Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций

5.1Ограждающие конструкции зданийс нормируемымитемпературой и влажностью должны иметь определенное значение сопротивления теплопередаче, от которого зависят санитарно-гигиенические условия помещений и затраты на эксплуатацию зданий.

5.2Наружные ограждающие конструкции, за исключением заполнения проемов (окон, фонарей, витрин, дверей, ворот) и ограждающих конструкций помещений, должны иметь сопротивление теплопередаче R_т, м² × °С/Вт, равное экономически целесообразному, но не менее требуемого сопротивления теплопередаче, определяемого санитарно-гигиеническими условиями, и не менее нормативного сопротивления теплопередаче, установленного СНБ 2.04.01.

5.3 Расчет сопротивления теплопередаче производят следующим образом.

Вначале определяют требуемое сопротивление теплопередаче, R_{т тр}, м² × °С/Вт, по формуле (5.2) СНБ 2.04.01:

(2)

где n — коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху и принимаемый по таблице 5.3 СНБ 2.04.01;

t_в и t_н — расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха, °С, определяемые в соответствии с разделом 4 настоящего Пособия;

a_в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м² × °С), принимаемый по таблице 5.4 СНБ 2.04.01;

Dt_в — расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5.5 СНБ 2.04.01.

5.4 Определяют экономически целесообразное сопротивление теплопередаче R_{т эк}, м² × °С/Вт, по формуле (5.1) СНБ 2.04.01:

(3)

где С_{т э} — стоимость тепловой энергии, руб/ГДж, принимаемая по действующим ценам;

z_от — продолжительность отопительного периода, сут, принимаемая по таблице 4.4
СНБ 2.04.01;

t_{н от} — средняя за отопительный период температура наружного воздуха, °С, принимаемая по таблице 4.4 СНБ 2.04.01;

С_м — стоимость материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции, руб/м³, принимаемая по действующим ценам;

l — коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоляционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях эксплуатации, Вт/(м × °С) принимаемый по таблице А.1 СНБ 2.04.01 в зависимости от расчетных температуры и относительной влажности внутреннего воздуха.

При наличии в теплоизоляционном слое ограждающей конструкции сквозных включений из материалов с большим, чем у материала этого слоя, коэффициентом теплопроводности для определения экономически целесообразного сопротивления теплопередаче принимают приведенный коэффициент теплопроводности слоя l_пр, определяемый по формуле

(4)

где l₁ и F₁ — коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала и площадь участка, занимаемая им;

l₂ и F₂ — коэффициент теплопроводности материала включений и площадь участка, занимаемая им.

5.5Нормативное значение сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций R_{т норм}, м² × °С/Вт, приведено в таблице 5.1 СНБ 2.04.01.

5.6Расчет наружной ограждающей конструкции производят по большему из трех определенных значений сопротивления теплопередаче.

5.7Сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций (кроме заполнений проемов) помещений с избытками явной теплоты должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче по санитарно-гигиеническим условиям, определяемого по формуле (5.2) СНБ 2.04.01.

5.8Сопротивление теплопередаче наружных дверей и ворот должно быть не менее 0,6 значения требуемого сопротивления теплопередаче наружных стен, определенного по формуле (5.2) СНБ 2.04.01 при расчетной зимней температуре наружного воздуха, равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.

5.9Сопротивление теплопередаче заполнений наружных световых проемов должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче, приведенного в таблице 5.6 СНБ 2.04.01. При этом заполнения наружных световых проемов (кроме помещений с избытками явной теплоты) должны иметь сопротивление теплопередаче не менее нормативного R_{т норм} = 0,6 м² × °С/Вт ( таблица 5.1 СНБ 2.04.01).

5.10 Внутренние ограждающие конструкции между помещениями с нормируемой температурой воздуха при разности температур воздуха в них более 6 °С должны иметь сопротивление теплопередаче не менее требуемого по санитарно-гигиеническим условиям, определяемого по формуле (5.2) СНБ 2.04.01. При расчете требуемого сопротивления теплопередаче вместо расчетной зимней температуры наружного воздуха принимают расчетную температуру внутреннего воздуха более холодного помещения, а коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности, принимают равным 1.

5.11 Сопротивление теплопередаче R_т, м² × °С/Вт, ограждающей конструкции (кроме заполнений световых проемов) определяют по формуле (5.6) СНБ 2.04.01:

(5)

где R_к — термическое сопротивление ограждающей конструкции, м² × °С/Вт, определяемое по 5.12, 5.13 или 5.14 настоящего Пособия;

a_н — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м² × °С), принимаемый по таблице 5.7 СНБ 2.04.01;

a_в— то же, что в формуле (2).

При определении сопротивления теплопередаче внутренних ограждающих конструкций вместо a_н принимают a_в помещения с более низкой температурой внутреннего воздуха.

5.12 Термическое сопротивление однослойной однородной ограждающей конструкции, а также однородного слоя многослойной конструкции определяют по формуле (5.5) СНБ 2.04.01:

(6)

где d — толщина однослойной однородной конструкции или слоя многослойной конструкции, м;

l — то же, что в формуле (3).

5.13Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями определяют по формуле (5.7) СНБ 2.04.01:

(7)

где R₁, R₂, ..., R_n — термические сопротивления отдельных слоев конструкции, м² × °С/Вт, опре­деляемые по формуле (5.5) СНБ 2.04.01, и замкнутых воздушных прослоек, принимаемые по таблице Б.1 СНБ 2.04.01.

Слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, и наружной поверхностью ограждающей конструкции, в расчете не учитываются.

5.14Термическое сопротивление многослойной неоднородной ограждающей конструкции (например, колодцевой кладки стены с теплоизоляционными вкладышами) определяют следующим образом.

5.14.1Плоскостями, параллельными направлению теплового потока, ограждающую конструкцию (или часть ее) условно разрезают на участки, одни из которых могут быть однородными — из одного материала, а другие — неоднородными — из слоев разных материалов, и определяют термическое сопротивление R_а, м² × °С/Вт, конструкции по формуле (5.8) СНБ 2.04.01:

(8)

где F₁, F₂, ..., F_n — площади отдельных участков конструкции, м²;

R₁, R₂, ..., R_n — термические сопротивления отдельных участков конструкции, м² × °С/Вт, оп­ределяемые по формуле (6) для однородных участков и по формуле (7) — для неоднородных участков.

5.14.2Плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, ограждающую конструкцию (или часть ее, принятую для определения R_a) условно разрезают на слои, из которых одни могут быть однородными — из одного материала, а другие — неоднородными — из однослойных участков разных материалов.

Определяют термическое сопротивление R, м² × °С/Вт, однородных слоев по формуле (5.5)
СНБ 2.04.01, неоднородных слоев — по формуле (5.8) и затем термическое сопротивление конструкции R_б, м² × °С/Вт, — по формуле (5.7) СНБ 2.04.01 как сумму термических сопротивлений отдельных однородных и неоднородных слоев.

5.14.3 Если величина R_а не превышает величину R_б более чем на 25 %, определяют термическое сопротивление ограждающей конструкции по формуле (5.9) СНБ 2.04.01:

(9)

5.14.4Если величина R_а превышает величину R_б более чем на 25 % или ограждающая конструкция не является плоской, то термическое сопротивление такой конструкции определяют на основании расчета температурного поля следующим образом.

При расчетных значениях температуры внутреннего и наружного воздуха t_в и t_н определяют средние значения температуры внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции t_{в п} и t_{н п} и вычисляют величину теплового потока через конструкцию q, Вт/м², по формуле (5.10) СНБ 2.04.01:

(10)

где a_в, t_в и t_н— то же, что в формуле (2);

a_н — то же, что в формуле (5).

Термическое сопротивление ограждающей конструкции определяют по формуле (5.11) СНБ 2.04.01:

(11)

5.15Если наружная ограждающая конструкция имеет теплопроводные включения, то температура ее внутренней поверхности в местах таких включений должна быть не ниже температуры точки росы внутреннего воздуха при расчетных значениях его температуры и относительной влажности и расчетной зимней температуре наружного воздуха.

5.16В соответствии с СНБ 2.04.01 для многослойной ограждающей конструкции полученное значение сопротивления теплопередаче является предварительным и подлежит уточнению.

В многослойных ограждающих конструкциях влажностный режим материалов отдельных слоев в зависимости от их теплотехнических характеристик и взаимного расположения в конструкции может не соответствовать влажностному режиму помещений.

Может оказаться, что в многослойной ограждающей конструкции, находящейся в условиях эксплуатации А согласно таблице 4.2 СНБ 2.04.01, материалы отдельных слоев имеют влажностный режим, соответствующий влажностному режиму однослойной конструкции, находящейся в условиях эксплуатации Б, и наоборот, отдельные слои многослойной ограждающей конструкции, находящейся в условиях эксплуатации Б будут иметь влажностный режим, соответствующий влажностному режиму однослойной конструкции, находящейся в условиях эксплуатации А.

Определение уточненных расчетных значений эксплуатационной влажности и условий эксплуатации материалов слоев многослойной ограждающей конструкции производят следующим образом.

5.17 Для определения расчетных значений эксплуатационной влажности материалов слоев многослойных ограждающих конструкций необходимо выполнить расчет температурно-влажностного режима ограждения для условий эксплуатации согласно таблице 4.2 СНБ 2.04.01 при расчетных параметрах внутреннего воздуха и средних параметрах наружного воздуха за отопительный период и определить средние значения относительной влажности воздуха в материале каждого слоя конструкции.

5.18 Для определения среднего значения относительной влажности определяют относительную влажность в пяти—семи сечениях материала слоя, перпендикулярных тепловому и влажностному потокам, и вычисляют среднее арифметическое значение.

5.19 Относительную влажность для каждого сечения определяют как отношение расчетного парциального давления водяных паров в данном сечении к максимальному парциальному давлению при расчетной температуре в этом сечении.

5.20 Для определения расчетных значений парциального давления водяных паров следует принимать расчетные параметры внутреннего воздуха по 4.1 СНБ 2.04.01 и наружного — по 4.4 СНБ 2.04.01.

5.21 Уточненный расчет сопротивления теплопередаче многослойной ограждающей конструкции выполняют в соответствии с 5.11—5.14 настоящего Пособия, приняв расчетные коэффициенты теплопроводности материалов слоев конструкции по таблице А.1 СНБ 2.04.01 для условий эксплуатации А, если среднее значение относительной влажности для слоя менее или равно 75 %, и для условий эксплуатации Б, если среднее значение относительной влажности для слоя более 75 %.

Пример расчета сопротивления теплопередаче приведен в приложении А (расчет 2).