Трехслойные стеновые блоки. Термическое сопротивление стен
Трехслойный стеновой блок
- это наружный и внутренний слои блока из легкого плотного или поризованного бетона или пенобетона, соединенные стеклопластиковыми связями, средний слой трехслойного стенового блока - термовкладыш из вспененного пенополистирола.
В качестве бетонных слоев трехслойного стенового блока используется керамзитобетон марки М150 по прочности на сжатие и плотностью 1400 кг/м3, обеспечивающий марку блока не менее М50.
Расчет выполняется с учетом положений СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» и СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Теплопроводность строительных материалов принимается в соответствии с приложением «Д» СП 23-101-2004.
Приведенное сопротивление теплопередаче RО , м2×°C/Вт ограждающей конструкции глухого участка стены рассчитывается по формуле:
RО = 1/aВ + RК + 1/aН м2×°C/Вт,
где aВ=23; aН=8,7 - коэффициенты теплопередачи с наружной и внутренней стороны стены;
RК - термическое сопротивление конструкции стены.
Термическое сопротивление RК конструкции стены будет суммироваться из термических сопротивлений каждого слоя в зависимости от толщины слоев стенового блока, плотности бетона трехслойного стенового блока и типа пенополистирола с учетом коэффициента теплотехнической однородности, зависящего от конструкции кладки:
RK = (R1 + R2 + R3) ∙ r м2×°C/Вт,
где: r - 0,9 коэффициент теплотехнической однородности для кладки на клею толщиной 5 мм.
Термическое сопротивление слоев многослойного стенового блока рассчитываем по формуле:
Rn = δ / λ м2×°C/Вт,
где δ - толщина слоя, м;
λ - коэффициент теплопроводности материала слоя Вт/(м×°C).
Учитывая, что расчетные коэффициенты теплопроводности (λ) в зависимости от условий эксплуатации принимаются для группы «А» и группы «Б», то тогда расчет ведем для каждой группы в отдельности.
Теплотехнические показатели слоев многослойного стенового блока представлены в табллице 1 и таблице 2.
Таблица 1. Теплотехнические показатели бетонных слоев трехслойного стенового блока
| Плотность γn, кг/м3 | Коэффициенты теплопроводности, Вт/(м×°C) | ||
|---|---|---|---|
| в сухом состоянии, λО | в условиях эксплуатации А, λА | в условиях эксплуатации Б, λБ |
|
| 1400 | 0,47 | 0,57 | 0,65 |
Таблица 2. Теплотехнические показатели пенополистирола
| Тип и марка пенополистирола | Коэффициенты теплопроводности, Вт/(м×°C) | ||
|---|---|---|---|
| в сухом состоянии, λО | в условиях эксплуатации А, λА | в условиях эксплуатации Б, λБ |
|
| ПСБ-С по ГОСТ 15588 |
0,038 | 0,041 | 0,05 |
Расчет выполняется для блоков с максимальной толщиной теплоизолирующего слоя допустимого по прочностным показателям кладки для малоэтажного строительства. Толщина слоев стенового блока представлена в таблице 3.
Таблица 3.
| Общая толщина блока, м | Тип утеплителя | Толщина слоя блока δ, м | ||
|---|---|---|---|---|
| Наружный слой бетона, δ1 | Теплоизолирующий вкладыш, δ2 | Внутренний слой бетона, δ1 |
||
| 0,4 | ПСБ-С | 0,08 | 0,2 | 0,12 |
| 0,08 | 0,17 | 0,15 | ||
Результаты расчетов термического сопротивления трехслойного стенового блокоа представлены в таблице 4.
Таблица 4.
| Общая толщина блока, м | Термическое сопротивление слоев в зависимости от условий эксплуатации Rn, м2×°C/Вт | Термическое сопротивление стены RK, м2×°C/Вт |
||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| R1 | R2 | R3 | RK | |||||
| А | Б | А | Б | А | Б | А | Б | |
| 0,4 | 0,14 | 0,12 | 4,88 | 4,0 | 0,21 | 0,18 | 5,23 | 4,30 |
| 0,14 | 0,12 | 4,15 | 3,4 | 0,32 | 0,26 | 4,61 | 3,78 | |
Сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции RО с учетом r представлена в таблице 5.
Таблица 5.
| Толщина слоя эффективного утеплителя, мм | Коэффициент теплотехнической однородности r | Термическое сопротивление конструкции стены RO, м2×°C/Вт |
|
|---|---|---|---|
| А | Б | ||
| 200 | 0,9 | 4,85 | 4,01 |
| 170 | 4,15 | 3,4 | |
В таблице 6 приведен процент обеспеченности требуемого термосопротивления стены для некоторых городов РФ.
Таблица 6.
| Город РФ | Условия эксплуатации | ГСОП | Требуемое термосопротивление RОreq, м2×°C/Вт | Толщина утеплителя, мм | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 200 | 170 | ||||||
| RO | % от требуемого | RO | % от требуемого | ||||
| Архангельск | Б |
6426 | 3,65 | 4,01 | 110 | 3,4 | 93 |
| Астрахань | А | 3540 | 2,64 | 4,85 | 184 | 4,15 | 157 |
| Барнаул | А | 6343 | 3,62 | 4,85 | 134 | 4,15 | 115 |
| Белгород | А | 4183 | 2,89 | 4,85 | 170 | 4,15 | 145 |
| Благовещенск | Б | 6889 | 3,81 | 4,01 | 105 | 3,4 | 89 |
| Владивосток | Б | 4684 | 3,04 | 4,01 |
132 |
3,4 | 112 |
| Екатеринбург | А | 6210 | 3,57 | 4,85 | 134 | 3,4 | 95 |
| Иркутск | А | 7080 | 3,88 | 4,85 | 125 | 4,15 | 107 |
| Кострома | Б | 5528 | 3,33 | 4,01 | 120 | 3,4 | 102 |
| Краснодар | А | 2682 | 2,34 | 4,85 | 207 | 4,15 | 177 |
| Красноярск | А | 6575 | 3,7 | 4,85 | 131 | 4,15 | 122 |
| Магадан | Б | 7805 | 4,13 | 4,01 | 97 | 3,4 | 82 |
| Москва | Б | 5027 | 3,16 | 4,01 | 127 | 3,4 | 108 |
| Нижний Новгород | Б | 5006 | 3,15 | 4,01 | 127 | 3,4 | 108 |
| Новосибирск | А | 6537 | 3,69 | 4,85 | 131 | 4,15 | 112 |
| Оренбург | А | 5515 | 3,33 | 4,85 | 146 | 4,15 | 125 |
| Пермь | Б | 5660 | 3,38 | 4,01 |
119 | 3,4 | 101 |
| Петропавловск-Камчатский | Б | 5905 | 3,47 | 4,01 |
116 | 3,4 | 98 |
| Ростов-на-Дону | А | 3523 | 2,63 | 4,85 | 184 | 4,15 | 158 |
| Самара | Б | 5528 | 3,33 | 4,01 | 120 | 3,4 | 102 |
| Салехард | Б | 9461 | 4,71 | 4,01 | 85 |
3,4 | 72 |
| Томск | Б | 6889 | 3,81 | 4,01 | 105 | 3,4 | 89 |
| Тюмень | А | 6210 | 3,57 | 4,85 | 136 | 4,15 | 116 |
| Хабаровск | Б | 6393 | 3,64 | 4,01 | 110 | 3,4 | 93 |
| Чита | А | 7841 | 4,14 | 4,85 | 117 | 4,15 | 110 |
| Якутск | А | 10650 | 5,13 | 4,85 | 95 | 4,15 | 81 |
Примечание: Для районов Крайнего Севера в качестве теплоэффективного утеплителя целесообразно применять экструзионный пенополистирол с меньшей теплопроводностью.
