Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет ..., печатный экземпляр отправим ...
Опубликовать статью

Молодой учёный

Повышение тепловой защиты здания при использовании многослойных ограждающих конструкций

8. Строительство
03.11.2017
1718
Поделиться
Библиографическое описание
Гусева, К. П. Повышение тепловой защиты здания при использовании многослойных ограждающих конструкций / К. П. Гусева, Т. Б. Азарова. — Текст : непосредственный // Технические науки в России и за рубежом : материалы VII Междунар. науч. конф. (г. Москва, ноябрь 2017 г.). — Москва : Буки-Веди, 2017. — С. 102-106. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/286/13213/.


В связи с утверждением 27 декабря 2010 года Государственной программы Российской Федерации «Энергосбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года» целью, которой является сокращение энергоёмкости валового внутреннего продукта за счет снижения доли энергетических издержек возросло внимание к проблеме рационального расходования тепловой энергии. Программа является важным приоритетом РФ, поэтому с выходом СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» требования к уровню теплоизоляции ограждающих конструкций были значительно увеличены [2].

Теплотехнические расчеты показывают, что новым требованиям удовлетворяют многослойные стены с эффективными утеплителями. В связи с тем, что соблюдение требования СП 50.13330.2012 является обязательным, увеличились объемы проектирования и строительства трехслойных ограждающих конструкций, которые удовлетворяли бы нормам энергосбережения. [1,3].

В статье рассмотрены элементы трехслойных стен и основные требования, предъявляемые к каждому элементу: несущий слой, теплоизоляция, вентилируемый зазор, облицовка и связи (рисунок 1).

Рис. 1. Разрез трехслойной стены

Устройства трёхслойных стен можно разделить на два вида: с устройством воздушного зазора и без него. Устройство воздушного зазора позволяет эффективнее удалять влагу из конструкции, избыточная влага из несущей стены и утеплителя будет сразу уходить в атмосферу. В конструкциях без воздушного зазора пар проходит так же и через облицовочный кирпич. Поэтому, взаимное расположение отдельных слоев ограждающих конструкций должно способствовать высыханию конструкций и исключать возможное накопление влаги в ограждающей конструкции в процессе эксплуатации в соответствии с требованиями СП 23–101–2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» [3]. Ширина прослойки зависит от длины канала, разницы температур и плотностей воздуха у концов канала.

В связи с тем, что многие здания были построены без учета требований по энергосбережению, в настоящее время возросла популярность реконструкции таких строений с целью улучшения показателей микроклимата в помещениях и уменьшения расходов на отопление и присвоения зданию определенного класса энергоэффективности.

Рассмотрим вариант применения трехслойных ограждающих конструкций в реконструкции ограждающих конструкций детского сада в поселке Боровский Тюменской области (Рисунок 2).

Рис. 2. План первого этажа здания детского сада

В качестве наружного стенового ограждения в детском саду были приняты легкобетонные панели. Панель представляет собой плоскую однослойную конструкцию, выполненную из легкого бетона, армированную пространственным каркасом.

Панели имеют наружный и внутренний фактурные слои, толщиной соответственно 20 и 15 мм. Фактурные слои запроектированы из цементно-песчаного раствора со средней плотностью 1800 кг/м3 марки М-100.

Для реконструкции имеющихся ограждений предлагается применить трехслойную ограждающую конструкцию. Она состоит из газобетонных блоков (размеры: 650*300*250 мм, плотность 700 кг/м3) уложенных на теплоизоляционном растворе, утеплителя из минераловатных плит (плотность 200кг/м3) и гипсоперлитовой штукатурки в качестве отделочного материала.

Расчет тепловых потерь через квадратный метр ограждающей конструкции легкобетонных панелей:

C:\Users\Ксения\Downloads\U2oNzTy5.htm

Рис. 3. Конструкция легкобетонной панели

C:\Users\Ксения\Downloads\потери

Рис. 4. Расчетный график легкобетонной панели

Таблица 1

Расчет потерь тепла для легкобетонной панели

Потери тепла вчас при сопротивлении теплопередаче (Вт•ч)

Сопротивление теплопередаче

R

±R, %

Q

±Q, Вт•ч

Санитарно-гигиенические требования [Rс]

1,58

-30,52

17,02

5,19

Нормируемое значение поэлементных требований [Rэ]

2,20

-3,07

12,20

0,38

Базовое значение поэлементных требований [Rт]

3,50

53,85

7,69

4,14

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [R]

2,27

0,00

11,83

0,06

R + 10 %

2,50

10,00

10,75

-1,08

R + 25 %

2,84

25,00

9,46

-2,37

R + 50 %

3,41

50,00

7,88

-3,94

R + 100 %

4,55

100,00

5,91

-5,91

Потери тепла за отопительный сезон составят 63.29 кВт•ч.

Расчет теплопотерь через квадратный метр ограждающей конструкции трехслойной стены:

C:\Users\Ксения\Downloads\тепловая защита 22 10.htm

Рис. 5. Конструкция трехслойной стены

C:\Users\Ксения\Downloads\потери 22 10

Рис. 6. Расчетный график трехслойной стены

Таблица 2

Расчет потерь тепла для трехслойной стены

Потери тепла вчас при сопротивлении теплопередаче (Вт•ч)

Сопротивление теплопередаче

R

±R, %

Q

±Q, Вт•ч

Санитарно-гигиенические требования [Rс]

1.58

-62.97

17.02

10.72

Нормируемое значение поэлементных требований [Rэ]

2.20

-48.35

12.20

5.90

Базовое значение поэлементных требований [Rт]

3.50

-18.01

7.69

1.38

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции [R]

4.27

0.00

6.30

0.00

R + 10 %

4.70

10.00

5.73

-0.57

R + 25 %

5.34

25.00

5.04

-1.26

R + 50 %

6.40

50.00

4.20

-2.10

R + 100 %

8.54

100.00

3.15

-3.15

Потери тепла за отопительный сезон будут составлять 33.73 кВт•ч. Также авторами статьи был проведен оценочный расчет стоимости конструкций для двух вариантов. Расчет был выполнен без учета стоимости монтажных работ.

Таблица 3

Расчет стоимости 1 м2 ограждающей конструкции

Наименование материала

Стоимость слоя на 1 м2, руб/м2

Итоговая стоимость 1 м2 стены

Трехслойная стена

Гипсоперлитовый раствор (расход — 9 кг/м2)

124,7

1388,3

Минераловатная плина

400

Газобетонные блоки

792

Раствор кладочный теплоизоляционный (расход 4 кг/м2)

71,6

Легкобетонная панель

Цементно песчаный раствор (расход 25 л/м2)

109

2342,3

Панель стеновая

2233,3

Заключение

При применении в качестве наружных ограждений трехслойных конструкций стен уменьшаются потери тепла за отопительный сезон. Расчет стоимости 1 м2 конструкции показывает, что трехслойная ограждающая конструкция экономичнее обычной.

Литература:

  1. СП 131.13330.2012. Строительная климатология.
  2. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий.
  3. СП 23–101–2004. Проектирование тепловой защиты зданий.
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью

Молодой учёный