PDA

Просмотр полной версии : Расчет стеновой конструкции


Будаўнік
31.05.2011, 10:11
Благодаря самостройщикам и собственному желанию вникнуть в проблему, пришлось перелопатить небольшую горку литературы и обобщить насущные вопросы форумчан с ответами специальнообученных людей. Почти везде сохранены оригинальные тексты авторов.



По современным нормам в 3.2 м2•°C/Вт, однородной стены из блоков может быть недостаточно для обеспечения заданных условий энергосбережения.
Попробуем разобраться, стоит ли слепо преследовать обеспечение норм термического сопротивления и имеет ли место в этом экономический эффект.
Рассматривать стены отдельно некорректно, современный дом это сложная система, и экономию можно просчитывать только совокупно. Если рассматривать стены отдельно от дома то они должны быть простыми и прочными, а какое у них должно быть R нужно рассматривать в комплексе с конкретным проектом, конкретными ценами на строительство и энергоносители, тогда можно высчитать оптимально, и главный аспект в том, что утеплить дополнительно стены можно, а вот сделать их толще, прочнее, ровнее, уже проблема.
Предположим что стоимость 20см стены+ 10см(3.2 м2*°С/Вт) утеплителя с работой и стоимостью материалов будет такой же как и однородная стена в 50см(2.7 м2*°С/Вт), по сопротивлению первая будет выигрывать, а по эксплуатационным свойствам?
Через сколько лет нужно будет менять утеплитель?
Сколько лет простоит сама стена в 20см?
Что будет если утеплитель своё отслужит, а денег на новое утепление не будет, как будет жить в доме с 20см стенами?
Сколько мы будем экономить на отоплении в год за счёт разницы в R 3.2-2.7=0.5?
Хватит ли этих денег чтобы через 25-40лет заменить старый утеплитель новым?
Где находится та «золотая середина» при выборе стеновой конструкции?


Попробуем разобраться в проблеме при помощи расчетов.
- Стена из блоков Д400 в 188*400*600 на раствор при толщине кладочного шва – 10 мм, термическое сопротивление 2.0 м2 . °С/Вт.
Расчет при коэф-те теплопроводности при влажности 5%(0.13)
Термическое сопротивление теплопередаче газобетонной части регулярного элемента -
0.4/0.13= 3.08м2 . 0С/Вт
Площадь газобетонной части регулярного элемента, расположенного перпендикулярно направлению теплового потока – 0.188*0.400=0.0752 м2
Термическое сопротивление теплопередаче растворной части (0.87 м2 . °С/Вт. Плотность цементно-известково-песчаного раствора 1700 кг/м3) регулярного элемента –
0.4/0.87=0.46м2 . 0С/Вт
Площадь растворной части регулярного элемента, расположенного перпендикулярно направлению теплового потока –
0.188*0.01+0.6*0.01=0.00788 м2
Термическое сопротивление теплопередаче всего регулярного элемента:
(0.0752+0.00788)/(0.0752/3.08)+(0.00788/0.46)= 2.0 м2 . 0С/Вт
Коэффициент теплотехнической однородности составит:
2.0/3.08=0.65
То есть наглядно видно, что толщина растворных швов уменьшает термическое сопротивление стены на 35%, с 3.08 до 2.0 м2 . 0С/Вт

- Стена из блоков Д400 в 199*400*615 на клей при толщине кладочного шва – 3 мм, термическое сопротивление 3.08 м2 . °С/Вт.
Расчет при коэф-те теплопроводности при условиях Б - 0.13
Термическое сопротивление теплопередаче газобетонной части регулярного элемента -
0.4/0.13= 3.08м2 . 0С/Вт
Площадь газобетонной части регулярного элемента, расположенного перпендикулярно направлению теплового потока – 0.199*0.400=0.0796 м2
Термическое сопротивление теплопередаче растворной части (0.64 м2 . °С/Вт. Плотность клеевого раствора 1400 кг/м3) регулярного элемента –
0.4/0.64=0.63м2 . 0С/Вт
Площадь растворной части регулярного элемента, расположенного перпендикулярно направлению теплового потока –
0.199*0.003+0.625*0.003=0.0026 м2
Термическое сопротивление теплопередаче всего регулярного элемента:
(0.0796+0.0026)/(0.0796/3.08)+(0.0026/0.63)= 2.75 м2 . 0С/Вт
Коэффициент теплотехнической однородности составит:
2.75/3.08=0.90
Очевидно, что кладка блоков на клей имеет неоспоримое преимущество, т.к. растворные швы минимальны и уменьшают термическое сопротивление на 10%.

Согласно п.9.6 ТКП 45-2.04-43-2006 «Строительная теплотехника.Строительные нормы проектирования», не требуется определять сопротивление паропроницанию однородных(однослойных)конструкций.
Таким образом, увеличив термическое сопротивление с 1.96 до 2.75 м2*°С/Вт, и вложив в это порядка 3 млн.бел.руб.(разница в стоимости 75м3 блоков при строительстве мансардного дома 10*12м),срок окупаемости составит 25 лет.
Соответственно, если при увеличении цены на газ, срок окупаемости уменьшается пропорционально.
Отсюда вывод, блоки на клеевом растворе на 30% эффективнее блоков на раствор.
Одна из основных ошибок застройщиков при возведении стен из блоков, это наружная отделка материалами с низкой паропроницаемостью.
Наружная отделка газобетонных стен не должна препятствовать диффузии водяных паров из помещений наружу. Поэтому, для наружной отделки не подходит оштукатуривание цементно-песчаным раствором, облицовка пенополистирольными плитами, окраска пленкообразующими красками.
Главная задача и основное предназначение наружной облицовки - защитить стену из блоков, обеспечив необходимый термовлажностный режим.
Лучший вариант – стеновая конструкция «блок - лицевой кирпич», позволяющая не переувлажнять стеновую конструкцию благодаря воздушному зазору.
В случае не вентилируемого зазора в расчете теплопроводности участвует весь пирог.
При этом толщина вентиляционного зазора не должна быть больше 3 см, иначе конвекционный перенос не даст считать зазор сколь-нибудь эффективным утеплителем.
Блок на раствор и силикатный кирпич с воздушной прослойкой дает 2.24 м2*°С/Вт.
Блок на клей и силикатный кирпич с воздушной прослойкой дает 3.45 м2*°С/Вт.
Очевидно, что второй более пригоден, так как выполняются требования по сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций (3.2 м2*°С/Вт.)

В последнее время всё чаще и чаще слышны опасения застройщиков по вопросу цены энергоносителей. Производителям стеновых материалов приходится прислушиваться, чтобы предлагать эффективные стеновые конструкции.
В нашем случае вариант «блок-кирпич с воздушным зазором» допускает дополнительное утепление снаружи БЕЗ УЩЕРБА эффективности стеновой конструкции.
Но остается открытым вопрос паропроницаемости в случае, если внутренняя отделка газобетона паропроницаема. Согласно ТКП 45-2.04-43-2006 (02250) «СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОТЕХНИКА.Строительные нормы проектирования» - плоскость возможной конденсации в многослойной конструкции — совпадает с поверхностью теплоизоляционного слоя, ближайшей к наружной поверхности ограждающей конструкции.
Для решения этого вопроса возможно использование материалов с более высокой паропроницаемостью (минеральная вата).
«Блок на раствор - кирпич с воздушной прослойкой- минеральная вата» дает термическое сопротивление 2.87 м2*°С/Вт.
«Блок на клей - кирпич с воздушной прослойкой- минеральная вата» дает термическое сопротивление 4.40 м2*°С/Вт.
Предложенный вариант позволяет приступить к проведению тепловой санации здания, без разрушения существующей ограждающей конструкции. И в то же время предполагающий увеличение теплоизоляционного слоя до 100мм.
Самый главный вопрос в достижении нормативного термического сопротивления – это вопрос экономической эффективности.
Многочисленные исследования жилых зданий и последующие расчеты показывают, что при улучшении теплоизолирующих свойств стеновых конструкций количество теряемой зданием теплоты снижается не линейно, а по гиперболе!!!!!
Наибольший эффект в экономии тепла (почти 100 %) здания наблюдается при увеличении R0ПР наружных стен с 0,5 до 1,0 м2 ОС/Вт.
Изменение R0ПР стен с 1 до 2 м2 ОС/Вт позволяет сэкономить тепловую энергию на 50 %. Увеличением R0ПР с 2 до 3 м2 ОС/Вт достигается экономия тепла еще на 16 %.
Дальнейшее повышение R0ПР на каждую термическую единицу дает незначительный прирост экономии тепла.
Таким образом, теплопотери домов можно снижать не только и не столько путем увеличения толщины стены, снижения плотности газобетона или дополнительного утепления стен, сколько путем применения окон и балконных дверей с более высокими показателями теплосопротивления, а также эффективных энергосберегающих систем воздухообмена.

santeam
31.05.2011, 10:42
спасибо за начало актуальной для меня ветки.
Мне не до конца понятны 2 момента:
1. если планировать термошубу, зачем всё усложнять кирпичом?
2. если кирпичная облицовка уже есть (как у меня), то ее паропроницаемость достаточно низкая, что позволяет применять пенополистирол плотностью 15. В этой конструкции, как и при стене в кирпич, меня больше беспокоит долговечность ППС на южном фасаде...

VAR
31.05.2011, 11:11
так все таки! чье это мысли? что за авторы?

Будаўнік
31.05.2011, 11:40
спасибо за начало актуальной для меня ветки.

это я продолжаю наш давний разговор об утеплении существующего дома. Только попытался подвести научную базу.


1. если планировать термошубу, зачем всё усложнять кирпичом?

Я как раз попытался донести информацию о том,что лучше планировать "блок+кирпич",чем "термошубу", ввиду того,что конструкция с вентзазором - идеальна для ГС блоков.
Сами почитайте на этом сайте
[/URL][URL]http://engstroy.spb.ru/index_2010_01/gorshkov.html (http://engstroy.spb.ru/index_2010_01/gorshkov.html)
две статьи внизу.


2. если кирпичная облицовка уже есть (как у меня), то ее паропроницаемость достаточно низкая, что позволяет применять пенополистирол плотностью 15. В этой конструкции, как и при стене в кирпич, меня больше беспокоит долговечность ППС на южном фасаде...
согласен, как бюджетный вариант это возможно.
Но при расчетах, видно,что при конструкции "блок-возд.зазор-кирпич" зона конденсации находиться в воздушном зазоре ближе к кирпичу. И так как зазор - невентилируемый и там происходит только конвекциональный воздухообмен, переживаю,чтобы оставить возможность для вывода излишней влаги наружу. Этого можно добиться только при помощи минваты. Или устраивать на теплое время принудительную вентиляцию стеновой конструкции.

Будаўнік
31.05.2011, 11:43
так все таки! чье это мысли? что за авторы?
ну это что -то наподобие курсовой работы в институте, где в конце работы список литературы.
так что можно считать,
что автор - слушатель форума "Дом СоветовЪ" Будаўнік (http://www.domsovetov.by/member.php?u=5).

santeam
31.05.2011, 12:16
конструкция с вентзазором - идеальна для ГС блоков
была в 90-е годы. Причем зазор вентилируемый, а значит не вносящий вклад в Ro. Сегодня нормы на Ro выросли в разЫ, и даже стена 400мм ГС + облицовка им не удовлетворяет, да и, не говоря уж про 500мм +, будет выглядеть крепостью с амбразурами.
Так что мне симпатичны такие варианты стен:
1. ГС Д400-500 400-500мм на клей со штукатуркой
2. ГС Д500-600 288мм + 50-100 мм. минваты
3. кирпич 250мм + 100 мм. ППС15 или минвата
добавьте свой и покритикуем каждый вариант?

santeam
31.05.2011, 12:27
это я продолжаю наш давний разговор об утеплении существующего дома. ..при конструкции "блок-возд.зазор-кирпич" зона конденсации находиться в воздушном зазоре ближе к кирпичу. И так как зазор - невентилируемый и там происходит только конвекциональный воздухообмен, переживаю,чтобы оставить возможность для вывода излишней влаги наружу. Этого можно добиться только при помощи минваты.
Про трехслойную стену - отдельный разговор. Раз уж меня так угораздило :).
Паропроницаемость ППС15 выше, чем у кирпича, так что меня останавливает только деструкция ППС, насколько она вероятна в наших широтах?

Консультец
31.05.2011, 12:48
Но при расчетах, видно,что при конструкции "блок-возд.зазор-кирпич" зона конденсации находиться в воздушном зазоре ближе к кирпичу. И так как зазор - невентилируемый и там происходит только конвекциональный воздухообмен, переживаю,чтобы оставить возможность для вывода излишней влаги наружу. Этого можно добиться только при помощи минваты. Или устраивать на теплое время принудительную вентиляцию стеновой конструкции.

В конструкции блок-воздух-кирпич конденсация будет происходить на поверхности ГСБ со всеми вытекающими последствиями.

Так что только вентилируемый фасад (пусть и из кирпича). Но, это не даёт прибавки в сопротивлении теплопередаче.


Есть ещё один путь, который мало кто рассматривает. Делать пароизоляцию. Правда при этом усложняется внутренняя отделка, зато сохранность несущих конструкций обеспечена.

Консультец
31.05.2011, 12:50
Паропроницаемость ППС15 выше, чем у кирпича, так что меня останавливает только деструкция ППС, насколько она вероятна в наших широтах?

Деструкция ППС? - Хороший вопрос. Но, т.к. на него никто не даст внятного ответа, то я с ППС не связываюсь.

CINEMAX.by
31.05.2011, 12:51
ну... раз пошла такая пьянка :az:
выложу и я пару материальчиков к размышлению.

В частности такого товарища Блази - я дилетант в вопросах строительства. Но сайтов перечитал немножко :)
На форуме Избы - в частности - данного автора, гляжу за гуру считают. И почти все эксперты в области строительства, что на этом сайте тусуются его цитируют и пытаются разгадать "код Блази" т.скзазать.

Вот его пару страничек из книги "Справочник проектировцика. Строительная физика (2004) В.Блази".
Выводы можете лицезреть в табличке на стр. 244.

Кста по надежности/сроку службы фасадов с внешним утеплителем в виде минваты, ППС, ЭППС и Пеностекла - было где-то файл с иследованием. Если найду - попозже выложу. Ну итог такой, что по "мокрой штукатурке" - жизнь утеплюча - кроме пеностекла вроде лет под 20. Пеностекло - 40лет. - ну это я очень в общем. Там полностью описывается метода, как, что делалось - подробные фотки, выводы...

Так вот - для меня лично (хоть в этой ветке и не обсуждаются какие-либо "стеновые пироги") - оптимальные вариант - это как раз таки вариант с утеплением, с одной оговоркой, что желательно утеплитель не отделывать штукатуркой. К примеру мне улыбается вариант из утеплителя, скажем ППС + отделка блокхаусом. Думаю срок службы такой системы будет на порядок выше, чем со штукатуркой - т.к. в этом опыте как раз проблемы с отслаиванием-растрескиванием внешнего штукатурного слоя и начинались. + страшны стирол нейтрализуется - созданием на внутр.стене паронепрозрачного слоя - да обои виниловые. А возникший вопрос с вентиляцией решается в рабочем порядке.
... вобщим каждый, как мне один уважаемый товарищ заметил - выбирать должен сам - по своим средствам. :)
(вобщим преимуществ у системы с утеплением - мое мнение - больше, чем у моностены... если цикава - можем в процессе обсудить конкретно - дабы родилась таки в очередной раз :) очередная истина на очередном форуме :) )

Будаўнік
31.05.2011, 13:05
Паропроницаемость ППС15 выше, чем у кирпича, так что меня останавливает только деструкция ППС, насколько она вероятна в наших широтах?

Прошу не считать очередным крестовым походом против утепляльщиков.
Возможно здесь найдете ответы.

Будаўнік
31.05.2011, 13:23
Виктор КОНДРАТЕНКО,
заведующий отделом новых технологий ВНИИСТРОМ,
к. т. н., Почетный строитель России
Теплозащита наружных стен: излишество или необходимость
http://www.kondratenko.ru/2006/09/15/tehlosacita.html

Будаўнік
31.05.2011, 13:47
В конструкции блок-воздух-кирпич конденсация будет происходить на поверхности ГСБ со всеми вытекающими последствиями...
Дело в том, что плоскость возможной конденсации – это не тот слой стены, температура которого соответствует точке росы воздуха, находящегося в помещении. Плоскость конденсации – это слой, в котором фактическое парциальное давление водяного пара становится равным парциальному давлению насыщенного пара. При этом следует учитывать сопротивление паропроницанию слоев стены, предшествующих плоскости возможной конденсации. Учитывать сопротивление паропроницанию внутренней штукатурки, обоев и т.д.

диаграмма Глазера подтверждает, что требуемое сопротивление паропроницанию из условия ограничения влаги в ограждающих конструкциях за периоде отрицательными температурами наружного воздуха выполняется.

Будаўнік
31.05.2011, 14:02
"СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ
ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ГАЗОБЕТОНА
С ОБЛИЦОВКОЙ ИЗ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА"

http://pz.78stroy.ru/files/Stroiprofil.pdf

Консультец
31.05.2011, 15:36
"СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ
ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ГАЗОБЕТОНА
С ОБЛИЦОВКОЙ ИЗ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА"

http://pz.78stroy.ru/files/Stroiprofil.pdf

Меня всегда умиляли расчёты газосиликатчиков, когда 12 этажей состоят из сплошного ГСБ. Без малейшего участия железобетонных несущих конструкций.
Но кто бы мне поведал, по какой такой причине поэтажно-опёртые дома без дополнительного утепления выглядят как небо в клеточку, а друзья - в полосочку? С трещинами на отделке, пятнами плесени и т.д, и т.п.

А уж полнотелый силикат с коэфф. сопротивлением теплопередаче 0,56 -аццкий отжиг. Даже не печной! Более того! На сайте этого распрекрасного производителя пустотный кирпич имеет ХУДШИЕ показатели.

Kibork
09.12.2011, 23:22
Клеил полистирол на 5 точек(по углам и в центр-где грибки ставить). Сверху и снизу стены не заглушал клеем. То есть воздух гуляет между блоком и утеплителем(сантиметра 2-3 между ними). Такой вариант как вообще? Я как то и рассчитывал на удаление влаги))))))

Вик
10.12.2011, 11:49
Так если там воздух гуляет то это ужо не утеплитель. Ихмо есть другие способы отделки фасада.

Наташка1982
10.12.2011, 15:51
Так если там воздух гуляет то это ужо не утеплитель. Ихмо есть другие способы отделки фасада.
точно, больше смахивает на вентфасад.