Из практики проектирования систем утепления известно, что до выполнения подробных теплотехнических расчетов важно предварительно определить толщину теплоизоляционного слоя систем утепления и учесть при этом влияние теплопроводных включений. Это, однако, значительно затрудняется необходимостью расчета трехмерных температурных полей.
Данное обстоятельство объясняется отсутствием у большинства разработчиков проектной документации соответствующих компьютерных программ.
Предлагаемый метод определения приведенного сопротивления теплопередаче утепленных наружных ограждающих конструкций значительно снижает трудоемкость выполнения расчетов.
Учет различных теплопроводных включений может быть выполнен по известной формуле
где Ri — приведенное сопротивление теплопередаче участков утепленных стен, м2°С/Вт;
Ai — площади участков с одинаковыми значениями приведенного сопротивления теплопередаче, м2;
n — число участков.
Сопротивление теплопередаче утепленной стены без учета теплопроводных включений определяется по формуле
где ab — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности утепленной стены, Вт/(м2·°С);
aн — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности утепленной стены, Вт/(м2·°С);
di и li — толщины в метрах и коэффициенты теплопроводности в Вт/(м2·°С) соответственно слоев утепленной стены (подосновы и системы утепления);
n — количество слоев утепленной ограждающей конструкции.
Проведенные в УП “Институт НИПТИС” исследования влияния анкерных устройств на приведенное сопротивление теплопередаче систем утепления показали высокую сходимость результатов лабораторных испытаний с результатами расчетов трехмерных температурных полей, выполненных с использованием метода конечных разностей.
Теплотехнические исследования проводились в тепловой камере с использованием тепловизионной съемки, выполняемой термографом “Иртис”; поверочные расчеты — с использованием компьютерной программы “Temper 3D”. Пример результатов расчета и термограмма теплозащитного слоя системы утепления с теплопроводными включениями приведены на рис. 1.
Установлено, что приведенное сопротивление теплопередаче на участках легкой штукатурной системы утепления с анкерными устройствами допускается определять по формуле
где R — приведенное сопротивление теплопередаче утепленной стены, м2·°С/Вт;
r — коэффициент термической неоднородности, принимаемый по табл. 1;
n — количество анкерных устройств, устанавливаемых на 1 м2 системы утепления;
R0 — сопротивление теплопередаче утепленной стены без учета теплопроводных включений, м2·°С/Вт.
Данный метод расчета приведенного сопротивления теплопередаче с учетом влияния анкерных устройств апробирован при проектировании, включен в нормативные документы [1, 2] и может использоваться при проектировании систем утепления.
В настоящее время исследуются другие элементы систем утепления – опорные столики и кронштейны вентфасадов, термопрофили, деревянные элементы каркасов ограждений и т.п. Предварительные результаты исследований, проходящие в настоящее время апробацию [3] и рекомендуемые для использования при расчете систем утепления и других ограждающих конструкций, приводятся в табл. 2 и 3.
Литература
1. Пособие П9-04 к СНиП 3.03.01-87 “Проектирование и устройство тепловой изоляции наружных стен зданий и сооружений. Система “Илмакс”.
2. ТКП “Проектирование и устройство тепловой изоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений. Система “Capatect” (Капатект)”.
3. Рекомендации “Расчет и проектирование наружных ограждающих конструкций зданий и сооружений с применением теплоизоляционных материалов “Рaroc”.