Телефон: +7 (383)-312-14-32

Статья опубликована в рамках: XVIII-XIX Международной научно-практической конференции «Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований» (Россия, г. Новосибирск, 25 сентября 2019 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Энергетика и энергетические техника и технологии

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Жирова А.А., Матухнов Т.А., Матухнова О.Д. ВЛИЯНИЕ ТОЛЩИНЫ ИЗОЛЯЦИИ НА КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ДЛЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПАССИВНОГО ДОМА // Вопросы технических и физико-математических наук в свете современных исследований: сб. ст. по матер. XVIII-XIX междунар. науч.-практ. конф. № 8-9(15). – Новосибирск: СибАК, 2019. – С. 51-56.
Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ВЛИЯНИЕ ТОЛЩИНЫ ИЗОЛЯЦИИ НА КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ДЛЯ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПАССИВНОГО ДОМА

Жирова Анна Андреевна

студент 6 курса, Институт Проблем Энергетической Эффективности НИУ «МЭИ»,

РФ, г. Москва

Матухнов Тимур Алексеевич

студент 6 курса, Институт Проблем Энергетической Эффективности НИУ «МЭИ»,

РФ, г. Москва

Матухнова Ольга Дмитриевна

студент 4 курса, Институт Проблем Энергетической Эффективности НИУ «МЭИ»,

РФ, г. Москва

Пассивным домом называют сооружение, имеющее низкий уровень энергопотребления и систему отопления малой мощности, чаще на базе возобновляемых источников энергии. Удельные потери тепла с единицы площади ограждающих конструкций, как правило, не превышают 40 кВтч/м2, что как минимум в три раза меньше, чем теплопотери зданий, отвечающих современных требованиям к термическому сопротивлению ограждающих конструкций.

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций сводится к определению коэффициентов теплопередачи для ограждающих конструкций, которые в дальнейшем будем использовать для определения тепловых потерь зданием. Коэффициент теплопередачи ограждения определяется по формуле:

,  

где Rо.пр – приведенное сопротивление теплопередаче ограждения, м2оС/Вт.

где Rв, Rн – сопротивление теплообмену на внутренней и наружной поверхностях ограждения, м2оС/Вт;

Rк – термическое сопротивление материальных слоев ограждающей конструкции, м2оС/Вт;

αв, αн – коэффициенты теплообмена на внутренней и наружной поверхностях ограждения, Вт/ (м2оС);

δi – толщина слоя материала в ограждении, м;

λi – расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт (м∙оС).

Величина сопротивления теплопередаче данного ограждения вычисляется по формуле [2]:                                   

где  aв – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/ (м2оС); принимаем aв = 8,7 Вт/ (м2оС);

aн – коэффициент теплоотдачи наружной  поверхности ограждающей конструкции, Вт/ (м2оС); принимаем aн = 23 Вт/ (м2оС)

Определение коэффициента теплопередачи для наружных стен

Наружные стены конструктивно состоят из следующих слоев: 

1) несущий слой δ=400 мм из газосиликатных блоков В3.5-D600-F25 ГОСТ 31360-2007 на цементном растворе-клее по ТУ5745-001-01216630-2005, армированный двумя стержнями ∅8 А400  ГОСТ 5781-82 через 4 ряда кладки по высоте (1000 мм);

2) утеплитель - Техновент Оптима γ=90кг/м³;

3) ветрозащитная пленка "TYVEK";

4) воздушный зазор;

5) облицовка

Таблица 1.

 Характеристики материалов слоев наружных стен

Номер слоя

Толщина слоя d, м

Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м оС)

1

0,4

0,47

2

0,05

0,03

5

0,05

47

 

Сопротивление теплопередаче наружной стены:

.

 Коэффициент теплопередачи наружной стены определяем по формуле:

Для определения оптимальной толщины изоляции приведем зависимость термического сопротивления ограждающей конструкции и коэффициента теплопередачи от толщины изоляции.

Таблица 2.

Зависимость термического сопротивления ограждающей конструкции и коэффициента теплопередачи от толщины изоляции

Толщина изоляции

R, м2К/Вт

k, Вт/ м2К

50

2,68

0,37

100

4,34

0,23

150

6,01

0,17

200

7,68

0,13

300

11,01

0,09

700

24,34

0,04

 

Определение коэффициента теплопередачи для потолка

Потолок:

1) ПВХ мембрана "LOGICROOF V-RP" - 1,5 мм;

2) Утеплитель - минераловатные плиты "АКСИ РУФ В"  γ=180-200 кг/м³ ТУ 5762-003- 05800515-2005 - 50 мм;

3) Утеплитель - минераловатные плиты "АКСИ РУФ Н"  γ =135-150 кг/м³ ТУ 5762-003- 05800515-2005- 100 мм;

4) Пароизоляция - Техноэласт ЭПП;

5) Разуклонка из пенобетона класса В2,5 D600, F35- 20 ... 210 мм;

6) Сетка молниеприемная;

7) Плиты перекрытий железобетонные многопустотные- 220 мм.

 Таблица 3.

Характеристики материалов слоев потолка

Номер слоя

Толщина слоя d, м

Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м оС)

1

0,0015

0,05

2

0,05

0,03

3

0,1

0,035

5

0,21

0,47

7

0,22

2,04

 

Сопротивление теплопередаче потолка:

 Коэффициент теплопередачи потолка определяем по формуле:

Таблица 4.

 Зависимость термического сопротивления ограждающей конструкции и коэффициента теплопередачи от толщины изоляции

Толщина изоляции

R, м2К/Вт

k, Вт/ м2К

50

5,74

0,17

100

7,41

0,13

150

9,08

0,11

200

10,74

0,09

300

14,08

0,07

700

27,41

0,04

 

Определение коэффициента теплопередачи для пола

Пол:

1) Покрытие-бетон класса В 25 с упрочненным верхним слоем  -40 мм

2) Стяжка-цементно-песчаный раствор М150-20 мм

3) Гидроизоляция - унифлекс 2 слоя на битумной мастике с заведением на стены не менее 300 мм; сверху слой битумной мастики с посыпкой песком (фракции 1,5 - 5 мм);

4) Стяжка - цементно-песчаный раствор М150, армированный сеткой 4С 5ВрI-50/ 5ВрI-50 по ГОСТ 23279-2012-40 мм;

5) Утеплитель-Пеноплэкс Фундамент-50 мм;

6) Подстилающий слой из бетона класса  В15, армированный двумя сетками диаметр 8 А400 с ячейками 200х200 -200мм;

7) Подготовка из бетона класса В7,5-100 мм;

8) Песчаная подушка;

9) Грунт основания с втрамбованным щебнем.

Таблица 5.

Характеристики материалов слоев пола

Номер слоя

Толщина слоя d, м

Коэффициент теплопроводности l, Вт/(м оС)

1

0,04

0,7

2

0,02

0,93

4

0,04

0,93

5

0,05

0,03

6

0,2

0,99

7

0,1

0,99

 

Сопротивление теплопередаче пола:

.

Коэффициент теплопередачи пола определяем по формуле:

                              

Таблица 6.

 Зависимость термического сопротивления ограждающей конструкции и коэффициента теплопередачи от толщины изоляции

Толщина изоляции

R, м2К/Вт

k, Вт/ м2К

50

2,32

0,43

100

3,99

0,25

150

5,65

0,18

200

7,32

0,14

300

10,65

0,09

 

В результате проделанной работы для обеспечения требуемого уровня теплозащиты здания применены следующие теплоизоляционные слои ограждающих конструкций:

  • Наружные стены: утеплитель - Техновент Оптима γ=90кг/м³;
  • Пол: утеплитель-Пеноплэкс. Фундамент-50 мм;
  • Все ограждающие конструкции выполнить таким образом, чтобы исключить потери тепловой энергии с инфильтрацией.

 

Список литературы:

  1. ГОСТ Р 54852-2011. Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций. – М.: Стандартинформ, 2012. – 15 с.
  2. СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий. –М.: ОАО ЦНИИ-Промзданий, 2004. –139 с.
  3. Файст, В. Основные положения по проектированию пассивных домов. –М.: Издательство ассоциации строительных вузов. –144 с.
Проголосовать за статью
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий

Форма обратной связи о взаимодействии с сайтом