Пример расчета приведенного сопротивления теплопередаче фасада жилого здания с использованием расчетов температурных полей

Н.1 Описание конструкции выбранной для расчета

Стена с теплоизоляционной фасадной системой с тонким штукатурным слоем. Фасадная система монтируется на стену здания, выполненного с каркасом из монолитного железобетона. Наружные стены выполняются из кирпичной кладки из полнотелого кирпича толщиной 250 мм (в один кирпич). Толщина теплоизоляционного слоя фасада из каменной ваты составляет 150 мм. Высота этажа от пола до пола 3300 мм. Толщина железобетонного перекрытия 200 мм. Под перекрытием проходит железобетонный ригель высотой 400 мм. Вертикальный разрез стены с фасадом и с оконными проемами схематично представлен на рисунке Н.1. Состав стены (изнутри наружу) представлен в таблице Н.1:

Таблица Н.1

Материал слоя	, мм	,
Внутренняя штукатурка		0,93
Кладка из полнотелого кирпича или монолитный железобетон		0,81 2,04
Минераловатные плиты		0,045
Наружная штукатурка		-

Н.2 Перечисление элементов составляющих ограждающую конструкцию

железобетонный ригель с участком перекрытия, утепленный слоем минераловатной плиты, закрытой тонким слоем штукатурки - плоский элемент 1;

кирпичная кладка, утепленная слоем минераловатной плиты, закрытой тонким слоем штукатурки - плоский элемент 2;

оконный откос, образованный железобетонным ригелем, утепленным слоем минераловатной плиты, закрытой тонким слоем штукатурки - линейный элемент 1;

оконный откос, образованный кирпичной кладкой, утепленной слоем минераловатной плиты, закрытой тонким слоем штукатурки - линейный элемент 2;

дюбель со стальным сердечником, прикрепляющий слой минераловатной плиты к железобетонному ригелю - точечный элемент 1;

дюбель со стальным сердечником, прикрепляющий слой минераловатной плиты к кирпичной кладке - точечный элемент 2.

Таким образом, в рассматриваемом фрагменте ограждающей конструкции два вида плоских, два вида линейных и два вида точечных элементов.

Н.3 Геометрические характеристики проекций элементов

Весь фасад здания, включая светопроемы, имеет общую площадь . Фасад содержит следующие светопроемы: 2400x2000 мм - 80 шт., 1200x2000 мм - 80 шт., 1200x1200 мм - 24 шт. Суммарная площадь светопроемов .

Площадь поверхности фрагмента ограждающей конструкции для расчета составляет:

А = 2740 - 611 = 2129 ;

суммарная протяженность торцов перекрытий, а также ригелей на фасаде составляет 822 м. Таким образом, площадь стены с основанием из монолитного железобетона (т.е. площадь проекции на поверхность фрагмента) составляет: . Доля этой площади от общей площади фрагмента ограждающей конструкции равна ;

площадь стены с основанием из кирпичной кладки: . Доля этой площади от общей площади фрагмента ограждающей конструкции равна ;

общая длина проекции оконного откоса, образованного железобетонным ригелем утепленным слоем минераловатной плиты, определяется по экспликации оконных проемов и равна: . Длина проекции этих откосов, приходящаяся на площади фрагмента равна ;

общая длина проекции оконного откоса, образованного кирпичной кладкой, утепленной слоем минераловатной плиты, определяется по экспликации оконных проемов и равна: . Длина проекции этих откосов, приходящаяся на площади фрагмента равна ;

общее количество тарельчатых дюбелей на железобетонном ригеле и торце перекрытия равно 3944 шт. Количество таких дюбелей, приходящихся на фрагмента равно: ;

общее количество тарельчатых дюбелей на кирпичной кладке равно 13 088 шт. Количество таких дюбелей, приходящихся на фрагмента равно: .

Н.4 Расчет удельных потерь теплоты, обусловленных элементами.

Все температурные поля рассчитываются для температуры наружного воздуха минус 28°С и температуры внутреннего воздуха 20°С.

Для плоского элемента 1 удельные потери теплоты определяются по формулам (Е.6), (Е.3):

Для плоского элемента 2 удельные потери теплоты определяются аналогично:

Для линейного элемента 1 рассчитывается температурное поле узла конструкции содержащего элемент. Определяется величина , Вт/м, - потери теплоты через участок фрагмента с данным линейным элементом, приходящиеся на 1 п.п.

Двумерное температурное поле представлено на рисунке Н.2.

Расчетный участок имеет размеры 426x800 мм. Площадь стены, вошедшей в расчетный участок, .

Потери теплоты через стену с оконным откосом, вошедшую в участок, по результатам расчета температурного поля равны = 12,0 Вт/м.

Потери теплоты через участок однородной стены той же площади определяются по формуле (Е.10):

Вт/м.

Дополнительные потери теплоты через линейный элемент 1 составляют:

Вт/м.

Удельные линейные потери теплоты через линейный элемент 1 определяются по формуле (Е.8):

Расчеты удельных характеристик других элементов проводятся аналогично и сведены в таблицу Н.2.

Таблица Н.2

Элемент фрагмента	Потери теплоты через участок однородной стены	Потери теплоты через неоднородный участок	Удельные потери теплоты	Удельный геометрический показатель
Линейный элемент 1 (рисунок Н.2)	Вт/м
Линейный элемент 2 (рисунок Н.3)	Вт/м	Вт/м
Точечный элемент 1 (рисунок Н.4)	Вт	Вт	Вт/°С
Точечный элемент 2 (рисунок Н.5)	Вт	Вт	Вт/°С

Таким образом, определены все удельные потери теплоты, обусловленные всеми элементами в рассматриваемом фрагменте ограждающей конструкции.

Н.5 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче стены

Данные расчетов, сведены в таблицу Н.3.

Таблица Н.3

Элемент конструкции	Удельный геометрический показатель	Удельные потери теплоты	Удельный поток теплоты, обусловленный элементом	Доля общего потока теплоты через фрагмент, %
Плоский элемент 1				17,5
Плоский элемент 2				55,2
Линейный элемент 1				4,26
Линейный элемент 2				12,3
Точечный элемент 1				2,64
Точечный элемент 2				8,10
Итого