Расчёт теплопотерь здания — ДомоКомплект
Теплопроводность утеплителя
Утеплитель

Расчёт теплопотерь здания

Теплопроводность различных материалов.

В физике теплопроводностью принято называть способность молекул переносить энергию от нагретых участков вещества к холодным. Коэффициент обозначается греческой буквой λ (лямбда) и выражается в Вт/(м·K) или Ватт/(метр·градус Кельвина).

Чем меньше цифра, тем большей термической защитой обладают строительные и отделочные материалы. Расскажем о том, от чего зависит величина, куда уходит теплый воздух, а также дадим полную таблицу значений по группам.

Основные данные для статьи мы будем брать из двух нормативных документов: СНиП 23-02-2003 и СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий».

Теплопроводность напрямую зависит от следующих факторов:

Плотность. Чем ближе молекулы вещества находятся друг к другу, тем быстрее идет обмен энергией. Значит, повышение плотности ведет к снижению теплозащиты.

Структура. В пористых материалах содержатся капсулы с воздухом, который существенно затормаживает процесс улетучивания тепла. Пористый — значит более теплый.

Влажность. У воды показатель λ при температуре +20°C в 23 раза больше, чем у воздуха. Поэтому промокший кирпич остывает быстрее.

На основе уровня влажности мы вычислим условия эксплуатации, необходимые для уточнения поиска значений теплопроводности в таблице.

Условия эксплуатации

Карта зон влажности
Карта зон влажности

Определение условий эксплуатации поможет получить объективное значение теплопроводности (параметры «А» и «Б»). Для этого нужно пройти 3 простых этапа.

Этап 1. Найдем влажностный режим помещения исходя из таблицы:

Добавьте описание

Этап 2. Определим зону влажности в зависимости от региона. Характеристики указаны цифрами от 1 до 3. Их можно посмотреть на картинке подзаголовка или увидеть на карте.

Этап 3. Соотнесем параметры, полученные на первых двух этапах и получим нужную букву условий эксплуатации:

Добавьте описание

Пример: пусть в нашем помещении при комнатной температуре от +12 до +24 °C влажность не поднимается выше 50 %, значит режим — сухой. Дом расположен в Твери — 2 зона влажности (нормальная). Тогда условия эксплуатации получаются с обозначением «А». На них и будем обращать внимание.

Теплоизоляционные материалы

Теплоизоляционные материалы

Теплоизоляционные материалы

Далее базовую теплопроводность будем указывать, как λ0, та же величина с обозначением λ (А) — параметр для обычных условий эксплуатации, а λ (Б) — маркер повышенной влажности. Плотность — ρ0, паропроницаемость — μ.

Мы заменили Вт/(м·K) на Вт/(м·°C), поскольку эти системы отсчета тождественны для определения уровня переноса энергии. Величина градуса одинакова для обеих шкал. Градус здесь — единица температурного перепада (градиента, приращения).

Теплоизоляционные материалы — основной барьер на пути холодного воздуха. Таблица коэффициентов для них такова:

Таблица коэффициентов теплопроводности теплоизоляционных материалов
Таблица коэффициентов теплопроводности теплоизоляционных материалов

Засыпки

Засыпки

Сыпучие материалы применяются в строительстве для обустройства оснований и служат компонентами для цементобетонных смесей. Их коэффициенты теплопроводности указаны в таблице:

Таблица коэффициентов теплопроводности сыпучих материалов

Таблица коэффициентов теплопроводности сыпучих материалов

Бетон

Бетон

Изделия из бетона с добавлением цемента служат основой при строительстве домов. Опишем в таблице их теплопроводность: 

Таблица коэффициентов теплопроводности бетона
Таблица коэффициентов теплопроводности бетона

Кирпич

Кирпич

Кирпич — популярный материал как для возведения домов, так и для установки ограждающих конструкций. Его характеристики теплопроводности доступны в таблице:

Таблица коэффициентов теплопроводности Кирпич
Таблица коэффициентов теплопроводности Кирпич

Конструкционные материалы

Конструкционные материалы

Конструкционные материалы предназначены для облицовки и формирования железобетонных конструкций. Теплопроводность можно определить по таблице:

Таблица коэффициентов теплопроводности Конструкционные материалы

Таблица коэффициентов теплопроводности Конструкционные материалы

Кровельные материалы, гидроизоляционные, облицовочные и рулонные для полов

Кровельные материалы

Когда построены стены дома, наступает очередь крыши. Кровельные материалы помогают защитить помещение от холода и дождя. Гидроизоляция нужна для того, чтобы влага не проникла к утеплителю. Рассмотрим табличные параметры теплопроводности:

Таблица коэффициентов теплопроводности Кровельные материалы

Таблица коэффициентов теплопроводности Кровельные материалы

Дерево, металлы и стекло

Дерево, металлы и стекло

Древесина пользуется у российских строителей заслуженной популярностью. Из нее изготавливают вагонку, фанеру и даже паркетную доску. Металл необходим для устройства кровли и арматурного каркаса, а стекло занимает свое место в рамах на оконных проемах. Теплопроводность представлена в виде таблицы:

Таблица коэффициентов теплопроводности дерева, металлов и стекла
Таблица коэффициентов теплопроводности дерева, металлов и стекла

Снижение теплопотерь

теплопотери помещения

Как видно из диаграммы, в доме достаточно мест, через которые происходит утечка тепла. Чтобы снизить потери, нужно рассчитать сопротивление теплопередаче R и сравнить с нормативами:

Нормативы сопротивления теплопередачи
Нормативы сопротивления теплопередачи