ВКР ДРАНИЧКИНА ЕЛЕНА. Экранной изоляции

Название	Экранной изоляции
Анкор	ВКР ДРАНИЧКИНА ЕЛЕНА
Дата	09.11.2022
Размер	0.79 Mb.
Формат файла
Имя файла	VKR_Dranichkina_11324095.docx
Тип	Обзор #778873
страница	14 из 16

1 ... 8 9 10 11 12 13 14 15 16

d

экв

Результаты расчета понижения температуры транспортируемого воздуха по изолированным воздуховодам, проложенным на открытом воздухе, представлены на рис. 2.16-2.17.

Среднее понижение температуры транспортируемого воздуха на 1 м длины изолированного воздуховода без применения замкнутой воздушной прослойки составило 0,29 ºС/м, а для изолированного воздуховода с применением замкнутой воздушной прослойки – 0,14 ºС/м.

Рис. 2.16. Результаты расчета понижения температуры транспортируемого воздуха методом безразмерных характеристик: 1 – для конструкции

воздуховодов с замкнутой воздушной прослойкой; 2 – для конструкции воздуховодов без замкнутой воздушной прослойки

Рис. 2.17. Зависимость изменения температуры транспортируемого воздуха по изолированному воздуховоду, проложенному на открытом воздухе: 1 – для конструкции воздуховодов с замкнутой воздушной прослойкой; 2 – для

конструкции воздуховодов без замкнутой воздушной прослойки
Анализируя полученные данные, можно сделать вывод о том, что больший эффект от применения экранной теплоизоляции при утеплении воздуховодов можно получить при использовании ее в совокупности с невентилируемой воздушной прослойкой. Однако толщину воздушной прослойки следует выбирать относительно небольшую с целью снижения конвективной составляющей в процессе теплопередачи через прослойку.
Выводы по главе

Полученная математическая модель процесса передачи тепла через многослойную ограждающую конструкцию с практически достаточной для инженерных расчётов точностью описывает рассматриваемый физический процесс.
Усовершенствована методика теплотехнического расчета ограждающих конструкций зданий и сооружений (наружных стен, перекрытий над неотапливаемыми подвалами, чердачных покрытий) с применением экранной тепловой изоляции.
Показано, что полученные автором в результате теплотехнического расчета строительной ограждающей конструкции значения термических сопротивлений замкнутых экранированных воздушных прослоек существенно отличаются от данных, приведенных в нормативной литературе [23, 24].
Получена математическая модель стационарного теплообмена в ограждающих конструкциях воздуховодов, утепленных с применением экранной тепловой изоляции. На основе приведенной математической модели получено дифференциальное уравнение первого порядка, описывающее изменение температуры транспортируемого воздуха для коротких воздуховодов (длиной до (l/d_экв) < 50) и учитывающее изменение коэффициента теплоотдачи по длине начального термического участка.

Для решения задачи стационарной теплопередачи через ограждающие конструкции длинных воздуховодов применен метод безразмерных характеристик.
При сравнении результатов теплотехнического расчета ограждающих конструкций длинных и коротких воздуховодов по изложенным методикам очевидно, что за счет увеличения местных коэффициентов теплоотдачи для коротких воздуховодов изменение температуры транспортируемого воздуха по ним больше по сравнению с изменением температуры воздуха в длинных воздуховодах.
Результаты теплового расчета ограждающих конструкций воздуховодов, утепленных с помощью экранной тепловой изоляции, показывают эффективность применения замкнутых воздушных прослоек.

Глава 3 Исследование теплозащитных характеристик материалов экранной изоляции и ограждающих конструкций с ее применением
Во время отопительного периода неизбежно происходят потери тепловой энергии через наружные ограждающие конструкции, в том числе сквозь стены, которые могут составлять от 30 до 80 % всей теряемой энергии. По статистическим данным на отопление здания в год требуется 22-28 литров мазута на 1м² площади. Система теплоизоляции позволяет снизить эти показатели, а соответственно и затраты более чем в пять раз. Системы теплоизоляции окупают себя не только в затратах на теплоснабжение: уменьшается толщина наружных стен – тем самым увеличивается внутренняя площадь здания (при новом строительстве).

Не утепленные и плохо утепленные наружные стены способствуют не только большому расходу энергии, но и создают также неприятный и неуютный микроклимат помещения.

Холодные наружные стены при взаимодействии с воздухом повышенной влажности (особенно в области мостиков холода) благоприятствуют образованию конденсата, следствием чего является намокание строительных элементов и образование плесени. Это оказывает отрицательное влияние на самочувствие и здоровье жильцов. Эти проблемы можно решить посредством достаточного утепления наружных стен.

При утеплении фасадов зданий минераловатными плитами значительно снижаются шумовые нагрузки, которые влияют как на долговечность здания, так и на психическое состояние людей.

В помещениях здания, утепленного системой теплоизоляции, постоянно сохраняется благоприятный тепло-влажностный режим. Благодаря хорошей дышащей способности минераловатного утеплителя в комнатах царит атмосфера свежести, сравнимая с внутренним климатом деревянных зданий. Зимой и летом в помещениях тепло, свежо и уютно. Даже зимой при отключении отопления, тепло в здании сохраняется длительное время, а летом в знойные солнечные дни стены не раскаляются.

Система наружной теплоизоляции с тонким штукатурным слоем

Монтаж системы заключается в приклеивании теплоизоляционных плит к поверхности фасада при помощи клея и дальнейшей послойной защите и отделке поверхности плиты штукатурным армирующим и декоративным слоем.

Теплоизоляция

Для систем теплоизоляции с тонким штукатурным слоем рекомендуется использование плит Facad Batts, Facad Slab и Facad Lamella. Это теплоизоляционные плиты из минеральной ваты на основе базальтовых горных пород, устойчивые к деформациям.

Особенности плит:

Facad Batts – отличается однородной плотностью около 150 кг/м3, размер плит 1200×500×20-200 мм.

Facad Slab – отличается двойной плотностью. Верхний слой плит имеет плотность около 180 кг/м3, нижний около 110 кг/м3, размер плит1200×650×25-200 мм. Благодаря этому плиты обладают уменьшенным весом, удобны при монтаже.

Facad Lamella – этот вид фасадного утеплителя Rockwool отличает возможность применения на округлых поверхностях фасадов. Плотность ламелей около 100 кг/м3, размер 1200×200×40-240 мм.

Физико-технические показатели теплоизоляционных минераловатных плит приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Физико-технические свойства минераловатных плит

Наименование показателя	Требуемое значение для плит на синтетическом связующем марки
Наименование показателя	Facade Slab	Facade Batts	Façade Lamella
_{Плотность, кг/м3} _{верхнего слоя} _{нижнего слоя}	105-128 180 95-120	128-163	88-112
Прочность на отрыв слоев, кПа, не менее	20*	15	100
Теплопроводность , Вт/(м·°С), не более	0,038	0,040	0,043
Теплопроводность при условиях эксплуатации А и Б по СП 23-02-2003, Вт/(м·°С), не более:
	0,043	0,047	0,047
	0,045	0,05	0,051
Паропроницаемость, мг/(м·ч·Па), не менее	0,3	0,3	0,3
Группа горючести	НГ	НГ	НГ
* Для верхнего слоя.

Конструктивное решение системы

Стена представляет собой трехслойную конструкцию с несущим слоем из панели толщиной 300 мм со слоем теплоизоляции из минераловатной плиты на синтетическом связующем с защитным слоем толщиной 5 мм из штукатурки Ceresit СТ 190.

При защитно-декоративном слое из штукатурки необходимо, чтобы:

- защитная штукатурка имела нулевой предел распространения огня и была армирована щелочестойкой стеклосеткой;

- толщина ее составляла 5 мм (кроме цоколя) и не менее 7 мм в цокольной части.

Теплоизоляционные плиты крепят к несущему слою стены на клею и дополнительно распорными дюбелями.

При подготовке несущей части стены до закрепления к ней теплоизоляции рекомендуется использовать при необходимости: антигрибковый препарат Ceresit СТ 99; смывку высолов Ceresit CL 55; грунтовки Ceresit CT 16 и Ceresit CT 17, выравнивающую штукатурку и шпатлевку Ceresit СТ 29.

Для наклейки минераловатных плит рекомендуется использовать клей Ceresit CT 190, который характеризуется прочностью сцепления с основанием не менее 0,9 МПа, морозостойкостью не менее 75 циклов и величиной линейной усадки не более 0,5 %.

Клей следует наносить на теплоизоляционную плиту с помощью штукатурного шпателя или валиком (шириной 4-6 см) по всему периметру с отступлением от краев на 2-3 см и дополнительно "куличами" на остальную поверхность плиты, при этом площадь приклеенной поверхности плит - не менее 40 %.

Установку плит в проектное положение осуществляют с прижатием к поверхности несущей части стены и выравниванием по высоте относительно друг друга трамбовками. Образование излишков выступающего клея недопустимо.

Выравнивание по горизонтали теплоизоляционных плит может осуществляться с помощью временно закрепленной к несущей части стены деревянной рейки или с применением цокольного профиля (изготовленного из алюминия или оцинкованной стали) толщиной 1-1,5 мм, который закрепляют к несущей части стены дюбелями, расположенными с шагом не более 300 мм.

При установке цокольных профилей необходимо оставлять зазор в стыке между ними 2-3 мм. Для выравнивания вдоль несущей части стены необходимо использовать соответствующие подкладочные шайбы из ПВХ, а для соединения профилей между собой - пластмассовые соединительные элементы.

После установки первого ряда теплоизоляционных плит на цокольный профиль зазор между поверхностью несущей части стены и профилем необходимо заполнить полиуретановой пеной.

Теплоизоляционные плиты устанавливают вплотную друг к другу. В случае если между ними образуются зазоры более 2 мм, их необходимо заполнить материалом используемого утеплителя или полиуретановой пеной.

Установку и наклеивание теплоизоляционных плит следует выполнять с перевязкой швов с устройством зубчатого защемления на внешних и внутренних углах стен.

Плиты теплоизоляционного материала, устанавливаемые в углах оконных и дверных проемов, должны быть цельными с вырезанными по месту фрагментами. Не допускается стыковать плиты на линиях углов оконных и дверных проемов.

Установка дюбелей для крепления плит теплоизоляции должна выполняться после полного высыхания клеевого состава. Срок высыхания при температуре наружного воздуха 20 °С и относительной влажности 65 % составляет не менее 72 ч.

Рекомендуемый тип дюбелей приведен в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Рекомендуемые типы дюбелей для крепления теплоизоляции

Тип дюбелей	Фирма-изготовитель	Диаметр , мм	Глубина заделки, мм	Расчетное выдергивающее усилие, кН
Комплект Д1 В3-1 Ш Ст. 5,5-L-1	Бийский завод стеклопластиков	8	45	0,30
HPS-1	"Хилти"	6	40	0,25
		8	50	0,40
ДГ 3,7х40		3,7	35	0,40
Дг 4,5х40		4,5		0,25
EJOT TID-T	EJOT Holding	8	35	0,28
ДЗ "Термозит"	ЗАО "Завод Искра"	4,15	60	0,65
	Т	5,1	60	0,55

Внешние углы здания с укрепленной теплоизоляцией, а также углы дверных и оконных проемов должны быть усилены пластмассовыми уголками с вклеенной сеткой, которые устанавливают встык по отношению друг к другу с нахлесткой сетки в месте стыка на 10см.

После устройства усиливающего уголка на плоскости откосов дверных и оконных проемов следует наклеить усилительную диагональную армирующую сетку размером 20х30см. При этом усилительная сетка в углах оконных и дверных проемов вклеивается без напуска на пластмассовую часть уголка.

При устройстве защитного слоя на поверхность закрепленного утеплителя наносится полутерком клеевой состав Ceresit СТ 190 по минераловатному утеплителю в системе Ceresit WM, на котором фиксируется и втапливается полотно стеклосетки. Второе и последующие полотна стеклосетки устанавливают с напуском 9-10см на предыдущее. В местах примыкания защитного слоя к оконным и дверным блокам снимается фаска под углом 45° для уплотнительной ленты или герметизирующей мастики (допускается для уплотнения применять самоклеющиеся профили).

После технологического перерыва не менее 72 ч, необходимого для высыхания клеевого состава, на поверхность защитного слоя наносят грунтовку Ceresit CT16 или производят окраску с подготовкой.

До нанесения защитно-декоративного слоя необходимо выдержать технологический перерыв не менее 6 ч.

Основание под декоративную штукатурку или окраску должно соответствовать требованиям СП.

На заармированную стеклосеткой поверхность защитной штукатурки декоративная штукатурная смесь наносится теркой слоем, соответствующим размеру зерна минерального наполнителя.

Работы по нанесению декоративной штукатурной смеси следует выполнять при температуре воздуха от +5 до +30 °С (для цветных штукатурок от +9 °С) и относительной влажности не более 80 %.

При выполнении работ следует избегать нанесения штукатурки на участки фасада, находящиеся под воздействием прямых солнечных лучей, ветра и дождя, для чего строительные леса следует закрывать ветрозащитной сеткой или пленкой.

Свеженанесенный декоративный штукатурный слой в течение трех суток (для белой и цветной штукатурок) и в течение 24 ч (штукатурки "под окраску") следует защищать от прямого воздействия дождя и пересыхания под воздействием прямых солнечных лучей.

Окрашивание штукатурки следует выполнять силикатными фасадными красками (например, Ceresit СТ 54) через 3 дня, а акриловыми (например, Ceresit СТ 42 или Ceresit СТ 44) - через 2 недели после устройства штукатурки.

Между штукатурным слоем и элементами заполнения проемов (окон, дверей) применяется профиль из ПВХ с уплотнительной лентой. Как вариант, предусматривается паз на всю толщину штукатурки, заполняемый уплотнительной лентой, герметиком или вулканизирующимися мастиками - клей-герметиком "Эластосил" 11-06 (ТУ 6-02-275-76), "Эластосил" 137-181 и т.п.

1 - Стена; 2 - Клеевой состав; 3 - Теплоизоляция из минераловатных плит; 4 - Армирующая сетка; 5 - Декоративная штукатурка; 6 - Дюбель из полиамида или полиэтилена

Рисунок 3.1 - Схема утепления стены с применением системы «тонкая штукатурка»

На высоту не менее 2,5 м от планировочной отметки защитный слой должен выполняться толщиной не менее 7 мм с устройством дополнительного слоя стеклосетки. Допускается также применение одного слоя усиленной стеклосетки (например, R 267).

Отделку цоколя рекомендуется выполнять из материалов повышенной прочности и стойкости к истиранию, допускающих их очистку и мойку, например, из лицевого кирпича, плит из натурального или искусственного камня, керамической и стеклянной плитки, мозаичной штукатурки и других.

Парапеты, пояса, подоконники и тому подобное должны иметь надежные сливы из оцинкованной стали, которые обеспечивают отвод атмосферной влаги и исключают возможность ее сбегания непосредственно по стене.

Все открытые поверхности стальных элементов, выходящих на фасад, и анкеры, устанавливаемые в кладке, должны быть защищены от коррозии металлизацией слоем толщиной 120 мкм или лакокрасочными покрытиями.

Необходимость устройства в стене слоя пароизоляции определяется расчетом.
Система утепления фасадов с толстым штукатурным слоем

Система состоит из минераловатных плит, наколотых на специальные шарнирные крепежные детали из нержавеющей стали. На крепежных деталях поверх плит фиксируется сварная сетка из оцинкованной стальной проволоки. На сетку наносятся грунтующий и выравнивающий штукатурные слои, а затем отделочная известково-цементная штукатурка.

Теплоизоляция

Для систем теплоизоляции с толстым штукатурным слоем рекомендуется использование плит Пластер Баттс. Пластер Баттс – теплоизоляционные плиты из минеральной ваты на основе базальтовых горных пород, устойчивые к деформациям. Стандартные размеры минераловатных плит: 1000×600мм, толщина 50-180мм.

Технические параметры минераловатных плит приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 - Технические параметры минераловатных плит

Наименование показателей	Значения
Плотность, кг/м3	85-110
Прочность на сжатие при 10% деформации, кПа не менее	20
Прочность на отрыв слоёв, кПа не менее	4,0
Теплопроводность при 25°С, Вт/(м·К) не более	0,036
Теплопроводность при условиях эксплуатации А и Б по СП 23-02-2003, Вт/(м·°С), не более:
	_0,042 _0,045
_{Водопоглащение при полном погружении, %не более}	_1,5
_{Группа горючести}	_НГ
_{Паропроницаемость, мг/(м ч Па)}	_0,3

Конструктивное решение системы

Стена представляет собой трехслойную конструкцию с несущим слоем из панели толщиной 300 мм, слоем теплоизоляции из минераловатной плиты на синтетическом связующем и защитно-декоративным наружным слоем из известково-цементной штукатурки толщиной 30мм.

При защитно-декоративном слое из штукатурки необходимо, чтобы:

- защитная штукатурка имела нулевой предел распространения огня и была выполнена по закрепленной к стене стальной сетке;

- толщина ее составляла 25…30 мм, а на высоту не менее 2,5 м от планировки необходимо армирование двойной стальной сеткой или использование более прочного материала (керамогранит, облицовочный кирпичи и др.);

- в местах примыкания теплоизоляции к оконным и дверным проемам толщина штукатурки должна быть увеличена до 35…45мм.

При отделке фасадов штукатуркой теплоизоляционные плиты и сетку, армирующую штукатурный слой, крепят к несущему слою стены распорными дюбелями. Принятые типы дюбелей и условия их применения даны в таблице 3.2

Штукатурка выполняется из известково-цементного раствора, приготовляемого на месте из извести, цемента, песка, воды и добавок, в том числе обязательно пластифицирующих, или из готовых растворных смесей, и армируется стальной оцинкованной сеткой.

Штукатурка выполняется улучшенного качества или высококачественная с нанесением её соответственно в 2 или 3 слоя. После грунтовки поверхности плит пластичным раствором слоем в 3…5 мм, он разравнивается в горизонтальном направлении зубчатым шпателем, образующим борозды глубиной в 2…3 мм. После выдержки в течение 1…3 суток наносят нижний слой грунта толщиной 7…8 мм. После схватывания этого слоя (24…36 часов) раскатывается арматурная сетка и крепится через штукатурку и теплоизоляцию к несущей части стены дюбелями Бийского завода при установке в среднем 8 дюбелей на м² поверхности. Затем наносят второй слой грунта толщиной 7…8 мм с выравниванием его «под правило». При высококачественной штукатурке наносят третий, отделочный слой толщиной 2…5 мм в зависимости от вида отделки.

После полного затвердевания штукатурки ее в соответствии с проектом прорезают на всю толщину горизонтальными и вертикальными деформационными швами толщиной 6 мм с шагом не более 8 м. Крайний вертикальный шов должен располагаться не ближе 150 мм от угла фасада (наружного или входящего). Затем швы заделывают вулканизирующейся мастикой.

Между штукатурным слоем и элементами заполнения проемов окон, дверей предусматривается паз на всю толщину штукатурки, заполняемый вулканизирующейся мастикой.

Рекомендуются к применению силиконовые или тиоколовые мастики, как наиболее долговечные.

Армирование штукатурного слоя выполняется стальной цельнопаяной оцинкованной тканой сеткой по ГОСТ с размером ячейки 20 мм и диаметром проволоки 1-1,6 мм.

1 - Стена; 2 - Клеевой состав; 3 - Минераловатная плита; 4 - Сварная оцинкованная металлическая сетка; 5 - Декоративная штукатурка; 6 - Дюбель; 7 - Прокладка уплотняющая из пенорезины; 8 - Битумная мастика

Рисунок 3.2 -Схема утепления стены с применением системы «толстая штукатурка»

Система утепления фасадов с вентилируемым воздушным зазором

Система состоит из: наружной облицовки, закрепленной на кронштейнах подконструкции; теплоизоляционных плит, крепящихся механически к несущему основанию при помощи дюбелей, и вентилируемой воздушной прослойки между наружной облицовкой и утеплителем.

Воздушный зазор обеспечивает удаление водяного пара и атмосферной влаги с поверхности теплоизоляции восходящим воздушным потоком.

Теплоизоляция

Для систем теплоизоляции с воздушным зазором рекомендуется использование плит Венти Баттс. Венти Баттс – теплоизоляционные плиты из минеральной ваты на основе базальтовых горных пород, устойчивые к деформациям. Плиты минераловатные Венти Баттс используются в качестве теплоизоляции на внешней стороне вентилируемых фасадных конструкций. Размеры плит Венти Баттс: 1000×600 мм, толщина 50-180 мм.

Технические параметры минераловатных плит приведены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 - Технические параметры минераловатных плит Венти Баттс

Наименование показателей	Значения
Плотность, кг/м3	85-110
Прочность на сжатие при 10% деформации, кПа не менее	20
Прочность на отрыв слоёв, кПа не менее	3,0
Теплопроводность при 25°С, Вт/(м·К) не более	0,036
Теплопроводность при условиях эксплуатации А и Б по СП 23-02-2003, Вт/(м·°С), не более:
	_0,042 _0,045
_{Водопоглащение при полном погружении, %не более}	_1,5
_{Группа горючести}	_НГ
_{Паропроницаемость, мг/(м ч Па)}	_0,3

Конструктивное решение системы

Одним из наиболее эффективных способов решения задачи сокращения энергетических затрат на отопление зданий в соответствии с требованиями II этапа энергосбережения СП является многослойная конструкция утепления и отделки наружных стен с вентилируемым воздушным зазором между слоем наружной отделки фасада (экраном) и слоем утеплителя, расположенных с внешней стороны несущих конструкций наружной стены. Такие системы утепления и отделки наружных стен и зимой и летом позволяют поддерживать режим теплообмена таким, что это создает достаточно комфортные условия проживания, а во время отопительного сезона позволяет не превышать нормативный расход энергоресурсов на отопление помещений.

Принципиальное конструктивное решение всех систем утепления и наружной отделки наружных стен зданий одинаково и заключается в том, что на несущие конструкции наружной стены с внешней стороны устанавливают и фиксируют сплошной слой плит утеплителя и элементы несущего каркаса, посредством которого на стене, с определенным зазором относительно слоя утеплителя, монтируется плитный или листовой отделочный материал (экран). Зазор между экраном и слоем утеплителя необходим для эффективного удаления влаги и паров, мигрирующих из помещений через наружную стену на улицу.

Отличие между системами заключается в различных способах крепления плит утеплителя на несущих конструкциях наружной стены, в материале и геометрии отдельных элементов несущего каркаса, а также в схеме их расположения на поверхности основания, в выборе отделочных материалов и способе их крепления к несущему каркасу. Кроме того, системы отличаются способами решения архитектурного облика фасада, в том числе, по возможности придания зданиям индивидуальной выразительности.

В данном дипломном проекте рассмотрена фасадная система с вентилируемым воздушным зазором «ТРИОЛ».

Навесные фасадные системы с вентилируемым воздушным зазором являются одним из наиболее эффективных способов отделки и утепления наружных стен зданий различного назначения. В том числе система "ТРИОЛ", где для наружной отделки зданий применяются кассетные панели, изготовленные из металлических

листов: алюминиевых или стальных оцинкованных, или с различными цветными покрытиями полиэфирными порошковыми красками.

Система, являясь многослойной конструкцией, включает следующие элементы: металлический несущий каркас, прикрепленный к основанию (несущим конструкциям наружной стены), слой негорючего минераловатного утеплителя, укрытого, в случае необходимости, пленкой типа "TYVEK" и также вместе с пленкой, закрепленного на основании и фасадную облицовку здания в виде металлических кассетных панелей, прикрепленных к несущему каркасу. Между кассетными панелями и слоем утеплителя устроен вентилируемый воздушный зазор, благодаря которому влага в виде пара, мигрирующая из помещений, удаляется из утеплителя.

Несущий каркас системы состоит из кронштейнов, прикрепленных к основанию анкерными болтами, и вертикальных профилей, которые крепятся к кронштейнам саморезами. В подсистемах "ТРИОЛ" и вертикальные профили снабжаются штифтами для навески кассетных панелей.

В системе применяются стальные оцинкованные кронштейны в форме уголка с полками разной длины. На одной полке - отверстие под анкерный болт для крепления кронштейна к основанию, а на другой - одно или два отверстия для крепления к кронштейну вертикального профиля. Все отверстия овальной формы, что позволяет устанавливать (регулировать) вертикальный профиль строго по вертикали и в плоскости фасада, и в плоскости, перпендикулярной фасаду. Для снижения теплопередачи через кронштейн между ним и основанием устанавливается паронитовая прокладка. Кронштейн изготавливают адресно для конкретного проекта с учетом толщины слоя утеплителя и воздушного зазора, отклонений основания от вертикальной плоскости и т.п. Поэтому длина полки кронштейна, к которой крепят вертикальный профиль, может быть разной.

В системе применяют вертикальные профили прессованные из алюминиевых сплавов П-образного сечения.

Кассетные панели изготавливают из листового металла, который сначала кроят, а затем сгибают. В результате получается изделие в виде ящика с низкими стенками (горизонтальными и вертикальными боковыми гранями). Готовое изделие по специальной технологии покрывается со всех сторон полиэфирной порошковой краской.

1 - Основание; 2 - Несущий кронштейн; 3 - Паронитовая прокладка; 4 - Анкерный болт; 5 - Утеплитель; 6 - Вертикальный профиль; 7 - Штифт с блокировочными шайбами; 8 - Облицовочная панель "ТРИОЛ"; 9 - Шуруп-саморез; 10 - Тарельчатый дюбель

Рисунок 3.3- Фасадная система "ТРИОЛ"

В системах "ТРИОЛ" кассетные панели выполняются из алюминиевых листов толщиной 2_…3 мм. Для навески этих кассетных панелей на несущий каркас в их боковых вертикальных гранях выштампованы по 2 крючка, в которые входят горизонтальные штифты, установленные на вертикальном профиле. Расстояние между штифтами соответствует расположению крючков и учитывает принятый зазор в горизонтальном шве между смежными кассетными панелями.

	1 Основание	6 Вертикальный профиль
2	2 Кронштейн несущий	7 Штифт с блокировочными шайбами
	3 Паронитовая прокладка	8 Облицовочная панель "ТРИОЛ"
	4 Анкерный болт	9 Шуруп-саморез
5	5 Утеплитель

Рисунок 3.4 - Схема утепления наружной стены с примененем вентилируемой фасадной системы "ТРИОЛ"

а - горизонтальный разрез б - вертикальный разрез
В качестве исходных данных для выполнения теплотехнического расчёта, определения теплозащитных свойств ограждающих конструкций принимаются термодинамические параметры внутреннего и наружного воздуха и теплофизические характеристики строительных материалов ограждений.

Произведём расчёт толщины минераловатных плит.

Принцип расчёта теплоизоляции:

Градусо-сутки отопительного периода , °С·сут, определяют по формуле

(3.1)

где t_int = 21^оС - расчётная средняя температура внутреннего воздуха, принимаемая согласно ГОСТ и нормам проектирования соответствующих зданий;

t_ht = -8,7^оС – средняя температура наружнего воздуха отопительного периода, принимается согласно СП «Строительная климатология» /2/ по таблице 1*;

z_ht = 230суток – продолжительность отопительного периода (таблица 1* /2/).

D_d = (21-(-8,7))∙230 = 6831°С·сут

Приведенное сопротивление теплопередаче , м ·°С/Вт, ограждающих конструкций, а также окон следует принимать не менее нормируемых значений , м ·°С/Вт, определяемых по таблице 4/1/ в зависимости от градусо-суток района строительства , °С.

Значения для величин , отличающихся от табличных, следует определять по формуле

, (3.2)

где - градусо-сутки отопительного периода, °С·сут, для конкретного пункта;

, - коэффициенты, значения которых следует принимать по данным таблицы 4/1/.

R_req= 0,00035∙6831+1,4 = 3,79 м ·°С/Вт

Определяем предварительную толщину утеплителя из минераловатных плит исходя из уравнения:

, (3.3)

где

_ext = 23 Вт/м² ^оС – коэффициент теплопередачи наружной поверхности ограждения, принимается согласно СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»/3/по таблице 8;

- толщина слоя, м;

 - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м•С), принимаемый по приложению 3*/1/;

_ут - толщина слоя утеплителя, м;

_ут - коэффициент теплопроводности минераловатной плиты, Вт/(м•С);

_int = 8,7 Вт/м² ^оС – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения (таблица 7 /1/).

Преобразуя,получим:

(3.4)
Рассчитаем толщину утеплителя для первого варианта утепления.

Состав стены и теплофизические характеристики материалов её составляющих будут следующими:

- тяжёлый бетон

= 2400кг/м³ толщиной

= 0,08м,

= 1,74Вт/м^о С;

- неавтоклавный ячеистый бетон

= 800кг/м³ толщиной

= 0,18м,

= 0,33Вт/м^оС;
- штукатурка из цементно-песчаного раствора

= 1800кг/м³ толщиной

= 0,04м;

= 0,76Вт/м^о С:

- минераловатная плита Facad Batts

= 145кг/м³;

= 0,042Вт/м^о С;

- цементно-известковая штукатурка

= 1700кг/м³ толщиной

= 0,005 м,

= 0,70Вт/м^оС.

Определяем толщину утеплителя по формуле (3.4).

м

Принимаем утеплитель толщиной

= 130мм.
Произведём расчёт толщины минераловатной плиты применительно к конструкции стены предложенной во втором варианте утепления.

Состав стены и теплофизические характеристики материалов её составляющих:

- тяжёлый бетон

= 2400кг/м³ толщиной

= 0,08м,

= 1,74Вт/м^о С;

- неавтоклавный ячеистый бетон

= 800кг/м³ толщиной

= 0,18м,

= 0,33Вт/м^о С;

- штукатурка из цементно-песчаного раствора

= 1800кг/м³ толщиной

= 0,04м;

= 0,76Вт/м^о С;

- минераловатная плита Пластер Баттс

= 100кг/м³;

= 0,042Вт/м^о С;

- защитный слой из «толстой штукатурки»

= 1700кг/м³ толщиной

= 0,03м;

= 0,70Вт/м^о С.

м

Принимаем минераловатную плиту толщиной

= 130мм.
Для третьего варианта утепления состав стены и её характеристики будут следующими:

- тяжёлый бетон

= 2400 кг/м³ толщиной

= 0,08м,

= 1,74Вт/м^оС;

- неавтоклавный ячеистый бетон

= 800кг/м³ толщиной

= 0,18м,

= 0,33Вт/м^оС;
- штукатурка из цементно-песчаного раствора

= 1800кг/м³ толщиной

= 0,04м;

= 0,76Вт/м^о С;

- минераловатная плита Венти Баттс

= 100кг/м³;

= 0,042Вт/м^о С;

- вентилируемый зазор толщиной

= 0,05м и термическим сопротивлением равным 0,17м^{2 0}С/Вт;

- фасадная облицовка кассетными панелями из стального оцинкованного листа толщиной 0,8мм с цветными покрытыми полиэфирными порошковыми красками.

Согласно /1/ последний слой не учитываются в расчёте.

м

Согласно унификации теплоизоляционного материала принимаем толщину утеплителя

= 120 мм

Коэффициент теплопроводности некоторых материалов изменяется во времени, так:

за 5 лет λ стекловолокна изменился с 0,035 до 0,052Вт/м^о С;

пенополистирола – с 0,025 до 0,044Вт/м^о С;

для пенополиуретана увеличение значения λ составило 4-5% на протяжении первых 3-4 лет.

Таким образом , при использовании названных ТИМ, уже по истечении 4-5 лет эксплуатации ухудшение теплотехнических свойств может составлять от 20 до 67%.

Отечественные теплоизоляционные материалы из минеральной ваты в процессе эксплуатации теряют от 40 до 90% прочности за 5-8 лет работы их в составе ограждающей конструкции. При этом имеет место оседание или разрыв изоляционного слоя и нарушение «сплошности» тепловой изоляции.

Практика эксплуатации домов запроектированных и построенных в 1960-1980 годы выявила преждевременный износ и снижение термического сопротивления их ограждающих конструкций. Возможно, это связано, помимо изменения теплотехнических характеристик теплоизоляционных материалов во времени, и с многократным промерзанием стен из-за недостаточной теплоизоляции.

Необходимо отметить , что современный период характерен попытками применения в составе ограждающих конструкций относительно новых ТИМ. Натурные наблюдения, из-за многообразия применяемых материалов, не позволяют накопить достаточного числа данных для оценки стабильности свойств запроектированных и эксплуатирующихся ограждающих конструкций

В работе рекомендованы в качестве теплоизоляционного слоя минераловатные плиты производства фирмы ROCKWOL, как наиболее хорошо зарекомендовавшие себя на рынке теплоизоляционных материалов.

Общая площадь наружных ограждающих конструкций здания . Уста-навливается по внутренним размерам "в свету" (расстояния между внутренними поверхностями наружных ограждающих конструкций, противостоящих друг другу).

, (3.5)

гдеA_w₊_F₊_ed – площадь стен, включая балконные двери, окна и входные двери в здание, м²;

А_c = 824,4м²– площадь покрытия (совмещенного или чердачного);

A_f = 1283,23м²– площадь цокольного перекрытия или пола первого этажа.

A_w+F+ed= p_xiH_h , (3.6)

где p_xi = 247 м – периметр внутренней поверхности наружных стен этажа;

H_h= 18,9 м – высота отапливаемого объема здания (от поверхности пола первого этажа до поверхности потолка последнего).

A_w₊_F₊_ed = 247∙18,9 = 4668,3м²

м²

Для выполнения расчетов и оценки энергозатрат на отопление здания необходимы также следующие объемно-планировочные параметры:

A_w - площадь наружных стен (площадь непрозрачной части вертикального ограждения здания), м²;

A_w=A_w+F+ed- A_F-A_ed, (3.7)

где A_w₊_F₊_ed ;

A_F= 650м²– площади окон, в том числе 70м²– площадь окон в лестнично– лифтовом узле;

A_ed = 18м²- площади входных дверей в здание.

A_w=4668,3-650-18 = 4000м²

13-16. Площадь отапливаемых помещений и площадь жилых помещений определяются по проекту и равны:

A_h = 4754,46м²- отапливаемая площадь здания равная сумме площадей всех этажей, включая мансардный этаж;

A_l= 3824,4м²- расчетная площадьжилого здания равная сумме площадей спален, общих комнат и кухонь.

Отапливаемый объем здания , м , вычисляется как произведение площади этажа , м , (площади, ограниченной внутренними поверхностями наружных стен) на высоту , м, этого объема, представляющую собой расстояние от пола первого этажа до потолка последнего этажа.

, (3.8)

где A_st= 1283,23 м² - площадь этажа здания определяется в пределах внутренних поверхностей наружных стен, включая площадь, занимаемую перегородками, внутренними стенами, колоннами, а также лестничными клетками и лифтовыми шахтами;

H_h – то же, что в формуле (3.6).

м³

Показатели объемно-планировочного решения здания определяются по формулам:

- коэффициент остекленности фасадов

, (3.9)

≤ 0,18(пункт 5.11)

- показатель компактности здания, (1/м)

, (3.10)

≤ 0,32 (пункт5.14/1/)

Кратность воздухообмена жилого здания за отопительный период , 1/ч, рассчитывается по формуле Г.8 СП 23-02-2003. При этом количество приточного воздуха в жилые помещения определяется из расчета заселенности квартиры 20 м и менее общей площади на одного человека и условно принимается 3 м /ч на 1 м площади жилых комнат, т.е. равным 3 . Так как естественная вентиляция в здании работает круглосуточно, то =168. Кратность воздухообмена в жилых помещениях здания равна

ч^-1(3.11)

где - коэффициент, учитывающий долю внутренних ограждающих конструкций в отапливаемом объеме здания, принимаемый равным 0,85.

К этому воздухообмену следует добавить объем инфильтрующегося воздуха через окна лестничной клетки, лифтовых холлов. Воздухопроницаемость окон лестничной клетки следует принимать из сертификата испытаний и при отсутствии - 2,1 кг/(м ·ч), входных дверей в здание - 7 кг/(м ·ч) (таблица11 /1/). Количество инфильтрующегося воздуха , поступающего в лестничные клетки, определяется согласно Г.5 СП 23-02-2003
кг/ч_{, (3.12)}

где = 70м -соответственно для лестничной клетки суммарная площадь окон;

= 0,71м²ч/кг - для лестничной клетки требуемое сопротивление воздухопроницанию окон;

= 18,08Па - соответственно для лестничной клетки расчетная разность давлений наружного и внутреннего воздуха для окон, определяют по формуле (13) /1/ для окон с заменой в ней величины 0,55 на 0,28 и с вычислением удельного веса по формуле (14) /1/ при соответствующей температуре воздуха.

Средняя плотность приточного воздуха за отопительный период, кг/м

, (3.13)

кг/м³

Кратность воздухообмена за счет инфильтрующегося воздуха в лестнично-лифтовом узле равна

ч^-1

И общая кратность воздухообмена в жилом здании равна сумме этих кратностей

ч^-1

Общие теплопотери через наружную ограждающую оболочку здания за отопительный период , МДж, определяются по формуле (Г.3) приложения Г /1/

=0,0864·0,89·6831·6776=3559274 МДж

Удельные бытовые тепловыделения , Вт/м , следует устанавливать исходя из расчетного удельного электро- и газопотребления здания (по Г.6 СП 23-02-2003), но не менее 10 Вт/м , принято 17 Вт/м .

1 ... 8 9 10 11 12 13 14 15 16