Расчет приведенного сопротивления теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания или любой выделенной ограждающей конструкции

Расчет основан на представлении фрагмента теплозащитной оболочки здания в виде набора независимых элементов, каждый из которых влияет на тепловые потери через фрагмент. Удельные потери теплоты, обусловленные каждым элементом, находятся на основе сравнения потока теплоты через узел, содержащий элемент, и через тот же узел, но без исследуемого элемента.

Е.1 Приведенное сопротивление теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания (м² ∙ °С)/Вт, следует определять по формуле

0204S10-10598

(Е.1)

где - осредненное по площади условное сопротивление теплопередаче фрагмента теплозащитной оболочки здания либо выделенной ограждающей конструкции, м² ∙ °С/Вт;

l_j - протяженность линейной неоднородности j-го вида, приходящаяся на 1 м² фрагмента теплозащитной оболочки здания, или выделенной ограждающей конструкции, м/м²;

Ψ_j - удельные потери теплоты через линейную неоднородность j-го вида, Вт/(м ∙ °С);

n_k - количество точечных неоднородностей k-го вида, приходящихся на 1 м² фрагмента теплозащитной оболочки здания, или выделенной ограждающей конструкции, шт./м²;

χ_k - удельные потери теплоты через точечную неоднородность k-го вида, Вт/°С;

a_i - площадь плоского элемента конструкции i-го вида, приходящаяся на 1 м² фрагмента теплозащитной оболочки здания, или выделенной ограждающей конструкции, м²/м²;

(Е.2)

где A_i - площадь i-той части фрагмента, м²;

U_i - коэффициент теплопередачи однородной i-той части фрагмента теплозащитной оболочки здания (удельные потери теплоты через плоский элемент i-го вида), Вт/(м² ∙ °С).

(Е.3)

Е.2 Коэффициент теплотехнической однородности, r, вспомогательная величина, характеризующая эффективность утепления конструкции, определяется по формуле

(E.4)

Величина определяется осреднением по площади значений условных сопротивлений теплопередаче всех частей фрагмента теплозащитной оболочки здания

0204S10-10598

(Е.5)

где - условное сопротивление теплопередаче однородной части фрагмента теплозащитной оболочки здания i-го вида, м² ∙ °С/Вт, которое определяется либо экспериментально либо расчетом по формуле

0204S10-10598

(Е.6)

где α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м² ∙ °С), принимаемый согласно таблице 4;

α_н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м² ∙ °С), принимаемый согласно таблице 6;

R_s - термическое сопротивление слоя однородной части фрагмента, (м² ∙ °С)/Вт, определяемое для невентилируемых воздушных прослоек по таблице Е.1, для материальных слоев по формуле

(E.7)

δ_s - толщина слоя, м;

λ_s - теплопроводность материала слоя, Вт/(м ∙ °С), принимаемая по результатам испытаний в аккредитованной лаборатории; при отсутствии таких данных оно оценивается по приложению С.

Е.3 Удельные потери теплоты через линейную теплотехническую неоднородность определяются по результатам расчета двухмерного температурного поля узла конструкций при температуре внутреннего воздуха t_в и температуре наружного воздуха t_н.

(E.8)

где t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

t_н - расчетная температура наружного воздуха, °С;

- дополнительные потери теплоты через линейную теплотехническую неоднородность j-го вида, приходящиеся на 1 пог. м, Вт/м, определяемые по формуле

0204S10-10598

(E.9)

где - потери теплоты через расчетную область с линейной теплотехнической неоднородностью j-го вида, приходящиеся на 1 пог. м стыка, являющиеся результатом расчета температурного поля, Вт/м;

Q_j_,1, Q_j_,2 - потери теплоты через участки однородных частей фрагмента, вошедшие в расчетную область при расчете температурного поля области с линейной теплотехнической неоднородностью j-го вида, Вт/м, определяемые по формулам:

(Е.10)

где S_j_,1, S_j_,2 - площади однородных частей конструкции, вошедшие в расчетную область при расчете температурного поля, м².

При этом величина S_j_,1 + S_j_,2 равна площади расчетной области при расчете температурного поля.

Ψ_j - удельные линейные потери теплоты через линейную теплотехническую неоднородность j-го вида, Вт/(м ∙ °С).

Е.4 Удельные потери теплоты через точечную теплотехническую неоднородность k-го вида определяются по результатам расчета трехмерного температурного поля участка конструкции, содержащего точечную теплотехническую неоднородность, по формуле

(Е.11)

где - дополнительные потери теплоты через точечную теплотехническую неоднородность k-го вида, Вт, определяемые по формуле

(E.12)

где Q_k - потери теплоты через узел, содержащий точечную теплотехническую неоднородность k-го вида, являющиеся результатом расчета температурного поля, Вт;

- потери теплоты через тот же узел, не содержащий точечную теплотехническую неоднородность k-го вида, являющиеся результатом расчета температурного поля, Вт.

Е.5 Результатом расчета температурного поля узла конструкции является распределение температур в сечении узла, в том числе по внутренней и наружной поверхностям.

Поток теплоты через внутреннюю поверхность узла определяется по формуле

(Е.13)

Поток теплоты через наружную поверхность узла определяется по формуле

(E.14)

t_в, t_н - расчетные температуры внутреннего и наружного воздуха соответственно, °С;

- осредненные по площади температуры внутренней и наружной поверхностей узла ограждающей конструкции соответственно, °С;

α_в, α_н - коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей узла конструкции соответственно, Вт/(м² ∙ °С);

S_в, S_н - площади внутренней и наружной поверхностей узла ограждающей конструкции, м².

Таблица Е.1

Толщина воздушной прослойки, м	Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, м² ∙ °С/Вт
горизонтальной при потоке тепла снизу вверх и вертикальной	горизонтальной при потоке тепла сверху вниз
при температуре воздуха в прослойке
положительной	отрицательной	положительной	отрицательной
0,01	0,13	0,15	0,14	0,15
0,02	0,14	0,15	0,15	0,19
0,03	0,14	0,16	0,16	0,21
0,05	0,14	0,17	0,17	0,22
0,1	0,15	0,18	0,18	0,23
0,15	0,15	0,18	0,19	0,24
0,2 - 0,3	0,15	0,19	0,19	0,24
Примечание - При оклейке одной или обеих поверхностей воздушной прослойки алюминиевой фольгой термическое сопротивление следует увеличивать в два раза.

Е.6 Описание расчета приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции должно содержать следующие части:

1 Четкое наименование конструкции и указание места, занимаемого ею в оболочке здания.

2 Перечисление всех элементов составляющих конструкцию.

Для каждого из перечисленных элементов представить:

3 Удельную геометрическую характеристику элемента (s, l или n).

4 Схему или чертеж, позволяющие понять состав и устройство элемента.

5 Температурное поле узла содержащего элемент.

6 Принятые в расчете температурного поля температуры наружного и внутреннего воздуха, а также геометрические размеры узла конструкции, включенного в расчетную область.

7 Минимальную температуру на внутренней поверхности конструкции и поток теплоты через узел, полученные в результате расчетов.

8 Удельные потери теплоты через элемент.

(Вместо пунктов 5 - 7 можно использовать ранее посчитанные удельные потери теплоты через элемент с указанием ссылки на официальный, общедоступный документ, содержащий их расчет).

9 Расчет приведенного сопротивления теплопередаче по формуле (Е.1).

10 Таблицу с геометрическими и теплозащитными характеристиками элементов, а также промежуточными данными расчетов. Форма приведена в таблице Е.2.

Таблица Е.2

Элемент конструкции	^*	Удельный геометрический показатель	Удельные потери теплоты	Удельный поток теплоты, обусловленный элементом	Доля общего потока теплоты через фрагмент, %
Название элемента	Плоский	a₁ = м²/м²	U₁ = Вт/(м² ∙ °С)	U₁а₁ = Вт/(м² ∙ °С)
...	...	...	...	...
Название элемента	a_i = м²/м²	U_i = Вт/(м² ∙ °С)	U_iа_i = Вт/(м² ∙ °С)
Название элемента	Линейный	l₁ = м/м²	Ψ₁ = Вт/(м ∙ °С)	Ψ₁l₁ = Вт/(м² ∙ °С)
...	...	...	...	...
Название элемента	l_i = м/м²	Ψ_i = Вт/(м ∙ °С)	Ψ_il_i = Вт/(м² ∙ °С)
Название элемента	Точечный	n₁ = 1/м²	χ₁ = Вт/°С	χ₁n₁ = Вт/(м² ∙ °С)
...	...	...	...
Название элемента	n_k = 1/м²	χ_k = Вт/°С	χ_kn_k = Вт/(м² ∙ °С)
Итого				1/R^пр = Вт/(м² ∙ °С)	100 %
Столбец ^* может не приводиться.

Е.7 Приведенное сопротивление теплопередаче полов, R_о,пол, (м² ∙ °С)/Вт, определяется в следующей последовательности:

Для неутепленных полов на грунте и стен, расположенных ниже уровня земли, с коэффициентом теплопроводности λ ≥ 1,2 Вт/(м² ∙ °С) по зонам шириной 2 м, параллельным наружным стенам, принимая R_n, (м² ∙ °С)/Вт, равным:

2,1 - для I зоны;

4,3 - » II » ;

8,6 - » III » ;

14,2 - » IV » ; (для оставшейся площади пола);

Для утепленных полов на грунте и стен, расположенных ниже уровня земли, с коэффициентом теплопроводности λ_h < 1,2 Вт/(м² ∙ °С) утепляющего слоя толщиной δ, м, принимая R_о,пол, (м² ∙ °С)/Вт, по формуле

R_о,пол = R_n + δ/λ_n.(E.15)

Для полов на лагах, принимая R_о,пол, (м² ∙ °С)/Вт, по формуле

R_о,пол = 1,18(R_n + δ/λ_n).(E.16)

Пример расчета приведенного сопротивления теплопередаче фрагмента стены представлен в приложении Н.

Приложение Ж
(обязательное)