Выбор конструктивных решений, обеспечивающих необходимую теплозащиту зданий
Общая часть
8.1 Наружные ограждающие конструкции должны быть запроектированы таким образом, чтобы их приведенное сопротивление теплопередаче Ror было не меньше нормируемого значения Rreq, определяемого по показателям «а» или «в» раздела 6.
8.2 Определение нормируемых значений согласно СНиП 23-02 показано на примере расчета приведенного сопротивления теплопередаче фасада жилого здания в приложении К.
8.3 Выбор теплозащитных свойств ограждающих конструкций по нормируемому расходу тепловой энергии на отопление здания согласно СНиП 23-02 показан в примерах теплоэнергетических расчетов уровня тепловой защиты в приложении И.
8.4 Рекомендуемые типы технических решений наружных стен (с учетом требований 8.11 - 8.17) и окон, уровни их теплозащиты для основных селитебных и промышленных зон территории Российской Федерации приведены в таблицах 4 и 5.
Таблица 4 - Уровни теплозащиты рекомендуемых ограждающих конструкций наружных стен
| Материал стены | Сопротивление теплопередаче (Rwr, м2×°С/Вт) и область применения (Dd,°C×сут) при конструктивном решении стены | ||||
| конструкционный | теплоизоляционный | двухслойные с наружной теплоизоляцией | трехслойные с теплоизоляцией посредине | с невентилируемой воздушной прослойкой | с вентилируемой воздушной прослойкой |
| Кирпичная кладка | Пенополистирол | 5,2/10850 | 4,3/8300 | 4,5/8850 | 4,15/7850 |
| Минеральная вата | 4,7/9430 | 3,9/7150 | 4,1/7700 | 3,75/6700 | |
| Железобетон (гибкие связи, шпонки) | Пенополистирол | 5,0/10300 | 3,75/6850 | 4,0/7430 | 3,6/6300 |
| Минеральная вата | 4,5/8850 | 3,4/5700 | 3,6/6300 | 3,25/5300 | |
| Керамзитобетон (гибкие связи, шпонки) | Пенополистирол | 5,2/10850 | 4,0/7300 | 4,2/8000 | 3,85/7000 |
| Минеральная вата | 4,7/9430 | 3,6/6300 | 3,8/6850 | 3,45/5850 | |
| Дерево (брус) | Пенополистирол | 5,7/12280 | 5,8/12570 | - | 5,7/12280 |
| Минеральная вата | 5,2/10850 | 5,3/11140 | - | 5,2/10850 | |
| На деревянном каркасе с тонколистовыми обшивками | Пенополистирол | - | 5,8/12570 | 5,5/11710 | 5,3/11140 |
| Минеральная вата | - | 5,2/10850 | 4,9/10000 | 4,7/9430 | |
| Металлические обшивки (сэндвич) | Пенополиуретан | - | 5,1/10570 | - | - |
| Блоки из ячеистого бетона с кирпичной облицовкой | Ячеистый бетон | 2,4/2850 | - | 2,6/3430 | 2,25/2430 |
| Примечание - В числителе (перед чертой) - ориентировочные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены, в знаменателе (за чертой) - предельные значения градусо-суток отопительного периода, при которых может быть применена данная конструкция стены. |
Таблица 5 - Уровни теплозащиты рекомендуемых окон в деревянных и пластмассовых переплетах
| Заполнения светопроемов | Сопротивление теплопередаче (Rwr, м2×°С/Вт) и область применения (Dd,°C×сут) по типам окон | ||
| из обычного стекла | с твердым селективным покрытием | с мягким селективным покрытием | |
| Однокамерный стеклопакет в одинарном переплете | 0,38/3067 | 0,51/4800 | 0,56/5467 |
| Двойное остекление в спаренных переплетах | 0,4/3333 | 0,55/5333 | - |
| Двойное остекление в раздельных переплетах | 0,44/3867 | 0,57/5600 | - |
| Двухкамерный стеклопакет в одинарном переплете с межстекольным расстоянием: 8 мм 12 мм | 0,51/4800 0,54/5200 | - 0,58/5733 | - 0,68/7600 |
| Тройное остекление в раздельно-спаренных переплетах | 0,55/5333 | 0,60/6000 | - |
| Стекло и однокамерный стеклопакет в раздельных переплетах | 0,56/5467 | 0,65/7000 | 0,72/8800 |
| Стекло и двухкамерный стеклопакет в раздельных переплетах | 0,68/7600 | 0,74/9600 | 0,81/12400 |
| Два однокамерных стеклопакета в спаренных переплетах | 0,7/8000 | - | - |
| Два однокамерных стеклопакета в раздельных переплетах | 0,74/9600 | - | - |
| Четыре стекла в двух спаренных переплетах | 0,8/12000 | - | - |
| Примечание - В числителе (перед чертой) - значения приведенного сопротивления теплопередаче, в знаменателе (за чертой) - предельное значение градусо-суток отопительного периода, при котором применимо заполнение светопроема. |
8.5 При проектировании теплозащиты зданий различного назначения следует применять, как правило, типовые технические решения и изделия полной заводской готовности, в том числе конструкции комплектной поставки, со стабильными теплоизоляционными свойствами, достигаемыми применением эффективных теплоизоляционных материалов с минимумом теплопроводных включений и стыковых соединений в сочетании с надежной гидроизоляцией, не допускающей проникновения влаги в жидкой фазе и максимально сокращающей проникновение водяных паров в толщу теплоизоляции.
Взаимное расположение отдельных слоев ограждающих конструкций должно способствовать высыханию конструкций и исключать возможность накопления влаги в ограждении в процессе эксплуатации.
8.6 Ограждающие конструкции должны обладать необходимой прочностью, жесткостью, устойчивостью, долговечностью, удовлетворять общим архитектурным, эксплуатационным, санитарно-гигиеническим требованиям соответствующих СНиП и СанПиН. В сборных конструкциях особое внимание должно быть обращено на прочность, жесткость, долговечность и герметичность соединений.
Требуемую степень долговечности ограждающих конструкций следует обеспечивать применением материалов, имеющих надлежащую стойкость (морозостойкость, влагостойкость, биостойкость, стойкость против коррозии, высокой температуры, циклических температурных колебаний и других разрушающих воздействий окружающей среды), а также соответствующими конструктивными решениями, предусматривающими в случае необходимости специальную защиту элементов конструкций, выполняемых из недостаточно стойких материалов.
8.7 Ограждающие конструкции следует проектировать с применением материалов и изделий, апробированных на практике и выпускаемых по стандартам. При отсутствии стандарта на каждый новый вид материала или изделия должны быть разработаны и утверждены в установленном порядке технические свидетельства и получены расчетные теплотехнические показатели материала согласно 5.3.1.
Ограждающие конструкции должны предусматриваться с минимальным количеством типоразмеров изделий и возможностью взаимозаменяемости применяемых элементов.
8.8 Для обеспечения лучших эксплуатационных характеристик в многослойных конструкциях зданий с теплой стороны следует располагать слои большей теплопроводности и с большим сопротивлением паропроницанию, чем наружные слои.
При выборе материалов для наружных ограждающих конструкций следует отдавать предпочтение местным строительным материалам.
При проектировании зданий для повышения пределов огнестойкости и снижения пожарной опасности внутренней и наружной поверхностей стен следует предусматривать устройство облицовки из негорючих материалов или штукатурки, а для защиты от воздействия влаги и атмосферных осадков - дополнительно окраску водоустойчивыми составами, выбираемыми в зависимости от материала стен и условий эксплуатации. Ограждающие конструкции, контактирующие с грунтом, следует предохранять от грунтовой влаги путем устройства гидроизоляции.
8.9 Долговечность теплоизоляционных конструкций и материалов должна быть более 25 лет; долговечность сменяемых уплотнителей - более 15 лет.
8.10 При необходимости размещения жилых помещений, санузлов и кухонь, одна из стен которых выходит на эвакуационную лестничную клетку 3-го типа, эту стену следует проектировать как наружную.
Стены
8.11 С теплотехнической точки зрения различают три вида наружных стен по числу основных слоев: однослойные, двухслойные и трехслойные.
Однослойные стены выполняют из конструкционно-теплоизоляционных материалов и изделий, совмещающих несущие и теплозащитные функции.
В трехслойных ограждениях с защитными слоями на точечных (гибких, шпоночных) связях рекомендуется применять утеплитель из минеральной ваты, стекловаты или пенополистирола с толщиной, устанавливаемой по расчету с учетом теплопроводных включений от связей. В этих ограждениях соотношение толщин наружных и внутренних слоев должно быть не менее 1:1,25 при минимальной толщине наружного слоя 50 мм.
В двухслойных стенах предпочтительно расположение утеплителя снаружи. Используются два варианта наружного утеплителя: системы с наружным покровным слоем без зазора и системы с воздушным зазором между наружным облицовочным слоем и утеплителем. Не рекомендуется применять теплоизоляцию с внутренней стороны из-за возможного накопления влаги в теплоизоляционном слое, однако в случае необходимости такого применения поверхность со стороны помещения должна иметь сплошной и долговечный пароизоляционный слой.
8.12 При проектировании стен из кирпича и других мелкоштучных материалов следует максимально применять облегченные конструкции в сочетании с плитами из эффективных теплоизоляционных материалов.
Стены зданий из кирпича и керамических камней, за исключением стен с воздушными прослойками, а также стены, облицованные кирпичом, рекомендуется проектировать, как правило, с расшивкой швов кладки по фасаду. При применении камней из пористой керамики рекомендуется предусматривать облицовочный слой из кирпича с анкерами из нержавеющей стали или из стеклопластика для связки с основной кладкой.
8.13 При проектировании стен с невентилируемыми воздушными прослойками следует руководствоваться следующими рекомендациями:
- размер прослойки по высоте должен быть не более высоты этажа и не более 6 м, размер по толщине - не менее 40 мм (10 мм при устройстве отражательной теплоизоляции);
- воздушные прослойки следует разделять глухими диафрагмами из негорючих материалов на участки размером не более 3 м;
- воздушные прослойки рекомендуется располагать ближе к холодной стороне ограждения.
8.14 При проектировании стен с вентилируемой воздушной прослойкой (стены с вентилируемым фасадом) следует руководствоваться следующими рекомендациями:
- воздушная прослойка должна быть толщиной не менее 60 и не более 150 мм и ее следует размещать между наружным слоем и теплоизоляцией; следует предусматривать рассечки воздушного потока по высоте каждые три этажа из перфорированных перегородок;
- при расчете приведенного сопротивления теплопередаче согласно разделу 9 следует учитывать все теплопроводные включения, включая крепежные элементы облицовки и теплоизоляции;
- наружный слой стены должен иметь вентиляционные отверстия, суммарная площадь которых определяется из расчета 75 см2 на 20 м2 площади стен, включая площадь окон;
- нижние (верхние) вентиляционные отверстия, как правило, следует совмещать с цоколями (карнизами), причем для нижних отверстий предпочтительно совмещение функций вентиляции и отвода влаги;
- применять жесткие теплоизоляционные материалы плотностью не менее 80 - 90 кг/м3, имеющие на стороне, обращенной к прослойке, ветро- воздухозащитные паропроницаемые пленки (типа «Тайвек», «Тектотен» или аналогичных мембранных пленок) или кашированные стеклотканью, либо предусматривать обязательную защиту поверхности теплоизоляции, обращенной к прослойке, стеклосеткой с ячейками не более 4´4 мм или стеклотканью, прикрепляя ее к теплоизоляции при помощи армирующей массы; не следует применять горючие утеплители; применение мягких теплоизоляционных материалов не рекомендуется;
- при использовании в качестве наружного слоя облицовки из плит искусственных или натуральных камней горизонтальные швы должны быть раскрыты (не должны заполняться уплотняющим материалом).
8.15 Тепловую изоляцию наружных стен следует проектировать непрерывной в плоскости фасада здания. Такие элементы ограждений, как внутренние перегородки, колонны, балки, вентиляционные каналы и другие не должны нарушать целостности слоя теплоизоляции. Воздуховоды, вентиляционные каналы и трубы, которые частично проходят в толще ограждений, следует располагать до теплой поверхности теплоизоляции. Следует обеспечить плотное примыкание теплоизоляции к сквозным теплопроводным включениям. При этом приведенное сопротивление теплопередаче стен с теплопроводными включениями должно быть не менее нормируемых величин согласно СНиП 23-02.
При применении новых теплоизоляционных материалов, расчетные теплотехнические характеристики которых не приведены в приложении Д, эти характеристики следует принимать согласно теплотехническим испытаниям по методике приложения Е, проведенным аккредитованными испытательными лабораториями.
При применении в ограждающих конструкциях горючих утеплителей оконные и другие проемы по периметру следует обрамлять полосами шириной не менее 200 мм из минераловатного негорючего утеплителя плотностью не менее 80 - 90 кг/м3. Эти конструкции должны иметь разрешения Госпожарнадзора к применению.
8.16 При наличии в конструкции теплозащиты теплопроводных включений необходимо учитывать следующее:
- несквозные включения целесообразно располагать ближе к теплой стороне ограждения;
- в сквозных, главным образом, металлических включениях (профилях, стержнях, болтах, оконных рамах) целесообразно предусматривать вставки (разрывы мостиков холода) и материалов с коэффициентом теплопроводности не выше 0,35 Вт/(м×°С).
8.17 Приведенное сопротивление теплопередаче Rоr,м2×°С/Вт, для наружных стен следует определять согласно СНиП 23-02 для фасада здания либо для одного промежуточного этапа с учетом откосов проемов без учета их заполнений с проверкой условия невыпадения конденсата на участках в зонах теплопроводных включений.
Коэффициент теплотехнической однородности r сучетом теплотехнических однородности r оконных откосов и примыкающих внутренних ограждений проектируемой конструкции для:
- панелей индустриального изготовления должен быть, как правило, не менее величин, установленных в таблице 6;
- для стен жилых зданий из кирпича должен быть, как правило, не менее 0,74 при толщине стены 510 мм, 0,69 - при толщине стены 640 мм и 0,64 - при толщине стены 780 мм.
Если в проектируемой конструкции ограждения достигнуть рекомендуемых величин r не удается, то такую конструкцию применять не следует.
Таблица 6 - Минимально допустимые значения коэффициента теплотехнической однородности для конструкций индустриального изготовления
| № п.п. | Ограждающая конструкция | Коэффициент r |
| Из однослойных легкобетонных панелей | 0,90 | |
| Из легкобетонных панелей с термовкладышами | 0,75 | |
| Из трехслойных железобетонных панелей с эффективным утеплителем и гибкими связями | 0,70 | |
| Из трехслойных железобетонных панелей с эффективным утеплителем и железобетонными шпонками или ребрами из керамзитобетона | 0,60 | |
| Из трехслойных железобетонных панелей с эффективным утеплителем и железобетонными ребрами | 0,50 | |
| Из трехслойных металлических панелей с эффективным утеплителем | 0,75 | |
| Из трехслойных асбестоцементных панелей с эффективным утеплителем | 0,70 |
Крыши, чердаки, покрытия, мансарды
8.18Покрытия жилых и общественных зданий могут быть бесчердачными (совмещенными) и раздельной конструкции, верхнее и нижнее перекрытия которой образуют чердачное пространство, и в зависимости от способа удаления вентиляционного воздуха оно может быть холодным или теплым.
Крыши с холодным чердаком разрешается применять в жилых зданиях любой этажности. Крыши с теплым чердаком рекомендуется применять в зданиях 6 этажей и более.
8.19 В крыше с холодным чердаком внутреннее пространство должно вентилироваться наружным воздухом через специальные отверстия в стенах, площадь сечения которых при железобетонном покрытии или сплошной скатной кровле из металлических или других материалов должна быть не менее 0,001 площади перекрытия. При скатной кровле из штучных материалов (асбестоцементных листов, черепицы) чердачное пространство вентилируется через зазоры между его листами, поэтому вентиляционные отверстия допускается не предусматривать.
8.20 При крыше с холодным чердаком теплоизоляция укладывается по чердачному перекрытию. Теплоизоляционный слой по периметру чердака на ширину не менее 1 м рекомендуется защищать от увлажнения. Вентиляционные шахты и вытяжки канализационных стояков при холодном чердаке с выпуском воздуха наружу должны быть утеплены выше чердачного перекрытия.
8.21 В крыше с теплым чердаком чердачное пространство, имеющее утепленные наружные стены и утепленное кровельное покрытие, обогревается теплым воздухом, который поступает из вытяжной вентиляции дома. Для удаления воздуха из чердачного пространства следует предусматривать вытяжные шахты по одной на каждую секцию. Чердачное пространство следует посекционно разделить стенами на изолированные отсеки. Дверные проемы в стенах, обеспечивающие сквозной проход по чердаку, должны иметь уплотненные притворы.
8.22 Плиты покрытия теплого чердака при безрулонной кровле должны иметь верхний кровельный слой не менее 40 мм из плотного бетона и бортовые ребра высотой 100 мм. Плиты рекомендуется проектировать двухслойными, в том числе с теплоизоляционными вкладышами.
Плиты покрытия теплого чердака под рулонную кровлю рекомендуется проектировать однослойными из легкого бетона, в том числе с термовкладышами, или трехслойными.
8.23 Бесчердачные покрытия (совмещенные крыши) могут устраиваться невентилируемыми и вентилируемыми. Невентилируемые покрытия следует предусматривать в тех случаях, когда в конструкции покрытия путем применения пароизоляции и других мероприятий исключается недопустимое влагонакопление в холодный период года. Вентилируемые покрытия надлежит предусматривать в тех случаях, когда конструктивные меры не обеспечивают нормального влажностного состояния конструкций.
В жилых и общественных зданиях рекомендуется применение вентилируемых совмещенных крыш.
8.24 Рекомендуемая конструкция бесчердачного (совмещенного) вентилируемого покрытия крыши может содержать следующие слои, считая от нижней поверхности:
- несущая конструкция;
- пароизолирующий слой;
- теплоизолирующий слой;
- вентилируемая прослойка, служащая для удаления влаги из конструкции покрытия или для его охлаждения;
- основание под гидроизоляцию (стяжка или кровельная плита при щелевых вентилируемых прослойках);
- многослойный гидроизолирующий кровельный ковер.
Волокнистые теплоизоляционные материалы в вентилируемых покрытиях должны быть защищены от воздействия вентилируемого воздуха паропроницаемыми пленочными покрытиями.
8.25 Осушающие воздушные прослойки и каналы следует располагать над теплоизоляцией или в верхней зоне последней. Минимальный размер поперечного сечения этих прослоек не должен быть менее 40 мм. Приточные отверстия следует устраивать в карнизной части, а вытяжные - с противоположной стороны здания или в коньке. Суммарное сечение как приточных, так и вытяжных отверстий рекомендуется назначать в пределах 0,002 - 0,001 от горизонтальной проекции покрытия.
Светопрозрачные ограждающие конструкции
8.26 Заполнение светопроемов зданий выполняется в зависимости от градусо-суток отопительного периода в виде двухслойного, трехслойного или четырехслойного остекления (стеклопакетов или отдельных стекол), закрепляемого в переплетах из малотеплопроводных материалов. Для повышения теплозащиты окон с отдельными стеклами рекомендуется применение стекол с твердым селективным покрытием (К-стекло). Необходимым условием применения заполнений световых проемов в проектируемых зданиях является наличие сертификата соответствия системы сертификации ГОСТ Р на выбранную светопрозрачную конструкцию (оконный блок, зенитный фонарь, мансардный оконный блок).
8.27 Оконные блоки и балконные двери (ГОСТ 23166, ГОСТ 24700, ГОСТ 30674) следует размещать в оконном проеме на глубину обрамляющей «четверти» (50 - 120 мм) от плоскости фасада теплотехнически однородной стены или посередине теплоизоляционного слоя в многослойных конструкциях стен. Размещение оконного блока и балконной двери по толщине стены рекомендуется проверять по расчету температурных полей из условия невыпадения конденсата на внутренней поверхности откосов проема. Узел примыкания оконного блока к стеновому проему следует выполнять согласно ГОСТ 30971. Оконные блоки следует закреплять на более прочном слое стены.
При выборе окон и балконных дверей следует отдавать предпочтение конструкциям, имеющим по ширине не менее 90 мм коробки. Рекомендуемая ширина коробки 100 - 120 мм.
8.28 Заполнение зазоров в примыканиях окон и балконных дверей к конструкциям наружных стен рекомендуется проектировать с применением вспенивающихся синтетических материалов. Все притворы окон и балконных дверей должны содержать уплотнительные прокладки (не менее двух) из силиконовых материалов или морозостойкой резины. Установку стекол следует производить с применением силиконовых мастик.
Допускается применение двухслойного остекления вместо трехслойного для окон и балконных дверей, выходящих внутрь остекленных лоджий.
8.29 С целью организации требуемого воздухообмена следует предусматривать форточкин в верхней части окон, специальные приточные отверстия (клапаны) в ограждающих конструкциях, щелевые приточные устройства в переплетах окон или рамах, воздухопроницаемые притворы согласно нормам СНиП 23-02. Все воздухоприточные устройства должны быть регулируемыми.
8.30 При разработке объемно-планировочных решений проектов зданий следует избегать одновременного размещения окон по обеим наружным стенам угловых комнат. В помещениях глубиной более 6 м необходимо предусматривать двухстороннее (на противоположных стенах) или угловое расположение окон.
8.31 Заполнение светопроемов в мансардных конструкциях выполняют в двух вариантах:
- в плоскости покрытия - оконными блоками по ГОСТ 30734;
- устройством люкарен, в которых вертикально монтируют оконные блоки из ПВХ и в деревянных переплетах.
8.32 При устройстве мансардных окон следует предусматривать надежную в эксплуатации гидроизоляцию примыкания кровли к оконному блоку. Плоскости откосов наклонных светопроемов в мансардных этажах следует проектировать под углом 135° к поверхности остекления.
8.33 В зависимости от назначения зенитные фонари выполняют глухими и открывающимися. В глухих фонарях надежнее выполняется примыкание светопропускающего заполнения к опорному стакану. Открывающиеся зенитные фонари предназначены для вентиляции помещений, а также для дымоудаления во время пожара.
8.34 Общими элементами зенитных фонарей, применяемых в общественных зданиях, являются светопропускающее заполнение, опорный стакан, механизмы открывания. Светопропускающее заполнение может быть выполнено в виде многослойных куполов и оболочек из органического и силикатного стекла, стеклопакетов. Опорные стаканы изготовляют из листовой стали, холодногнутых и стальных профилей, а также из железобетона, керамзитобетона, асбестоцемента и других материалов и утепляют эффективными теплоизоляционными материалами. Стаканы устанавливают по периметру светопроемов в покрытиях зданий. Открываемые зенитные фонари, используемые для дымоудаления, должны иметь автоматическое и дистанционное управление.
8.35 Элементы светопропускающего заполнения закрепляют в конструкции фонаря через упругие прокладки из листовой резины, резиновых профилей, пороизола, гернита, а места примыкания герметизируют специальными герметиками.