Jak vypočítat tloušťku fasádní izolace?
Při zpracování projektu domu je třeba věnovat velmi pečlivou pozornost tepelně technickému výpočtu vnějších stěn, abyste v budoucnu během provozu doslova neplatili za úsporu materiálů a nesprávný výběr šířek a typů obestaveb. struktur.
Pojďme se rozhodnout o hlavních úvodech:
Místo stavby: Ťumeň a okolí
Účel stavby: rezidenční
Optimální teplota vzduchu v obývacím pokoji v zimě podle GOST 30494-96 Tabulka 1 je od +20 na +25 stupně, bereme minimální přípustné:
Předpokládaná teplota venkovního vzduchu text, stanoveno z tabulky 1, sloupce 5 SNiP 23/01/99 Stavební klimatologie:
Tam ve sloupci 11 budeme potřebovat dobu trvání topného období, kdy je průměrná denní teplota nižší než +8 °C:
Na stejném místě, sloupec 12, průměrná teplota venkovního vzduchu za topné období:
To jsou pro náš region konstantní hodnoty. Jakýkoli přeplatek za spolehlivost, nebo jinými slovy za izolaci konstrukce, pomůže snížit další roční náklady na zdroj vytápění (plyn, dřevo, elektřina). Na vlastní vzpomínky na klimatické podmínky byste se neměli spoléhat, jsou krátkodobé a nepřesné a stavba se staví minimálně 50 let.
Stanovení denostupňů topného období (DHD):
Standardní hodnota sníženého odporu prostupu tepla:
Rreq= a × Dd + b = 0,00035 × 6120 + 1,4 =
Požadovaná tepelná ochrana:
R tr = 3,542 m2 x °C/W
To je hlavní ukazatel, se kterým porovnáme všechny tepelné odpory výsledných stěn z různých materiálů pro město Ťumeň. Pro ostatní regiony je potřeba jej přepočítat na základě SNIP.
Kromě těchto údajů budeme potřebovat tloušťku vrstev a jejich součinitele tepelné vodivosti λi. Tyto údaje jsou obvykle otevřeně zveřejňovány výrobci materiálů nebo jejich průměrné ukazatele lze převzít v příloze 3, SNiP II-3-79* Stavební tepelné inženýrství.
V našem příkladu použijeme jako izolaci plynový blok Porevit o tloušťce 200 mm a zkontrolujeme, zda je pro izolaci dostačující.
| Název materiálu | Šířka, m | λ1, W/(m × °С) | R1, m 2 ×°С/W |
|---|---|---|---|
| Fasádní cihla (besser) | 0,08 | 0,96 | 0,08 / 0,96 0,083 = |
| ovzduší | 0,02 | – | – |
| Porevit BP-200 (D500) | 0,2 | 0,12 | 0,2 / 0,12 1,666 = |
| Nosná cihla | 0,12 | 0,87 | 0,12 / 0,87 0,138 = |
| Stucco | 0,02 | 0,87 | 0,02 / 0,87 0,023 = |
Součet tepelných odporů všech vrstev stěny kromě izolační vrstvy
ΣRi = 0,083 + 0,138 + 0,023 = 0,244 m2 × °C/W
Požadovaný izolační odpor
Rut = R tr- (0,115 + 0,044 + ΣRi) = 3,542 – (0,159 + 0,244) = 3,139 m2 × °C/W
0,115=Rint = 1/aint = 1/8,7 – odolnost proti přenosu tepla na vnitřním povrchu stěn
0,044=Rext = 1/aext = 1/23 – odpor prostupu tepla na vnějším povrchu
Požadovaná tloušťka izolace δut
V případě, že se jako izolace v třívrstvém zdivu použije minerální vlna, skelná vata nebo jiná desková izolace, je nutné mezi vnější zdivo a izolaci instalovat odvětrávanou vrstvu. Tloušťka této vrstvy by měla být alespoň 10 mm, s výhodou 20-40 mm. Je to nutné k vysušení izolace, která zvlhne kondenzací.
Tato vzduchová mezera není uzavřeným prostorem, proto, pokud je přítomna, musí být při výpočtu zohledněny požadavky bodu 9.1.2 SP 23-101-2004, a to:
a) vrstvy konstrukce umístěné mezi vzduchovou mezerou a vnějším povrchem (v našem případě se jedná o dekorativní cihlu (besser)) nejsou v tepelně technickém výpočtu brány v úvahu;
b) na povrchu konstrukce směřujícím k vrstvě větrané venkovním vzduchem je třeba vzít součinitel prostupu tepla αext = 10,8 W/(m°C).
Dostali jsme tloušťku izolace 380 milimetrů, což znamená blok Porevit o tloušťce 200 ve zdivu nedostatečně. Blok o šířce 380 mm není v rozsahu, a proto byste měli použít blok, který se svou hodnotou blíží 400 mm.
Stanovme celkový tepelný odpor stěny, nyní s ohledem na izolaci:
R = 0,115 + 0,044 + 0,244 + 0,4/0,12 = 3,736 m2 × °C/W
Pokud je celkový tepelný odpor větší, než je požadováno, je výpočet správný:
3,736 > 3,542 m2 x °C/W
Lyrická odbočka
Někdo může namítnout, říkají, že staví stěny z čistého „Porevitu“ o tloušťce 300 mm a domy jsou teplé – to je pravda.
, teplota na ulici nezůstává vždy na svých minimálních hodnotách a v chladné budově lze tolerovat 7–10 mrazivých dnů, ale můžete dosáhnout příjemné vnitřní teploty zvýšením spotřeby tepelné energie (plyn, palivové dřevo, elektřina) .
Výsledný ukazatel udává pouze doporučenou tloušťku stěny, podle které získáte teplotu v prostorách, v závislosti na technologiích pro stavbu dalších obvodových konstrukcí: podlaha, strop, okna, dveře.
Typické provedení stěn
Podívejme se na možnosti z různých materiálů a různé varianty „koláče“, ale nejprve stojí za zmínku nejdražší a dnes extrémně vzácná možnost – masivní cihlová zeď. U Tyumenu by tloušťka stěny měla být 770 mm nebo tři cihly.
Beam
Naproti tomu poměrně oblíbenou možností je dřevo 200 mm. Z níže uvedeného schématu a tabulky je zřejmé, že jeden paprsek pro obytnou budovu nestačí. Otázka zůstává otevřená: stačí vnější stěny izolovat jedním plátem minerální vlny o tloušťce 50 mm?
| Název materiálu | Šířka, m | λ1, W/(m × °С) | R1, m 2 ×°С/W |
|---|---|---|---|
| Obložení z měkkého dřeva | 0,01 | 0,15 | 0,01 / 0,15 0,066 = |
| ovzduší | 0,02 | – | – |
| Ecover Standard 50 | 0,05 | 0,04 | 0,05 / 0,04 1,25 = |
| Borovicové dřevo | 0,2 | 0,15 | 0,2 / 0,15 1,333 = |
Dosazením do předchozích vzorců získáme požadovanou tloušťku izolace δut = 0,08 m = 80 mm.
Z toho vyplývá, že izolace v jedné vrstvě 50 mm minerální vlny nedostatečně, je třeba izolovat ve dvou vrstvách s přesahem.
Pro milovníky sekaných, válcovaných, lepených a jiných typů dřevěných domů. Do výpočtu můžete dosadit libovolnou tloušťku dřevěných stěn, které máte k dispozici, a ujistěte se, že bez vnější izolace v chladných obdobích buď zmrznete při stejné spotřebě tepelné energie, nebo utratíte více za vytápění. Bohužel, zázraky se nedějí.
Za zmínku také stojí nedokonalost spojů mezi kládami, která nevyhnutelně vede k tepelným ztrátám. Tepelný snímek ukazuje roh domu pořízený zevnitř.
Blok z expandované hlíny
Další možnost si v poslední době získala oblibu, keramzitový blok 400 mm s cihlovou vyzdívkou. Pojďme zjistit, jaká tloušťka izolace je v této možnosti potřebná.
| Název materiálu | Šířka, m | ||
|---|---|---|---|
| Cihla | 0,12 | 0,87 | 0,12 / 0,87 0,138 = |
| ovzduší | 0,02 | – | – |
| Ecover Standard 50 | 0,05 | 0,04 | 0,05 / 0,04 1,25 = |
| Blok z expandované hlíny | 0,4 | 0,45 | 0,4 / 0,45 0,889 = |
Dosazením do předchozích vzorců získáme požadovanou tloušťku izolace δut = 0,094 m = 94 mm.
Pro zdivo z keramzitového bloku s cihlovým obkladem je nutná minerální izolace o tloušťce 100 mm.
plynový blok
Plynový blok 400 mm s aplikací izolace a omítky technologií „mokré fasády“. Množství vnější omítky do výpočtu nezapočítáváme z důvodu extrémní malosti vrstvy. Také kvůli správné geometrii tvárnic snížíme vrstvu vnitřní omítky na 1 cm.
| Název materiálu | Šířka, m | ||
|---|---|---|---|
| Ecover Standard 50 | 0,05 | 0,04 | 0,05 / 0,04 1,25 = |
| Porevit BP-400 (D500) | 0,4 | 0,12 | 0,4 / 0,12 3,3 = |
| Stucco | 0,01 | 0,87 | 0,01 / 0,87 0,012 = |
Dosazením do předchozích vzorců získáme požadovanou tloušťku izolace δut = 0,003 m = 3 mm.
Zde se již nabízí závěr: tvárnice Porevit o tloušťce 400 mm nevyžaduje vnější a vnitřní omítku nebo povrchovou úpravu fasádními panely.
Důležitá poznámka!
Navzdory tomu, že jsme dostali minimální tloušťku izolace pro pórobeton, to vůbec neznamená, že to není potřeba – je to určitě potřeba.
Abychom to stručně vysvětlili, součinitele tepelné vodivosti λ všech materiálů jsou uvedeny pro ideální podmínky: konstantní teplotu a vlhkost. V reálném životě se pórobeton vlivem rozdílu teplot uvnitř a vně domu navlhčí a zároveň výrazně ztrácí svou tepelnou vodivost.
Závěr
Záhada tepelnětechnických výpočtů otevírá nejen možnost výběru stěnových obestaveb: zateplená střešní krytina, přízemí a podkroví, vše se počítá pomocí těchto vzorců. U podlahy je třeba počítat s tím, že teplota v prostoru mezi zemí a podlahou neklesne pod +5 stupňů, proto je nutný odpor tepelné ochrany R tr bude nutné vybrat znovu.
Zda bude dům teplý a ekonomický, záleží jen na vás a v dalším článku se podíváme na problematiku kondenzace, rosného bodu, správné izolace pórobetonu a proč nepoužívat jako izolaci stěn pěnový polystyren a pěnový polystyren.