В рамках этой статьи приведу пример теплотехнического расчёта наружной стены здания общеобразовательной школы (фасадной системы Cuuber) по СП 50.13330.2012 (Приложение Е). Такие конструкции очень распространены в Москве и Московской области.
В данном случае крепление фасадной системы осуществляется не в пояса перекрытий, а в специально предназначенные для этого железобетонные выступы. Железобетонная плита и выступы армированы стальной арматурой. Ситуацию немного спасают термовкладыши в местах крепления. Но эти термовкладыши есть не везде. В нашем случае рама установлена в утеплитель и нахлёста утеплителя нет. Поэтому здесь по теплотехнике ситуация довольно сложная.
Исходные узлы:
| Наружная стена с ж/б (НФС системы Cuuber) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| № п/п слоя | Материал | Плотность , кг/м3 | Толщина, мм | Теплопроводность материала, Вт/м*С | Термическое сопротивление, кв.м*С/Вт |
| Внутренняя поверхность | |||||
| 1 | Штукатурка из ц.п. р-ра | - | 20 | - | - |
| 2 | Монолитный железобетон | 2500 | 200 | 2,04 | 0,098 |
| 3 | Минераловатный утеплитель (внутренний слой) Технолайт Оптима или аналог | 34-42 | 100 | 0,041 | 2,439 |
| 4 | Минераловатный утеплитель (наружный слой) Техновент Оптима или аналог | 81-99 | 50 | 0,04 | 1,25 |
| 5 | Вентилируемый воздушный зазор | - | 50 | - | - |
| 6 | Кирпич пустотелый | - | 120 | - | - |
| Наружная поверхность | |||||
Описание фрагмента:
Наружная стена 1-го этажа с ж/б выше отм.+0.300 толщиной ж/б 200 мм, утеплённая минераловатными плитами с элементами крепления утеплителя, оконных откосов. Общая толщина теплоизоляционного слоя из минераловатных плит составляет 150 (100+50) мм.
Теплотехническими неоднородностями являются:
Линейные неоднородности:
- оконные откосы
- узел сопряжения плиты перекрытия (перфорация 4:1) со стеной,
- Точечные неоднородности:
- Крепления теплоизоляции, условно принятые как тарельчатые анкеры с расстоянием от края стального распорного элемента до тарелки дюбеля до 2мм (таблица Г4 СП 230.1325800.2015 с изм.1), среднее количество на 1кв.м. фасада – 10шт.
- крепления оконных откосов – 2шт/м2.
- Крепление элементов конструкции к плитам перекрытий — стальные распорные распорные анкеры – 6шт/м2.
За расчётный фрагмент принята конструкция — Наружная стена 1-го этажа с ж/б выше отм.+0.300 с откосами светопрозрачных конструкций, минераловатным утеплением, элементами крепления утеплителя, оконных откосов.
 |  |
Условное сопротивление теплопередаче R0усл, (кв.м.°С/Вт) определим по формуле E.6 СП 50.13330.2012:
R0усл=1/αв+δБ/λБ+1/αн
где αв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(кв.м.°С), принимаемый по таблице 4 СП 50.13330.2012
αв=8.7 Вт/(кв.м.˙°С)
αн — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкций для условий холодного периода, принимаемый по таблице 6 СП 50.13330.2012
αн=12 Вт/(кв.м.°С) -согласно п.3 таблицы 6 СП 50.13330.2012 для наружных стен с вентилируемым воздушным зазором.
R0усл=1/8.7+0.2/2.04+0.1/0.0 41+ 0,05/0,04+1/12
R0усл=3,985м2°С/Вт
Ro ст1 = 3,985кв.м.·°С/Вт — плоский элемент 1
U1 = 1 / R0усл
U1 = 1 / 3,985 = 0,251 Вт/кв.м.×оС
Линейный элемент
- оконные откосы. Длина проекций оконного откоса: 237,45 м
Длина проекции откосов, приходящаяся на 1 кв.м.площади фрагмента 0,2м/кв.м.
Удельные потери теплоты ψ, Вт/(м оС) для узла примыкания оконного блока к стене.
ψ = 0,121 Вт/(м оС) принят по таблице Г34 СП230.1325800.2015 при следующих условиях:
Rут = 3,689 кв.м.·◦С/Вт. Нахлёста утеплителя нет. Рама сдвинута в утеплитель.
2.сопряжение с плитой перекрытия
Длина проекции: 230 м. Длина проекции, приходящаяся на 1 м2площади фрагмента 0,13 м/м2
Удельные потери теплоты ψ = 0,35Вт/ моС принимаем по расчёту температурного поля.
Точечные элементы
- Удельный геометрический показатель 10 шт/кв.м. тарельчатые анкера для крепления утеплителя
Удельные потери теплоты χ = 0,006 Вт/ оС принимаем по таблице Г.4 СП230.1325800.2015.Для крепления теплоизоляции приняты тарельчатые анкеры с расстоянием от края стального распорного элемента до тарелки дюбеля до 2мм (таблица Г4 СП 230.1325800.2015).
- Удельный геометрический показатель 2 шт/кв.м. крепление оконных откосов
Удельные потери теплоты χ = 0,006 Вт/оС дюбель со стальным сердечником (таблица Г4 СП 230.1325800.2015 с изм.1).
3.Крепление опорного профиля осуществляется металлическими кронштейнами, среднее количество на 1м2 фасада – 6шт. К расчёту принимаем кронштейн из коррозионностойкой стали с площадью сечения менее 250мм.
| Элемент конструкции | Удельный геометрический показатель | Удельные потери теплоты | Удельный поток теплоты | % |
|---|---|---|---|---|
| Плоский элемент 1 | 1кв.м. | 0,251 Вт/м.×оС | 0,251 | 48,93 |
| Линейный элемент 1 | 0,2 м/кв.м. | 0,121 Вт/м.×оС | 0,024 | 4,68 |
| Линейный элемент 2 | 0,13м/кв.м. | 0,35 Вт/м.×оС | 0,046 | 8,97 |
| Точечный элемент 1 | 10 шт/кв.м. | 0,006 Вт/оС | 0,06 | 11,7 |
| Точечный элемент 2 | 2 шт/кв.м. | 0,006 Вт/ оС | 0,012 | 2,34 |
| Точечный элемент 3 | 6 шт/кв.м. | 0,020 Вт/м2×оС | 0,12 | 23,39 |
| 0,513 |
Rпр = 1/ 0,513 = 1,95 кв.м.×°С/Вт (Rн= 2,99 ·0,63 = 1,88 кв.м.×°С/Вт).
r = 0,251 / 0,513= 0,489
Вывод: величина приведённого сопротивления теплопередаче R0пр больше нормируемого значения. Следовательно, представленная ограждающая конструкция соответствует требованиям по теплопередаче.
Пример теплотехнического расчёта стены сделан в нашем программном обеспечении, но отчёт выдан по Приложению Е СП 50.13330.2012.
