СП 23-101-2000. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий

(одобрен Постановлением Госстроя России от 22.12.2000 № 134)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["СП 23-101-2000"]:::rst
  click n0 "https://bukva.ai/docs/sp-svod-pravil-sp-23-101-2000" "СП 23-101-2000. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий"
  n1["СП 23-101-2004"]:::doc
  click n1 "https://bukva.ai/docs/sp-svod-pravil-sp-23-101-2004" "СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий"
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

СИСТЕМА НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ

СВОД ПРАВИЛ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ И СТРОИТЕЛЬСТВУ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ

THERMAL PERFORMANCE DESIGN OF BUILDINGS

СП 23-101-2000

1 июля 2001 года

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. Разработан Научно-исследовательским институтом строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук и Федеральным государственным унитарным предприятием — Центром методологии нормирования и стандартизации в строительстве (ФГУП ЦНС).

Внесен Управлением технормирования Госстроя России.

2. Одобрен Постановлением Госстроя России от 22.12.2000 № 134.

3. Введен впервые.

ВВЕДЕНИЕ

Настоящий Свод правил по проектированию тепловой защиты ограждающих конструкций зданий и сооружений разработан в развитие СНиП II-3-79* «Строительная теплотехника».

К СНиП II-3-79* были разработаны Изменения № 3 и № 4:

Изменение № 3, касающееся тепловой защиты ограждающих конструкций (кроме светопрозрачных), принято Постановлением Минстроя России от 11 августа 1995 г. № 18-81;

Изменение № 4, касающееся теплотехнических показателей светопрозрачных ограждающих конструкций, принято Постановлением Госстроя России от 19 января 1998 г. № 18-8.

Настоящий Свод правил дает технические решения и методы расчета, которые обеспечивают выполнение обязательных требований СНиП II-3-79*.

Решение вопроса о применении Свода правил при проектировании конкретных зданий и сооружений относится к компетенции заказчика или проектной организации. В случае если принято решение о применении настоящего документа, должны быть использованы все установленные в нем правила.

В Своде правил приведены методы расчета воздухо-, паропроницаемости, теплоустойчивости наружных ограждающих конструкций, методика определения коэффициента теплопроводности материалов для условий эксплуатации А и Б, методика определения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций на основе расчета температурных полей, установлены теплоэнергетические параметры здания, предложены форма и методика заполнения теплоэнергетического паспорта здания.

Применение Свода правил будет способствовать принятию более экономичных проектных решений и экономии тепловой энергии.

При разработке Свода правил использованы положения действующих нормативных документов, прогрессивные конструктивные решения наружных ограждений, наиболее эффективные технические решения теплозащиты зданий, применяемые на различных объектах в Российской Федерации, и следующие зарубежные стандарты:

EN 832 — Европейский стандарт «Теплозащита зданий — расчеты энергопотребления на отопление в жилых зданиях»;

SAP BRE — Стандарт Великобритании «Государственная стандартная методика расчета энергопотребления в жилых зданиях»;

SS02 42 30 — Шведский стандарт «Конструкции из листовых материалов с теплопроводными включениями — расчет сопротивления теплопередаче»;

«Постановление об энергосберегающей теплозащите зданий» (ФРГ, 1994, 16.08).

По мере накопления опыта проектирования, строительства и эксплуатации различных систем теплозащиты зданий будет проанализирована эффективность установленных положений, на основе чего будут внесены необходимые изменения в Свод правил и нормативные документы.

Настоящий Свод правил разработали: Ю.А. Матросов, И.Н. Бутовский (НИИСФ РААСН, ЦЭНЭФ), В.А. Глухарев (Госстрой России), Л.С. Васильева (ФГУП ЦНС).

Кроме того, в работе принимали участие:

Ю.А. Табунщиков (АВОК) - раздел 10 и Приложение У;

В.И. Ливчак (Мосгосэкспертиза) - Приложение В;

И.Я. Киселев (НИИСФ РААСН), В.В. Фетисов (ОАО «Теплопроект»), О.М. Мартынов (Госстрой России) - Приложение Ж.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящие правила устанавливают требования по проектированию ограждающих конструкций зданий и сооружений различного назначения (далее — зданий) в соответствии со СНиП II-3, предусматривающими оптимальное сокращение расхода теплоты при эксплуатации объектов.

Термины и их определения приведены в Приложении А.

2. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

Перечень нормативных документов, на которые приведены ссылки, дан в Приложении Б.

3. ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТЫ

Проектирование теплозащиты здания согласно требованиям СНиП II-3 осуществляют в следующей последовательности:

а) выбирают требуемые наружные климатические параметры согласно разделу 4;

б) выбирают параметры воздуха из условий комфортности внутри здания в зависимости от назначения здания согласно разделу 4;

в) разрабатывают объемно-планировочные решения и рассчитывают геометрические размеры здания;

г) определяют согласно 2.1* СНиП II-3 требуемое сопротивление теплопередаче R_{o}^{req} наружных стен, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных перекрытий, окон и фонарей в зависимости от градусо-суток отопительного периода климатического района строительства;

д) разрабатывают или выбирают конструктивные решения наружных ограждений согласно разделу 5; при этом для неоднородных ограждений определяют их приведенное сопротивление теплопередаче R_{o}^{r} согласно разделу 6 (или используют сертифицированные значения приведенного сопротивления теплопередаче R_{o}^{r} для светопрозрачных конструкций), добиваясь выполнения условия R_{o}^{r} \geq R_{o}^{req} ;

е) рассчитывают удельный расход тепловой энергии на отопление здания q_{o}^{des} согласно Приложению В и заполняют теплоэнергетический паспорт здания согласно разделу 13.

4. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ

4.1 НАРУЖНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ

4.1.1. Расчетную температуру наружного воздуха t_{ext} , °C, следует принимать по средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92 согласно СНиП 23-01 для соответствующего городского или сельского населенного пункта. При отсутствии данных для конкретного пункта расчетную температуру следует принимать для ближайшего населенного пункта, который указан в СНиП 23-01.

4.1.2. Продолжительность отопительного периода z_{ht} , сут, и среднюю температуру наружного воздуха t_{ext}^{av} , °C, в течение отопительного периода следует принимать согласно СНиП 23-01 (табл. 1, графы 13 и 14 - для медицинских и детских учреждений, графы 11 и 12 - в остальных случаях) для соответствующего города или населенного пункта. При отсутствии данных для конкретного пункта расчетные параметры отопительного периода следует принимать для ближайшего населенного пункта, который указан в СНиП 23-01. Величину градусо-суток D_{d} в течение отопительного периода следует вычислять по формуле

где t_{int} — расчетная температура воздуха внутри здания согласно 4.2.2, °C.

Средний удельный вес наружного воздуха в течение отопительного периода \gamma_{a}^{ht} , Н/м3, следует рассчитывать по формуле

Среднюю плотность воздуха \rho_{a}^{ht} , кг/м3, следует определять по формуле (В.7) Приложения В.

4.2 ВНУТРЕННИЕ УСЛОВИЯ

Параметры воздуха внутри жилых и общественных зданий из условия комфортности следует определять согласно таблице 1 — для холодного периода года, и таблице 2 - для теплого периода года.

4.2.1. Расчетная относительная влажность воздуха внутри жилых и общественных зданий должна быть не выше значений, приведенных в графе 3 таблиц 1 и 2.

Обеспеченность условий эксплуатации ограждающих конструкций следует устанавливать в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности следующим образом:

• определяют зону влажности (влажная, нормальная, сухая) согласно приложению 1* СНиП II-3; при этом в случае попадания населенного пункта на границу зон влажности следует выбирать более влажную зону;
• определяют влажностный режим помещений (сухой, нормальный, влажный или мокрый) в зависимости от расчетной относительной влажности и температуры внутреннего воздуха в соответствии с 1.3 СНиП II-3;
• устанавливают условия эксплуатации ограждающих конструкций (А, Б) в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности по приложению 2 СНиП II-3.

4.2.2. Расчетная температура воздуха внутри жилых и общественных зданий t_{int} для холодного периода года должна быть не ниже оптимальных значений, приведенных в таблице 1, согласно ГОСТ 30494. Параметры воздуха зданий производственного назначения следует принимать согласно ГОСТ 12.1.005 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений. Расчетная температура воздуха внутри здания t_{int} для теплого периода года должна быть не выше допустимых значений, приведенных в таблице 2, согласно ГОСТ 30494.

4.3. Температура внутренних поверхностей наружных ограждений здания, где имеются теплопроводные включения (диафрагмы, сквозные включения цементно-песчаного раствора или бетона, межпанельные стыки, жесткие соединения и гибкие связи в многослойных панелях, оконные обрамления и т.д.), в углах и в оконных откосах, не должна быть ниже, чем температура точки росы воздуха внутри здания t_{d} (таблица 3) при расчетной относительной влажности \varphi_{int} и расчетной температуре t_{int} внутреннего воздуха (таблица 1).

4.4. При расчетах теплоустойчивости ограждающих конструкций в теплый период года максимальную амплитуду суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле A_{t,ext} , °С, следует принимать по Приложению Г. Максимальное I_{max} , Вт/м2, и среднее I_{av} , Вт/м2, значения суммарной солнечной радиации для различных поверхностей — по Приложению Ц.

4.5 РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ

При проектировании теплозащиты используют следующие расчетные показатели строительных материалов и конструкций (по Приложению Е для условий эксплуатации А или Б):

• коэффициент теплопроводности \lambda , Вт/(м х°С);
• коэффициент теплоусвоения (при периоде 24 ч) s, Вт/(м2 х°С);
• удельная теплоемкость (в сухом состоянии) c_{o} , кДж/(кг х°С);
• коэффициент паропроницаемости \mu , мг/(м х ч х Па) или сопротивление паропроницанию R_{vr} , м2 х ч х Па/мг;
• термическое сопротивление воздушных прослоек R_{a.l} , м2 х °С/Вт;
• сертифицированные значения приведенного сопротивления теплопередаче окон, балконных дверей, фонарей R_{F}^{r} , м2 х °С/Вт;
• сопротивление воздухопроницанию R_{a} , м2 х ч х Па/кг, или сертифицированные значения, м2 х ч/кг, для окон, балконных дверей и фонарей;
• коэффициент поглощения солнечной радиации поверхностью ограждения \rho_{s} ;
• коэффициент теплоизлучения поверхности материала (тепловая эмиссия) \epsilon .

Примечание. Допускается расчетные теплотехнические показатели эффективных теплоизоляционных материалов (минераловатных, стекловолокнистых и полимерных), а также материалов, не приведенных в Приложении Е, принимать согласно теплотехническим испытаниям по методике Приложения Ж, проведенным аккредитованными испытательными лабораториями.

4.6 РАСЧЕТ ОТАПЛИВАЕМЫХ ПЛОЩАДЕЙ И ОБЪЕМОВ ЗДАНИЯ

При расчетах теплоэнергетических параметров зданий согласно разделу 12 для заполнения теплоэнергетического паспорта (раздел 13) при определении площадей и объемов следует руководствоваться следующими правилами.

4.6.1. Отапливаемую площадь здания следует определять как площадь этажей (в том числе и мансардного, отапливаемого цокольного и подвального) здания, измеряемую в пределах внутренних поверхностей наружных стен, включая площадь, занимаемую перегородками и внутренними стенами. При этом площадь лестничных клеток и лифтовых шахт включается в площадь этажа. Площадь антресолей, галерей и балконов зрительных и других залов следует включать в отапливаемую площадь здания.

В отапливаемую площадь здания не включаются площади технических этажей, подвала (подполья), холодных неотапливаемых веранд, а также чердака или его частей, не занятых под мансарду.

4.6.2. При определении площади мансардного этажа учитывается площадь с высотой до наклонного потолка 1,2 м при наклоне 30° к горизонту; 0,8 м — при 45° — 60°; при 60° и более площадь измеряется до плинтуса (согласно приложению 2 СНиП 2.08.01).

4.6.3. Площадь жилых помещений здания подсчитывается как сумма площадей всех общих комнат (гостиных) и спален.

4.6.4. Отапливаемый объем здания определяется как произведение площади этажа на внутреннюю высоту, измеряемую от поверхности пола первого этажа до поверхности потолка последнего этажа.

При сложных формах внутреннего объема здания отапливаемый объем определяется как объем отапливаемого пространства, ограниченного внутренними поверхностями наружных ограждений (стен, покрытия или чердачного перекрытия, цокольного перекрытия).

Для определения объема воздуха, заполняющего здание, отапливаемый объем умножается на коэффициент 0,85.

4.6.5. Площадь наружных ограждающих конструкций определяется по внутренним размерам здания. Общая площадь наружных стен (с учетом оконных и дверных проемов) определяется как произведение периметра наружных стен по внутренней поверхности на внутреннюю высоту здания, измеряемую от поверхности пола первого этажа до поверхности потолка последнего этажа с учетом площади оконных и дверных откосов глубиной от внутренней поверхности стены до внутренней поверхности оконного или дверного блока. Суммарная площадь окон определяется по размерам проемов в свету. Площадь наружных стен (непрозрачной части) определяется как разность общей площади наружных стен и площади окон и наружных дверей.

4.6.6. Площадь горизонтальных наружных ограждений (покрытия, чердачного и цокольного перекрытия) определяется как площадь этажа здания (в пределах внутренних поверхностей наружных стен).

При наклонных поверхностях потолков последнего этажа площадь покрытия, чердачного перекрытия определяется как площадь внутренней поверхности потолка.

5. ВЫБОР КОНСТРУКТИВНЫХ, ОБЪЕМНО-ПЛАНИРОВОЧНЫХ И АРХИТЕКТУРНЫХ РЕШЕНИЙ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИХ НЕОБХОДИМУЮ ТЕПЛОЗАЩИТУ ЗДАНИЙ

5.1. Рекомендуемые типы технических решений наружных стен (с учетом требований 5.5 и 5.7) и окон, уровни их теплозащиты для основных селитебных и промышленных зон территории РФ приведены в таблицах 4 и 5.

Таблица 5

в деревянных и пластмассовых переплетах

5.2. При проектировании теплозащиты зданий различного назначения следует применять, как правило, типовые конструкции 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.

5.3. Для наружных ограждений следует предусматривать многослойные конструкции. Для обеспечения лучших эксплуатационных характеристик в многослойных конструкциях зданий с теплой стороны следует располагать слои большей теплопроводности и с увеличенным сопротивлением паропроницанию.

5.4. Тепловую изоляцию наружных стен следует стремиться проектировать непрерывной в плоскости фасада здания. При применении горючих утеплителей необходимо предусматривать горизонтальные рассечки из негорючих материалов по высоте не более высоты этажа и не более 6 м. 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 наружных ограждений, следует заглублять до поверхности теплоизоляции с теплой стороны. Следует обеспечивать плотное примыкание теплоизоляции к сквозным теплопроводным включениям. При этом приведенное сопротивление теплопередаче конструкции с теплопроводными включениями должно быть не менее требуемых величин.

5.5. При проектировании трехслойных бетонных панелей толщина утеплителя, как правило, должна быть не более 200 мм. В трехслойных бетонных панелях следует предусматривать конструктивные или технологические мероприятия, исключающие попадание раствора в стыки между плитами утеплителя, по периметру окон и самих панелей.

5.6 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) следует предусматривать вставки (разрывы мостиков холода) из материалов с коэффициентом теплопроводности не выше 0,35 Вт/(м х °С).

5.7. Коэффициент теплотехнической однородности r с учетом теплотехнических неоднородностей, оконных откосов и примыкающих внутренних ограждений проектируемой конструкции для:

• панелей индустриального изготовления должен быть не менее нормативных величин, установленных в таблице 6а* СНиП II-3;
• стен жилых зданий из кирпича с утеплителем 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.

5.8. Для удешевления теплозащиты наружных ограждений целесообразно введение в их конструкцию замкнутых воздушных прослоек. При проектировании замкнутых воздушных прослоек рекомендуется руководствоваться следующими положениями:

• размер прослойки по высоте не должен быть более высоты этажа и не более 6 м, размер по толщине — не менее 60 мм и не более 100 мм;
• воздушные прослойки рекомендуется располагать ближе к холодной стороне ограждения.

5.9. 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 покровным слоем и теплоизоляцией;
• допускается толщина воздушной прослойки 40 мм в случае обеспечения гладких поверхностей внутри прослойки;
• поверхность теплоизоляции, обращенную в сторону прослойки, следует закрывать стеклосеткой или стеклотканью;
• наружный покровный слой стены должен иметь вентиляционные отверстия, площадь которых определяется из расчета 75 см2 на 20 м2 площади стен, включая площадь окон;
• при использовании в качестве наружного слоя плитной облицовки горизонтальные швы должны быть раскрыты (не должны заполняться уплотняющим материалом);
• нижние (верхние) вентиляционные отверстия, как правило, следует совмещать с цоколями (карнизами), причем для нижних отверстий предпочтительно совмещение функций вентиляции и отвода влаги.

Различные варианты вентилируемых стен приведены в рекомендациях по проектированию зданий с вентиляционными устройствами, утилизирующими теплоту.

5.10. При проектировании новых и реконструкции существующих зданий, как правило, следует применять теплоизоляцию из эффективных материалов (с коэффициентом теплопроводности не более 0,1 Вт/(м х °С)), размещая ее с наружной стороны ограждающей конструкции. Не рекомендуется применять теплоизоляцию с внутренней стороны из-за возможного накопления влаги в теплоизоляционном слое, однако в случае применения внутренней теплоизоляции поверхность ее со стороны помещения должна иметь сплошной и надежный пароизоляционный слой.

5.11. 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 иметь уплотнительные прокладки (не менее двух) из силиконовых материалов или морозостойкой резины долговечностью не менее 15 лет (ГОСТ 19177). Установку стекол в окнах и балконных дверях рекомендуется производить с применением силиконовых мастик. Глухие части балконных дверей следует утеплять теплоизоляционным материалом.

Допускается применение двухслойного остекления вместо трехслойного для окон и балконных дверей, выходящих внутрь остекленных лоджий.

5.12. Оконные коробки в деревянных или пластмассовых переплетах независимо от числа слоев остекления следует размещать в оконном проеме на глубину обрамляющей «четверти» (50 — 120 мм) от плоскости фасада теплотехнически однородной стены или посредине теплоизоляционного слоя в многослойных конструкциях стен, заполняя пространство между оконной коробкой и внутренней поверхностью «четверти», как правило, вспенивающимся теплоизоляционным материалом. Оконные блоки следует закреплять на более прочном (наружном или внутреннем) слое стены. При выборе окон в пластмассовых переплетах следует отдавать предпочтение конструкциям, имеющим более уширенные коробки (не менее 100 мм).

5.13. С целью организации требуемого воздухообмена, как правило, следует предусматривать специальные приточные отверстия (клапаны) в ограждающих конструкциях при использовании современных (воздухопроницаемость притворов по сертификационным испытаниям — 1,5 кг/м2 х ч) и ниже) конструкций окон.

5.14. При проектировании зданий следует предусматривать защиту внутренней и наружной поверхностей стен от воздействия влаги и атмосферных осадков устройством покровного слоя: облицовки или штукатурки, окраски водоустойчивыми составами, выбираемыми в зависимости от материала стен и условий эксплуатации.

Ограждающие конструкции, контактирующие с грунтом, следует предохранять от грунтовой влаги путем устройства гидроизоляции согласно 1.4 СНиП II-3.

При устройстве мансардных окон следует предусматривать надежную в эксплуатации гидроизоляцию примыкания кровли к оконному блоку.

5.15. В целях сокращения расхода теплоты на отопление зданий в холодный и переходный периоды года следует предусматривать:

а) объемно-планировочные решения, обеспечивающие наименьшую площадь наружных ограждающих конструкций для зданий одинакового объема, размещение более теплых и влажных помещений у внутренних стен здания;

б) блокирование зданий с обеспечением надежного примыкания соседних зданий;

в) устройство тамбурных помещений за входными дверями;

г) меридиональную или близкую к ней ориентацию продольного фасада здания;

д) рациональный выбор эффективных теплоизоляционных материалов с предпочтением материалов меньшей теплопроводности;

е) конструктивные решения ограждающих конструкций, обеспечивающие их высокую теплотехническую однородность (с коэффициентом теплотехнической однородности r, равным 0,7 и более);

ж) эксплуатационно-надежную ремонтопригодную герметизацию стыковых соединений и швов наружных ограждающих конструкций и элементов, а также межквартирных ограждающих конструкций;

з) размещение отопительных приборов, как правило, под светопроемами и теплоотражательной теплоизоляции между ними и наружной стеной;

и) долговечность теплоизоляционных конструкций и материалов больше 25 лет; долговечность сменяемых уплотнителей — больше 15 лет.

5.16. При разработке объемно-планировочных решений следует избегать размещения окон по обеим наружным стенам угловых комнат. При примыкании несущей перегородки к торцевым стенам следует предусмотреть шов, обеспечивающий независимость деформации торцевой стены и перегородки.

6. РАСЧЕТ ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ

Наружные ограждающие конструкции зданий должны удовлетворять:

• требуемому сопротивлению теплопередаче R_{o}^{req} для однородных конструкций наружного ограждения — по R_{o} в соответствии с 2.1* СНиП II-3, для неоднородных конструкций — по приведенному сопротивлению теплопередаче R_{o}^{r} ; при этом должно соблюдаться условие

• минимальной температуре, равной температуре точки росы t_{d} , согласно таблице 3 при расчетных условиях внутри помещения на всех участках внутренней поверхности ограждений с температурами \tau_{int} в соответствии с 2.10* и примечанием 3 приложения 6* СНиП II-3; при этом должно соблюдаться условие \tau_{int} \geq t_{d} .

Приведенное сопротивление теплопередаче R_{\text{О}}^{r} для наружных стен следует рассчитывать для фасада здания либо для одного промежуточного этажа с учетом откосов проемов без учета их заполнений с проверкой условия на невыпадение конденсата на участках в зонах теплопроводных включений.

6.1 НЕСВЕТОПРОЗРАЧНЫЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ

6.1.1. Термическое сопротивление R, м2 х °С/Вт, однородного слоя многослойной ограждающей конструкции, а также однослойной ограждающей конструкции следует определять по формуле

где \delta — толщина слоя, м;

\lambda — расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м х °С), принимаемый по Приложению Е.

Термическое сопротивление ограждающей конструкции R_{k} , м2 х °С/Вт, с последовательно расположенными однородными слоями следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев

где R_{1} , R_{2} , ..., R_{n} — термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м2 х °С/Вт, определяемые по формуле (3);

R_{a.l} — термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, принимаемое по приложению 4 СНиП II-3.

6.1.2. Сопротивление теплопередаче R_{o} , м2 х °С/Вт, однородной однослойной или многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями следует определять по формуле

где R_{si} = 1/\alpha_{i} , \alpha_{i} — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2 х °С), принимаемый по таблице 4* СНиП II-3;

R_{se} = 1/\alpha_{e} , \alpha_{e} — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода года, Вт/(м2 х °С), принимаемый по таблице 6* СНиП II-3;

R_{k} — то же, что в формуле (4).

При наличии в ограждающей конструкции прослойки, вентилируемой наружным воздухом, R_{o} определяется с учетом примечания 2 к 2.4 СНиП II-3 и значения коэффициента теплоотдачи \alpha_{e} , равного 10,8 Вт/(м2 х °С).

6.1.3. Приведенное сопротивление теплопередаче R_{o}^{r} , м2 х °С/Вт, неоднородной ограждающей конструкции или ее участка (фрагмента) следует определять по формуле

где А — площадь неоднородной ограждающей конструкции или ее фрагмента, м2, по размерам с внутренней стороны, включая откосы оконных и дверных проемов;

Q — суммарный тепловой поток через конструкцию или ее фрагмент площадью А, Вт, определяемый на основе расчета температурного поля на ЭВМ либо экспериментально по ГОСТ 26254 или ГОСТ 26602.1, с внутренней стороны;

n — то же, что в формуле (1) СНиП II-3;

t_{ext} — то же, что в 4.1.1;

t_{int} — то же, что в 4.2.2.

Методика и примеры определения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций на основе расчета температурных полей на персональном компьютере приведены в Приложении Д.

Приведенное сопротивление теплопередаче R_{o}^{r} всей ограждающей конструкции определяется по формуле

где A_{i} , R_{\text{О},i}^{r} , — соответственно площадь i-го участка характерной части ограждающей конструкции, м2, и его приведенное сопротивление теплопередаче, м2 х °С/Вт;

А — общая площадь конструкции, равная сумме площадей отдельных участков, м2;

m — число участков ограждающей конструкции с различным приведенным сопротивлением теплопередаче.

6.1.4. Допускается приведенное сопротивление характерного i-го участка ограждающей конструкции R_{o}^{r} определять одним из следующих методов:

а) по формуле

где R_{o}^{con} — сопротивление теплопередаче i-го участка однородной ограждающей конструкции, определяемое по формулам (5) и (6), м2 х °С/Вт;

r — коэффициент теплотехнической однородности i-го участка ограждающей конструкции, учитывающий влияние стыков, откосов проемов, обрамляющих ребер, гибких связей и других теплопроводных включений, определяемый по 6.1.5 - 6.1.7;

б) по формуле (5), где R_{k} следует заменить на приведенное термическое сопротивление участка R_{k}^{r} , рассчитываемое по 6.1.8 либо 6.1.9;

в) согласно 6.1.3 для участка конструкций, не приведенных в 6.1.5 - 6.1.9.

6.1.5. Для плоских неоднородных ограждающих конструкций, содержащих приведенные в приложении 5* СНиП II-3 теплопроводные включения, коэффициент теплотехнической однородности r допускается определять по формуле

где A — то же, что и в формуле (7);

m — число теплопроводных включений конструкции;

a_{i} , L_{i} — соответственно ширина и длина i-го теплопроводного включения, м;

k_{i} — коэффициент, зависящий от типа i-го теплопроводного включения, принимаемый для неметаллических теплопроводных включений по таблице И.1 Приложения И, для металлических — по формуле

где \psi_{i} — коэффициент, зависящий от типа теплопроводного включения, принимаемый по таблице И.2 Приложения И;

\delta_{i} , \lambda_{i} — толщина, м, и коэффициент теплопроводности, Вт/(м х °С), утеплителя i-го участка ограждающей конструкции;

R_{o}\prime_{,i} , R_{o,i}^{con} — сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м2 х °С/Вт, соответственно в местах i-го теплопроводного включения и вне этого места, определяемое по формуле (5).

Примеры определения R_{o}^{r} ограждающей конструкции с помощью формул (9) и (10) приведены в Приложении И.

6.1.6. Для трехслойных железобетонных ограждающих конструкций с эффективным утеплителем на гибких металлических связях, железобетонных шпонках, сквозных и перекрестных ребрах коэффициент теплотехнической однородности r следует определять по формуле

где А, m — то же, что и в формуле (7);

A_{i} , f_{i} — площадь зоны, м2, и коэффициент влияния i-го теплопроводного включения, определяемые для отдельных элементов по формулам (12) - (15) и по таблице И.3 Приложения И.

Площадь A_{i} зоны влияния i-го теплопроводного включения при толщине панели \delta_{e} , м, определяется по формулам:

а) для стыков длиной l, м

б) для горизонтальных и вертикальных оконных откосов длиной соответственно l_{1} , l_{2} , м

в) для теплопроводных включений прямоугольного сечения шириной а и высотой b, м

г) для теплопроводных включений типа «гибких связей» (распорки-шпильки, распорки-стержни и пр.)

6.1.7. Для бетонных панелей с термовкладышами коэффициент теплотехнической однородности r допускается определять по приложению 13* СНиП II-3.

6.1.8. Для плоских ограждающих конструкций с теплопроводными включениями с толщиной, большей 50% толщины ограждения, теплопроводность которых не превышает теплопроводность основного материала более чем в 40 раз, приведенное термическое сопротивление определяется следующим образом:

а) плоскостями, параллельными направлению теплового потока, ограждающая конструкция (или часть ее) условно разрезается на участки, из которых одни участки могут быть однородными (однослойными) — из одного материала, а другие неоднородными — из слоев с различными материалами, и термическое сопротивление ограждающей конструкции R_{aT} , м2 х °С/Вт, определяется по формуле (7), где термическое сопротивление отдельных однородных участков конструкции определяется по формуле (3) или по формуле (4) для многослойных участков;

б) плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, ограждающая конструкция (или часть ее, принятая для определения R_{aT} ) условно разрезается на слои, из которых одни слои могут быть однородными — из одного материала, а другие неоднородными — из разных материалов. Термическое сопротивление однородных слоев определяется по формуле (3), неоднородных слоев — по формуле (7) и термическое сопротивление ограждающей конструкции R_{T} — как сумма термических сопротивлений отдельных однородных и неоднородных слоев — по формуле (4).

Приведенное термическое сопротивление R_{k}^{r} ограждающей конструкции следует определять по формуле

Если величина R_{aT} превышает величину R_{T} более чем на 25% или ограждающая конструкция не является плоской (имеет выступы на поверхности), то приведенное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции следует определять в соответствии с 6.1.4.

6.1.9. Для трехслойных панелей, состоящих из двух металлических листов, эффективной теплоизоляции между ними и соединительных металлических элементов (профилей, стержней, болтов), полностью или частично пронизывающих толщу теплоизоляции, приведенное термическое сопротивление определяют следующим образом:

• конструкция условно расчленяется на однородные элементы, тепловые сопротивления которых рассчитывают по Приложению К. Затем конструкция представляется в виде цепи из тепловых сопротивлений, образующих последовательно-параллельные участки, для которых рассчитывается приведенное тепловое сопротивление \rho^{r} , °С/Вт. Причем для участков с параллельными ветвями цепи, имеющими тепловые сопротивления \rho' и \rho" , приведенное значение рассчитывается по формуле

а для участков с последовательными тепловыми сопротивлениями — суммированием их тепловых сопротивлений.

Приведенное термическое сопротивление R_{k}^{r} , м2 х °С/Вт, определяют по формуле

где А — то же, что и в формуле (7).

6.1.10. Приведенное сопротивление теплопередаче заполнений световых проемов (окон, балконных дверей и фонарей) R_{F}^{r} , м2 х °С/Вт, определяют согласно 6.1.3 на основании расчета температурного поля либо экспериментально по ГОСТ 26602.1. Допускается определять R_{F}^{r} приближенно по формуле (7), учитывая площади и сопротивления теплопередаче непрозрачной части и термически однородных зон остекления, установленных в соответствии с ГОСТ 26602.1.

6.1.11. Приведенное сопротивление теплопередаче конструкций стен и покрытий со световыми проемами R_{o}^{r} следует определять по формуле (7), учитывая площади и приведенные сопротивления теплопередаче световых проемов по 6.1.10 и непрозрачных участков стен и покрытий по 6.1.4.

6.1.12. Приведенное сопротивление теплопередаче R_{s}^{r} , м2 х °С/Вт, полов на грунте, полов на лагах, а также стен подвальных этажей и технических подвалов, расположенных ниже уровня земли, следует определять по Приложению 9 СНиП 2.04.05 с учетом 1.7 СНиП II-3. Для чердаков и подвалов, содержащих источники дополнительных тепловыделений, температура воздуха в них для расчета R_{s}^{r} определяется из условий теплового баланса согласно 6.2 или 6.3.

6.1.13. Температуру внутренней поверхности \tau_{si} , °С, однородной однослойной или многослойной ограждающей конструкции с однородными слоями следует определять по формуле

где n, t_{int} , t_{ext} — то же, что в формуле (6);

\alpha_{i} , R_{o} — то же, что в формуле (5).

Температуру внутренней поверхности \tau_{si} , °С, неоднородной ограждающей конструкции по теплопроводному включению необходимо принимать на основании расчета на ЭВМ температурного поля либо экспериментально по ГОСТ 26254 или ГОСТ 26602.1.

6.1.14. Для неоднородных ограждающих конструкций, содержащих приведенные в приложении 5* СНиП II-3 теплопроводные включения, температуру внутренней поверхности по теплопроводному включению, °С, допускается определять:

для неметаллических теплопроводных включений по формуле

для металлических теплопроводных включений по формуле

В формулах (20) и (21):

n, t_{int} , t_{ext} , \alpha_{i} — то же, что в формуле (19);

R_{o}\prime , R_{o}^{con} — сопротивление теплопередаче по сечению ограждающей конструкции, м2 х °С/Вт, соответственно в местах теплопроводных включений и вне этих мест, определяемое по формуле (5);

\eta , \xi — коэффициенты, принимаемые по таблицам 7* и 8* СНиП II-3.

6.1.15. Температуру точки росы t_{d} , °С, в зависимости от различных сочетаний температуры t_{int} и относительной влажности \varphi_{int} , %, воздуха помещения следует определять по Приложению Л.

6.1.16. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи всей ограждающей конструкции k^{tr} , (Вт/м2 х °С), следует определять по формуле

где R_{o}^{r} — то же, что и в формуле (6).

6.2 РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ТЕПЛЫХ ЧЕРДАКОВ

6.2.1. Требуемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия теплого чердака R_{o}^{g.f} , м2 х °C/Вт, определяют по формуле

где R_{o}^{req} — требуемое сопротивление теплопередаче покрытия здания, определяемое по таблице 1б* СНиП II-3 в зависимости от градусо-суток отопительного периода климатического района строительства;

n — коэффициент, определяемый по формуле

t_{int} , t_{ext} — то же, что в формуле (1) СНиП II-3;

t_{int}^{g} — расчетная температура воздуха в чердаке, °С, равная не более плюс 14 °С (плюс 15 °С в районах с расчетной температурой наиболее холодной пятидневки минус 31 °С и ниже) при расчетных условиях.

6.2.2 Проверяют условие \Delta t \leq \Delta t^{n} для перекрытия по формуле

где t_{int} , t_{int}^{g} , R_{o}^{g.f} — то же, что в 6.2.1;

\alpha_{i} — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 х °C), принимаемый согласно таблице 4* СНиП II-3;

\Delta t^{n} — нормативный температурный перепад, принимаемый согласно таблице 2* СНиП II-3, равным 3 °С.

Если условие \Delta t \leq \Delta t^{n} не выполняется, то следует увеличить сопротивление теплопередаче перекрытия R_{o}^{g.f} до значения, обеспечивающего это условие.

6.2.3 Требуемое сопротивление теплопередаче покрытия чердака R_{o}^{g.c} , м2 х °С/Вт, определяют по формуле

где t_{int} , t_{ext} , t_{int}^{g} — то же, что в 6.2.1;

G_{ven} — приведенный (отнесенный к 1 м2 пола чердака) расход воздуха в системе вентиляции, кг/(м2 х ч), определяемый по таблице 6;

с — удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг х °С);

t_{ven} — температура воздуха, выходящего из вентиляционных каналов, °С, принимаемая равной t_{int} + 1,5 ;

R_{o}^{g.f} — требуемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия теплого чердака, м2 х °С/Вт, устанавливаемое согласно 6.2.1;

q_{pi} — линейная плотность теплового потока через поверхность теплоизоляции, приходящаяся на 1 м длины трубопровода i-го диаметра с учетом теплопотерь через изолированные опоры, фланцевые соединения и арматуру, Вт/м; принимается по СНиП 2.04.14; для чердаков и подвалов значения q_{pi} приведены в таблице 7;

l_{pi} — длина трубопровода i-го диаметра, м, принимается по проекту;

a_{g.w} — приведенная (отнесенная к 1 м2 пола чердака) площадь наружных стен теплого чердака, м2/м2, определяемая по формуле

A_{g.w} — площадь наружных стен чердака, м2;

A_{g.f} — площадь перекрытия теплого чердака, м2;

R_{o}^{g.w} — требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен теплого чердака, м2 х °С/Вт, определяемое согласно 6.2.4.

6.2.4. Требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен теплого чердака R_{o}^{g.w} , м2 х °С/Вт, определяют согласно таблице 1б* СНиП II-3 в зависимости от градусо-суток отопительного периода климатического района строительства при расчетной температуре воздуха в чердаке t_{int}^{g} .

6.2.5. Проверяют наружные ограждающие конструкции на невыпадение конденсата на их внутренних поверхностях. Температуру внутренней поверхности стен согласно 6.1.13 \tau_{si}^{g.w} , перекрытий \tau_{si}^{g.f} и покрытий \tau_{si}^{g.c} чердака следует определять по формуле

где t_{int}^{g} , t_{ext} — то же, что в 6.2.1;

\alpha_{i}^{g} — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности наружного ограждения теплого чердака, Вт/(м2 х °С), принимаемый: для стен — 8,7; для покрытий 9-этажных домов — 9,9; 12-этажных — 10,5; 16 этажных — 12 Вт/(м2 х °С);

R_{o} — требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен R_{o}^{g.w} , перекрытий R_{o}^{g.f} и покрытий R_{o}^{g.c} теплого чердака, м2 х °C/Вт.

Температура точки росы t_{d} рассчитывается следующим образом:

• определяется влагосодержание воздуха чердака f_{g} по формуле

где f_{ext} — влагосодержание наружного воздуха, г/м3, при расчетной температуре t_{ext} , определяется по формуле

\Delta f — приращение влагосодержания за счет поступления влаги с воздухом из вентиляционных каналов, г/м3, принимается: для домов с газовыми плитами — 4,0 г/м3, для домов с электроплитами — 3,6 г/м3;

• рассчитывается упругость водяного пара воздуха в теплом чердаке e_{g} , гПа, по формуле

• по таблицам максимальной упругости водяного пара согласно Приложению М определяется температура точки росы t_{d} по значению E = e_{g} .

Полученное значение t_{d} сопоставляется с соответствующим значением \tau_{si} (стен \tau_{si}^{g.w} , перекрытий \tau_{si}^{g.f} и покрытий \tau_{si}^{g.c} ) на удовлетворение условия t_{d} < \tau_{si} .

6.2.6 Пример расчета приведен в Приложении Н.

6.3 РАСЧЕТ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ «ТЕПЛЫХ» ПОДВАЛОВ

6.3.1. Под «теплыми» подвалами понимают подвалы при наличии в них нижней разводки труб систем отопления, горячего водоснабжения, а также труб системы водоснабжения и канализации.

Расчет ограждающих конструкций таких подвалов следует выполнять в приведенной в 6.3.2 - 6.3.6 последовательности.

6.3.2. Требуемое сопротивление теплопередаче R_{o}^{b.w} , м2 х °С/Вт, части цокольной стены, расположенной выше уровня грунта, определяют по таблице 1б* СНиП II-3. При этом в качестве расчетной температуры внутреннего воздуха принимают расчетную температуру воздуха в подвале t_{int}^{b} , °С, равную не менее плюс 2 °С при расчетных условиях.

6.3.3. Определяют приведенное сопротивление теплопередаче R_{o}^{r.s} , м2 х °С/Вт, ограждающих конструкций заглубленной части подвала, расположенных ниже уровня земли.

Для неутепленных полов на грунте в случае, когда материалы пола и стены имеют расчетные коэффициенты теплопроводности \lambda \geq 1,2 Вт/(м х °С), приведенное сопротивление теплопередаче R_{o}^{r.s} определяют по таблице 8 в зависимости от суммарной длины l, м, включающей ширину подвала и две высоты части наружных стен, заглубленных в грунт.

Для утепленных полов на грунте в случае, когда материалы пола и стены имеют расчетные коэффициенты теплопроводности \lambda < 1,2 Вт/(м х °С), приведенное сопротивление теплопередаче R_{o}^{r.s} определяют по нормативной документации.

6.3.4. Требуемое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия над «теплым» подвалом R_{o}^{b.c} , м2 х °С/Вт, определяют по формуле

где R_{o}^{req} — требуемое сопротивление теплопередаче перекрытий над подвалами, определяемое по таблице 1б* СНиП II-3 в зависимости от градусо-суток отопительного периода климатического района строительства;

n — коэффициент, определяемый по формуле

t_{int} , t_{ext} — то же, что в 6.2.1;

t_{int}^{b} — то же, что в 6.3.2.

6.3.5 Температуру воздуха в подвале t_{int}^{b} , °С, определяют по формуле

где t_{int} — расчетная температура воздуха в помещении над подвалом, °С;

t_{ext} , q_{pi} , l_{pi} , с — то же, что в формуле (26);

A_{b} — площадь подвала (цокольного перекрытия), м2;

R_{o}^{b.c} — требуемое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия, м2 x °С/Вт, устанавливаемое согласно 6.3.4;

V_{b} — объем воздуха, заполняющего пространство подвала, м3;

n_{a} — кратность воздухообмена в подвале, \text{ч}^{- 1} : при прокладке в подвале газовых труб n_{a} = 1 \text{ч}^{- 1} , в остальных случаях n_{a} = 0,5 \text{ч}^{- 1} ;

\rho — плотность воздуха в подвале, кг/м3, принимаемая равной \rho = 1,2 кг/м3;

A_{s} — площадь пола и стен подвала, контактирующих с грунтом, м2;

R_{o}^{r.s} — то же, что в 6.3.3;

A_{b.w} — площадь наружных стен подвала над уровнем земли, м2;

R_{o}^{b.w} — то же, что в 6.3.2.

Если t_{int}^{b} отличается от первоначально заданной температуры, расчет повторяют по 6.3.3 - 6.3.5 до получения равенства величин в предыдущем и последующем шагах.

6.3.6. Проверяют по формуле (1) СНиП II-3 полученное расчетом требуемое сопротивление теплопередаче цокольного перекрытия на удовлетворение требования по нормативному температурному перепаду для пола первого этажа, равному \Delta t^{n} = 2 °С.

6.3.7 Пример расчета приведен в Приложении Н.

6.4 СВЕТОПРОЗРАЧНЫЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ

Светопрозрачные ограждающие конструкции следует подбирать по следующей методике.

6.4.1. Требуемое сопротивление теплопередаче R_{o}^{req} светопрозрачных конструкций следует определять по таблице 1б* СНиП II-3. При этом сначала вычисляют для соответствующего климатического района количество градусо-суток отопительного периода D_{d} по формуле (1). В зависимости от величины D_{d} и типа проектируемого здания по графам 6 и 7 вышеупомянутой таблицы определяется значение R_{o}^{req} . Для промежуточных значений D_{d} величина R_{o}^{req} определяется интерполяцией.

6.4.2. Выбор светопрозрачной конструкции осуществляется по значению приведенного сопротивления теплопередаче R_{o}^{r} , полученному в результате сертификационных испытаний. Если приведенное сопротивление теплопередаче выбранной светопрозрачной конструкции R_{o}^{r} больше или равно R_{o}^{req} , то эта конструкция удовлетворяет требованиям норм.

6.4.3. При отсутствии сертифицированных данных допускается использовать при проектировании значения R_{o}^{r} , приведенные в приложении 6* СНиП II-3. Значения R_{o}^{r} в этом приложении даны для случаев, когда отношение площади остекления к площади заполнения светового проема \beta равно 0,75. При использовании светопрозрачных конструкций с другими значениями \beta следует корректировать значение R_{o}^{r} следующим образом: для конструкций с деревянными или пластмассовыми переплетами при каждом увеличении \beta на величину 0,1 следует уменьшать значение R_{o}^{r} на 5% и наоборот — при каждом уменьшении \beta на величину 0,1 следует увеличить значение R_{o}^{r} на 5%.

6.4.4. В отдельных случаях при обосновании допускается применять конструкции окон, балконных дверей и фонарей с R_{o}^{r} ниже на 5% требуемых значений, установленных по таблице 1б* СНиП II-3.

6.4.5. Суммарная площадь окон жилых и общественных зданий согласно 2.17* СНиП II-3 должна быть не более 18% суммарной площади светопрозрачных и непрозрачных ограждающих конструкций стен, если приведенное сопротивление теплопередаче светопрозрачных конструкций R_{o}^{r} меньше 0,56 м2 х °С/Вт. При определении этого соотношения в суммарную площадь непрозрачных конструкций следует включать все продольные и торцевые стены, а также площади непрозрачных частей оконных створок и балконных дверей.

При светопрозрачных ограждениях с R_{o}^{r} не менее 0,56 м2 х °С/Вт площадь остекления должна составлять не более 25% общей площади фасадов зданий.

6.4.6. При проверке требования по обеспечению минимальной температуры на внутренней поверхности светопрозрачных ограждений согласно примечанию 3 приложения 6* СНиП II-3 температуру \tau_{int} этих ограждений следует определять по формуле (19) как для остекления, так и для непрозрачных элементов. Если в результате расчета окажется, что \tau_{int} < 3 °С, то следует выбрать другое конструктивное решение заполнения светопроема либо предусмотреть установку под окнами приборов отопления.

6.5 ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ ОСТЕКЛЕННЫХ ЛОДЖИЙ И БАЛКОНОВ

6.5.1. При остеклении лоджий и балконов образуется замкнутое пространство, температура которого формируется в результате воздействия его ограждающих конструкций, среды помещения здания и наружных условий. Температура воздуха внутри этого пространства t_{bal} определяется согласно 6.5.2 на основе решения уравнения теплового баланса остекленной лоджии или балкона (далее — лоджии)

где t_{int} — расчетная температура внутреннего воздуха помещения, °С, принимаемая согласно ГОСТ 30494 и нормам проектирования соответствующих зданий;

t_{ext} — расчетная температура наружного воздуха, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01;

t_{bal} — температура воздуха пространства остекленной лоджии, °С;

A_{i}^{+} , R_{oi}^{+} — соответственно площадь, м2, и приведенное сопротивление теплопередаче, м2 х °С/Вт, i-го участка ограждения между помещением здания и лоджией;

n — число участков ограждений между помещением здания и лоджией;

A_{j}^{-} , R_{oj}^{-} — соответственно площадь, м2, и приведенное сопротивление теплопередаче, м2 х °С/Вт, j-го участка ограждения между лоджией и наружным воздухом;

m — число участков ограждений между лоджией и наружным воздухом.

6.5.2. Температуру воздуха внутри остекленной лоджии t_{bal} следует определять из уравнения теплового баланса по формуле

6.5.3. Приведенное сопротивление теплопередаче системы ограждающих конструкций остекленной лоджии, разделяющих внутреннюю и наружную среды: стен R_{ow}^{bal} и окон R_{oF}^{bal} следует определять по формулам:

где R_{ow}^{r} — приведенное сопротивление теплопередаче наружной стены в пределах остекленной лоджии, м2 х °С/Вт;

R_{oF}^{r} — приведенное сопротивление теплопередаче заполнений оконных проемов и проемов лоджии, расположенных в наружной стене в пределах остекленной лоджии, м2 х °С/Вт;

n — коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждающих конструкций здания по отношению к наружному воздуху, для наружных стен и окон остекленной лоджии следует принимать по формуле

6.5.4 Пример расчета приведен в Приложении П.

7. РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЗДУХОПРОНИЦАНИЮ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

7.1. Воздухоизоляционные свойства строительных материалов и конструкций характеризуются сопротивлением их воздухопроницанию R_{i} , м2 х ч/кг, при \Delta p = 10 Па.

Сопротивление воздухопроницанию материалов ограждающих конструкций следует принимать по приложению 9* СНиП II-3. Сопротивление воздухопроницанию заполнений светопроемов следует проверить согласно методике, изложенной в 7.2 - 7.4, и используя значения, полученные в результате испытаний.

7.2. Проверка светопрозрачных конструкций на соответствие требованиям СНиП II-3 по сопротивлению воздухопроницанию осуществляется следующим образом.

Определяют разность давлений воздуха \Delta p , Па, на наружной и внутренней поверхностях заполнения оконного проема проектируемого здания по формуле

где Н — высота здания (от поверхности земли до верха карниза), м;

\gamma_{ext} , \gamma_{int} — удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н/м3, определяемый по формулам:

t_{ext} — расчетная зимняя (холодного периода года) температура наружного воздуха, °С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 по СНиП 23-01 и согласно разделу 4;

t_{int} — расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно разделу 4, для производственных зданий — по ГОСТ 12.1.005;

v — максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более, принимаемая согласно СНиП 23-01.

7.3. Требуемое сопротивление воздухопроницанию светопрозрачных конструкций R_{a}^{req} , м2 х ч/кг, определяют по формуле

где G^{n} — нормативная воздухопроницаемость светопрозрачной конструкции, кг/(м2 х ч), принимаемая по таблице 12* СНиП II-3 при \Delta p_{o} = 10\text{Па} ;

\Delta p — разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях светопрозрачной конструкции, Па, определяемая согласно 7.2;

\Delta p_{o} = 10\text{Па} — разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях светопрозрачной конструкции, при которой определяется воздухопроницаемость сертифицируемого образца.

7.4. Сопротивление воздухопроницанию выбранного типа светопрозрачной конструкции R_{a} , м2 х ч/кг, определяют по формуле

где G_{s} — воздухопроницаемость светопрозрачной конструкции, кг/(м2 х ч), при \Delta p_{o} = 10\text{Па} , полученная в результате сертификационных испытаний;

n — показатель режима фильтрации светопрозрачной конструкции, полученный в результате сертификационных испытаний.

7.5. В случае R_{a} \geq R_{a}^{req} выбранная светопрозрачная конструкция удовлетворяет требованиям СНиП II-3 по сопротивлению воздухопроницанию.

В случае R_{a}<R_{a}^{req} необходимо заменить светопрозрачную конструкцию и проводить расчеты по формуле (43) до удовлетворения требований СНиП II-3.

7.6 Пример расчета приведен в Приложении Р.

8. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОЛОВ

8.1. Теплоусвоение поверхности полов зданий должно соответствовать требованиям СНиП II-3 и определяется следующим образом:

показатель теплоусвоения поверхности пола Y_{f} находят по 4.2* СНиП II-3;

если расчетная величина Y_{f} показателя теплоусвоения поверхности пола окажется не более нормативной величины Y_{f}^{req} , установленной в таблице 11* СНиП II-3, то этот пол удовлетворяет требованиям в отношении теплоусвоения;

если Y_{f}>Y_{f}^{req} , то следует взять другую конструкцию пола или изменить толщину некоторых его слоев до удовлетворения требования Y_{f} \leq Y_{f}^{req} .

8.2. Теплотехническая характеристика пола в местах отдыха животных при содержании их без подстилки определяется вычисляемым в соответствии с требованиями 4.2* СНиП II-3 показателем теплоусвоения поверхности пола Y_{f} , который должен быть не более нормативной величины, принимаемой равной: для крупного рогатого скота молочного направления и молодняка до четырехмесячного возраста (крупного рогатого скота и свиней) — 12,5 Вт/(м2 х °С); для откормочных животных с четырехмесячного возраста: свиней — 17 Вт/(м2 х °С) и крупного рогатого скота — 15 Вт/(м2 х °С).

Расчетные коэффициенты теплопроводности материалов слоев конструкции пола в местах отдыха животных следует принимать при эксплуатационной влажности этих материалов, но не выше, чем при условиях эксплуатации Б по Приложению Е. В случае применения специальных гидрофобизированных материалов допускается принимать указанные характеристики при условиях эксплуатации А.

8.3 Пример расчета приведен в Приложении С.

9. ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА

9.1. При проектировании ограждающих конструкций с учетом их теплоустойчивости необходимо руководствоваться следующими положениями:

теплоустойчивость конструкции зависит от порядка расположения слоев материалов; величина затухания амплитуды колебаний температуры наружного воздуха v в двухслойной конструкции увеличивается, если более теплоустойчивый материал расположен изнутри;

наличие в конструкции ограждения воздушной прослойки увеличивает теплоустойчивость конструкции. В замкнутой воздушной прослойке целесообразно устраивать теплоизоляцию с теплоотражающей поверхностью; слои конструкции, расположенные между вентилируемой наружным воздухом воздушной прослойкой и наружной поверхностью ограждающей конструкции, должны иметь минимально возможную толщину. Наиболее целесообразно выполнять эти слои из тонких металлических или асбестоцементных листов.

9.2. Теплоустойчивость ограждающей конструкции здания должна соответствовать требованиям СНиП II-3; для этого определяют:

требуемую амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции A_{\tau_{int}}^{req} , °С, согласно формуле (18) СНиП II-3;

величину затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха v в ограждающей конструкции, состоящей из однородных слоев, — по формуле (21) СНиП II-3, а величину v для многослойной неоднородной ограждающей конструкции с теплопроводными включениями в виде обрамляющих ребер — в соответствии с ГОСТ 26253;

расчетную амплитуду колебаний температуры наружного воздуха A_{t_{ext}}^{cal} , °C, — по формуле (20) СНиП II-3 и амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции A_{\tau_{int}} — по формуле (19) СНиП II-3.

Если A_{\tau_{int}} \leq A_{\tau_{int}}^{req} , то ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям норм по теплоустойчивости.

9.3 Примеры расчетов приведены в Приложении Т.

10. ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ ПОМЕЩЕНИЙ В ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД ГОДА

10.1. В СНиП II-3 теплоустойчивость в холодный период года не нормируется. Рекомендуемые требования к теплоустойчивости помещений в холодный период года следующие.

Требуемая амплитуда колебания результирующей температуры (ГОСТ 30494) помещения A_{r}^{req} , °C, в холодный период года не должна превышать:

• при наличии центрального отопления и печей непрерывной топки — 1,5 °С;
• при электро-, теплоаккумуляционном отоплении — 2,5 °С;
• при печном отоплении с периодической топкой — 3 °С.

10.2. Метод расчета теплоустойчивости помещений в холодный период года состоит в следующем.

10.2.1. Расчетную амплитуду колебания температуры воздуха в помещениях жилых и общественных зданий в холодный период года A_{r}^{cal} , °С, следует определять по формуле

где М — коэффициент неравномерности теплоотдачи нагревательным прибором, принимаемый по таблице 9;

Q_{o} — средняя теплоотдача отопительного прибора, Вт, равная теплопотерям данного помещения, определяемым в соответствии с нормативными документами;

A_{i} — площадь i-й ограждающей конструкции, м2;

B_{i} — коэффициент теплопоглощения поверхности i-го ограждения, Вт/(м2 х °С), определяемый по формуле

\alpha_{i} — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2 х °С), равный 4,5 + \alpha_{k} ;

\alpha_{k} — коэффициент конвективного теплообмена внутренней поверхности, Вт/(м2 х °С), принимаемый равным для: внутреннего ограждения — 1,2; окна — 3,5; пола — 1,5; потолка — 3,5;

Y_{i}^{int} — коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности i-й ограждающей конструкции, Вт/(м2 х °С), определяемый по 10.2.3.

Нумерация слоев в формуле (45) принята в направлении от внутренней к наружной поверхности ограждения.

При расчете A_{r}^{cal} по формуле (44) для окон и остекленных наружных дверей следует принимать величину

где R_{o} — сопротивление теплопередаче окна или двери, м2 х °С/Вт.

10.2.2. Для определения коэффициентов теплоусвоения поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции следует предварительно вычислить тепловую инерцию D каждого слоя по формуле

где R_{1} , R_{2} , ..., R_{n} — термические сопротивления отдельных слоев ограждающих конструкций, м2 х °С/Вт, принимаемые по формуле (3);

s_{1} , s_{2} , ..., s_{n} — расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2 х °С), принимаемые по Приложению Е.

Примечания. 1. Расчетный коэффициент теплоусвоения воздушных прослоек принимается равным нулю.

2. Слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой, вентилируемой наружным воздухом, и наружной поверхностью ограждающей конструкции, не учитываются.

10.2.3. Коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности ограждающей конструкции Y^{int} , Вт/(м2 х °С), следует определять следующим образом:

а) если первый (внутренний) слой ограждающей конструкции имеет тепловую инерцию D > 1, то

б) если D_{1} + D_{2} + ... + D_{n - 1}<1 , но D_{1} + D_{2} + ... + D_{n}>1 , то коэффициент Y^{int} следует определять последовательно расчетом коэффициентов теплоусвоения внутренней поверхности слоев конструкции, начиная с (n — 1)-го слоя до первого следующим образом:

• для (n — 1)-го слоя по формуле

• для i-го слоя (i = n — 2, n — 3, ..., 1) по формуле

Коэффициент Y^{int} принимается равным коэффициенту теплоусвоения поверхности i-го слоя Y_{i} ;

в) если для ограждающей конструкции, состоящей из n слоев, D_{1} + D_{2} + ... + D_{n}<1 , то коэффициент Y^{int} следует определять последовательно расчетом коэффициентов Y_{n} , Y_{n - 1} , ..., Y_{1} :

• для n-го слоя по формуле

• для i-го слоя (i = n — 2, n — 3, ..., 1) по формуле (50);

г) для внутренних ограждающих конструкций величина Y^{int} определяется как для наружных ограждений, но принимается, что в середине ограждений s = 0. Для несимметричных ограждений их середину следует назначать по половине величины \sum D всего ограждения;

д) при наличии в ограждающей конструкции воздушной прослойки коэффициент теплоусвоения воздуха s в ней принимается равным нулю.

В формулах (48) - (51) и неравенствах:

D_{1} , D_{2} , ..., D_{n} — тепловая инерция соответственно 1-го, 2-го, ..., n-го слоев конструкции, определяемая по формуле (47);

R_{i} , ..., R_{n - 1} , R_{n} — термические сопротивления, м2 х °С/Вт, соответственно i-го, ... , (n — 1)-го и n-го слоев конструкции, определяемые по формуле (3);

s_{1} , ..., s_{i} , ..., s_{n - 1} , s_{n} — расчетные коэффициенты теплоусвоения материала 1-го, ..., i-го, ..., (n — 1)-го и n-го слоев конструкции, Вт/(м2 х °С), принимаемые по Приложению Е;

Y_{i + 1} — коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности (i + 1)-слоя конструкции, Вт/(м2 х °С);

\alpha_{e} — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности конструкции, Вт/(м2 х °С), принимаемый по таблице 6* СНиП II-3.

10.2.4. Выбор типа теплоаккумулирующего прибора по показателю затухания тепловой волны в нем \upsilon_{c} производится по графикам рисунков 1 - 3 для различных режимов его зарядки в зависимости от сочетания \Lambda/Y_{n} и Q_{p.c}/(\Lambda\Delta t^{des}) , обеспечивая в левом секторе от кривых условие A_{tn}^{des} \leq A_{tn}^{req} .

Показатель теплоусвоения внутренних поверхностей помещения и теплоаккумулирующих слоев прибора Y_{n} и показатель интенсивности конвективного теплообмена в помещении \Lambda определяются соответственно по формулам:

где Y_{i} — коэффициент теплоусвоения i-ой поверхности помещения, определяемый согласно 10.2.3, и теплоаккумулирующего прибора, Вт/(м2 х °С), определяемый по формуле

R_{1} , R_{2} — термические сопротивления соответственно теплоизоляционного и теплоаккумулирующего слоев прибора, м2 х °С/Вт;

s_{1} , s_{2} — коэффициент теплоусвоения материалов соответственно теплоизоляционного и теплоаккумулирующего слоев прибора, Вт/(м2 х °С);

\alpha_{sk}^{i} — коэффициент конвективного теплообмена i-ой поверхности помещения и теплоаккумулирующего прибора с воздухом помещения, Вт/(м2 х °С), принимаемый равным для: наружного ограждения — 3,1; внутреннего ограждения — 1,2; окна — 4,1; пола — 1,5; потолка — 3,5; теплоаккумулирующего прибора — 5,6 при температуре его поверхности 95 °С и 3,3 — при 40 °С;

A_{i} — площадь i-ой поверхности помещения и теплоаккумулирующего прибора, м2.

10.2.5. Мощность нагревательных элементов теплоаккумулирующего прибора Q_{p.c} вне пикового электроотопления определяется по формуле

где Q_{h.l}^{des} — расчетные теплопотери помещения, Вт, определяемые по СНиП 2.04.05;

m — продолжительность зарядки теплоаккумулирующего прибора, ч.

10.2.6. В случае когда электротеплоаккумуляционная система отопления частично покрывает теплопотери здания и является базовой частью комбинированной системы отопления, установочную мощность дополнительных постоянно работающих приборов системы отопления Q_{b} следует определять по формуле

где Q_{h.l}^{des} — то же, что и в 10.2.5;

Q_{c} — расчетные теплопотери помещения, Вт, при температуре наиболее холодной пятидневки на 5 °С выше указанной в СНиП 23-01.

10.2.7 Расчетную разность температур следует определять по формуле

где t_{int}^{des} , t_{ext}^{des} — расчетные температуры соответственно внутреннего и наружного воздуха, те же, что и в формуле (1) СНиП II-3.

10.3. Пример определения мощности теплоаккумулирующего прибора приведен в Приложении У.

11. РАСЧЕТ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПАРОПРОНИЦАНИЮ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

11.1. Расчет требуемого сопротивления паропроницанию ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) производят по СНиП II-3 с учетом следующих требований.

11.2. Упругость водяного пара E_{1} , E_{2} , E_{3} , E_{0} , Е, Па, в формулах (34) - (37) СНиП II-3 принимают:

для конструкций помещений без агрессивной среды — по таблицам М.1 и М.2, с агрессивной средой — по таблице М.3 Приложения М;

по температуре в плоскости возможной конденсации, определяемой при средней температуре наружного воздуха соответственно холодного, переходного, теплого периодов и периода месяцев с отрицательными среднемесячными температурами.

Упругость E_{1} , E_{2} , E_{3} , E_{0} , Е в формулах (34) - (37) СНиП II-3 для конструкций помещений с агрессивной средой обозначают соответственно: E_{p1} , E_{p2} , E_{p3} , E_{p0} , E_{p} .

11.3. Значения упругости водяного пара E_{p} , Па, над насыщенными растворами солей для температур 10 — 30 °С принимают по таблице М.3 Приложения М, для температур ниже 10 °С они могут быть определены по формуле

где E_{i} — упругость насыщенного водяного пара, Па, принимается по температуре в плоскости возможной конденсации по таблицам М.1 и М.2 Приложения М;

\varphi_{p} — относительная влажность воздуха над насыщенным водным раствором соли, %, при t = 20 °С, принимается по таблице М.3 Приложения М.

11.4. Упругость водяного пара E_{pi} в плоскости возможной конденсации наружных стен из керамзитобетона на керамзитовом песке ( \rho_{o} = 1200 кг/см3), содержащих соли NaCl, КСl, MgCl_{2} или их смеси, а также расстояние до плоскости конденсации от внутренней поверхности стены \delta_{\omega} в указанных стенах следует определять соответственно по формулам:

E_{pi} = 0,01E_{i}\varphi_{p} при i = 1, 2, 3, 0; (59)

где \varphi_{p} — относительная влажность воздуха в порах материала ограждающей конструкции, %, определяемая в соответствии с 11.3;

\delta_{ins} — толщина утеплителя, м.

Индексы i = 1, 2, 3, 0 относятся соответственно к холодному, переходному, теплому периодам и периоду месяцев с отрицательными среднемесячными температурами.

11.5 Значения температуры в плоскости возможной конденсации следует определять по формуле

где t_{int} , t_{ext} — расчетные температуры соответственно внутреннего и наружного воздуха (среднесезонная или средняя за период влагонакопления), °С;

R_{o} — сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, м2 х °С/Вт;

R_{int} = 1/\alpha_{i} , где \alpha_{i} — то же, что и в формуле (1) СНиП II-3;

\sum R — сумма термических сопротивлений слоев конструкции, расположенных между внутренней поверхностью и плоскостью возможной конденсации, м2 х °С/Вт.

При расчете величин R_{o} и \sum R расчетные коэффициенты теплопроводности материалов слоев ограждающей конструкции зданий с агрессивной средой могут быть приняты по Приложению Е при соответствующих условиях эксплуатации.

11.6. Для стен промышленных зданий, подверженных воздействию высокоактивных в гигроскопическом отношении аэрозолей ( \varphi_{p} \leq 60%) расчет по формулам (34) - (37) СНиП II-3 выполнять не следует. Защиту от увлажнения таких стен с внутренней стороны следует производить без расчета как от непосредственного воздействия раствора соответствующего аэрозоля.

11.7. Независимо от результатов расчета по формулам (34) и (35) СНиП II-3 требуемые сопротивления паропроницанию R_{p1}^{req} и R_{p2}^{req} (в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации) во всех случаях должны приниматься не более 5 м2 х ч х Па/мг.

11.8. Изолинии сорбции в зависимости от массового солесодержания для случая ограждающей конструкции из керамзитобетона на керамзитовом песке приведены в Приложении Ф.

11.9. Определение сопротивления паропроницанию при наличии графиков сорбции определяют следующим образом.

Относительную влажность воздуха \varphi_{p} , %, в порах материала ограждающей конструкции определяют по графикам сорбции по Приложению М в зависимости от массового солесодержания С. При этом величина \varphi_{p} в формулах (59) и (60) при расчете E_{pi} (при i = 1, 2, 3, 0) определяется по графикам сорбции при \varphi = 10%, а при расчете E_{p0} — по графикам сорбции при \varphi = 15% по Приложению М.

12. ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЗДАНИЯ

12.1. В составе проекта теплозащиты зданий рекомендуется составлять теплоэнергетический паспорт как документ энергетического качества здания, включающий следующие параметры:

• общестроительные данные о геометрии и ориентации здания, его объем, площади помещений, площади наружных ограждающих конструкций, показатель компактности здания k_{e}^{des} ;
• время возведения здания, год ввода в эксплуатацию;
• данные о теплозащите здания, включающие приведенные сопротивления теплопередаче и воздухопроницанию отдельных ограждений, приведенный коэффициент теплопередачи и приведенную воздухопроницаемость здания, воздухообмен, сводные энергетические показатели: удельный расход тепловой энергии на отопление здания в холодный и переходный периоды года и удельную тепловую характеристику здания;
• категорию теплоэнергетической эффективности здания согласно разделу 14.

12.2 Расчетный показатель компактности здания k_{e}^{des} , 1/м, определяется по формуле

где A_{e}^{sum} — общая площадь внутренней поверхности всех наружных ограждающих конструкций, м2, отапливаемого объема здания;

V_{h} — отапливаемый объем здания, равный объему, ограниченному внутренними поверхностями наружных ограждений здания, м3.

Расчетный показатель компактности здания k_{e}^{des} , 1/м, не должен превышать рекомендуемых значений:

0,25 — для зданий 16 этажей и выше;

0,29 — для зданий от 10 до 15 этажей включительно;

0,32 — для зданий от 6 до 9 этажей включительно;

0,36 — для 5-этажных зданий;

0,43 — для 4-этажных зданий;

0,54 — для 3-этажных зданий;

0,61; 0,54; 0,46 — для двух-, трех- и четырехэтажных блокированных и секционных домов соответственно;

0,9 — для двухэтажных и одноэтажных домов с мансардой;

1,1 — для одноэтажных домов.

12.3. Приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи K_{m}^{tr} , Вт/(м2 х °С), совокупности ограждающих конструкций здания следует определять по приведенным сопротивлениям теплопередаче отдельных ограждающих конструкций R_{o}^{r} и их площадям А по формуле

где \beta — коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери, связанные с ориентацией ограждений по сторонам горизонта, с ограждениями угловых помещений, с поступлением холодного воздуха через входы в здание: для жилых зданий \beta = 1,13, для прочих зданий \beta = 1,1;

A_{w} , A_{F} , A_{ed} , A_{c} , A_{f} — площади соответственно стен, заполнений светопроемов (окон, фонарей), наружных дверей и ворот, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных перекрытий, полов по грунту, м2;

R_{w}^{r} , R_{F}^{r} , R_{ed}^{r} , R_{c}^{r} , R_{f}^{r} — приведенные сопротивления теплопередаче соответственно стен, заполнений светопроемов (окон, фонарей), наружных дверей и ворот, покрытий (чердачных перекрытий), цокольных перекрытий, м2 х °С/Вт, определяемые согласно 6.1.3; полов по грунту — исходя из разделения их на зоны со значениями сопротивления теплопередаче согласно приложению 9 СНиП 2.04.05;

n — коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху согласно СНиП II-3; для пространств и помещений, примыкающих к наружным ограждениям здания, в том числе теплых чердаков и цокольных перекрытий подвалов, с внутренней температурой t_{int}^{c}(t_{int}>t_{int}^{c}>t_{ext}) коэффициент n рекомендуется вычислять по формуле

A_{e}^{sum} — то же, что и в формуле (62), м2.

12.4. Удельный расход тепловой энергии на отопление здания в холодный и переходный периоды года q_{h}^{y} , кДж/(м2 х °С х сут) или кДж/(м3 х °С х сут), определяется по формуле

или

где Q_{h}^{y} — потребность в теплоте на отопление здания в холодный и переходный периоды года, МДж;

A_{h} — сумма площадей пола отапливаемых помещений здания, м2;

V_{h} — то же, что и в формуле (62);

D_{d} — количество градусо-суток отопительного периода, определяемое согласно 4.1.2, °С х сут.

Величину Q_{h}^{y} следует рассчитывать, используя компьютерные математические модели теплового поведения здания; при отсутствии такой возможности рекомендуется рассчитывать величину Q_{h}^{y} согласно Приложению В.

12.5 Удельная тепловая характеристика здания q_{m} , Вт/(м3 х °С), определяется по формуле

где K_{m}^{tr} — приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания, определяемый по формуле (63), Вт/(м2 х °С);

A_{e}^{sum} — то же, что и в формуле (62), м2;

V — объем здания по внешним размерам, м3.

Допускается определять q_{m} по укрупненным измерителям.

13. ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ ЗДАНИЯ

13.1. Теплоэнергетический паспорт здания рекомендуется составлять для новых, реконструируемых, капитально ремонтируемых и эксплуатируемых жилых и общественных зданий. При этом он входит в состав проектной и приемосдаточной документации здания.

13.2. Теплоэнергетический паспорт здания характеризует соответствие теплотехнических показателей зданий требованиям СНиП II-3 с учетом правил настоящего Свода. С его помощью обеспечивается последовательный контроль качества в процессе разработки проектной и конструкторской документации, при экспертизе проекта, строительстве, приемке здания и при эксплуатации здания.

13.3. Теплоэнергетический паспорт здания может быть принят как часть паспорта здания в целом, гарантирующего соблюдение СНиП II-3 в процессе эксплуатации здания.

13.4. Теплоэнергетический паспорт здания не предназначен для расчетов за коммунальные услуги, оказываемые квартиросъемщикам и владельцам квартир.

13.5. Рекомендуемая форма теплоэнергетического паспорта здания приведена в 13.13.

13.6 Теплоэнергетический паспорт здания должен содержать следующую информацию:

• сведения о типе и функциональном назначении здания, его этажности и объеме;
• данные об объемно-планировочном решении с указанием данных о геометрии и ориентации здания, площади его ограждающих конструкций и пола отапливаемых помещений;
• климатические характеристики района строительства, включая данные об отопительном периоде;
• проектные данные по теплозащите здания, включающие приведенные сопротивления теплопередаче как отдельных компонентов ограждающих конструкций, так и здания в целом;
• проектные данные по системам поддержания микроклимата и способам их регулирования в зависимости от изменения климатических воздействий, по системам теплоснабжения здания;
• проектные теплоэнергетические характеристики здания, включающие удельные расходы энергии на отопление здания в течение отопительного периода как по отношению к 1 м2 отапливаемой площади, так и по отношению к 1 м2 отапливаемой площади и градусо-суткам отопительного периода;
• изменения в построенном здании (объемно-планировочные, конструктивные, систем поддержания микроклимата) по сравнению с проектом;
• результаты испытания энергопотребления и теплозащиты здания после годичного периода его эксплуатации;
• сопоставление проектных и эксплуатационных данных о теплозащитных и приведенных к расчетным условиям теплоэнергетических характеристиках;
• присвоение зданию категории теплоэнергетической эффективности;
• рекомендации по повышению теплоэнергетической эффективности здания.

13.7 Теплоэнергетический паспорт здания должен заполняться:

• на стадии разработки проекта после привязки к условиям конкретной площадки — проектной организацией;
• на стадии сдачи строительного объекта в эксплуатацию — проектной организацией на основе анализа отступлений от первоначального проекта, допущенных при строительстве здания;
• на стадии эксплуатации — организацией, эксплуатирующей здание, или инспектирующей организацией после годичной эксплуатации здания.

Присвоение категории энергетической эффективности должно выполняться независимыми организациями (фирмами), аккредитованными в установленном порядке. В случае получения в результате испытаний результата ниже стандартного уровня инспектирующей организации следует разработать рекомендации по повышению энергоэффективности здания.

13.8. Для существующих зданий теплоэнергетический паспорт здания следует разрабатывать по заданиям организаций, осуществляющих эксплуатацию жилого фонда и зданий общественного назначения. При этом на здания, исполнительная документация на строительство которых не сохранилась, теплоэнергетические паспорта здания составляются на основе материалов Бюро технической инвентаризации, натурных технических обследований и измерений, выполняемых квалифицированными специалистами, имеющими лицензию на выполнение соответствующих работ.

13.9. Для жилых зданий с встроенно-пристроенными нежилыми помещениями в нижних этажах энергетические паспорта следует составлять раздельно по жилой части и каждому встроенно-пристроенному нежилому блоку; для встроенных нежилых помещений в первый этаж жилых зданий, не выходящих за проекцию жилой части здания, энергетический паспорт составляется как для одного здания.

13.10. При заполнении теплоэнергетического паспорта для конкретного здания следует использовать форму для заполнения теплоэнергетического паспорта, приведенную в 13.13. При этом следует использовать процедуру расчета, приведенную в Приложении Х.

13.11. Ответственность за достоверность данных теплоэнергетического паспорта проекта здания несет организация, его разработавшая. Теплотехнические и теплоэнергетические характеристики, полученные на основе теплоэнергетических паспортов, целесообразно занести в банк данных фонда эксплуатируемых зданий региона.

13.12 Теплоэнергетическая эффективность здания определяется по следующим критериям:

удельный расход тепловой энергии на отопление в течение отопительного сезона q_{h}^{y} , кДж/(м2 х °С х сут) или кДж/(м3 х °С х сут);

показатель компактности здания k_{e} , 1/м;

приведенный коэффициент теплопередачи здания K_{m} , Вт/(м2 х °С);

приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания K_{m}^{tr} , Вт/(м2 х °С);

приведенный условный инфильтрационный коэффициент теплопередачи здания K_{m}^{inf} , Вт/(м2 х °С);

средний воздухообмен в здании в течение отопительного периода n_{a} , \text{ч}^{- 1} ;

коэффициент остекленности фасада здания р.

13.13. Форма теплоэнергетического паспорта здания и пример ее заполнения приведены ниже.

Пример расчета согласно Приложению В теплоэнергетических параметров, включенных ниже в форму заполнения теплоэнергетического паспорта, приведен в Приложении Х.

Девятиэтажное 3-секционное жилое здание серии 121 предназначено для строительства в г. Твери. Здание состоит из двух торцевых секций и одной рядовой. Общее количество квартир — 108. Стены здания состоят из трехслойных железобетонных панелей на гибких связях с утеплителем из пенополистирола, окна с трехслойным остеклением в раздельно-спаренных деревянных переплетах. Чердак — теплый, покрытие — трехслойные железобетонные плиты с утеплителем из пенополистирола. Подвал — «теплый», с разводкой трубопроводов. Здание подключено к централизованной системе теплоснабжения.

14. НОРМАТИВНО-ИНСТРУКТИВНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ ТЕПЛОЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ

14.1. В проект здания следует закладывать уровень энергоэффективности, предложенный заказчиком или пользователем, если он не вступает в противоречие с существующими федеральными и региональными нормами и стандартами. Для этого в ходе разработки проекта осуществляется теплотехническое проектирование здания, обеспечивающее заданное теплоэнергопотребление на нужды поддержания заданного микроклимата помещений с учетом климатического района строительства.

14.2. Контроль качества и соответствие теплозащиты зданий и отдельных его элементов нормам осуществляются аккредитованными Госстроем России испытательными лабораториями путем экспериментального определения основных показателей на основе государственных стандартов на методы испытаний строительных материалов, конструкций и объектов в целом. При несоответствии фактических показателей проектным значениям следует разрабатывать мероприятия по устранению дефектов.

14.3. Определение теплофизических показателей (теплопроводности, теплоусвоения, влажности, сорбционных характеристик, паропроницаемости, водопоглощения, морозостойкости) материалов теплозащиты производится в соответствии с федеральными стандартами:

ГОСТ 7025, ГОСТ 7076, ГОСТ 17177, ГОСТ 21718, ГОСТ 23250, ГОСТ 24816, ГОСТ 25609, ГОСТ 25898, ГОСТ 30256, ГОСТ 30290.

Расчетные значения теплофизических показателей материалов теплозащиты определяют согласно Приложению Е или по методике, приведенной в Приложении Ж.

14.4. Определение теплотехнических характеристик (сопротивления теплопередаче и воздухопроницанию, теплоустойчивости, теплотехнической однородности) отдельных конструктивных элементов теплозащиты выполняют в натурных условиях либо в лабораторных условиях в климатических камерах, а также методами математического моделирования температурных полей на ЭВМ, согласно ГОСТ 25380, ГОСТ 25891, ГОСТ 26253, ГОСТ 26254, ГОСТ 26602.1, ГОСТ 26602.2, ГОСТ 26629.

14.5. Категория теплоэнергетической эффективности здания присваивается по данным натурных теплотехнических испытаний не менее чем через год после ввода здания в эксплуатацию. Присвоение категории теплоэнергетической эффективности производится по степени отклонения удельного расхода энергии на отопление здания (полученного в результате испытаний и нормализованного в соответствии с расчетными условиями) в сравнении с расчетными по данным нормам в соответствии с таблицей 10.

14.6. На основе присвоенной категории теплоэнергетической эффективности возможно установить экономические стимулы для владельцев энергоэффективных зданий и штрафные санкции для владельцев зданий с уровнем энергопотребления более нормального.

14.7. Теплоэнергетические показатели на основе «Теплоэнергетических паспортов здания» рекомендуется занести в банк данных фонда эксплуатируемых зданий.

В настоящем Своде правил использованы следующие документы:

СНиП 23-01-99. Строительная климатология

СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение

СНиП 2.04.05-91*. Отопление, вентиляция и кондиционирование

СНиП 2.04.14-88*. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов

СНиП 2.08.01-89*. Жилые здания

СНиП 2.08.02-89*. Общественные здания и сооружения

СНиП II-3-79*. Строительная теплотехника

ГОСТ 8.207-76. ГСИ. Прямые измерения с многократными наблюдениями. Методы обработки результатов наблюдений. Основные положения

ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 111-90. Стекло листовое. Технические условия

ГОСТ 379-95. Кирпич и камни силикатные. Технические условия

ГОСТ 530-95. Кирпич и камни керамические. Технические условия

ГОСТ 931-90. Листы и полосы латунные. Технические условия

ГОСТ 2695-83. Пиломатериалы лиственных пород. Технические условия

ГОСТ 2697-83. Пергамин кровельный. Технические условия

ГОСТ 4598-86. Плиты древесноволокнистые. Технические условия

ГОСТ 4640-93. Вата минеральная. Технические условия

ГОСТ 5578-94. Щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии для бетонов. Технические условия

ГОСТ 5742-76. Изделия из ячеистых бетонов теплоизоляционные

ГОСТ 5781-82. Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 6266-97. Листы гипсокартонные. Технические условия

ГОСТ 6428-83. Плиты гипсовые для перегородок. Технические условия

ГОСТ 6617-76. Битумы нефтяные строительные. Технические условия

ГОСТ 7025-91. Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкости

ГОСТ 7076-99. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме

ГОСТ 7251-77. Линолеум поливинилхлоридный на тканевой основе. Технические условия

ГОСТ 7473-94. Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 8486-86* Е. Пиломатериалы хвойных пород. Технические условия

ГОСТ 8673-93. Плиты фанерные. Технические условия

ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия

ГОСТ 8740-85. Картон облицовочный. Технические условия

ГОСТ 8904-81. Плиты древесноволокнистые твердые с лакокрасочным покрытием. Технические условия

ГОСТ 9128-97. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия

ГОСТ 9462-88. Лесоматериалы круглые лиственных пород. Технические условия

ГОСТ 9463-88. Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия

ГОСТ 9480-89. Плиты облицовочные пиленые из природного камня. Технические условия

ГОСТ 9548-74. Битумы нефтяные кровельные. Технические условия

ГОСТ 9573-96. Плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем теплоизоляционные. Технические условия

ГОСТ 9583-75. Трубы чугунные напорные, изготовленные методами центробежного и полунепрерывного литья. Технические условия

ГОСТ 9757-90. Гравий, щебень и песок искусственные пористые. Технические условия

ГОСТ 10140-80. Плиты теплоизоляционные из минеральной ваты на битумном связующем. Технические условия

ГОСТ 10499-95. Изделия теплоизоляционные из стеклянного штапельного волокна. Технические условия

ГОСТ 10632-89. Плиты древесно-стружечные. Технические условия

ГОСТ 10832-91. Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия

ГОСТ 10884-94. Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 10923-93. Рубероид. Технические условия

ГОСТ 12865-67. Вермикулит вспученный

ГОСТ 15527-70. Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением. Марки

ГОСТ 15588-86. Плиты пенополистирольные. Технические условия

ГОСТ 16136-80. Плиты перлитобитумные теплоизоляционные. Технические условия

ГОСТ 16381-77. Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Классификация и общие технические требования

ГОСТ 17177-94. Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний

ГОСТ 18108-80. Линолеум поливинилхлоридный на теплозвукоизолирующей подоснове. Технические условия

ГОСТ 18124-95. Листы асбестоцементные плоские. Технические условия

ГОСТ 19177-81. Прокладки резиновые пористые уплотняющие. Технические условия

ГОСТ 19222-84. Арболит и изделия из него. Общие технические условия

ГОСТ 20916-87. Плиты теплоизоляционные из пенопласта на основе резольных фенолформальдегидных смол. Технические условия

ГОСТ 21718-84. Материалы строительные. Диэлькометрический метод измерения влажности

ГОСТ 21880-94. Маты прошивные из минеральной ваты теплоизоляционные. Технические условия

ГОСТ 22233-93. Профили прессованные из алюминиевых сплавов для ограждающих строительных конструкций. Общие технические условия

ГОСТ 22263-76. Щебень и песок из пористых горных пород. Технические условия

ГОСТ 22950-95. Плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом вяжущем. Технические условия

ГОСТ 23250-78. Материалы строительные. Метод определения удельной теплоемкости

ГОСТ 23835-79. Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Классификация и общие технические требования

ГОСТ 24767-81. Профили холодногнутые из алюминия и алюминиевых сплавов для ограждающих строительных конструкций. Технические условия

ГОСТ 24816-81. Материалы строительные. Метод определения сорбционной влажности

ГОСТ 25192-82. Бетоны. Классификация и общие технические требования

ГОСТ 25380-82. Здания и сооружения. Метод измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции

ГОСТ 25485-89. Бетоны ячеистые. Технические условия

ГОСТ 25609-83. Материалы полимерные рулонные и плиточные для полов. Метод определения показателя теплоусвоения

ГОСТ 25820-83. Бетоны легкие. Технические условия

ГОСТ 25891-83. Здания и сооружения. Методы определения сопротивления воздухопроницанию ограждающих конструкций

ГОСТ 25898-83. Материалы и изделия строительные. Методы определения сопротивления паропроницанию

ГОСТ 26253-84. Здания и сооружения. Метод определения теплоустойчивости ограждающих конструкций

ГОСТ 26254-84. Здания и сооружения. Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций

ГОСТ 26602.1-99. Блоки оконные и дверные. Методы определения сопротивления теплопередаче

ГОСТ 26602.2-99. Блоки оконные и дверные. Методы определения воздухо- и водопроницаемости

ГОСТ 26629-85. Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций

ГОСТ 26633-91. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 28013-98. Растворы строительные. Общие технические условия

ГОСТ 30256-94. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности цилиндрическим зондом

ГОСТ 30290-94. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности поверхностным преобразователем

ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях

ГОСТ 30547-97. Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Общие технические условия

ТУ 5741-159-00284807-96*. Блоки из полистиролбетона стеновые сплошные. Технические условия

ТУ 5760-160-00284807-96. Плиты полистиролбетонные теплоизоляционные. Технические условия

ТУ 5767-002-46261013-99. Экструзионный пенополистирол «Пеноплэкс». Технические условия

Потребность в тепловой энергии на отопление здания в течение отопительного периода Q_{h}^{y} , МДж, следует определять:

а) при автоматическом регулировании теплоотдачи нагревательных приборов в системе отопления по формуле

б) при отсутствии автоматического регулирования теплоотдачи нагревательных приборов в системе отопления по формуле

где Q_{h} — общие теплопотери здания через наружные ограждающие конструкции, МДж, определяемые по формуле

K_{m} — общий коэффициент теплопередачи здания, Вт/(м2 х °С), определяемый по формуле

K_{m}^{tr} — приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи здания, Вт/(м2 х °С), определяемый по формуле (63);

K_{m}^{inf} — приведенный инфильтрационный (условный) коэффициент теплопередачи здания, Вт/(м2 х °С), определяемый по формуле

с — удельная теплоемкость воздуха, равная 1 кДж/(кг х °С);

n_{a} — средняя кратность воздухообмена здания за отопительный период, \text{ч}^{- 1} , принимаемая по нормам проектирования соответствующих зданий: для жилых — исходя из удельного нормативного расхода воздуха 3 м3/ч на 1 м2 жилых помещений и кухонь; для общеобразовательных учреждений — 16 — 20 м3/ч на одного чел.; в дошкольных учреждениях — 1,5 \text{ч}^{- 1} , в больницах — 2 \text{ч}^{- 1} .

В общественных зданиях, функционирующих некруглосуточно, среднесуточная кратность воздухообмена определяется по формуле

где z_{w} — продолжительность рабочего времени в учреждении, ч;

n_{a}^{req} — кратность воздухообмена в рабочее время, \text{ч}^{- 1} , согласно СНиП 2.08.02 для учебных заведений, поликлиник и других учреждений, функционирующих в рабочем режиме неполные сутки, 0,5 \text{ч}^{- 1} в нерабочее время;

\beta_{v} — коэффициент снижения объема воздуха в здании, учитывающий долю внутренних ограждающих конструкций. При отсутствии данных принимать \beta_{v} = 0,85;

V_{h} — то же, что и в формуле (62), м3;

\rho_{a}^{ht} — средняя плотность наружного воздуха за отопительный период, кг/м3,

t_{ext}^{av} — средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С, принимаемая по СНиП 23-01;

k — коэффициент учета влияния встречного теплового потока в конструкциях, равный 0,7 для стыков панелей стен и окон с тройными переплетами, 0,8 — для окон и балконных дверей с двумя раздельными переплетами и 1,0 — для одинарных окон, окон и балконных дверей со спаренными переплетами и открытых проемов;

A_{e}^{sum} — то же, что и в формуле (62), м2;

D_{d} — то же, что и в формуле (65), °С х сут;

Q_{int} — бытовые теплопоступления в течение отопительного периода, МДж, определяемые по формуле

q_{int} — величина бытовых тепловыделений на 1 м2 площади жилых помещений и кухонь жилого здания или полезной площади общественного и административного здания, Вт/м2, принимаемая по расчету, но не менее 10 Вт/м2 для жилых зданий; для общественных и административных зданий бытовые тепловыделения учитываются по проектному числу людей (90 Вт/чел.), освещения (по установочной мощности) и оргтехники (10 Вт/м2) с учетом рабочих часов в сутках;

z_{ht} — то же, что в формуле (1);

A_{l} — для жилых зданий — площадь жилых помещений и кухонь; для общественных и административных зданий — полезная площадь здания, м2, определяемая как сумма площадей всех помещений, а также балконов и антресолей в залах, фойе и т.п., за исключением лестничных клеток, лифтовых шахт, внутренних открытых лестниц и пандусов;

Q_{s} — теплопоступления через окна от солнечной радиации в течение отопительного периода, МДж, для четырех фасадов зданий, ориентированных по четырем направлениям, определяемые по формуле

\tau_{F} , \tau_{scy} — коэффициенты, учитывающие затенение светового проема соответственно окон и зенитных фонарей непрозрачными элементами заполнения, принимаемые по проектным данным; при отсутствии данных следует принимать по таблице В.1;

k_{F} , k_{scy} — коэффициенты относительного проникания солнечной радиации соответственно для светопропускающих заполнений окон и зенитных фонарей, принимаемые по паспортным данным соответствующих светопропускающих изделий; при отсутствии данных следует принимать по таблице В.1;

A_{F1} , A_{F2} , A_{F3} , A_{F4} — площадь светопроемов фасадов здания, соответственно ориентированных по четырем направлениям, м2;

A_{scy} — площадь светопроемов зенитных фонарей здания, м2;

I_{1} , I_{2} , I_{3} , I_{4} — средние за отопительный период величины солнечной радиации на вертикальные поверхности при действительных условиях облачности, соответственно ориентированные по четырем фасадам здания, МДж/м2, принимается по климатическим справочникам.

Примечание. Для промежуточных направлений величину солнечной радиации следует определять по интерполяции.

I_{hor} — средняя за отопительный период величина солнечной радиации на горизонтальную поверхность при действительных условиях облачности, МДж/м2, принимается по климатическим справочникам;

v — коэффициент, учитывающий способность ограждающих конструкций помещений зданий аккумулировать или отдавать теплоту, рекомендуемое значение v = 0,8;

\zeta — коэффициент эффективности авторегулирования подачи теплоты в системах отопления; рекомендуемые значения: \zeta = 1,0 — в однотрубной системе с термостатами и с пофасадным авторегулированием на вводе или поквартирной горизонтальной разводкой; \zeta = 0,9 — в однотрубной системе с термостатами и с центральным авторегулированием на вводе или в однотрубной системе без термостатов и с пофасадным авторегулированием на вводе; \zeta = 0,85 — в однотрубной системе отопления с термостатами и без авторегулирования на вводе; \zeta = 0,95 — в двухтрубной системе отопления с термостатами и с центральным авторегулированием на вводе; \zeta = 0,7 — в системе без термостатов и с центральным авторегулированием на вводе с коррекцией по температуре внутреннего воздуха; \zeta = 0,5 — в системе без термостатов и без авторегулирования на вводе — регулирование центральное в ЦТП или котельной;

\beta_{h} — коэффициент, учитывающий дополнительное теплопотребление системы отопления, связанное с дискретностью номинального теплового потока номенклатурного ряда отопительных приборов и их дополнительными теплопотерями через зарадиаторные участки ограждений, теплопотерями трубопроводов, проходящих через неотапливаемые помещения: для многосекционных и других протяженных зданий \beta_{h} = 1,13, для зданий башенного типа \beta_{h} = 1,11.

Таблица В.1

светового проема \tau_{F} и \tau_{scy} и относительного проникания

Приложение Г

МАКСИМАЛЬНАЯ АМПЛИТУДА СУТОЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ

Приложение Д

РАСЧЕТА ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ

Д.1. Ограждающую конструкцию разбивают на расчетные (двухмерные или трехмерные в отношении распределения температур) участки.

Д.2. При определении приведенного сопротивления теплопередаче R_{\text{о}}^{r} , м2 х °С/Вт, по данным расчета на персональном компьютере (ПК) стационарного двухмерного температурного поля, различают два случая:

а) исследуемая область, выделенная для расчета температурного поля, представляет собой фрагмент ограждающей конструкции, для которого надлежит определить величину R_{\text{о}}^{r} ;

б) исследуемая область, для которой рассчитывается температурное поле, меньше по размеру, чем анализируемый фрагмент ограждающей конструкции.

В первом случае искомая величина R_{\text{о}}^{r} вычисляется по формуле

R_{\text{о}}^{r} = (t_{int} - t_{ext})L/ \sum Q , (Д.1)

где \sum Q — сумма тепловых потоков, пересекающих исследуемую область, Вт/м2, определенная в результате расчета температурного поля;

t_{int} и t_{ext} — соответственно температура внутреннего и наружного воздуха, °С;

L — протяженность исследуемой области, м.

Во втором случае R_{\text{о}}^{r} определяют по формуле

R_{\text{о}}^{r} = (t_{int} - t_{ext})L[\sum Q + (t_{int} - t_{ext})L_{con}/R_{\text{о}}^{con}] , (Д.2)

где L_{con} — протяженность, м, однородной части фрагмента ограждающей конструкции, отсеченной от исследуемой области в ходе подготовки данных к расчету температурного поля;

R_{\text{о}}^{con} — сопротивление теплопередаче однородной ограждающей конструкции, м2 х °С/Вт.

Д.3. При расчете двухмерного температурного поля выбранный участок вычерчивают в определенном масштабе и на основании чертежа составляют схему расчета, упрощая ее для удобства разбиения на участки и блоки. При этом:

а) заменяют сложные конфигурации участков, например криволинейные, более простыми, если эта конфигурация имеет незначительное влияние в теплотехническом отношении;

б) наносят на чертеж границы области исследования и оси координат (х, у или r, z). Выделяют участки с различными теплопроводностями и указывают условия теплообмена на границах. Проставляют все необходимые размеры;

в) расчленяют область исследования на элементарные блоки, выделяя отдельно участки с различными коэффициентами теплопроводности. Вычерчивают в масштабе схему расчленения исследуемой области и проставляют размеры всех блоков;

г) вычерчивают область исследования в условной системе координат х', у', когда все блоки принимаются одного и того же размера. Проставляют координаты вершин полигонов, ограничивающих участки области с различными теплопроводностями, и координаты вершин многоугольников, образующих границы исследуемой области. Нумеруют участки и границы исследуемой области и подписывают вершины областей теплопроводностей, температур (или тепловых потоков) на границах или окружающего воздуха и коэффициентов теплоотдачи;

д) пользуясь двумя чертежами, выполненными по «в» и «г», и руководствуясь стандартной (обычной) последовательностью расположения, составляют комплект численных значений исходных данных для ввода в ПК.

Требуется определить приведенное сопротивление теплопередаче трехслойной металлической стеновой панели из листовых материалов.

1. Конструкция панели изображена на рисунке Д.1. Она состоит из двух стальных профилированных листов с коэффициентом теплопроводности 58 Вт/(м х °С), между которыми размещены минераловатные плиты «Роквул» плотностью 200 кг/м3, с коэффициентом теплопроводности 0,05 Вт/(м х °С). Листы соединяются между собой стальными профилями через бакелизированные фанерные прокладки толщиной 8 мм с коэффициентом теплопроводности 0,81 Вт/(м х °С ).

из листовых материалов и чертеж исследуемой области

2. В расчете приняты следующие условия на сторонах ограждения:

снаружи — t_{ext} = -30 °С и \alpha_{e} = 23 Вт/(м2 х °С );

внутри — t_{int} = 20 °С и \alpha_{i} = 8,7 Вт/(м2 х °С).

На процесс теплопередачи в рассматриваемой конструкции оказывают существенное влияние стальные профили, соединяющие профилированные листы обшивки друг с другом и образующие так называемые мостики холода. Для разрыва этих мостиков холода профили присоединены к листам через фанерные прокладки. Участок конструкции с ребром посередине возможно выделить для расчета температурного поля.

Температурное поле рассматриваемого участка двухмерно, так как распределение температуры во всех плоскостях, параллельных плоскости поперечного сечения конструкции, одинаково. Профили в основной части находятся на расстоянии 2 м один от другого, поэтому при расчете можно учесть ось симметрии посредине этого расстояния.

Исследуемая область (рисунок Д.1) имеет форму прямоугольника, две стороны которого являются естественными границами ограждающей конструкции, на которых задаются условия теплообмена с окружающей средой, а остальные две — осями симметрии, на которых можно задавать условия полной теплоизоляции, т.е. тепловой поток в направлении оси OX, равный нулю.

Исследуемая область для расчета согласно Д.3 настоящего приложения была расчленена на 1215 элементарных блоков с неравномерными интервалами.

В результате расчета двухмерного температурного поля на ПК получен осредненный тепловой поток, проходящий через рассчитанный участок ограждающей конструкции, равный Q = 32,66 Вт. Площадь рассчитанного участка составляет А = 2 м2.

Приведенное сопротивление теплопередаче рассчитанного фрагмента по формуле (Д.1)

R_{\text{о}}^{r} = (20 + 30) х 2/32,66 = 3,06 м2 х °С/Вт.

Для сравнения сопротивление теплопередаче вне теплопроводного включения, определенное по формуле (5), равно:

R_{o} = 1/23 + 0,0008/58 + 0,17/0,05 + 0,0008/58 + 1/8,7 = 3,56 м2 х °С/Вт.

Температура внутренней поверхности в зоне теплопроводного включения по расчету на ПК равна 9,85 °С. Проверим на условие выпадания конденсата при t_{int} = 20 °С и \varphi_{int} = 55%. Согласно Приложению Л температура точки росы t_{d} = 10,7 °С, что выше температуры поверхности по теплопроводному включению, следовательно, при расчетной температуре наружного воздуха -30 °С будет выпадение конденсата и конструкция нуждается в доработке.

Расчетную температуру наружного воздуха, при которой не будет выпадения конденсата, следует определять по формуле

Д.4. При подготовке к решению задач о стационарном трехмерном температурном поле выполняют следующий алгоритм:

а) выбирают требуемый для расчета участок ограждающей конструкции, трехмерный в отношении распределения температур. Вычерчивают в масштабе три проекции ограждающей конструкции и проставляют все размеры;

б) составляют схему расчета (рисунок Д.2), вычерчивая в аксонометрической проекции и определенном масштабе изучаемую часть ограждающей конструкции. При этом сложные конфигурации участков заменяют более простыми, состоящими из параллелепипедов. При такой замене необходимо учитывать влияющие в теплотехническом отношении детали конструкции. Наносят на чертеж границы области исследования и оси координат, выделяют в виде параллелепипедов участки с различными теплопроводностями, указывают условия теплообмена на границах и проставляют все размеры;

конструкции панели совмещенной крыши (б)

в) расчленяют область исследования на элементарные параллелепипеды плоскостями, параллельными координатным плоскостям XOY, ZOY, YOZ (рисунок Д.2), выделяя отдельно участки с различной теплопроводностью, вычерчивают в масштабе схему расчленения исследуемой области на элементарные параллелепипеды и проставляют размеры;

г) вычерчивают три проекции области исследования на координатные плоскости в условной системе координат х', у', z', пользуясь схемами, выполненными согласно «б» и «в». Когда все элементарные параллелепипеды принимаются одного и того же размера, проставляют координаты вершин проекций параллелепипедов, ограничивающих участки области с различными теплопроводностями, и проекции плоскостей, образующих границы исследуемой области. Подписывают величины теплопроводностей, температуру на границах окружающего их воздуха и коэффициенты теплоотдачи;

д) составляют комплект исходных данных, пользуясь схемами «б», «в», «г», для ввода в ПК.

Определить приведенное сопротивление теплопередаче панели совмещенной крыши, выполненной из ребристых железобетонных облицовок.

1. Конструкция панели совмещенной крыши (рисунок Д.2) размером 3180 х 3480 х 270 мм представляет в сечении трехслойную оболочку. Наружный и внутренний слои толщиной 50 и 60 мм из железобетона с коэффициентом теплопроводности 2,04 Вт/(м х °С). Средний теплоизоляционный слой из пенополистирольных плит с коэффициентом теплопроводности 0,05 Вт/(м х °С). Каждая из оболочек имеет параллельные один другому на расстоянии 700 мм ребра по 60 и 40 мм толщиной, доходящие до середины теплоизоляционного слоя. Ребра оболочек взаимно перпендикулярны и таким образом каждое ребро одной оболочки примыкает к ребру другой оболочки на площадке 60 х 40 мм.

2. В расчете приняты следующие условия на поверхностях ограждения:

снаружи — t_{ext} = -40 °С и \alpha_{e} = 23 Вт/(м2 х °С);

внутри — t_{int} = 21 °С и \alpha_{i} = 8,7 Вт/(м2 х °С).

Процесс теплопередачи такой ограждающей конструкции трехмерен, так как распределение температур определяется не только потоками теплоты, перпендикулярными плоскости ограждения, но и потоками теплоты в его плоскости. Поле температур симметрично относительно координатных плоскостей, поэтому для расчета можно вырезать исследуемую область конструкции плоскостями, параллельными координатным (на рисунке Д.2, а помечено буквами ADBC). На рисунке Д.2, б представлено аксонометрическое изображение этой части конструкции. Условия теплообмена: на плоскостях AOD'D, CC'OA, BB'D'D, CC'B'B тепловые потоки, перпендикулярные осям координат ОХ и OY, равны нулю; на плоскостях ACBD и OC'B'D' возможно задать граничные условия второго рода:

для плоскости ACBD

t_{ext} = -40 °С и \alpha_{e} = 23 Вт/(м2 х °С);

для плоскости OC'B'D'

t_{int} = 21 °С и \alpha_{i} = 8,7 Вт/(м2 х °С).

Согласно принятой методике расчета трехмерного температурного поля исследуемая область расчленяется на 3528 элементарных параллелепипедов. Расчет выполняется на ПК. В результате расчета получаем осредненный тепловой поток Q = 3,215 Вт. Площадь рассчитанного фрагмента А = 0,37 х 0,38 = 0,1406 м2.

Приведенное сопротивление теплопередаче рассчитанного участка и всей панели определяется по формуле (Д.1)

R_{\text{о}}^{r} = [(21 + 40) х 0,1406]/3,215 = 2,668 м2 х °С/Вт.

Приложение Е

Таблица Е.1

Приложение Ж

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ А и Б

Методика предназначена для испытательных лабораторий и устанавливает процедуру определения на основании лабораторных испытаний расчетных значений теплопроводности конкретных марок и типов строительных материалов и изделий.

Ж.1. Общие положения

Теплопроводность сухих и влажных материалов измеряют по ГОСТ 7076 при средней температуре образца (25 +/- 1) °С [(298 +/- 1) К].

Расчетные значения теплопроводности определяют на пяти образцах для условий эксплуатации А и пяти образцах для условий эксплуатации Б, причем образцы должны быть отобраны от пяти партий конкретной марки материала или изделия по одному образцу от партии для каждого условия эксплуатации. Допускается последовательное определение теплопроводности пяти образцов для условий эксплуатации А, затем их доувлажнение и определение теплопроводности для условий эксплуатации Б.

Значения влажности исследуемого материала или изделия для условий эксплуатации А и Б следует принимать по Приложению Е в случае, если данный вид материала указан в его перечне, или по фактическим значениям влажности аналогичного теплоизоляционного материала в конструкции после 3 — 5 лет эксплуатации. Допускается за величину влажности для условий эксплуатации А принимать значение сорбционной влажности материала при относительной влажности воздуха 80%, а для условий эксплуатации Б — значение сорбционной влажности при относительной влажности воздуха 97%.

Сорбционную влажность материала или изделия определяют по ГОСТ 24816. Статистическую обработку результатов измерения выполняют по ГОСТ 8.207 при доверительной вероятности 0,95 для нормального распределения результатов измерений. Неисключенную систематическую погрешность средств измерений следует принимать равной не менее 3% текущего значения теплопроводности.

При определении расчетных значений теплопроводности используют следующие обозначения:

\lambda_{oi} — теплопроводность образца в сухом состоянии;

\lambda_{om} — среднее арифметическое значение теплопроводности из пяти образцов материала или изделия в сухом состоянии;

k_{c} — коэффициент учета влияния качества строительно-монтажных работ на теплопроводность строительных материалов и изделий, а также старения материала в реальных условиях эксплуатации; для жестких теплоизоляционных материалов и изделий (предел прочности на сжатие не менее 0,035 МПа) принимают равным 1,1, для мягких теплоизоляционных материалов и изделий (предел прочности на сжатие менее 0,035 МПа) — 1,2, для остальных материалов и изделий — 1;

k_{t} — коэффициент учета разницы теплопроводности материала при средней рабочей температуре материала в конструкции (в отопительный период) и при средней температуре испытаний, принимают равным 0,95 при температуре в конструкции 10 °С;

w_{\text{А},\text{Б}} — влажность, % по массе, соответствующая значению расчетного массового отношения влаги в исследуемом материале или изделии при условиях эксплуатации А и Б;

m_{oi} — масса образца в сухом состоянии;

m_{w} — расчетная масса образца с влажностью, соответствующей условиям эксплуатации А или Б;

m_{bi} — масса увлажненного образца материала, определенная непосредственно перед загрузкой образца в аппаратуру для измерения теплопроводности;

m_{ei} — масса увлажненного образца материала, определенная непосредственно после выемки образца из аппаратуры для измерения теплопроводности;

w_{bi} — влажность образца материала, % по массе, определенная непосредственно перед загрузкой образца в аппаратуру для измерения теплопроводности;

w_{ei} — влажность образца материала, % по массе, определенная непосредственно после выемки образца из аппаратуры для измерения теплопроводности.

Ж.3. Подготовка образцов для испытаний

Если позволяет однородность материала (поры раковины или инородные включения не должны быть более 0,1 толщины образца), образцы изготавливают толщиной 20 — 30 мм. Для трудноувлажняемых материалов (материалы с закрытой мелкопористой структурой, например, экструзионный пенополистирол) допускается проводить испытания на образцах толщиной до 5 мм, соблюдая при этом те же требования к однородности структуры материала. Толщину образца следует измерять по ГОСТ 17177.

Отобранные образцы высушивают до постоянной массы при температуре, указанной в НД на данный материал, либо в соответствии с ГОСТ 17177. Образец считается высушенным до постоянной массы, если расхождение между результатами двух последовательных взвешиваний не будет превышать 0,5%, при этом время сушки должно быть не менее 0,5 ч. По окончании сушки определяют массу ( m_{oi} ) и теплопроводность ( \lambda_{oi} ) каждого образца.

Ж.4. Увлажнение образцов материала

При наличии аналога по Приложению Е принимают значение влажности для условий эксплуатации А и Б испытываемого материала. При отсутствии аналога в соответствии с ГОСТ 24816 определяют значение сорбционной влажности испытываемого материала или изделия при 80 и 97% относительной влажности воздуха.

Рассчитывают для каждого образца материала массу, до которой его следует увлажнить, чтобы получить значения влажности, соответствующие условиям эксплуатации А или Б:

Увлажнение производят на установках, обеспечивающих принудительное насыщение образца водяным паром или капельно-воздушной смесью. Не допускается производить увлажнение капельно-воздушной смесью теплоизоляционных материалов на основе минерального волокна и стекловолокна.

Увлажнение образца паром производят, не допуская его нагрева до температуры, выше которой происходит деструкция образца. Пар или капельно-воздушная смесь должны пронизывать (не омывать) образец.

Одним из вариантов увлажнения образцов может быть его осуществление на описанной ниже установке. Образец плотно устанавливают в прямоугольный короб на сетку. На короб устанавливают крышку с подсоединенным к ней отсасывающим шлангом пылесоса. С противоположного конца короба в него несколько минут (от 2 до 10) подают при работающем пылесосе пар или капельно-воздушную смесь. Затем образец охлаждают при комнатной температуре и взвешивают. Процедуру насыщения повторяют до тех пор, поворачивая каждый раз образец другой поверхностью, пока не будет достигнута весовая влажность в интервале между 0,7 w_{\text{А},\text{Б}} и 1,3 w_{\text{А},\text{Б}} . После достижения заданной влажности образец помещают в герметичный пакет и укладывают его горизонтально на плоскую поверхность. Ежечасно в течение 4 ч образец переворачивают, затем устанавливают вертикально (на ребро) и выдерживают до проведения испытаний на теплопроводность:

не менее 2 суток — материалы на основе стекловолокна и минерального волокна;

не менее 14 суток — материалы на основе пенопластов и пенокаучуков.

Определение теплопроводности сухих и влажных материалов следует производить только при горизонтальном положении образца в приборах, работающих по симметричной схеме. Разность температуры лицевых граней образца должна измеряться не менее чем четырьмя дифференциально соединенными термопарами (по два измерительных спая на каждой стороне образца). ЭДС термопары следует измерять вольтметром, обладающим чувствительностью не менее 1 мкВ и погрешностью измерения не более 2% при ЭДС 100 мкВ. Отклонение от температуры термостатирования образца материала не более 0,1 °С.

Теплопроводность влажных образцов материала \lambda_{fi} определяют при градиенте температуры в образце не более 1 град/см, за исключением образцов толщиной менее 20 мм, для которых допускается градиент температуры до 2 град/см. До проведения измерений используемый для определения теплопроводности прибор должен быть выведен на заданный режим испытаний при загруженном в нем образце материала, аналогичном исследуемому. Влажный образец взвешивают перед помещением в прибор и сразу же после проведения измерения. Фактическую влажность образца, % по массе, до испытания определяют по формуле:

w_{bi} = \frac{100(m_{bi} - m_{oi})}{m_{oi}} (Ж.2)

и после испытаний по формуле

Значение влажности, при которой была определена теплопроводность образца, вычисляют как среднее арифметическое значений влажности до и после проведения измерений:

Для снижения потери влаги в процессе измерения теплопроводности образец должен устанавливаться в аппаратуру заключенным в обечайку из материала с низкой теплопроводностью (текстолит, полиэтилен, полипропилен, оргстекло или другие аналогичные материалы) толщиной не более 0,5 мм. Измерения считаются удовлетворительными, если снижение влажности образца за время измерений не превысило 10%.

При определении теплопроводности образцов толщиной менее 20 мм на противоположных сторонах образца по центру (на пересечении диагоналей) следует укрепить термопары для измерения перепада температуры на термостатируемых поверхностях образца. Термопары должны быть выполнены из эмалированных проводов диаметром не более 0,2 мм. Образец испытываемого материала с укрепленными на нем термопарами размещают между двумя листами эластичной резины толщиной 1 мм и дополняют с двух сторон до требуемой для конкретного прибора толщины образца слоями поролона.

Рассчитывают среднее арифметическое значение теплопроводности образцов материала в сухом состоянии:

\lambda_{om} = 0,1 \sum_{1}^{10} \lambda_{oi} или \lambda_{om} = 0,2 \sum_{1}^{5} \lambda_{oi} . (Ж.5)

Для каждого образца вычисляют теплопроводность при значении влажности, соответствующей условиям эксплуатации А и Б

Рассчитывают среднее арифметическое значение теплопроводности для пяти измерений для условий эксплуатации А и Б

\lambda_{w} = 0,2 \sum_{1}^{5} \lambda_{wi} . (Ж.7)

Определяют среднее квадратичное отклонение результатов пяти измерений теплопроводности для условий эксплуатации А и Б

Расчетное значение теплопроводности испытываемого материала для условий эксплуатации А и Б вычисляют по формуле

Требуется определить значения \lambda_{\text{А},\text{Б}} плит теплоизоляционных марки П-85 из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем. Данный вид теплоизоляционных изделий не приведен в Приложении Е, однако имеется аналог — плита плотностью 50 кг/м3. Поэтому за значение влажности w_{\text{А},\text{Б}} принимаем данные Приложения Е: w_{\text{А}} = 2% и w_{\text{Б}} = 5%.

На испытания отобраны из пяти партий плит пять пар образцов размером 250 х 250 х 30 мм (пять образцов для определения \lambda_{\text{А}} и пять образцов для определения \lambda_{\text{Б}} ). Результаты измерений и расчетов представлены в таблице Ж.1.

Коэффициент k_{c} принимаем равным 1,2, а k_{t} равным 0,95.

Тогда в соответствии с формулой (Ж.9) рассчитываем для:

\lambda_{\text{А}} = 0,95(1,2 х 0,0375 + 2,571 х 0,00054) = 0,0441;

\lambda_{\text{Б}} = 0,95(1,2 х 0,0414 + 2,571 х 0,00082) = 0,0492.

Приложение И

РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЙ ОДНОРОДНОСТИ

по формуле (9)

Таблица И.2

Определить приведенное сопротивление теплопередаче панели с эффективным утеплителем (пенополистирол) и стальными обшивками промышленного здания.

Размер панели 6 х 2 м. Конструктивные и теплотехнические характеристики панели:

толщина стальных обшивок 0,001 м, коэффициент теплопроводности \lambda_{t} = 58 Вт/(м х °С), толщина пенополистирольного утеплителя 0,2 м, коэффициент теплопроводности \lambda_{ins} = 0,04 Вт/(м х °С).

Отбортовка листового материала вдоль протяженных сторон панели приводит к образованию теплопроводного включения типа IIб (приложение 5* СНиП II-3), имеющего ширину а = 0,002 м.

Сопротивления теплопередаче вдали от включения R_{\text{о}}^{con} и по теплопроводному включению R_{\text{о}}\prime :

Значение безразмерного параметра теплопроводного включения по таблице И.2

По таблице И.2 по интерполяции определяем величину \psi

Коэффициент k_{i} по формуле (10)

Коэффициент теплотехнической однородности панели по формуле (9)

Приведенное сопротивление теплопередаче по формуле (8)

R_{\text{о}}^{r} = 0,372 х 5,16 = 1,92 м2 х°С/Вт.

по формуле (11)

Определить приведенное сопротивление теплопередаче R_{\text{о}}^{r} одномодульной трехслойной железобетонной панели на гибких связях с оконным проемом жилого крупнопанельного дома серии III-133.