Rфак = (1/αв) + (δi/λi) +… + (δi/λi) + Rпр + (1/αн).
При Rфак < Rpac конструкция нуждается в дополнительном утеплении, при Rфак > Rpac конструкция достаточно теплая и не нуждается в дополнительном утеплении.
Как видите, расчет достаточно прост. Если необходим полный теплорасчет конструкций с определением затухания температур в теле конструкции и проверка на возможность конденсации влаги в толще наружного ограждения, нужно сделать расчет по СНиП «Строительная теплотехника» или обратиться за помощью к специалисту.
Необходимо добавить, что выпадение росы в толще ограждающей конструкции — весьма неприятное явление. Вероятность такого явления особенно повышается при цикличном включении отопления (например, когда здание эксплуатируется наездами). Во избежание выпадения росы в толще ограждающих конструкций материал слоев конструкций распределяют по принципу: от более плотных к менее плотным, от внутренней поверхности конструкции к наружной. Например, слои стены душевой комнаты должны быть распределены в следующем порядке (из комнаты на улицу): кафельная плитка, цементно-песчаный раствор, кирпичная кладка, утеплитель, воздушный продух, облицовочная панель.
Пример 1. Предположим, нужно построить индивидуальный жилой дом в Московской области. Застройщик пожелал иметь дом с кирпичными стенами. Требуется определить толщину утеплителя и общую толщину стены.
По карте зон влажности и таблице (приложение, статья «Крыши», «Сделай сам», № 4, 2004 г.) определяем: условия эксплуатации стен в зависимости от влажностного режима здания — относятся к группе Б.
Из множества вариантов конструкций кирпичных стен застройщик остановился на конструкции, представленной на рис. 16.
Рис. 16. Теплотехнический расчет наружных стен (пример № 1):
1 — штукатурка из сложного раствора; 2 — кирпичная кладка; 3 — плитный утеплитель; 4 — воздушная прослойка; 5 — кирпичная кладка
Выбираем материал стен: застройщик решил, что стены будут выполнены из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе с внутренней штукатуркой сложным раствором (песок, известь, цемент), в качестве утеплителя будут пенополистирольные плиты (эти материалы застройщику показались более доступными, хотя стены из пустотного глиняного кирпича и пенополиуретановые плиты были бы теплее, и следовательно, толщина стены меньше). По таблице (приложение) и рисунку определяем толщины и коэффициенты теплопроводности всех слоев ограждающей конструкции стены:
— штукатурка из сложного раствора δ1 = 0,02 м, λ1 = 0,87 Вт/м∙°С;
— кирпичная кладка δ2= 0,25 м, λ2 = 0,87 Вт/м ∙°С;
— утеплитель δут =? м, λут = 0,05 Вт/м °С;
— воздушная прослойка Rпр = 0,165 м2∙°С /Вт, при δ = 4 см;
— кирпичная кладка δ5 = 0,120 м, λ5 = 0,87 Вт/м∙°С.
По формуле определяем требуемое тепловое сопротивление стены для Московской области, имеющей температуру наружного воздуха самой холодной пятидневки — 32 °C. Температуру внутреннего воздуха принимаем 21 °C, как более комфортную по сравнению с 18 °C:
Rтр = (tв — tн)/34,8 = (21 + 32)/34,8 = 1,52 м2∙°С /Вт.
Определяем расчетное тепловое сопротивление стены с коэффициентом 2,5 ужесточающим теплотехнические требования:
Rpaс = К∙Rтр = 2,5∙1,52 = 3,8 м2∙°С /Вт.
Находим требуемую толщину утеплителя из пенополистирола:
δут = [Rтр — (1/8,7 + δ1/λ1 +… + δi/λi + Rпр + 1/23)]∙λут = (3,8–1/8,7–0,02/0,87 — 0,25/0,87 — 0,120/0,87 — 0,165 — 1/23)∙0,05 = 0,15 ~= 15 см
Толщина утеплителя из пенополистирола, устанавливаемого в конструкцию стены, изображенной на рис. 16, должна быть не менее 15 см. Остается выяснить толщину пенополистирольных плит, имеющихся в продаже, и высчитать полную толщину стены. Например, имеются плиты, толщина которых составляет 5 см, тогда общая толщина стены будет: 25 + 15 + 4 + 12,5 ~= 57 см.