CC BY
94Тепловая защита зданий
------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
Научно-технический и производственный журнал
УДК 692.23:699.86
А.В. ЖЕРЕБЦОВ, начальник технического отдела ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» (191014, г. Санкт-Петербург, ул. Маяковского, 31)
Оценка фактора удельных потерь теплоты групп узлов наружных фасадных ограждающий конструкций с теплоизоляционным слоем из ПЕНОПЛЭКС®
Проведены расчеты удельных потерь теплоты групп узлов наружных ограждающих конструкций на примере штукатурной системы с теплоизоляционным слоем из плит ПЕНОПЛЭКС®. Определен удельный поток теплоты, обусловленный теплопроводным элементом - противопожарной рассечкой из минеральной ваты. Выявлена доля от общего теплового потока, проходящего через фасадную систему с учетом всех теплопроводных включений. Зависимости удельных потерь теплоты фасадной системы с теплоизоляционным слоем из плит ПЕНОПЛЭКС®, представленные в данном расчете, подтверждают сравнительно незначительное влияние противопожарных рассечек из минеральной ваты на общие показатели теплотехнической однородности. Расчеты, основанные на СП 230.1325800.2015 «Конструкции ограждающие. Характеристики теплотехнических неоднородностей», позволяют на стадии проектирования с достаточной точностью выявлять теплотехнически слабые элементы конструкций и учитывать это при оптимизации узлов.
Ключевые слова: теплоизоляционные материалы, энергоэффективность, коэффициент теплотехнической однородности, теплопроводные включения, фасады, штукатурные фасады, экструдированный пенополистирол ПЕНОПЛЭКС®, противопожарные рассечки.
A.V. ZHEREBTSOV, Head of Technical Department OOO «PENOPLEX SPb» (31 Mayakovskogo Street, Saint-Petersburg, 191014, Russian Federation)
Assessment of of Specific Heat Losses Factor of Groups of Joints of External Enclosing Structures
with a Heat Insulation Layer of PENOPLEX®
The calculations of specific heat losses of groups of joints of external enclosing structures have been made on the example of a plaster system with a heat insulation layer of PENOPLEX plates. A specific heat flow conditioned by a heat conductive element, a fire-prevention splitting made of mineral wool, has been determined. A share of the general heat flow passing through the façade system with due regard for all the heat conductive inclusions has been revealed. Dependences of specific heat losses of the façade system with the heat insulating layer of PENOPLEX® plates, presented in this calculation, confirm the comparatively insignificant influence of fire-prevention splitting made of mineral wool on the general indices of heat engineering uniformity. Calculations on the basis of SP 230.1325800.2015 "Enclosing structures. Characteristics of heat engineering heterogeneity" make it possible at the design stage with sufficient accuracy to identify elements of structures weak from the heat engineering point of view and take this into account when optimizing joints.
Keywords: heat insulation materials, energy efficiency, coefficient of heat engineering uniformity, heat conductive inclusions, facades, plaster façade, extruded polystyrene PENOPLEX® , fire-prevention splitting.
Основой успешной эксплуатации ограждающего контура здания является стабильно эффективная теплоизоляция. Особенно важно уделить внимание данному аспекту в фасадных системах первых и цокольных этажей, так как воздействие влажностного фактора (начиная от непосредственного капиллярного всасывания и заканчивая неизбежными явлениями сорбционного увлажнения) существенно и необратимо ухудшает теплоизолирующую способность невлагостойких утеплителей [1].
Натурные пожарные испытания конструкций стен с влагостойким эффективным слоем теплоизоляции из экструдированного пенополи-стирола, прежде всего системы наружного утепления фасадов с тонкослойной штукатуркой, проведенные в Центре сертификации и испытаний «Огнестойкость - ЦНИИСК» с участием специалистов ФГБУ ВНИ-ИПО МЧС России и в Лаборатории противопожарных исследований, сертификационных испытаний и экспертизы в строительстве (ЛПИСИ-ЭС ЦНИИСК), подтвердили класс пожарной опасности системы КО и предел огнестойкости не менее REI60.
Но подтвержденные показатели не отменяют требование по наличию противопожарных рассечек в зонах оконных проемов и межэтажных поясов. В связи с этой конструктивной особенностью нередко возникает вопрос (прежде всего у представителей архитектурно-проектных организаций) «не будет ли выявлено существенных источников теплопотерь за счет данных неоднородностей системы?». Учитывая несколько отлич-
ные теплофизические характеристики базового слоя теплоизоляции из ПЕНОПЛЭКС® с расчетным коэффициентом теплопроводности не выше 0,033 Вт/(м°С) и минераловатных противопожарных рассечек с расчетным коэффициентом теплопроводности ~0,045 Вт/(м°С), может сложиться такое мнение.
Осознавая частоту высказываний подобных предположений, силами специалистов НИИСФ РААСН и технического отдела ООО «ПЕНОПЛЭКС СПб» на основании СП 50.13330.2012 (Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий») и СП 230.1325800.2015 «Конструкции ограждающие. Характеристики теплотехнических неоднородностей» разработан стандарт организации по применению экструдированного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС® в ограждающих конструкциях первых и цокольных этажей. Один из
Таблица 1
Описание конструкции, выбранной для расчета
Материал слоя Толщина слоя 6, мм X, Вт/(м °С)
Внутренняя штукатурка 20 0,93
Кирпичная кладка 250 0,64
ПЕНОПЛЭКС® 100 0,032
Наружная штукатурка 6 0,93
18
82015
Научно-технический и производственный журнал
Heat protection of buildings
Расположение теплопроводных включений (линейные и точечные элементы)
разделов данного фундаментального стандарта посвящен расчетам удельных теплопотерь групп узлов ограждающих конструкций фасадов с базовым теплоизоляционным слоем из плит ПЕНОПЛЭКС®, в том числе с учетом противопожарных рассечек. Разработанный документ является готовым справочником в области теплофизических характеристик узлов и однозначно будет полезен широкому кругу пользователей: проектировщикам, строителям, сотрудникам органов экспертизы.
В качестве примера расчета поэлементных показателей теплотехнических неоднородностей фасадной системы предлагаем рассмотреть штукатурную систему с утеплителем ПЕНОПЛЭКС® и противопожарными рассечками из минераловатного утеплителя (табл. 1).
Основными теплопроводными включениями данной системы являются (см. рисунок):
- плоский элемент 1 (стена по глади) - кирпичная кладка, утепленная снаружи слоем ПЕНОПЛЭКС®, с облицовкой слоем штукатурки;
- линейный элемент 1 - стык балконной плиты со стеной (толщина железобетонного перекрытия 160 мм, с перфорацией по длине в соотношении утепленные пустоты/бетонные перемычки = 1/1);
- линейный элемент 2 - примыкание оконного блока к стене (толщина оконной рамы 70 мм, рама стоит вровень с утеплителем, нахлест утеплителя 20 мм.);
- линейный элемент 3 - рассечка из минеральной ваты;
- линейный элемент 4 - деформационно-усадочные швы;
- точечный элемент 1 - полимерные тарельчатые анкеры со стальным распорным элементом.
Определив необходимые геометрические характеристики всех элементов (плоский, линейные, точечный), выполняется расчет удельных потерь теплоты, обусловленный теплопроводными элементами в соответствии с требованиями СП 230.1325800.2015 «Конструкции ограждающие. Характеристики теплотехнических неоднородностей»*.
Результаты, представленные в данном расчете удельных потерь теплоты групп узлов наружной ограждающей конструкции с теплоизоляционным слоем из плит ПЕНОПЛЭКС®, подтверждают незначительное влияние противопожарных рассечек из минеральной ваты на общие показатели и составляют всего лишь 2,2% (табл. 2).
Как правило, наибольшие дополнительные потери теплоты приходятся на плиты перекрытий и элементы крепления утеплителя (в данном случае 25,5% и 6,7% соответственно). А это значит, что в случае необходимости повышения теплотехнической однородности конструкции чаще следует дорабатывать или оптимизировать именно линейный элемент 1 (плиты перекрытий) и точечный элемент (крепеж) [3].
Важно акцентировать внимание на том, что приведенные в «Стандарте организации по применению экструдированного пенополисти-рола ПЕНОПЛЭКС® в ограждающих конструкциях первых и цокольных этажей» таблицы с расчетными характеристиками различных узлов конструкций позволяют частично или полностью исключить расчеты температурных полей в процессе проектирования или экспертной оценки конструкций. Эти данные особенно актуальны в связи с началом обязательного применения СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003» с 1 июля 2015 г., согласно Постановлению Правительства РФ от 26.12.2014 № 1521, потому что являются готовым справочным материалом для проектировщиков и сотрудников органов экспертизы.
Таблица 2
Элемент конструкции Удельный геометрический показатель Удельные потери теплоты Удельный поток теплоты, обусловленный элементом Доля общего потока теплоты через фрагмент, %
Плоский элемент 1 a=1 м2/м2 U=0,27 Вт/(м2оС) UIaI=0,27 Вт/(м2оС) 61,1
Линейный элемент 1 /2=0,303 м/м2 W1=0,372 Вт/(моС) W1/I=0,113 Вт/(м2оС) 25,5
Линейный элемент 2 /.=0,536 м/м2 Ф2=0,033 Вт/(моС) WJ2 =0,018 Вт/(м2оС) 4,1
Линейный элемент 3 (рассечка из минеральной ваты) /,=0,699 м/м2 Ф3=0,014 Вт/(моС) Ф2/.=0,010 Вт/(м2оС) 2,2
Линейный элемент 4 /^=0,039 м/м2 Ф4=0,053 Вт/(моС)) Ф2/.=0,002 Вт/(м2оС) 0,4
Точечный элемент 1 и2=10 1/м2 Х1=0,003 Вт/°С Х1/1=0,03 Вт/(м2оС) 6,7
Итого 1/Лп=0,442 Вт/(м2оС) 100
* Весь набор расчетных характеристик потерь теплоты основных узлов и элементов фасадных систем с ПЕНОПЛЭКС® уже определен и представлен в справочных таблицах СТО по применению экструдированного пенополистирола ПЕНОПЛЭКС® в ограждающих конструкциях первых и цокольных этажей.
Список литературы
1. Гагарин В.Г., Пастушков П.П. Количественная оценка энергоэффективности энергосберегающих мероприятий // Строительные материалы. 2013. № 6. С. 7-9.
2. Гагарин В.Г., Козлов В.В. О требованиях к теплозащите и энергетической эффективности в проекте актуализированной редакции СНиП «Тепловая защита зданий» // Вестник МГСУ. 2011. № 7. С. 59-66.
3. Гагарин В.Г., Козлов В.В. О комплексном показателе тепловой защиты оболочки здания // АВОК. 2010. № 4. С. 52-65.
82015 ^^^^^^^^^^^^^
References
1. Gagarin V.G., Pastushkov P.P. Quantitative Assessment of Energy Efficiency of Energy Saving Measures. Stroitefnye Materialy [Construction Materials]. 2013. No. 6, pp. 7-9. (In Russian).
2. Gagarin V.G., Kozlov V.V. On the requirements for thermal protection and energy efficiency in the draft version of the updated snip «Thermal protection of buildings». Vestnik MGSU. 2011. No. 7, pp. 59-66. (In Russian).
3. Gagarin V.G., Kozlov V.V. On Integrated Thermal protection of the building envelope. AVOK. 2010. No. 4, pp. 52-65. (In Russian).
- 19
