Расчет теплозащиты многослойных наружных ограждающих
конструкций здания с вентилируемыми фасадами
Многослойная наружная стена здания с вентилируемым фасадом состоит из нижеперечисленных слоев (надо считать от помещения к наружной стороне);
(1) внутренняя известково-песчанная штукатурка, толщиной = 20 мм;
(2) кирпичная кладка из сплошного глинянного кирпича на цементно-песчаном растворе, толщиной = 250 мм, опирающаяся к ж/б обвязке, толщиной = 250 мм;
(3) теплоизоляция, мин.ватная плита "Роквул", толщиной = 125 мм;
(4) ветро-гидрозащитная паропроницаемая мембрана "Tyvek soft (1460 В)";
(5) вентилируемая воздушная прослойка, толщиной = 50 мм;
(6) облицовка фасада, гранитная керамическая плитка, толщиной =10 мм, номинального размера 600х600 мм с открытыми швами.
Облицовка фасада крепится к алюминиевой подконструкции (ал.каркас) с помощью специального крепежа (видимое и невидимое крепление), а алюминиевая подконструкция к наружной стене (кирпич, бетон) прикрепляется с помощью специальных кронштейнов, высота которых зависит от толщины теплоизоляции и воздушной прослойки.
.
Основные теплотехнические характеристики слоев многослойной
наружной стены приведены в нижеуказанной таблице 1.
Примечание: 1) Все значения теплотехнических характеристик приведенные в табл.1 приняты для параметров Б согласно СНиП-II-3-79*.
2) [-] - показатель сопротивления диффузии водяного пара.
3) [N.h/kg] - удельное сопротивление диффузии водяного пара разных слоев.
Расчет термического сопротивления многослойной наружной стены осуществляется по следующей формуле: Rо = 1/в + /Б + 1/мод (1)
где:
в = 8,7 [W/m2k] - внутренний коэффициент теплоотдачи
[т] - толщина разных слоев наружной стены
Б [W/mk] - коэффициент теплопроводимости разных слоев наружной стены для условий Б
мод [W/m2k] - модифицированный коэффициент теплоотдачи вентилируемой воздушной прослойки
Сперва осуществлен расчет приведенного термического сопротивления наружной стены с теплоизоляцией (на глади стены) без воздействия алюминиевого каркаса фасада, который создает мостик холода, ухудшающий ее термическое сопротивление, а потом произведена корректировка (уменьшение) этого сопротивления из-за воздействия мостика холода, созданного алюминиевым каркасом фасада.
При расчете термического сопротивления многослойной ограждающей конструкции здания с вентилируемой воздушной прослойкой по формуле (1) не надо учитывать вентилируемую воздушную прослойку и облицовку фасада, которая установлена за ней. Их влияние учтено в aмод.
В соответствующей литературе и нормах предусмотрены различные значения амод, что можно увидеть в таблице 2.
Таблица 2
Модифицированный коэффициент теплоотдачи вентилируемой воздушной прослойки мод [W/m2k]
СНиП-II-3-79*
Таблица 6* DIN 4701, Teil 2
Tabelle 16 BFE Richlinie
[9]
12 11,11 8
Согласно литературе "EMPA Schussbericht Nr 158740" формула для расчета амод гласит: 1/мод= 1/н+Rэк (2)
где:
н [W/m2k] - наружный коэффициент теплоотдачи
Rэк [m2k/W] - эквивалентное термическое сопротивление вентилируемой воздушной прослойки
Rэк = 0,08 [m2k/W] - согласно SIA Norm 180
Расчетом амод по формуле (2) получаются результаты, которые подтверждены при проведении измерений на действующих вентилируемых фасадах.
На основании теплотехнических характеристик слоев конструкции наружной стены здания взятых их таблицы 1, а также в = 8,7 [W/m2k] и мод = 12 [W/m2k], по формуле (1) расчитано ее термическое сопротивление (без влияния алюминиевого каркаса), при чем получены следующие результаты:
Rожб = 3,195 [m2k/W] - для наружной ограждающей конструкции (часть наружной стены из ж/б)
Rок = 3,0089 [m2k/W] - для наружной ограждающей конструкции (часть наружной стены из кирпича)
Rопр = 3,135 [m2k/W] - приведенное термическое сопротивление наружной ограждающей конструкции зданий
Uо = 0,319 [W/m2k] - коэффициент теплопередачи наружной ограждающей конструкции здания
Расчеты влияния алюминиевого каркаса фасада (мостики холода) на уменьшение термического сопротивления многослойной наружной стены здания с вентилируемым фасадом для двух типов алюминиевого каркаса показаны в таблицах 3 и 4. Расчеты осуществлены на основании диаграмм 3 и 4, указанных в соответствующей литературе [9].
Результаты, полученные при данном расчете показывают, что коэффициент теплопередачи наружной стены здания с вентилируемым фасадом увеличен вследствие действия алюминиевого каркаса (мостик холода)
- на 23,8% для алюмининевого каркаса с алюминиевым кронштейном
и
термической прокладкой
-на 14,7% для алюмининевого каркаса с кронштейном из нержавеющей CrNiMo стали
Данный пример расчета показывает, что при проектировании вентилируемых фасадов особое внимание надо обратить на выбор алюминиевого каркаса фасада и способ его крепления к наружной стене.
