2 ПРОЕКТУВАННЯ ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНОЇ ОБОЛОНКИ БУДИНКІВ ЗА ТЕПЛОТЕХНІЧНИМИ ПОКАЗНИКАМИ ЇЇ ЕЛЕМЕНТІВ
2.1 Для зовнішніх огороджувальних конструкцій опалюваних будинків та споруд і внутрішніх міжквартирних конструкцій, що розділяють приміщення, температури повітря в яких відрізняються на 3 0С та більше, обов'язкове виконання умов:
RΣ пр ≥ Rq min, (1)
Δtпр ≤ Δtcг, (2)
τв min > tmin. (3)
де RΣ пр – приведений опір теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції (для термічно однорідних огороджувальних конструкцій визначається опір теплопередачі), приведений опір теплопередачі світлопрозорої огороджувальної конструкції, м2 ·К/Вт;
Rq min – мінімально допустиме значення опору теплопередачі непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції, мінімальне значення опору теплопередачі світлопрозорої огороджувальної конструкції, м2 ·К/Вт;
Δtпр – температурний перепад між температурою внутрішнього повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, 0С;
Δtcг – допустима за санітарно-гігієнічними вимогами різниця між температурою внутрішнього повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, 0С;
τв min – мінімальне значення температури внутрішньої поверхні в зонах теплопровідних включень в огороджувальній конструкції, 0С;
tmin – мінімально допустиме значення температури внутрішньої поверхні при розрахункових значеннях температур внутрішнього й зовнішнього повітря, 0С.
2.2 Мінімально допустиме значення, Rq min, опору теплопередачі непрозорих огороджувальних конструкцій, світлопрозорих огороджувальних конструкцій і дверей житлових і громадських будинків встановлюється згідно з табл. 1 залежно від температурної зони експлуатації будинку, що приймається згідно з додатком В.
Таблиця 1 – Мінімально допустиме значення опору теплопередачі огороджувальної конструкції житлових та громадських будинків, Rq min, м2 ·К/Вт
2.3 У разі реконструкції будинків, що виконується з метою їх термомодернізації, допускається приймати значення Rq min згідно з табл.1 з коефіцієнтом 0,8.
2.4 Мінімально допустиме значення, Rq min, опору теплопередачі непрозорих огороджувальних конструкцій, світлопрозорих огороджувальних конструкцій, дверей та воріт промислових (сільськогосподарських) будинків встановлюється згідно з табл. 2 залежно від температурної зони експлуатації будинку, що приймається за додатком В, тепловологісного режиму внутрішнього середовища, що визначають за додатком Г, і теплової інерції огороджувальних конструкцій, D, що розраховується за формулою:
(4)
Таблиця 2 – Мінімально допустиме значення опору теплопередачі огороджувальних конструкцій промислових будинків, Rq min , м2 · К/Вт
де Ri – термічний опір i-го шару конструкції, що розраховується за формулою:
(5)
де δi – товщина i-го шару конструкції, м,
λiр – теплопровідність матеріалу i-го шару конструкції в розрахункових умовах експлуатації, Вт/(м · К), що приймають згідно з 2.11;
siр – коефіцієнт теплозасвоєння матеріалу i-го шару конструкції в розрахункових умовах експлуатації, Вт/(м2 ·К), що приймають згідно з 2.11;
n – кількість шарів в конструкції за напрямком теплового потоку.
Примітка. Формула (4) наведена для багатошарової конструкції, що складається з однорідних шарів. Якщо шари складаються з різних матеріалів, то для конструкції чи її частини, що розраховується, треба враховувати середні термічні опори в межах товщини δi (за формулою , де λср р – середнє за площею значення теплопровідності в розрахункових умовах) і середні коефіцієнти теплозасвоєння (за формулою Р.7).
2.5 Мінімально допустиме значення, Rq min, опору теплопередачі внутрішніх міжквартирних конструкцій, що розмежовують приміщення з розрахунковими температурами повітря, які відрізняються більше ніж на 3 0С (стіни, перекриття), і приміщень з поквартирним регулюванням теплоспоживання визначають за формулою:
(6)
де tв1, tв2 – розрахункові температури повітря в приміщеннях, 0С, що приймаються згідно з табл. Г.2 або розраховуються згідно з додатком Д;
Δtcг – те саме, що в формулі (2);
αв1 – коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні конструкцій, Вт/(м2 · К), що приймається згідно з додатком Е.
2.6 Допустима за санітарно-гігієнічними вимогами різниця між температурою внутрішнього повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, Δtcг, 0С, встановлюється залежно від призначення будинку і виду огороджувальної конструкції згідно з табл. 3.
2.7 Мінімально допустима температура внутрішньої поверхні, tmin, непрозорих огороджувальних конструкцій у зонах теплопровідних включень, у кутах і укосах віконних і дверних прорізів при розрахунковому значенні температури зовнішнього повітря, прийнятому залежно від температурної зони експлуатації будинку згідно з додатком Ж, повинна бути не менше ніж температура точки роси, tр, за розрахунковими значеннями температури й відносної вологості внутрішнього повітря, які приймаються залежно від призначення будинку згідно з табл.Г.2.
2.8 Мінімальна температура на внутрішній поверхні, tmin, світлопрозорих огороджувальних конструкцій житлових і громадських будинків, включаючи стулки, коробки, імпости й зони дистанційних рамок, при розрахунковому значенні температури зовнішнього повітря, прийнятому згідно з додатком Ж, повинна бути не менше ніж 4 0С, а для непрозорих елементів - не менше ніж температура точки роси, tр, за розрахунковими значеннями температури й відносної вологості внутрішнього повітря, для виробничих будинків - не менше ніж 0 0С за розрахунковим значенням температури внутрішнього повітря, прийнятими залежно від призначення будинку згідно з табл. Г.2.
Таблиця 3 – Допустима за санітарно-гігієнічними вимогами різниця між температурою внутрішнього повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні огороджувальної конструкції, Δtcг, 0С
2.9 Виконання умов за формулами (1) - (3) для огороджувальної конструкції, що проектується чи обстежується, перевіряється за результатами визначення теплотехнічних показників огороджувальних конструкцій за ДСТУ Б В.2.6-17 (ГОСТ 26602.1), ГОСТ 26254 акредитованими лабораторіями або за результатами розрахунків теплотехнічних показників конструкцій методами математичного моделювання теплових процесів та згідно 2.10-2.14.
2.10 Приведений опір теплопередачі, RΣпр, м2·К/Вт, непрозорої огороджувальної конструкції чи непрозорої частини огороджувальної конструкції (для термічно однорідних огороджувальних конструкцій - опір теплопередачі, RΣ, м2·К/Вт) при перевірці виконання умови за формулою (1) розраховується згідно з додатком И.
2.11 Розрахункові умови експлуатації при розрахунках опору теплопередачі огороджувальних конструкцій приймаються залежно від розрахункового вологісного режиму експлуатації приміщення та конструктивного рішення огородження згідно з додатком К. Розрахункові значення теплофізичних характеристик матеріалів приймаються згідно з таблицею Л.1 додатку Л або встановлюються згідно з Л.2.
2.12 Приведений опір теплопередачі, RΣпр, м2·К/Вт, світлопрозорої огороджувальної конструкції при перевірці виконання умови за формулою (1) розраховується згідно з додатком М.
2.13 Температурний перепад, Δtпр, при перевірці виконання умови за формулою (2) для огороджувальних конструкцій розраховується в залежності від їх коефіцієнту скління згідно з додатком М.
2.14 Температура внутрішньої поверхні термічно неоднорідної огороджувальної конструкції у зонах теплопровідних включень, у кутах, укосах віконних і дверних прорізів, температура внутрішньої поверхні світлопрозорих огороджувальних конструкцій у зонах стулки, коробки, імпостів, дистанційних рамок, τв min, при перевірці виконання умови за формулою (3) визначається на підставі розрахунків двомірних або тримірних температурних полів.
3 ПРОЕКТУВАННЯ ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНОЇ ОБОЛОНКИ ЗА ТЕПЛОВИТРАТАМИ БУДИНКУ НА ОПАЛЕННЯ
3.1 Питомі тепловитрати на опалення будинків повинні відповідати умові
qбуд ≤ Emax. (7)
де qбуд – розрахункові або фактичні питомі тепловитрати, що визначаються за 3.2,
Emax – максимально допустиме значення питомих тепловитрат на опалення будинку за опалювальний період, кВт . год/м2 або кВт . год/м3 , що встановлюється згідно з табл.4, 5 залежно від призначення будинку, його поверховості, та температурної зони експлуатації будинку, що приймається згідно з додатком В.
3.2 Виконання умови (7) для будинку, що проектується або експлуатується, перевіряється на підставі результатів енергетичного аудиту будинку, або з використанням математичних моделей теплового режиму будинку, а також за результатами розрахунків згідно з додатком Н.
3.3 При виконанні умови за формулою (7) допускається застосовувати окремі конструктивні елементи теплоізоляційної оболонки із зниженими значеннями опору теплопередачі - до рівня 75 % від Rq min для непрозорих частин зовнішніх стін і до рівня 80 % від Rq min для інших огороджувальних конструкцій відповідно до умови за формулою (1), при обов’язковому виконанні умов для цих елементів теплоізоляційної оболонки за формулами (2) та (3).
Таблиця 4 – Нормативні максимальні тепловитрати багатоповерхових будинків, Emax ,
кВт∙год/м2, [кВт∙год/м3]
Таблиця 5 – Нормативні максимальні тепловитрати малоповерхових будинків, Emax ,
кВт∙год/м2
4 ВИЗНАЧЕННЯ ПОКАЗНИКІВ ТЕПЛОСТІЙКОСТІ
4.1 Для житлових та громадських будинків, навчальних та лікувальних установ обов'язкове виконання умов:
- теплостійкості в літній період року зовнішніх огороджувальних конструкцій:
(8)
- теплостійкості в зимовий період року приміщень:
за наявності центрального опалення:
(9)
за наявності теплоакумуляційного опалення:
(10)
Примітка. За наявності в будинку центрального опалення з автоматичним регулюванням температури внутрішнього повітря теплостійкість приміщень в холодний період року не визначається.
- теплостійкості в зимовий період року зовнішніх огороджувальних конструкцій
D 3,5 (11)
де - амплітуда коливань температури внутрішньої поверхні непрозорих огороджувальних конструкцій, 0С;
- амплітуда коливань температури внутрішнього повітря, 0С;
D – те саме, що в формулі (4).
4.2 Для поверхні підлог житлових, громадських будинків і приміщень промислових будинків із постійними робочими місцями обов'язкове виконання умови
. (12)
де Yп – показник теплозасвоєння поверхні підлоги, Вт/(м2 . К);
Ymaxп– максимальне припустиме значення показника теплозасвоєння поверхнею підлоги, Вт/(м2 . К), що встановлюється згідно з табл.6 в залежності від призначення будинку.
Таблиця 6 – Максимально припустимі значення показника теплозасвоєння поверхнею підлоги
Призначення будівлі Значення , Вт/(м2 .К)
Житлові будинки, дошкільні заклади, лікувальні й дитячі навчальні заклади
12
Громадські і адміністративні будівлі 14
Ділянки з постійними робочими місцями в опалюваних приміщеннях промислових будівель
17
4.3 Виконання умови за формулою (8) перевіряється на підставі результатів випробувань, проведених за ГОСТ 26253 акредитованими лабораторіями або за результатами розрахунків згідно з додатком П.
4.4 Виконання умови за формулами (9)-(10) перевіряється за результатами розрахунків згідно з додатком Р. Виконання умови за формулою (11) перевіряється за результатами розрахунків за формулою (4).
4.5 Виконання умови за формулою (12) перевіряється за результатами випробувань, проведених згідно з ГОСТ 25609 акредитованими лабораторіями, або за результатами розрахунків показника теплозасвоєння поверхнею підлоги за додатком С.
5 ВИЗНАЧЕННЯ ПОВІТРОПРОНИКНОСТІ ОГОРОДЖУВАЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ
5.1 Для огороджувальних конструкцій опалюваних будинків обов'язковим є виконання умови:
Rg ≥ Rg н, (13)
де Rg – опір повітропроникності огороджувальної конструкції, м2•год Па/кг;
Rg н – необхідний опір повітропроникності, м2 год Па/кг.
5.2 Для непрозорих огороджувальних конструкцій необхідний опір повітропроникності на i-му поверсі, для якого виконується розрахунок, визначається за формулою:
Rg н = . (14)
де Δp – розрахункова різниця тисків, Па, визначається за додатком Т;
Gн – допустима повітропроникність огороджувальної конструкції, що встановлюється згідно з табл. 7 залежно від виду огороджувальної конструкції.
5.3 Для світлопрозорих огороджувальних конструкцій необхідний опір повітропроникності визначається за формулою:
Rg н = . (15)
де Δр0 = 10 Па – різниця тисків, за якою визначається масова повітропроникність світлопрозорої конструкції під час випробувань за ДСТУ Б В.2.6-18.
Таблиця 7 – Допустимі значення повітропроникності огороджувальних конструкцій, Gн
Вид огороджувальної конструкції Значення Gн
Зовнішні непрозорі конструкції житлових і громадських будинків 0,5 кг/(м2 год)
Зовнішні непрозорі конструкції промислових будинків 1,0 кг/(м2 год)
Стики між елементами (панелями) непрозорих конструкцій житлових і громадських будинків
0,5 кг/(м год)
Стики між елементами (панелями) непрозорих конструкцій промислових будинків 1,0 кг/(м год)
Світлопрозорі конструкції житлових та громадських будинків, виробничих будинків із кондиціонуванням приміщень
6,0 кг/(м2 год)
Світлопрозорі конструкції промислових будинків 10,0 кг/(м2 год)
Вхідні двері до квартир 1,5 кг/(м2 год)
5.4 Виконання умови (13) для непрозорих огороджувальних конструкцій перевіряється за результатами випробувань, проведених акредитованими лабораторіями за ГОСТ 25891 або за результатами розрахунків. Опір повітропроникності непрозорих огороджувальних конструкцій, Rgнк, розраховується за додатком Т.
5.5 Виконання умови (13) для світлопрозорих огороджувальних конструкцій перевіряється за результатами випробувань, проведених акредитованими лабораторіями за ДСТУ Б В.2.6-18.
Опір повітропроникності світлопрозорих огороджувальних конструкцій, Rgск, визначається за формулою:
Rg ск = . (16)
де n – показник режиму фільтрації світлопрозорої конструкції, отриманий за результатами випробувань, проведених за ДСТУ Б В.2.6-18;
Gск - повітропроникність світлопрозорої конструкції, кг/(м2год), при ро = 10 Па, отримана за результатами випробувань акредитованими лабораторіями.
5.6 У разі, якщо Rg ск ≥ Rg н в п'ять і більше разів обов’язково виконання вимог 5.23 ДБН В.2.2-15.
6 ОЦІНКА ВОЛОГІСНОГО РЕЖИМУ ОГОРОДЖУВАЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЙ
6.1 Для зовнішніх огороджувальних конструкцій будинків, що опалюються, обов'язкове виконання умови:
Δw Δwд, (17)
де Δw збільшення вологості матеріалу у товщі шару конструкції, в якому може відбуватися конденсація вологи, за холодний період року, % за масою;
Δwд - допустиме за теплоізоляційними характеристиками збільшення вологості матеріалу, в шарі якого може відбуватися конденсація вологи, % за масою, що встановлюється згідно з табл.8 залежно від виду матеріалу.
Таблиця 8 –Допустиме за теплоізоляційними характеристиками збільшення вологості матеріалу, Δwд, в конструкції в холодний період року
Найменування матеріалу Значення Δwд, %
Мінераловатні та скловолокнисті вироби 2,5
Пінополістирол 2,0
Пінополіуретан 3,0
Плити з карбамідо-формальдегідних пінопластів 7,0
Ніздрюваті бетони (газобетон, пінобетон, газосилікат тощо.) 1,2
Бетони легкі 1,2
Вироби перлітові 2,0
Плити з природних органічних та неорганічних матеріалів 7,0
Вироби з кремнезиту 2,5
Цегляне мурування 1,5
Піногазоскло 1,5
Мурування з силікатної цегли 2,0
Засипки з керамзиту, шунгізиту 3,0
Важкий бетон, цементно-піщаний розчин 2,0
6.2 Зона конденсації визначається за характером розподілу парціального тиску водяної пари, e(х), і насиченої водяної пари E(x) у товщі шарів огороджувальної конструкції. Парціальний тиск водяної пари в товщі шару матеріалу в перерізі x, Па, визначається за формулою:
(18)
де eв – парціальний тиск водяної пари внутрішнього повітря, Па, що визначається за розрахунковим значенням відносної вологості, φв0, залежно від призначення будинку згідно з додатком Г, і значенням парціального тиску насиченої водяної пари, Ев, що залежить від температури, за формулою:
, (19)
де tз е – розрахункова температура зовнішнього повітря для процесу вологонакопичення, що визначається за СНиП 2.01.01 для періоду найбільш холодного місяця року, 0С.
6.3 Опір паропроникненню огороджувальної конструкції та окремих її шарів розраховується за формулами:
, (20)
. (21)
де n – загальна кількість шарів в конструкції;
m – кількість повних шарів від внутрішньої поверхні до перерізу x;
δі – товщина і-го шару, м;
μi – паропроникність матеріалу i-го шару, мг/(м год Па), що визначається за додатком К;
μm+1 – паропроникність матеріалу шару, мг/(м год Па), де розташований переріз х.
6.4 У разі для будь-якого х[0,] умова за формулою (31) вважається виконаною.
6.5 У разі у будь-якому з перетинів огороджувальної конструкції проводиться розрахунок приросту вологи у шарі матеріалу Δw, у якому відбувається конденсація вологи (у разі розташування зони конденсації на межі шарів – приріст розраховується для шару прилеглого до зони конденсації з боку внутрішньої поверхні) за формулою:
. (22)
де P – кількість вологи, що конденсується у товщі огороджувальної конструкції за період вологонакопичення, кг/м2, що розраховується за формулою:
. (23)
де eк – парціальний тиск водяної пари, Па, у зоні конденсації, що визначається за формулою (32);
