Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

84 страницы

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Методические рекомендации устанавливают методы определения расчетных значений теплозащитных свойств наружных стен из каменных кладок. Распространяются на кладки из керамических, бетонных, композитных штучных стеновых изделий (полнотелых и пустотелых камней, блоков, кирпичей), включая слоистые кладки со вставками из теплоизоляционных материалов. Методические рекомендации не распространяются на методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций действующих объектов

 Скачать PDF

Оглавление

1 Введение

2 Область применения

3 Нормативные ссылки

4 Термины, определения и сокращения

5 Общие положения

6 Методы определения теплотехнических показателей стеновых материалов

7. Примеры расчетов приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен из каменных кладок, с учетом характеристик всех элементов кладки

Приложение А. Значения термического сопротивления и эквивалентной теплопроводимости каменной кладки пустотелых изделий

Приложение Б. Справочные значения эквивалентной теплопроводимости керамических пустотелых стеновых изделий при равновесной влажности

Библиография

Нормативные ссылки:
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

Министерство строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации

Федеральное автономное учреждение «Федеральный центр нормирования, стандартизации и оценки соответствия в строительстве»

Методическое пособие

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КАМЕННЫХ КЛАДОК И СТЕНОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

Москва 2017 г.

Содержание

1    Введение.................................................................................................. 3

2    Область применения.......................................................................... 4

3    Нормативные ссылки.................................................................. 5

4    Термины, определения и сокращения........................................ 6

5    Общие положения............................................................... 7

6    Методы определения теплотехнических показателей стеновых

материалов и изделий............................................................................ 11

7 Примеры расчетов приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен из каменных кладок, с учетом характеристик всех

элементов кладки.............................................................. 32

Приложение А........................................................................ 50

Приложение Б......................................................................... 78

Библиография......................................................................... 84

2

6 Методы определения теплотехнических показателей стеновых материалов и изделий

6.1    Экспериментальный метод

6.1.2 Метод экспериментального определения сопротивления теплопередаче стены на фрагменте кладки

6.1.2.1    Для определения расчетных значений теплопроводности и термического сопротивления фрагмента каменной кладки применяют теплоизолированную климатическую камеру, состоящую из теплого и холодного отсеков, разделенных испытуемой конструкцией.

Допускается использовать климатическую камеру, состоящую из холодного отсека, в проем которого монтируют испытуемый фрагмент, и приставного теплого отсека, а также другое оборудование при условии обеспечения их в холодном и теплом отсеках камеры стабильного теплового режима.

6.1.2.2    При проведении экспериментальных определений в холодном и теплом отсеках климатической камеры устанавливают температуру, соответствующую расчетным зимним условиям эксплуатации ограждающей конструкции.

6.1.2.3    Длина и ширина испытуемого фрагмента каменной кладки должны не менее чем в четыре раза превышать его толщину и быть не менее 1500x1000 мм.

6.1.2.4    При испытаниях фрагмента каменной кладки стыки, примыкания и другие виды соединения элементов кладки между собой должны быть выполнены в соответствии с проектным решением.

6.1.2.5    При проведении испытаний температуру и относительную влажность воздуха в отсеках климатической камеры поддерживают автоматически с точностью + 1 °С и + 5% соответственно.

6.1.2.6    Кладку из кирпичей, камней или блоков выполняют по толщине из одного тычкового и одного ложкового рядов с учетом растворных швов, если иное не предусмотрено проектом.

11

6.1.2.7    Кладку из керамического крупноформатного камня выполняют толщиной в один камень, расположенный тычком, если иное не предусмотрено проектом.

6.1.2.8    Кладку из полнотелых бетонных камней и пустотелых бетонных камней с равномерным расположением пустот по всему сечению изготавливают только из ложковых рядов. Кладку из пустотелых бетонных камней с продольным неравномерным расположением пустот по всему сечению камня изготавливают в двух вариантах: один фрагмент - из тычкового ряда камней, второй фрагмент - из ложкового.

6.1.2.9    Кладку выполняют на кладочном растворе марки 50, средней плотностью 1800 кг/м3, на портландцементе марки 400, с осадкой конуса для полнотелых изделий 12-13 см, для пустотелых - 9 см. Допускается применение других кладочных растворов и клеев, составы которых указывают в протоколе испытаний.

6.1.2.10    Фрагмент кладки из изделий со сквозными пустотами следует выполнять по технологии, исключающей заполнение пустот кладочным раствором, либо с заполнением пустот раствором, о чем делается запись в протоколе испытаний.

6.1.2.11    Комбинированные кладки, в том числе со слоем из эффективного теплоизоляционного материала, выполняют в соответствии с требованиями проекта и описанием технологии производства работ.

6.1.2.12    Оштукатуривание наружной или внутренней поверхности фрагмента каменной кладки проводят, если таковое предусмотрено проектом. Состав штукатурного раствора и технология нанесения должны быть описаны в протоколе испытаний.

6.1.2.13    После выполнения кладки по контуру фрагмента устраивают теплоизоляцию из плитного утеплителя, термическое сопротивление теплоизоляции должно быть не менее 5,0 (м2 оС)/Вт.

6.1.2.14    Испытания фрагмента каменной кладки проводят в два этапа.

Первый этап - каменную кладку выдерживают перед испытаниями до

влажности не более 6% по массе.

12

Второй этап - проводят дополнительную сушку каменной кладки до влажности 1-3% по массе.

Допускается высушивание фрагмента каменной кладки посредством обдува наружной поверхности и обогрева внутренней поверхности софитами и др. нагревателями.

6.1.2.15    Влажность изделий в кладке перед испытаниями и в процессе испытаний определяют приборами неразрушающего контроля, посредством влагомера строительных конструкций и материалов по ГОСТ 21718. По завершении испытаний при демонтаже фрагмента кладки проводят послойный отбор проб на влажность по толщине стены для определения фактической влажности.

6.1.2.16    Перед испытанием на наружной (обращенной в холодную зону) и внутренней (обращенной в теплую зону) поверхностях каменной кладки устанавливают датчики температуры. На внутренней поверхности устанавливают датчики-преобразователи теплового потока по ГОСТ 25380. Датчик теплового потока должен плотно прилегать к поверхности образца без образования воздушных зазоров. Датчики температур и тепловых потоков устанавливают таким образом, чтобы они охватывали зоны поверхности ложкового и тычкового рядов кладки, а также горизонтального и вертикального растворных швов.

6.1.2.17    Экспериментальные определения проводят по ГОСТ 26254. По достижении стационарного теплового режима проводят не менее 10 измерений показаний температур и тепловых потоков с периодичностью 2-3 ч.

6.1.2.18    Для каждого датчика температур и тепловых потоков определяют среднеарифметическое значение показаний за период наблюдений в стационарном тепловом режиме. По результатам испытаний вычисляют средневзвешенные значения температуры наружной и внутренней поверхностей фрагмента каменной кладки гвср и гнср с учетом площади ложкового и тычкового измеряемых участков, а также зон вертикального и горизонтального растворных швов по формуле

/Р = (ЪтАдКМг) ,    (6.1)

где

ц - температура поверхности в точке /, °С,

Ai - площадь /-го участка, м2.

13

6.1.2.19    По результатам испытаний определяют термическое сопротивление кладки RK, (мС)/Вт, с учетом фактической влажности по формуле

RK = Ат/qcp,    (6.2)

где

Ат = тв - тн - разность температур поверхностях фрагмента каменной кладки,

°С,

qcр - среднее значение плотности теплового потока через испытуемый фрагмент каменной кладки, Вт/м2.

6.1.2.20    По значению RK вычисляют эквивалентный коэффициент теплопроводности кладки Х\ и Х2 при влажности соответственно мд по первому и wпо второму этапу экспериментальных определений (см. п. 6.13) по формуле

l = 8/RK,    (6.3)

где 5 - толщина каменной кладки, м.

6.1.2.21    Значение изменения теплопроводности на 1% влажности АХ определяют по формуле

АХ =    (Ai - А2)/(нд - мд).    (6.4)

6.1.2.22    Теплопроводность в сухом состоянии фрагмента каменной кладки Хо принимают по формуле

^(Хо' + ХД/г ,    (6.5)

где    Хо1 = X] - WiAX; Хо2 = Х2 - w2AX.

6.1.2.23    Расчетную теплопроводность фрагмента каменной кладки высчитывают по измеренным значениям приращения теплопроводности на 1% влажности - АХ, Вт/(м °С %), теплопроводности в сухом состоянии - Хо, Вт/(м °С) и значения расчетного массового отношения влаги в материале для условий эксплуатации - w (%):

Х= Ао + ААж    (6.5)

6.1.3    Метод экспериментального определения теплофизических

характеристик стеновых материалов и изделий (элементов кладки)

6.1.3.1 Подготовка штучных стеновых изделий к испытаниям

К штучным стеновым изделиям относятся кирпич и камни керамические по ГОСТ 530, камни бетонные по ГОСТ 6133, блоки из ячеистого бетона по ГОСТ 31360, кирпич и камни силикатные по ГОСТ 379, а также другие стеновые штучные изделия, выпускаемые в соответствии с требованиями нормативных документов.

Испытания штучных стеновых изделий заключаются в определении значений плотности брутто в сухом состоянии, теплопроводности в сухом состоянии, теплопроводности во влажном состоянии, приращения теплопроводности на 1% увлажнения.

6.1.3.1.1    Проводят отбор образцов из представленной партии числом не менее 10 шт. для испытаний: 5 шт. в сухом и 5 шт. во влажном состоянии. Полнотелые и пустотелые камни с равномерным расположением вертикальных пустот по всему сечению отбирают для испытания только в положении «ложок». Камни с продольным неравномерным расположением пустот по всему сечению камня отбирают для испытаний в двух вариантах: в положении «ложок» и в положении «тычок». Крупноформатные керамические камни отбирают для испытаний в положении «тычок», если другого варианта установки их в кладке не предусмотрено проектом.

6.1.3.1.2    Бетонные и композитные стеновые изделия, обладающие остаточной влажностью, не подлежат дополнительному увлажнению. Отбирают 5 образцов для испытания во влажном состоянии и 5 образцов в сухом состоянии. Высушивают бетонные и композитные изделия в сушильной камере при температуре 90 °С до постоянной массы.

6.1.3.1.3    Керамические изделия (кирпичи, камни) подвергают предварительному высушиванию до постоянной массы, после чего одна часть партии подлежит увлажнению, вторая - кондиционированию при температуре(20 ± 2) °С и относительной влажности (45 ±5) % в течение 3 сут. Объемное увлажнение керамических изделий проводится полным окунанием в воду температурой (18 ± 2) °С на срок 10 мин; после извлечения образцы выдерживают на воздухе при температуре (20 ± 2) °С и относительной влажности (45 ± 5) % в течение 2-3 сут. до достижения влажности материла 3-5% по массе. При кондиционировании образцы укладывают на прокладки, образцы не должны касаться друг друга. Высушенные образцы после

15

кондиционирования относят к сухим образцам. Сухие и влажные образцы подлежат испытаниям по и. 6.1.3.3.

6.1.3.2    Подготовка образцов кладочных и штукатурных растворов

Подготовка образцов заключается в приготовлении растворной смеси

стандартной консистенции согласно технологическому описанию и формовании образцов-пластин размерами 250x250x30 мм в количестве 5 шт. Отформованные образцы выдерживают перед испытаниями в течение 7 суток в камере нормального твердения. По завершении процесса твердения образцы готовят к проведению испытаний по ГОСТ 7076.

6.1.3.3    Проведение экспериментальных определений эквивалентной теплопроводности штучных стеновых изделий

6.1.3.3.1    Испытания проводят в климатической камере, состоящей из холодного и теплого отсеков. При испытании в камере устанавливают температурный режим, обеспечивающий среднюю температуру изделий 10 °С.

6.1.3.3.2    Теплопроводность штучных стеновых изделий определяют на пяти влажных образцах и пяти сухих образцах. Теплопроводность измеряют при средней температуре изделия 10 °С.

6.1.3.3.3    Изделия устанавливают в проем климатической камеры в количестве не менее пяти образцов каждого типа. Каждое изделие тщательно теплоизолируют, обкладывая по всем боковым граням эффективным утеплителем (пенополистирол, пенополиэтилен, пенополиуретан), с тем чтобы термическое сопротивление тепловой изоляции каждой из граней изделия было не менее 10 (м2 оС)/Вт.

6.1.3.3.4    На наружную (грань образца, обращенная в холодную зону) и внутреннюю (грань образца, обращенная в теплую зону) грани каждого образца устанавливают датчики температуры. На внутреннюю грань устанавливают преобразователи (датчики) теплового потока по ГОСТ 25380. Датчики теплового потока должны плотно прилегать к поверхности образца без образования воздушных зазоров; допускается выравнивать поверхность образца посредством нанесения слоя термопасты.

16

6.1.3.3.5    После установления стационарного теплового режима на образце проводят не менее десяти измерений температур и плотности теплового потока с периодичностью 0,5 ч.

6.1.3.3.6    После проведения испытаний образцы взвешивают и высушивают до постоянной массы при температуре 90 °С.

6.1.3.3.7    При испытании камней керамических крупноформатных пазогребневым соединением определяют теплопроводность в зоне вертикального шва. Для оценки влияния на теплопроводность кладки вертикального шва, не заполняемого раствором, определяют теплопроводность двух состыкованных камней по результатам трех испытаний шести образцов. Два камня устанавливают с плотным примыканием ложковыми гранями. Вертикальный шов изнутри и снаружи (с холодной зоны и теплой зоны) промазывают тонким слоем шпаклевки, силиконового герметика и др.. На наружные и внутренние грани устанавливают датчики температуры, на внутренние грани дополнительно устанавливают преобразователи теплового потока, при этом в зоне вертикального шва устанавливают не менее двух преобразователей диаметром 27 мм. После получения данных о теплопроводности по глади камня и в зоне вертикального шва проводят оценку влияния вертикального шва. Определяют площадь фрагмента из двух состыкованных камней по тычковой поверхности без учета вертикального шва Икам, м2, площадь зоны вертикального шва Авш, м2, и отношение площади вертикального шва к площади фрагмента из двух состыкованных камней Ак ткям

Теплопроводность фрагмента из двух состыкованных камней А,фР, Вт/(м °С), с учетом вертикального шва определяют по формуле

^фр. = [^“э.кам (^в.ш/^кам)'^в.шУ(1“*“^в.ш/^кам)]    (6.6)

6.1.3.4 Проведение экспериментальных определений теплопроводности кладочных и штукатурных растворов

6.1.3.4.1    Теплопроводность кладочных и штукатурных растворов определяют на образцах по ГОСТ 7076.

6.1.3.4.2    Теплопроводность кладочных и штукатурных растворов определяют

на образцах размерами 250x250x30 мм после 7 сут. нормального твердения.

17

Последовательно определяют теплопроводность влажного образца и теплопроводность этого же образца после его высушивания.

6.1.3.4.3 После первичного определения теплопроводности образец взвешивают, высушивают до постоянной массы при температуре 90 °С и вновь проводят измерения по ГОСТ 7076.

6.1.3.50пределение приращения теплопроводности на 1% влажности

6.1.3.5.1    После проведения экспериментальных определений теплопроводности изделий для кладки высчитывают термическое сопротивление и эквивалентную теплопроводность во влажном Rw ,XW ив сухом состоянии R0, Х{} по формулам:

R = Атlq ,    (6.7)

где

R - термическое сопротивление, (мС)/Вт,

Ат = (тв - тн) - разница температур на поверхности образца, обращенной теплую зону и на поверхности образца, обращенной холодную зону, °С,

q - плотность теплового потока, проходящего через испытываемый образец,

Вт/м2;

Х = Ъ /R,    (6.8)

где

X - эквивалентная теплопроводность, Вт/(м °С),

5 расстояние от грани образца, обращенной в холодную зону, до грани образца, обращенной в теплую зону(толщина изделия), м;

6.1.3.5.2    По полученным значениям влажности и соответствующим им значениям теплопроводности рассчитывают значения приращения теплопроводности на 1% влажности материала АХ, Вт/(м °С %), по формуле:

АХ= (К-Ао )/w,    (6.9)

где

Xw - теплопроводность образца во влажном состоянии, Вт/м °С, w - влажность образца по массе, %.

теплопроводности


6.1.3.6 Определение расчетного массового отношения влаги и расчетной

18

6.1.3.6.1    Расчетное массовое отношение влаги в материале приведено в СП 50.13330.2012 - условия эксплуатации Б. При отсутствии конкретного материала или изделия в перечне материалов указанной таблицы, расчетное массовое отношения влаги устанавливают путем определения максимального сорбционного увлажнения.

6.1.3.6.2    Определение максимального сорбционного увлажнения проводится по ГОСТ 24816. Из средней части испытуемого изделия отбирают частицы материала размером от 0,5 мм до 3 мм. Масса одного образца материала составляет около 15-20 г. Образцы материала засыпают в стеклянные стаканчики для взвешивания (бюксы) объемом до 30 см3. На каждый вид материала подготавливают не менее пяти навесок (бюкс). Бюксы с образцами материалов помещают в сушильный шкаф с температурой 90 °С и высушивают до постоянной массы. После этого открытые бюксы с навесками материала помещают в стеклянный эксикатор, на дне которого находится водный раствор серной кислоты с концентрацией, создающей относительную влажность воздуха в эксикаторах ср = 97%. Эксикатор плотно закрывают крышкой. Бюксы с образцами материала периодически взвешивают до достижения равновесного влагосодержания между воздухом, находящимся в эксикаторе, и испытуемым материалом. По разности масс бюкса с материалом в сухом состоянии и в состоянии равновесного влагосодержания определяют влажность материала по массе wcop6, %, при относительной влажности воздуха в эксикаторе ср = 97%.

Расчетное массовое отношение влаги в материале принимают равным влагосодержанию, при относительной влажности воздуха ср = 97%.

6.1.3.6.3    Значение расчетной теплопроводности X, Вт/м °С определяют по формуле:

Х = Xo + AXwcop6.    (6.10)

6.2 Метод определения коэффициентов теплотехнического качества строительных материалов

6.2.1 Коэффициенты теплотехнического качества строительных материалов (КТК) определяются на основе анализа расчетной теплопроводности материалов,

которая является важнейших теплотехническим показателем.

19

6.2.2 Расчетная теплопроводность может быть представлена в виде:

(6.11)

2 = л0 +АХ оо

где

Хо - теплопроводность материала в сухом состоянии, Вт/(м° С%); ал - увеличение теплопроводности материала при увлажнении его на 1% по массе, Вт/(м°С%);

w - влажность материала в эксплуатационных условиях, % по массе.

6.2.3 Преобразуя (6.11), получаем:

Л = Л0+АХ 00 = 20(1 + (АЛ /А0)а ) = рй ———--—-(1 + (АА/А0)а)    (6.12)

р0 Лд - Лв

На основании (6.12) вводим коэффициенты теплотехнического качества (КТК) материала:

КТКц = ——— (без учета влияния теплопроводности воздуха); (6.13)

Р о

КТК12 = ———;    (6.14)

л0 - лв

КТК21=а л/л0;    (6.15)

КТК22 = со    (6.16)

6.2.4 Расчетную теплопроводность материала можно представить в виде:

X = КТК„КТК12(1+КТК21КТК22)Я)    (6.17)

Введем следующие обозначения:

КТК1=КТКПКТК12;    (6.18)

КТК2 = (1 + KTK2iKTK22);    (6.19)

КТК = KTKj КТК2.    (6.20)

Отсюда получаем:

А, = КТК^ТКгуОь = КТК/%.    (6.21)

Таким образом, расчетный коэффициент теплопроводности материала пропорционален плотности материала с коэффициентом пропорциональности, равным КТК.

6.2.5 Физический смысл коэффициентов теплотехнического качества

20

1 Введение

Методические рекомендации разработаны в развитие положений СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003», а так же ГОСТ Р 55338-2012 «Кладка каменная и изделия для нее. Методы определения расчетных значений показателей теплозащиты» для реализации проектировщиками и изготовителями стеновых штучных изделий требований по теплозащите, заложенных в строительных нормах и правилах, и для выполнения рационального проектирования.

В Методических рекомендациях использованы данные (характеристики материалов), полученные в лабораториях НИИСФ РААСН, НИИМосстроя, других научно-исследовательских организаций и учреждений РФ, а так же данные Европейских стандартов, в частности ЕН1745.

Методические рекомендации содержат подробное описание экспериментальных методов определения теплотехнических параметров стеновых материалов и изделий, а так же фрагментов кладок. Изложена методика сравнительной оценки теплотехнической эффективности строительных материалов посредством коэффициентов теплотехнического качества (КТК), а так же рассчитаны данные коэффициенты для ряда строительных материалов.

Представлены табличные данные по плотности и теплопроводности основных стеновых материалов, кроме того, указаны принятые в отечественной практике проектирования и строительства значения коэффициента паропроницаемости, удельной теплоемкости и значения приращения теплопроводности на 1% влажности.

Приведены данные по термическому сопротивлению и эквивалентной теплопроводности каменной кладки ряда пустотелых изделий.

Пособие разработано авторским коллективом сотрудников НИИСФ РААСН в составе: гл. и. сотр., к. т. и. И.В. Бессонов (руководитель темы), и. сотр., к. т. и. А.Н. Сапелин, вед. инженеры А.В. Старостин, С.В. Погосов, техник А.В. Успенская, техник Коморова Н. А. 1

КТК в формуле (6.21) аналогичен коэффициенту конструкционного качества строительных материалов ККК, который равен отношению прочности материала к его плотности. Чем больше ККК, тем лучше материал в конструкционном отношении. Чем меньше КТК, тем лучше материал в теплотехническом отношении.

6.2.6    КТК\ показывает на столько увеличивается теплопроводность материала в сухом состоянии при увеличении его плотности на 1 кг/м1

6.2.7    КТК2 характеризует влияние влажности на расчетную теплопроводность материала. Если КТК2 = 1,00, то влажность не оказывает влияния на теплопроводность материала.

6.2.8    КТКц показывает на сколько увеличивается теплопроводность скелета материала (без влияния теплопроводности воздуха) при увеличении плотности материала на 1 кг/м1.

6.2.9    KTKi2 показывает степень влияния теплопроводности воздуха на теплопроводность материала в сухом состоянии. Чем ближе теплопроводность материала к теплопроводности воздуха, тем больше КТК12, приближаясь к бесконечности.

6.2.10    КТК12 показывает долю увеличения теплопроводности материала при увеличении влажности на 1%. Этот коэффициент является характеристикой материала.

6.2.11    КТК22 является расчетной влажностью материала. Этот коэффициент является характеристикой не только материала, но и конструкции, условий эксплуатация и климатических условий.

6.2.12    При разработке нового материала необходимо стремиться к понижению KTKi и КТК2|. При проектировании ограждающих конструкций - к понижению расчетной влажности материалов - КТК22.

6.2.13    Для материалов, по которым имеются показатели методом наименьших квадратов получена зависимость теплопроводности от плотности материалов:

Я = ар 0 + Ь.    (6.22)

6.2.14    Для анализа зависимости X от р в компьютерную программу были введены данные по 46 наименованиям материалов из СП 50.13330.2012.

21

2 Область применения

Настоящие методические рекомендации устанавливают методы определения

расчетных значений теплозащитных свойств наружных стен из каменных кладок. Распространяются на кладки из керамических, бетонных, композитных штучных стеновых изделий (полнотелых и пустотелых камней, блоков, кирпичей), включая слоистые кладки со вставками из теплоизоляционных материалов.

Методические рекомендации охватывают тематику оценки теплотехнических свойств стеновых изделий для кладки, без учета теплопроводных включений таких как перемычки надоконные, металлические крепежные элементы навесных фасадов, дверные и оконные проемы и др.. Эти факторы учитывают используя методику, изложенную в ГОСТ Р 54851 «Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче».

Настоящие методические рекомендации не распространяются методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций действующих объектов. Натурный метод определения сопротивления теплопередаче наружных стен из каменных кладок эксплуатируемых зданий в зимний период представлен в ГОСТ Р 54853 «Здания и сооружения. Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с помощью тепломера». 2

3 Нормативные ссылки

ГОСТ Р 54851-2011 Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

ГОСТ Р 54853-2011 Здания и сооружения. Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с помощью тепломера

ГОСТ Р 57356-2016 Конструкции ограждающие строительные и их элементы. Метод расчета сопротивления теплопередаче и коэффициента теплопередачи

ГОСТ 379-2015 Кирпич, камни, блоки и плиты перегородочные силикатные. Общие технические условия

ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия ГОСТ 6133-84 Камни бетонные стеновые. Технические условия ГОСТ 7076-98 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме

ГОСТ 21718-84 Материалы строительные. Диэлькометрический метод измерения влажности

ГОСТ 24816-2014 Материалы строительные. Метод определения сорбционной влажности

ГОСТ 25380-2014 Здания и сооружения. Метод измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции

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

ГОСТ 31360-2007 Изделия стеновые неармированные из ячеистого бетона автоклавного твердения. Технические условия

СП50.13330.2012 Тепловая защита зданий СП131.13330.2012 Строительная климатология 3

4 Термины, определения и сокращения

Изделия и материалы для каменной кладки: изделия для каменной кладки, кладочные и штукатурные растворы, предназначенные для возведения каменной кладки.

Полнотелое изделие для каменной кладки (полнотелое изделие): изделие для каменной кладки без пустот, за исключением поверхностных углублений (например, отверстия для захвата, желоба и т.д.).

Пустотелое изделие для каменной кладки (пустотелое изделие): изделие для каменной кладки с системой изолированных пустот.

Многослойное изделие для каменной кладки (многослойное изделие): изделие для каменной кладки, состоящее из двух или более слоев различного строительного материала, обеспечивающих качество эксплуатационных характеристик.

Расчетное значение теплотехнического показателя:    значение

теплотехнического показателя строительного материала или изделия при определенных условиях эксплуатации, характерное для данного материала или изделия, применяемого в строительной конструкции или здании. Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и изделий применяют для проведения расчетов на соответствие поэлементного, комплексного и санитарно-гигиенического требований тепловой защиты зданий.

КТК - коэффициенты теплотехнического качества строительных материалов.

Эквивалентная теплопроводность Л, Вт/(м-°С):    значение

теплопроводности, получаемое при делении толщины пустотелого или многослойного изделия или толщины каменной кладки на соответствующее термическое сопротивление без учета поверхностного термического сопротивления. 4

5 Общие положения

5.1    Строительный материал для жилища должен быть безопасным, то есть не только не разрушаться в силу случайных причин, будь то кратковременный нагрев или попадание воды, но и не выделять при этом каких-либо компонентов, прямо или косвенно ухудшающих качество жизни в здании. Материал должен сохранять свои свойства неизменными в течении, как минимум, проектного времени эксплуатации здания, которое составляет не менее ста лет.

5.2    Все строительные материалы представляют собой капиллярно-пористые тела, где структурные элементы твердого вещества разделяют воздушное пространство на более или менее изолированные части. И чем меньше эти изолированные части воздуха, тем меньше перенос тепла за счет конвективных потоков и тем меньше теплопроводность. Теплопроводность, в свою очередь, находится в зависимости от влажности материала температуры его применения.

Все строительные материалы имеют капилляры и поры, которые содержат влагу. Строительные материалы содержат поры различных типов и формы, что иллюстрируется на Рисунок 8, диаметром от 1(Г9 м до 1(Г3 м. Вода может существовать в порах в трех состояниях: твердом (лед), жидком (вода) и газообразном (пар). Влага может мигрировать различными способами, такими как диффузия пара, перемещение жидкости и фазовыми изменениями вследствие испарения-конденсации и замерзания-плавления [3].

Рисунок 1 - Различные типы и конфигурации пор строительных материалов:

1 - закрытые поры; 2 - тупиковые поры; 3 - протяженные поры-каналы

5.3 Теплопроводность строительных материалов повышается с ростом их влажности. Для прогнозирования теплозащитных свойств в эксплуатационных

условиях необходимо знать влажность, которую ограждающие конструкции будут иметь при эксплуатации в зимний период.

5.4    Сорбционное увлажнение является одним из основных влажностных показателей строительных материалов, используемых во многих расчетах, является его. Оно характеризуется изотермами сорбции и десорбции водяного пара строительными материалами. Методы определения этих изотерм были разработаны в физической химии и затем перенесены для исследования свойств строительных материалов.

В отечественной литературе употребляется термин «расчетная влажность» или «влажность при условиях эксплуатации». По различным данным практическая расчетная влажность для правильно спроектированных ограждающих конструкций колеблется в пределах от влажности, соответствующей сорбционному увлажнению при ср = 80% до максимального сорбционного увлажнения при ср = 95%. Однако в условиях сурового климата или увлажнении ограждающей, конструкции жидкой влагой (технологической, косые дожди и др.) практическая влажность может быть выше.

5.5    В СП50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» приведены значения эксплуатационной влажности строительных материалов, полученные в результате многочисленных, натурных исследований влажностного состояния ограждения и соответствующие им значения расчетной теплопроводности материалов.

Для новых строительных материалов, по которым отсутствует опыт эксплуатации, получить значения эксплуатационной влажности можно только на основе лабораторных исследований и расчета влажностного состояния ограждающих конструкций.

Наиболее известен эксикаторный метод определения сорбционной влажности. Для строительных материалов он был разработан К.Ф. Фокиным и в настоящее время является основой действующего стандарта ГОСТ 24816. Этот метод обладает простотой и надежностью, хотя является довольно длительным, и значения сорбционной влажности для различных ср определяются на различных образцах.

5.6    Метод экспериментального определения паропроницаемости строительных материалов был разработан К.Ф. Фокиным. Исследованиями паропроницаемости строительных материалов много занимался В.М. Ильинский [2]. Метод определения паропроницаемости, предложенный К.Ф. Фокиным вошел в ГОСТ 25898.

Одним из наиболее распространенных методов экспериментального определения теплопроводности материалов является стационарный метод, который положен в основу ГОСТ 7076. Этот метод позволяет определять теплопроводность строительных материалов при различной влажности, но при положительной температуре. В исследовательских целях часто применяется определение теплопроводности материалов и теплозащитных свойств ограждающих конструкций в климатических камерах или натурных условиях.

5.7    Перечисленные характеристики используют в расчетах влажностного режима конструкций в годичном цикле эксплуатации. В частности, раздел СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» посвящен защите от переувлажнения ограждающих конструкций. Очевидно, что переувлажненный материал обладает высокой теплопроводностью и, соответственно, конструкция теряет теплозащитные свойства. Во избежание накопления влаги, сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции в пределах от внутренней поверхности до плоскости максимального увлажнения должно быть не менее требуемого значения.

В сплошной кирпичной стене точка росы находится примерно на расстоянии 1/3 от наружной поверхности, а в трехслойной - в утеплителе. Следовательно, во разные материалы кладки могут иметь разную влажность. В разделе 7 приведен пример расчета защиты от переувлажнения ограждающей конструкции по СП50.13330.2012 с использованием коэффициентов паропроницаемости материалов.

5.8    Малый коэффициент теплопроводности воздуха в порах строительных материалов, достигающий 0,024 Вт/(м°С), привел к идее создания пустотных стеновых изделий. При этом, необходимо учитывать, что передача теплоты воздушными прослойками происходит иначе, чем в твердых и сыпучих телах. Термическое сопротивление слоя, состоящего из твердого или сыпучего материала,

9

прямо пропорционально его толщине, а следовательно, количество теплоты, проходящей через слой, при постоянной разности температур на его поверхностях обратно пропорционально его толщине. Для воздушной прослойки такой пропорциональности не существует. В твердом материале передача теплоты происходит только теплопроводностью, в воздушной прослойке к этому присоединяется еще передача теплоты конвекцией и излучением.

Конвекция воздуха в прослойке возникает вследствие разности температур на ее поверхностях, при этом у поверхности с более высокой температурой воздух нагревается и движется в направлении снизу вверх, а у более холодной поверхности охлаждается и движется в направлении сверху вниз. Таким образом, в вертикальной воздушной прослойке создается постоянная циркуляция воздуха.

Коэффициент передачи теплоты конвекцией возрастает с увеличением толщины прослойки. Это возрастание объясняется тем, что в тонких прослойках восходящий и нисходящий токи воздуха взаимно тормозятся и в очень тонких прослойках (меньше 5 мм) конвекция становится равной нулю. С увеличением толщины прослойки и увеличением разности температур на поверхностях конвекционные токи воздуха становятся более интенсивными. Это обстоятельство необходимо учитывать при разработке пустотелых стеновых изделий.

5.9 В настоящем методических рекомендациях использованы данные отечественных нормативных документов, а так же данные европейского стандарта EN 1745.

10

1

2

3

4