1. CadEE.pro
  2. Теплотехнічний розрахунок
  3. Опір теплопередачі

Окремий розрахунок · ДСТУ 9191:2022 · ДБН В.2.6-31:2021

Опір теплопередачі: розрахунок і перевірка за ДБН

Для стіни, покриття чи перекриття калькулятор обчислює опір теплопередачі RΣ і приведений опір RΣпр за ДСТУ 9191:2022 і перевіряє головну вимогу до теплозахисту — умову (4) ДБН В.2.6-31:2021: RΣпр ≥ Rq min. Звіт містить характеристики шарів, формули з підставленими значеннями та висновок.

Приклад · цегляна стіна, Київ

RΣпр =4,27м²·К/Вт

Мінімально допустиме значення для зовнішньої стіни в I температурній зоні: Rq min = 4,00 м²·К/Вт (таблиця 1 ДБН В.2.6-31:2021).

Умова (4) виконується

01Що вимагає ДБН: приведений опір не менший за мінімально допустимий

Опір теплопередачі R, м²·К/Вт, показує, наскільки конструкція опирається проходженню тепла: крізь 1 м² стіни з R = 4 м²·К/Вт за різниці температур 40 °C проходить 40/4 = 10 Вт. Чим більший опір, тим менші тепловтрати.

Для зовнішніх конструкцій будівель, що опалюються або охолоджуються, і для внутрішніх конструкцій між приміщеннями з різницею температур 4 °C і більше п. 5.1 ДБН В.2.6-31:2021 вимагає:

RΣпр≥Rq min(4) ДБН

де RΣпр — приведений опір теплопередачі з урахуванням теплопровідних включень; для термічно однорідної конструкції замість нього береться опір RΣ; Rq min — мінімально допустиме значення з таблиці 1 (житлові й громадські будівлі) або таблиці 2 (промислові та сільськогосподарські).

Той самий п. 5.1 вимагає ще двох умов — температурного перепаду на поверхні (5) і мінімальної температури в зонах включень (6). Достатній опір їх не замінює.

02Мінімальні значення Rq min: стіна 4,00, покриття 7,00, вікна 0,90 м²·К/Вт

Rq min житлових і громадських будівель, м²·К/Вт (таблиця 1 ДБН)
Вид конструкціїЗона I · Зона II
Зовнішні стіни4,00 · 3,50
Суміщені покриття над зовнішнім повітрям7,00 · 6,00
Покриття опалюваних горищ (технічних поверхів), мансард; горищні перекриття неопалюваних горищ6,00 · 5,50
Перекриття над зовнішнім повітрям і над неопалюваними підвалами5,00 · 4,00
Світлопрозорі конструкції0,90 · 0,70
Зенітні ліхтарі0,80 · 0,70
Зовнішні двері0,70 · 0,60

Температурну зону визначають для місця розташування будівлі за картою додатка А ДБН. Межа зон не збігається з межами областей, тому зону не можна визначати за назвою області.

Зниження Rq min (до 80 % або до 75 %) допускають лише для випадків, прямо визначених пп. 5.2.1–5.2.2 ДБН, з виконанням усіх установлених там умов, зокрема умов (5) і (6). Сфера кожного винятку обмежена: це не загальна знижка для будь-якої реконструкції чи ремонту, тому перед застосуванням звіряйтеся з повним текстом пунктів. Для будівель промислового та сільськогосподарського призначення Rq min залежить ще від вологісного режиму та теплової інерції D — див. таблицю 2. Для підлог по ґрунту табличного мінімуму немає — див. конструкції по ґрунту.

03Як обчислюють RΣ: опори двох поверхонь плюс опори всіх шарів

Опір теплопередачі термічно однорідної частини конструкції визначають за формулою (2) ДСТУ 9191:2022:

RΣ=1hsi+Σdiλi+1hse(2) · м²·К/Вт

де hsi, hse — коефіцієнти тепловіддачі внутрішньої і зовнішньої поверхонь, Вт/(м²·К), за таблицею Б; di — товщина шару, м; λi — розрахункова теплопровідність матеріалу шару, Вт/(м·К), за таблицею А.1.

Теплопровідність матеріалу береться для умов експлуатації А або Б. Їх визначає вологісний режим приміщення (таблиці Б.1–Б.3 ДБН): для житлових будинків з 20 °C і 55 % режим нормальний, умови Б. Для замкненого повітряного прошарку замість d/λ береться його тепловий опір за таблицею В.1, а з відбивною ізоляцією — за таблицею В.2.

04Як теплопровідні включення зменшують опір: приведений RΣпр

Кріплення, перемички, стійки каркаса та примикання пропускають тепло в обхід утеплювача. Формула (1) ДСТУ 9191:2022 додає їхні внески до теплопередачі однорідних ділянок:

RΣпр=AΣΣ Ai/RΣi + Σ Ψmlm + Σ χjNj(1) · м²·К/Вт

де AΣ — загальна площа конструкції, м²; Ai, RΣi — площа та опір i-ї однорідної частини; Ψm, lm — лінійний коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м·К), і довжина m-го включення, м; χj, Nj — точковий коефіцієнт теплопередачі, Вт/К, і кількість j-х включень.

Коефіцієнти Ψ і χ беруть з таблиць додатків Г і Д ДСТУ 9191:2022, якщо вузол відповідає наведеній схемі. Лінійний Ψ можна також визначити двовимірним розрахунком температурного поля вузла; точковий χ двовимірний розрахунок не визначає. Без включень RΣпр = RΣ.

05Розрахунок крок за кроком: від умов експлуатації до висновку

  1. Умови в приміщенні та умови експлуатації

    За призначенням будівлі приймають θint і φint (таблиця Б.2 ДБН), за ними — вологісний режим приміщення та умови експлуатації матеріалів А або Б. Для житлового будинку це 20 °C, 55 %, нормальний режим і умови Б.

  2. Теплопровідність кожного шару

    Для кожного шару береться λ з додатка А ДСТУ 9191:2022 для прийнятих умов експлуатації або значення з протоколу випробувань конкретного матеріалу.

  3. Опір однорідної частини RΣ

    Коефіцієнти hsi і hse приймають за додатком Б ДСТУ 9191:2022 — для штукатуреної зовнішньої стіни 8,7 і 23 Вт/(м²·К) — і обчислюють RΣ за формулою (2).

  4. Приведений опір RΣпр

    Якщо задано теплопровідні включення, їхні Ψ і χ входять у формулу (1). Калькулятор може визначити Ψ включення в шарі методом скінченних елементів.

  5. Порівняння з Rq min

    За містом визначають температурну зону, за видом конструкції — Rq min з таблиці 1 ДБН. Звіт завершується перевіркою умови (4) з висновком «виконується» або «не виконується».

06Приклад: цегляна стіна з мінватою в Києві — RΣпр = 4,27 при мінімумі 4,00 м²·К/Вт

Звіт окремого розрахунку, сформований у CadEE.pro: зовнішня стіна одноквартирного будинку в Києві (I температурна зона). Склад зсередини назовні: 20 мм складного розчину, 380 мм кладки з повнотілої керамічної цегли, 10 мм цементно-піщаного розчину, 180 мм мінеральної вати 150 кг/м³ і 5 мм штукатурки. Умови експлуатації Б.

RΣ = 1/8,7 + 0,02/0,87 + 0,38/0,81 + 0,01/0,93 + 0,18/0,05 + 0,005/0,93 + 1/23 = 4,27 м²·К/Вт, з них 3,60 м²·К/Вт дає утеплювач. Теплопровідних включень у фрагменті не задано, тому RΣпр = RΣ = 4,27 > 4,00 м²·К/Вт, і умова (4) виконується. Анкери фасадної системи в реальній стіні зменшать RΣпр; їх задають як точкові включення.

Той самий опір входить до комплексного теплотехнічного розрахунку разом з перевіркою температури поверхні, точки роси та вологісного стану.

07Відео: опір теплопередачі та перевірка норми

Практичні приклади в CadEE.pro з українською озвучкою та субтитрами. Повний урок можна переглянути тут або на YouTube, коротку версію — у Shorts.

08Довідкові дані з норм

Таблиці, з яких беруться значення для розрахунку, — знімками з текстів норм. Натисніть на знімок, щоб відкрити відповідну сторінку документа.

Таблиця 1 ДБН В.2.6-31:2021 — Rq min житлових і громадських будівель

Таблиця 1 ДБН В.2.6-31:2021, мінімально допустимий приведений опір теплопередачі житлових і громадських будівель Rq min, м²·К/Вт, для зон I і II: зовнішні стіни 4,00 і 3,50; суміщені покриття 7,00 і 6,00; покриття опалюваних горищ, мансард, горищні перекриття 6,00 і 5,50; перекриття над зовнішнім повітрям і неопалюваними підвалами 5,00 і 4,00; світлопрозорі конструкції 0,90 і 0,70; зенітні ліхтарі 0,80 і 0,70; зовнішні двері 0,70 і 0,60.
ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.2, таблиця 1 (с. 7).

Таблиця 2 ДБН В.2.6-31:2021 — Rq min промислових і сільськогосподарських будівель

Таблиця 2 ДБН В.2.6-31:2021, Rq min будівель промислового та сільськогосподарського призначення для зон I і II залежно від режиму та теплової інерції D. Стіни, сухий і нормальний режим: D більше 1,5 — 1,70 і 1,50, D до 1,5 — 2,20 і 2,00; вологий і мокрий: 1,80 і 1,60, 2,40 і 2,20; з надлишками тепла 0,55 і 0,45. Покриття та перекриття неопалюваних горищ, сухий і нормальний: 1,70 і 1,60, 2,20 і 2,10; вологий і мокрий: 1,70 і 1,60, 1,90 і 1,80; з надлишками тепла 0,55 і 0,45. Перекриття над проїздами й неопалюваними підвалами: 1,90 і 1,80, 2,40 і 2,20. Зовнішні двері й ворота: 0,60 і 0,55; 0,75 і 0,70; 0,20 і 0,20. Вікна й зенітні ліхтарі: 0,45 і 0,42; 0,50 і 0,45; 0,18 і 0,18.
ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.2.3, таблиця 2 (с. 8). D — показник теплової інерції за ДСТУ-Н Б В.2.6-190.

Додаток А ДБН В.2.6-31:2021 — карта температурних зон I і II

Карта-схема температурних зон України, додаток А ДБН В.2.6-31:2021. Зона II позначена жовтим на півдні та південному заході України; межа зон не збігається з межами областей. Київ, Львів і Харків — у зоні I.
ДБН В.2.6-31:2021, додаток А (с. 16).

Таблиці Б.1–Б.3 ДБН В.2.6-31:2021 — вологісний режим, умови в приміщенні та умови експлуатації А/Б

Таблиця Б.1 ДБН В.2.6-31:2021, градація вологісного режиму приміщень за температурою і відносною вологістю внутрішнього повітря. За температури від 12 до 24 °C: сухий — вологість менше 50 %, нормальний — від 50 до 60 %, вологий — від 60 до 75 %, мокрий — понад 75 %.
ДБН В.2.6-31:2021, додаток Б, таблиця Б.1 (с. 17).
Таблиця Б.2 ДБН В.2.6-31:2021, розрахункові температура і відносна вологість внутрішнього повітря: житлові та готелі 20 °C і 55 %; заклади дошкільної освіти та охорони здоров’я 22 °C і 50 %; спортивні заклади 18 °C і 50 %; інші громадські заклади 20 °C і 50 %. Таблиця Б.3, умови експлуатації матеріалу: сухий режим — А; нормальний, вологий і мокрий — Б; матеріали внутрішніх конструкцій будівель з нормальним режимом розраховують для умов А.
ДБН В.2.6-31:2021, додаток Б, таблиці Б.2 і Б.3 (с. 17).

Таблиця Б ДСТУ 9191:2022 — коефіцієнти тепловіддачі поверхонь hsi і hse

Таблиця Б ДСТУ 9191:2022, коефіцієнти тепловіддачі hsi і hse, Вт/(м²·К): зовнішні стіни зі штукатуркою 8,7 і 23, з вентильованими прошарками 8,7 і 12; зовнішні двері 8,7 і 23; вертикальні світлопрозорі конструкції 8,0 і 23; зенітні ліхтарі 9,9 і 23; суміщені покриття 10,0 і 23; горищні перекриття 10,0 і 6; перекриття над неопалюваними підвалами та техпідпіллями без вентиляції 5,9 і 6, зі світловими прорізами 5,9 і 12, що межують із зовнішнім повітрям 5,9 і 17; перекриття над зовнішнім повітрям (еркери, проїзди) 5,9 і 23.
ДСТУ 9191:2022, додаток Б (с. 18).

Таблиці В.1 і В.2 ДСТУ 9191:2022 — тепловий опір замкнених повітряних прошарків

Таблиця В.1 ДСТУ 9191:2022, тепловий опір замкненого повітряного прошарку, м²·К/Вт, для вертикального прошарку та потоку тепла знизу вгору за температури від 0 °C і вище: 0,01 м — 0,13; 0,02 м — 0,14; 0,03 м — 0,14; 0,05 м — 0,14; 0,1 м — 0,15; 0,15 м — 0,15; 0,2–0,3 м — 0,15; окремі стовпці для температури нижче 0 °C і потоку тепла згори донизу. Таблиця В.2, опір прошарку з відбивною ізоляцією типу А (одностороння) і типу Б (двостороння) залежно від товщини спіненого шару від 3 до 15 мм.
ДСТУ 9191:2022, додаток В (с. 19).

Таблиця А.1 ДСТУ 9191:2022 — теплопровідність λ матеріалів для умов А і Б (перша сторінка)

Перша сторінка таблиці А.1 ДСТУ 9191:2022: густина, теплоємність, декларативна теплопровідність, вміст вологи, розрахункова теплопровідність λ і коефіцієнт теплозасвоєння s для умов А і Б та паропроникність. Мінеральна вата на основі базальтового волокна густиною від 30 до 225 кг/м³: λ для умов Б від 0,047 до 0,054 Вт/(м·К); на основі скляного волокна від 10 до 70 кг/м³; спінений пінополістирол від 15 до 160 кг/м³.
ДСТУ 9191:2022, додаток А, таблиця А.1 (с. 9). Повна таблиця займає дев’ять сторінок — відкрийте документ.

Пункти норм, на які посилається розрахунок

ДокументЩо визначає
ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.1, формула (4)Обов’язкова умова RΣпр ≥ Rq min; для термічно однорідної конструкції замість приведеного опору береться опір теплопередачі.
ДБН В.2.6-31:2021, пп. 5.2–5.2.2, таблиця 1Rq min житлових і громадських будівель та умови його зниження до 80 % і 75 %.
ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.2.3, таблиця 2Rq min промислових і сільськогосподарських будівель.
ДБН В.2.6-31:2021, додатки А і БТемпературні зони; температура й вологість приміщень, вологісний режим і умови експлуатації А або Б.
ДСТУ 9191:2022, п. 5.1, формули (1), (2)Приведений опір з урахуванням включень і опір термічно однорідної частини.
ДСТУ 9191:2022, додатки А, Б, ВТеплопровідність матеріалів, коефіцієнти тепловіддачі поверхонь, опір повітряних прошарків.
ДСТУ 9191:2022, додатки Г і ДТабличні лінійні Ψ і точкові χ коефіцієнти типових включень.