B1. Опір теплопередачі стіни: окремий розрахунок і звіт за ДСТУ 9191
Запланований вихід: за Києвом.
Окремий розрахунок · ДСТУ 9191:2022 · ДБН В.2.6-31:2021
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
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:
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.
| Вид конструкції | Зона I · Зона II |
|---|---|
| Зовнішні стіни | 4,00 · 3,50 |
| Суміщені покриття над зовнішнім повітрям | 7,00 · 6,00 |
| Покриття опалюваних горищ (технічних поверхів), мансард; горищні перекриття неопалюваних горищ | 6,00 · 5,50 |
| Перекриття над зовнішнім повітрям і над неопалюваними підвалами | 5,00 · 4,00 |
| Світлопрозорі конструкції | 0,90 · 0,70 |
| Зенітні ліхтарі | 0,80 · 0,70 |
| Зовнішні двері | 0,70 · 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.
Опір теплопередачі термічно однорідної частини конструкції визначають за формулою (2) ДСТУ 9191:2022:
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.
Кріплення, перемички, стійки каркаса та примикання пропускають тепло в обхід утеплювача. Формула (1) ДСТУ 9191:2022 додає їхні внески до теплопередачі однорідних ділянок:
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.
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.
Для кожного шару береться λ з додатка А ДСТУ 9191:2022 для прийнятих умов експлуатації або значення з протоколу випробувань конкретного матеріалу.
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).
Якщо задано теплопровідні включення, їхні Ψ і χ входять у формулу (1). Калькулятор може визначити Ψ включення в шарі методом скінченних елементів.
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».
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.
Практичні приклади в CadEE.pro з українською озвучкою та субтитрами. Повний урок можна переглянути тут або на YouTube, коротку версію — у Shorts.
Запланований вихід: за Києвом.
Таблиці, з яких беруться значення для розрахунку, — знімками з текстів норм. Натисніть на знімок, щоб відкрити відповідну сторінку документа.
| Документ | Що 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 1 | Rq min житлових і громадських будівель та умови його зниження до 80 % і 75 %. |
| ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.2.3, таблиця 2 | Rq min промислових і сільськогосподарських будівель. |
| ДБН В.2.6-31:2021, додатки А і Б | Температурні 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, В | Теплопровідність матеріалів, коефіцієнти тепловіддачі поверхонь, опір повітряних прошарків. |
| ДСТУ 9191:2022, додатки Г і Д | Табличні лінійні Ψ і точкові χ коефіцієнти типових включень. |