Арк. 2 · Δp і шари
Арк. 3 · Gk і умова (1)
B6. Повітропроникність стіни: розрахунок Gk за ДСТУ-Н Б В.2.6-191
Запланований вихід: за Києвом.
01Що вимагають норми: Gk не більша за 0,4 кг/(м²·год) для стін житлових і громадських будівель
Повітря, що фільтрується крізь конструкцію, виносить тепло та водяну пару й охолоджує внутрішню поверхню. П. 5.10 ДБН В.2.6-31:2021 вимагає, щоб повітропроникність зовнішніх огороджень відповідала ДСТУ-Н Б В.2.6-191, а той ставить умову (1):
Gk≤Gn(1) ДСТУ-Н Б В.2.6-191
де Gk — розрахункова масова повітропроникність конструкції, кг/(м²·год); Gn — допустима повітропроникність за таблицею 1. Калькулятор застосовує Gn = 0,4 кг/(м²·год) для стін і покриттів житлових і громадських будівель та 0,6 кг/(м²·год) — для промислових.
02Як обчислюють Gk: різниця тисків від вітру й температури, перерахунок кожного шару
Питома вага зовнішнього та внутрішнього повітря визначається за їхньою температурою, формули (4) і (5):
γ=3463273 + t(4), (5) · Н/м³
Розрахункова різниця тисків на поверхнях конструкції складається з гравітаційної та вітрової частин, формула (3):
Δp=(H − hi)(γз − γв)+0,03·γз·v2·βv(3) · Па
де H — висота будівлі, м; hi — висота верхньої межі елемента конструкції, м; v — максимальна із середніх швидкостей вітру за напрямами з повторюваністю 16 % і більше за таблицею 6 ДСТУ-Н Б В.1.1-27, м/с; βv — коефіцієнт за таблицею 2.
Повітропроникність кожного шару перераховується з базової різниці тисків Δp0 таблиці 3 до розрахункової, формула (2), а для послідовних шарів додаються «опори» 1/G, формула (6):
Gi,Δp=Gi,Δp0(ΔpΔp0)ni; Gk=(Σ1Gi,Δp)−1(2), (6)
де Gi,Δp0, ni — повітропроникність шару при базовій різниці тисків, кг/(м²·год), і показник степеня за таблицею 3.
03Роль суцільних шарів: тонка штукатурка важить більше за утеплювач
Формула (6) працює як послідовне з’єднання: загальну повітропроникність визначає найщільніший шар. У прикладі цегляна кладка сама по собі мала б G = 0,81 кг/(м²·год) — удвічі більше за допустиме. Тонкі суцільні шари цементно-піщаного розчину та штукатурки (по 0,039 кг/(м²·год)) знижують Gk до 0,016.
Мінеральна вата майже не опирається фільтрації: 9,9 кг/(м²·год). Тому в розрахунку важливо враховувати лише ті шари, що справді суцільні, а тріщини, незаповнені шви та нещільні примикання в розрахунок фрагмента не входять — їх забезпечують конструктивними рішеннями. Шари, для яких таблиця 3 не має значень (повітряні прошарки, м’які мати, засипки), калькулятор описує окремо й не включає до суми.
04Приклад: цегляна стіна в Києві — Gk = 0,016 при допустимих 0,4 кг/(м²·год)
Звіт окремого розрахунку CadEE.pro для зовнішньої стіни одноквартирного будинку в Києві: 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. H = 10 м, hi = 3 м, місцевість типу Б, tз = −22 °C, tв = 20 °C.
γз = 13,797 і γв = 11,819 Н/м³, v = 2,7 м/с, βv = 0,65, Δp = 7·1,978 + 0,03·13,797·2,7²·0,65 = 15,8 Па. Після перерахунку шарів Gk = 0,016 кг/(м²·год) < Gn = 0,4 кг/(м²·год) — умова (1) виконується.
05Відео: перевірка повітропроникності стіни
Практичні приклади в CadEE.pro з українською озвучкою та субтитрами. Повний урок можна переглянути тут або на YouTube, коротку версію — у Shorts.
06Довідкові дані
Текст ДСТУ-Н Б В.2.6-191:2013 поширюється через каталог «БудСтандарт» і не має загальнодоступної копії, тому таблиці 2 і 3 наведено значеннями, закладеними в калькулятор.
П. 5.10 ДБН В.2.6-31:2021 — повітропроникність за ДСТУ-Н Б В.2.6-191
Таблиця 2 ДСТУ-Н Б В.2.6-191:2013 — коефіцієнт βv за висотою будівлі і типом місцевості
| Висота H, м | А · Б · В |
|---|---|
| 5 | 0,75 · 0,50 · 0,40 |
| 10 | 1,00 · 0,65 · 0,40 |
| 20 | 1,25 · 0,85 · 0,55 |
| 40 | 1,50 · 1,10 · 0,80 |
| 60 | 1,70 · 1,30 · 1,00 |
| 80 | 1,85 · 1,45 · 1,15 |
| 100 | 2,00 · 1,60 · 1,25 |
| 150 | 2,25 · 1,90 · 1,55 |
| 200 | 2,45 · 2,10 · 1,80 |
| 250 | 2,65 · 2,30 · 2,00 |
| 300 | 2,75 · 2,50 · 2,20 |
| 350 | 2,75 · 2,75 · 2,35 |
А — відкриті узбережжя морів, озер і водоймищ, пустелі, степи й лісостепи; Б — міські території, лісові масиви та інші місцевості, рівномірно вкриті перешкодами заввишки понад 10 м; В — міські райони із забудовою будівлями заввишки понад 25 м. Проміжні значення — лінійною інтерполяцією (примітка 3).
Таблиця 3 ДСТУ-Н Б В.2.6-191:2013 — повітропроникність шарів матеріалів
| Матеріал шару | GΔp0 · n |
|---|---|
| Бетон суцільний (без швів) | 0,00051 · 0,8 |
| Газо- та пінозолобетон суцільний (без швів) | 0,48 · 0,8 |
| Вапняк-черепашник | 1,67 · 0,8 |
| Картон будівельний (без швів) | 0,156 · 0,8 |
| Мурування з повнотілої цегли на цементно-піщаному розчині, в одну цеглину і більше | 0,56 · 0,8 |
| Те саме, в половину цеглини | 5,0 · 0,8 |
| Мурування з повнотілої цегли на цементно-шлаковому розчині, в одну цеглину і більше | 1,11 · 0,8 |
| Те саме, в половину цеглини | 10,0 · 0,8 |
| Мурування з керамічної пустотілої цегли на цементно-піщаному розчині, в половину цеглини | 5,0 · 0,8 |
| Мурування з легкобетонного каменя на цементно-піщаному розчині | 0,77 · 0,8 |
| Мурування з легкобетонного каменя на цементно-шлаковому розчині | 10,0 · 0,8 |
| Листи азбестоцементні із закладенням швів | 0,051 · 0,8 |
| Кладка з блоків ніздрюватого бетону 200×200×400 мм | 9,6 · 27,6 · 43,2 · 68,4 при Δp0 = 10 · 30 · 50 · 100 Па; n = 0,8 |
| Те саме з внутрішнім оздобленням вапняно-цементним розчином | 0,312 · 0,9 · 1,08 · 1,98 при Δp0 = 10 · 30 · 50 · 100 Па; n = 0,8 |
| Обшивка з обрізних дощок, з’єднаних впритул, у чверть або шпунт (20–25 мм) | 6,67 · 0,8 |
| Обшиття з гіпсової сухої штукатурки із закладенням швів | 0,5 · 0,8 |
| Плити мінераловатні, γ = 80 кг/м³ (40 мм) | 22,4 · 114,3 · 244,1 · 683,3 при Δp0 = 10 · 30 · 50 · 100 Па; n = 1,5 |
| Целюлозний утеплювач, γ = 35 · 50 · 65 кг/м³ | 125,0 · 32,9 · 14,9; n = 1,5 |
| Ніздрюватий бетон автоклавний · неавтоклавний | 0,005 · 0,05; n = 0,8 |
| Пінополістирол ПСБ (50–100 мм) | 0,127 · 0,65 |
| Плити мінераловатні жорсткі (50 мм) | 5,0 · 1,5 |
| Плити фанерні клеєні без швів (3–4 мм) | 0,0034 · 0,8 |
| Штукатурка на цементно-піщаному розчині по кам’яному або цегляному муруванню | 0,027 · 0,8 |
| Штукатурка вапняна по кам’яному або цегляному муруванню | 0,07 · 0,8 |
Для суцільного піноскла та руберойду калькулятор не має числового значення G з таблиці 3. Повітряні прошарки, м’які мати й плити з мінеральної вати, пухкі матеріали та засипки розрахункових значень не мають.
Пункти норм, на які посилається розрахунок
| Документ | Що визначає |
|---|---|
| ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.10 | Повітропроникність зовнішніх огороджувальних конструкцій — за вимогами ДСТУ-Н Б В.2.6-191. |
| ДСТУ-Н Б В.2.6-191:2013, п. 4, формула (1), таблиця 1 | Умова Gk ≤ Gn і допустима повітропроникність залежно від виду конструкції та будівлі. |
| ДСТУ-Н Б В.2.6-191:2013, п. 5.1, формули (2)–(5), таблиці 2 і 3 | Питома вага повітря, розрахункова різниця тисків, коефіцієнт βv і характеристики повітропроникності матеріалів. |
| ДСТУ-Н Б В.2.6-191:2013, пп. 5.2 і 5.3, формула (6) | Багатошарові конструкції з послідовними шарами та конструкції з неоднорідними ділянками. |
| ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010, таблиця 6 | Швидкість вітру: максимальна із середніх швидкостей за напрямками з повторюваністю 16 % і більше. |