1. CadEE.pro
  2. Теплотехнічний розрахунок
  3. Температурний перепад на поверхні

Окремий розрахунок · ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.4

Температура внутрішньої поверхні: перевірка перепаду Δθ за ДБН

Наскільки внутрішня поверхня стіни, покриття чи перекриття холодніша за повітря в приміщенні. Калькулятор будує розподіл температури по шарах і перевіряє санітарно-гігієнічну умову (5) ДБН В.2.6-31:2021: перепад Δθint-si не більший за допустимий з таблиці 3 — для стін житлових будинків 4 °C.

Приклад · цегляна стіна, Київ

Δθint-si =1,13°C

Допустимо для стіни житлового будинку: Δθint-si,max = 4,0 °C (таблиця 3 ДБН). Температура поверхні θsi = 18,87 °C за θe = −22 °C.

Умова (5) виконується

01Що вимагає ДБН: поверхня не набагато холодніша за повітря

Холодна внутрішня поверхня створює дискомфорт через радіаційне охолодження людини і підвищує ризик її зволоження. Тому п. 5.1 ДБН В.2.6-31:2021 окремо від вимоги до опору теплопередачі обмежує різницю між температурою повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні:

Δθint-si≤Δθint-si,max(5) ДБН

Умова обов’язкова для зовнішніх конструкцій і для внутрішніх конструкцій між приміщеннями з різницею температур 4 °C і більше, зокрема для конструкцій зі зниженим за пп. 5.2.1–5.2.2 опором.

02Допустимі перепади: 4,0 °C для стін, 3,0 °C для покриттів, 2,0 °C для підлог житлових будинків

Δθint-si,max, °C (таблиця 3 ДБН): стіни · покриття й горищні перекриття · перекриття над зовнішнім повітрям, неопалюваними підвалами та підлоги на ґрунті
Призначення будівліСтіни · покриття · перекриття і підлоги
Житлові, заклади дошкільної освіти, освіти та охорони здоров’я4,0 · 3,0 · 2,0
Інші нежитлові, адміністративні та побутові (крім приміщень з вологим і мокрим режимом)5,0 · 4,0 · 2,5
Виробничі з сухим і нормальним режимом7,0 · 5,0 · 2,5
Виробничі з вологим і мокрим режимомθint − θD · 0,8(θint − θD) · 2,5
Виробничі з надлишками тепла понад 23 Вт/м³12 · 12 · 2,5

Стіни включають і світлопрозорі фасади. θD — температура точки роси. Оригінал — таблиця 3 ДБН у довідковому розділі.

03Як обчислюють перепад: різниця температур, поділена на hsi і опір конструкції

Температура у площині, до якої від внутрішньої поверхні накопичується термічний опір Rx, визначається зі стаціонарного теплового потоку крізь конструкцію (формула (5) ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013):

θx=θint−θint − θeRΣ(1hsi+Rx)°C

де θint — розрахункова температура повітря приміщення за таблицею Б.2 ДБН, °C; θe — розрахункова температура зовнішнього повітря за таблицею Б.4: −22 °C для зони I і −19 °C для зони II; RΣ — опір теплопередачі конструкції, м²·К/Вт; hsi — коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні за таблицею Б ДСТУ 9191:2022, Вт/(м²·К).

На внутрішній поверхні Rx = 0, тому перепад дорівнює:

Δθint-si=θint−θsi=θint − θehsi · RΣ°C

04Розрахунок крок за кроком: опір, температури на межах шарів, перепад

  1. Умови та опір конструкції

    Приймаються θint за призначенням будівлі, θe за температурною зоною міста та hsi за типом конструкції. Опір RΣ обчислюється так само, як в окремому розрахунку опору теплопередачі.

  2. Температура на межах шарів

    Для кожної межі визначається накопичений опір Rx і температура θx. Звіт містить усі формули й графік розподілу температури в товщі конструкції.

  3. Перепад і перевірка

    Обчислюється Δθint-si, з таблиці 3 приймається допустиме значення, і звіт фіксує виконання або невиконання умови (5).

05Коли умова жорстка: для утепленої стіни — майже ніколи, для перекриття над проїздом — так

З формули видно, що умова (5) рівнозначна мінімальному опору RΣ ≥ (θint − θe)/(hsi·Δθint-si,max). Для стіни житлового будинку в зоні I це лише 42/(8,7·4) ≈ 1,21 м²·К/Вт, тому стіна, що відповідає мінімуму Rq min = 4,00, виконує її з великим запасом.

Для перекриття над проїздом умова значно жорсткіша: hsi = 5,9 Вт/(м²·К), Δθint-si,max = 2,0 °C, і потрібно вже RΣ ≥ 42/(5,9·2) ≈ 3,56 м²·К/Вт.

Наведені формули й приклад стосуються однорідного основного поля: калькулятор визначає температуру поверхні одновимірного фрагмента. Для неоднорідної огорожі включення враховують окремо і перевіряють, чи застосовний підсумковий висновок. Температуру в кутах, укосах і біля включень визначає умова (6) і розрахунок двовимірного температурного поля; її порівнюють з температурою точки роси.

06Приклад: цегляна стіна в Києві — поверхня 18,87 °C, перепад 1,13 °C при допустимих 4,0 °C

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. θint = 20 °C, θe = −22 °C.

RΣ = 4,267 м²·К/Вт, θsi = 20 − 42/4,267·(1/8,7) = 18,87 °C, Δθint-si = 1,13 °C < 4,0 °C — умова (5) виконується. Майже весь перепад температури припадає на утеплювач: на межах мінеральної вати температура змінюється від 13,9 до −21,5 °C.

07Відео: температура поверхні та допустимий перепад

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 й формули, з яких беруться значення для розрахунку, — знімками з текстів норм. Натисніть на знімок, щоб відкрити документ.

Таблиця 3 ДБН В.2.6-31:2021 — допустимий перепад Δθint-si,max

Таблиця 3 ДБН В.2.6-31:2021, допустима різниця між температурою внутрішнього повітря і приведеною температурою внутрішньої поверхні, °C, для стін, покриттів і перекриттів неопалюваних горищ, перекриттів над зовнішнім повітрям, неопалюваними підвалами та підлог на ґрунті: житлові будівлі, заклади дошкільної освіти, освіти та охорони здоров’я — 4,0; 3,0; 2,0; нежитлові, адміністративні та побутові — 5,0; 4,0; 2,5; виробничі з сухим і нормальним режимом — 7,0; 5,0; 2,5; виробничі з вологим і мокрим режимом — θint − θD; 0,8(θint − θD); 2,5; виробничі з надлишками тепла — 12; 12; 2,5.
ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.4, таблиця 3 (с. 9).

Таблиці Б.2–Б.4 ДБН В.2.6-31:2021 — температура приміщень і зовнішнього повітря

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.
ДБН В.2.6-31:2021, додаток Б, таблиці Б.2 і Б.3 (с. 17).
Таблиця Б.4 ДБН В.2.6-31:2021, розрахункова температура зовнішнього повітря: температурна зона I — мінус 22 °C, зона II — мінус 19 °C.
ДБН В.2.6-31:2021, додаток Б, таблиця Б.4 (с. 17). Зону визначають за картою додатка А.

Таблиця Б ДСТУ 9191:2022 — коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні hsi

Таблиця Б ДСТУ 9191:2022, коефіцієнти тепловіддачі hsi і hse, Вт/(м²·К): зовнішні стіни 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 5,9 і від 6 до 17; перекриття над зовнішнім повітрям (еркери, проїзди) 5,9 і 23.
ДСТУ 9191:2022, додаток Б (с. 18).

Формула (5) ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013 — розподіл температури по товщині конструкції

Пункти 4.2.4.2–4.2.4.4 ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013: розподіл температур по товщині конструкції t(x) = tв − (tв − tз)/RΣ · (1/αв + Rx), формула (5), з поясненнями позначень.
ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013, пп. 4.2.4.2–4.2.4.4, формула (5) (с. 3).

Пункти норм, на які посилається розрахунок

ДокументЩо визначає
ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.1, формула (5)Обов’язкова умова Δθint-si ≤ Δθint-si,max для зовнішніх конструкцій і внутрішніх з різницею температур 4 °C і більше.
ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.4, таблиця 3Δθint-si,max залежно від призначення будівлі та виду конструкції.
ДБН В.2.6-31:2021, додаток Б, таблиці Б.2 і Б.4Розрахункові θint за призначенням будівлі та θe за температурною зоною.
ДСТУ 9191:2022, додаток БКоефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні hsi.
ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013, формула (5)Розподіл температури по товщі конструкції, яким калькулятор визначає температуру поверхні та меж шарів.