1. CadEE.pro
  2. Теплотехнічний розрахунок
  3. Теплова інерція

Окремий розрахунок · ДСТУ-Н Б В.2.6-190:2013

Теплова інерція D стіни чи покриття: розрахунок і де вона потрібна

Наскільки масивна конструкція згладжує добові коливання температури. Калькулятор обчислює показник теплової інерції D кожного шару та конструкції в цілому за формулами (5)–(7) ДСТУ-Н Б В.2.6-190:2013. Від D залежать мінімальний опір теплопередачі промислових будівель, потреба перевіряти теплостійкість влітку і вибір формули теплозасвоєння підлоги.

Приклад · цегляна стіна з мінеральною ватою

D =7,95

Кладка 380 мм дає D = 4,99, мінеральна вата 180 мм — 2,51. Оскільки D > 4, теплостійкість цієї стіни влітку за приміткою 1 до п. 5.8 ДБН можна не перевіряти.

Масивна стіна: D > 4

01Де застосовується D: три межі з ДБН і ДСТУ

Власного нормованого значення теплова інерція не має, але в трьох вимогах вона визначає, яку норму чи методику застосовувати:

Межа DЩо від неї залежить
D > 1,5 чи D ≤ 1,5Rq min будівель промислового та сільськогосподарського призначення (таблиця 2 ДБН): для легших конструкцій мінімум вищий, наприклад для стін із сухим і нормальним режимом у зоні I — 2,20 замість 1,70 м²·К/Вт.
D > 4 для стін, D > 5 для покриттівТеплостійкість улітку можна не перевіряти (примітка 1 до п. 5.8 ДБН).
D1 ≥ 0,5 чи D1 < 0,5Формула теплозасвоєння підлоги: чи визначає показник лише верхній шар покриття, чи й основа під ним (п. 6.3 ДСТУ-Н Б В.2.6-190).

02Як обчислюють D: опір шару, помножений на коефіцієнт теплозасвоєння матеріалу

Для кожного шару визначають термічний опір, формула (7), і теплову інерцію як добуток опору на коефіцієнт теплозасвоєння матеріалу, формула (5). Інерція конструкції — сума інерцій шарів, формула (6):

Ri=diλi; Di=Ri·si; D=Σ Di(7), (5), (6)

де di — товщина шару, м; λi — теплопровідність, Вт/(м·К); si — коефіцієнт теплозасвоєння матеріалу при періоді 24 год, Вт/(м²·К), за таблицею А.1 ДСТУ 9191:2022. Для шару з кількох матеріалів λ і s усереднюють за їхніми площами чи об’ємами (пп. 4.10, 4.11); для повітряних прошарків s = 0.

03Що означає величина D: чим більша інерція, тим сильніше згасають коливання

У формулі (3) ДСТУ-Н Б В.2.6-190 є множник eD/√2: за незмінності інших параметрів формули він зростає приблизно вдвічі на кожну одиницю D. Повне затухання залежить і від інших множників, тож D сама по собі не гарантує температурного режиму приміщення. Загалом масивні стіни з цегли чи бетону з великим D майже не передають у приміщення денне сонячне нагрівання, а легкі каркасні конструкції з тонкою обшивкою мають мале D, і для них перевірка теплостійкості влітку обов’язкова.

Утеплювач має малий s, але великий R, тому його внесок у D помітний: у прикладі 180 мм мінеральної вати дають третину загальної інерції.

04Приклад: цегляна стіна з мінватою — D = 7,95, перевірка влітку не потрібна

Звіт окремого розрахунку CadEE.pro для стіни з 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. Характеристики матеріалів у звіті прийнято для умов експлуатації А.

D = 0,029·8,95 + 0,543·9,2 + 0,013·9,6 + 3,75·0,67 + 0,007·9,6 = 0,26 + 4,99 + 0,13 + 2,51 + 0,06 = 7,95. Стіна масивна: D перевищує 4, і за приміткою 1 до п. 5.8 ДБН перевірку теплостійкості влітку для неї можна не виконувати.

05Відео: теплова інерція 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 з норм

Формули й таблиці, на яких побудовано розрахунок, — знімками з текстів норм. Натисніть на знімок, щоб відкрити документ.

Формули (5)–(7) ДСТУ-Н Б В.2.6-190:2013 — теплова інерція шару й конструкції

ДСТУ-Н Б В.2.6-190:2013: теплова інерція однорідного шару D = R·s, формула (5); теплова інерція багатошарової конструкції — сума інерцій шарів, формула (6), п. 4.6; тепловий опір шару Ri = δi/λip, формула (7), п. 4.7.
ДСТУ-Н Б В.2.6-190:2013, пп. 4.5–4.7, формули (5)–(7) (с. 6).

Таблиця А.1 ДСТУ 9191:2022 — коефіцієнт теплозасвоєння s матеріалів (перша сторінка)

Перша сторінка таблиці А.1 ДСТУ 9191:2022; стовпці 10 і 11 — коефіцієнт теплозасвоєння s для умов А і Б, Вт/(м²·К): мінеральна вата на основі базальтового волокна від 0,29 (30 кг/м³) до 0,84 (225 кг/м³) для умов А; на основі скляного волокна від 0,19 до 0,43; спінений пінополістирол від 0,28 до 0,85.
ДСТУ 9191:2022, додаток А, таблиця А.1 (с. 9). Повна таблиця займає дев’ять сторінок — відкрийте документ.

Таблиця 2 ДБН В.2.6-31:2021 — Rq min промислових будівель для D > 1,5 і D ≤ 1,5

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. 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. Перекриття над проїздами й неопалюваними підвалами: 1,90 і 1,80, 2,40 і 2,20.
ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.2.3, таблиця 2 (с. 8).

П. 5.8 ДБН В.2.6-31:2021 — коли теплостійкість улітку можна не перевіряти

Пункт 5.8 ДБН В.2.6-31:2021: умови теплостійкості Aθ,si ≤ 1,5 (7) і Aθ,int ≤ 1,5 (8). Примітка 1: теплостійкість у літній період можна не перевіряти для плоских вентильованих покриттів, перекриттів неопалюваних горищ і фасадної теплоізоляції з вентильованим прошарком, або якщо середня температура найжаркішого місяця менша за 21 °C, стіна має D більше 4, покриття — D більше 5.
ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.8 (с. 10).

Пункти норм, на які посилається розрахунок

ДокументРоль показника D
ДСТУ-Н Б В.2.6-190:2013, пп. 4.5–4.11, формули (5)–(7)Термічний опір і теплова інерція шарів, у тому числі шарів з кількох матеріалів.
ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.2.3, таблиця 2Rq min будівель промислового та сільськогосподарського призначення різний для конструкцій з D > 1,5 і D ≤ 1,5.
ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.8, примітка 1Теплостійкість у літній період можна не перевіряти для стін з D > 4 і покриттів з D > 5.
ДСТУ-Н Б В.2.6-190:2013, п. 6.3Формула теплозасвоєння підлоги залежить від теплової інерції верхніх шарів.
ДСТУ 9191:2022, додаток АТеплопровідність λ і коефіцієнт теплозасвоєння s матеріалів.