При изградњи приватних и стамбених зграда потребно је узети у обзир многе факторе и поштовати велики број норми и стандарда. Поред тога, пре изградње се израђује план куће, израчунавају се оптерећења на носећим конструкцијама (темељ, зидови, подови), комуникације и отпорност на топлоту. Прорачун отпорности на пренос топлоте није мање важан од остатка. То не зависи само од тога колико ће бити топла кућа и, као резултат, уштеде енергије, већ и снаге и поузданости конструкције. Напокон, зидови и други елементи могу га замрзнути. Цикли замрзавања и одмрзавања уништавају грађевински материјал и доводе до пропадања и пропадања зграда.
Топлотна проводљивост
Било који материјал је у стању да проведе топлоту. Овај процес се изводи због кретања честица, које преносе промену температуре. Што су ближи један другом, бржи је процес преноса топлоте. Тако се гушће твари и твари хладе или загријавају много брже. Густина преноса топлоте првенствено зависи од густине. Изражава се нумерички путем коефицијента топлотне проводљивости. Означен је симболом λ и мери се у В / (м * ° Ц). Што је већи овај коефицијент, већа је и топлотна проводљивост материјала. Инверзија топлотне проводљивости је топлотни отпор. То се мери у (м2 * ° Ц) / В и означено је словом Р.
Примена концепата у грађевинарству
За одређивање топлотних изолационих својстава грађевинског материјала користите коефицијент отпорности на пренос топлоте. Његова вредност за разне материјале дата је у готово свим грађевинским именицима.
Будући да већина модерних зграда има вишеслојну зидну структуру, која се састоји од неколико слојева различитих материјала (спољни малтер, изолација, зид, унутрашњи малтер), уводи се концепт као што је смањена отпорност на пренос топлоте. Израчунава се на исти начин, али у прорачунима узимамо хомогени аналог вишеслојног зида, који преноси исту количину топлоте одређено време и при истој температурној разлици у затвореном и вани.
Смањени отпор израчунава се не за 1 квадратни квадрат, већ за целу структуру или неки њен део. Резимира топлотну проводљивост свих зидних материјала.
Топлински отпор конструкција
Сви спољни зидови, врата, прозори, кров су оградне конструкције. А пошто на различите начине штите кућу од хладноће (имају различит коефицијент топлотне проводљивости), отпор отпорности овојнице на зграду појединачно се израчунава за њих. Ове конструкције укључују унутрашње зидове, преграде и таванице, ако просторије имају температурну разлику. То се односи на просторије у којима је разлика у температури значајна. Они укључују следеће незагреване делове куће:
- Гаража (ако се налази непосредно уз кућу).
- Предсобље
- Веранда.
- Остава
- Поткровље.
- Подрум.
Ако се ове просторије не греју, мора се изоловати и зид између њих и дневног боравка, као и спољни зидови.
Топлински отпор прозора
У ваздуху су честице које учествују у преносу топлоте смештене на знатној удаљености једна од друге, и самим тим је ваздух изолован у затвореном простору најбоља изолација.Стога су сви дрвени прозори били израђени са два реда крила. Због ваздушног зазора између рамова, отпор прозора топлоте на прозорима расте. Исти принцип важи и за улазна врата у приватној кући. Да би се створио такав отвор за ваздух, два врата су постављена на одређеној удаљености једно од другог или је направљена гардероба.
Овај принцип је остао и код модерних пластичних прозора. Једина разлика је у томе што се висока отпорност на преношење топлоте двоструко остакљених прозора постиже не због ваздушног отвора, већ због затворених стаклених комора из којих се издува ваздух. У таквим коморама се празни ваздух и практично нема честица, што значи да нема шта да пренесе температуру. Стога су својства топлотне изолације модерних прозора са двоструким остакљењем много већа од оних старих дрвених прозора. Топлотни отпор таквог стакла је 0,4 (м2 * ° Ц) / В.
Модерна улазна врата за приватне куће имају вишеслојну структуру са једним или више слојева изолације. Поред тога, додатна отпорност на топлоту обезбеђује се уградњом гумених или силиконских заптивача. Захваљујући томе врата постају готово непропусна и постављање другог није потребно.
Прорачун топлотног отпора
Прорачун отпорности на пренос топлоте омогућава процену губитка топлоте у В и израчунавање потребне додатне изолације и губитка топлоте. Захваљујући томе, можете правилно одабрати потребан капацитет грејне опреме и избећи непотребне трошкове за моћнију опрему или изворе енергије.
Ради јасноће израчунавамо топлотни отпор зида куће од црвене керамичке опеке. Споља, зидови ће бити изолирани екструдираном полистиренском пеном дебљине 10 цм, а дебљина зида биће две цигле - 50 цм.
Отпор преноса топлоте израчунава се формулом Р = д / λ, где је д дебљина материјала, а λ коефицијент топлотне проводљивости материјала. Из грађевинског именика је познато да је за керамичке цигле λ = 0,56 В / (м * ° Ц), а за екструдирану полистиренску пену λ = 0,036 В / (м * ° Ц). Дакле, Р (зидање) = 0,5 / 0,56 = 0,89 (м2* ° Ц) / В и Р (екструдирана полистиренска пена) = 0,1 / 0,036 = 2,8 (м2* ° Ц) / В. Да бисте сазнали укупну топлотну отпорност зида, морате додати ове две вредности: Р = 3,59 (м2* ° Ц) / В.
Табела топлотне отпорности грађевинских материјала
Све потребне информације за појединачне прорачуне одређених зграда дају се у табели за отпорност на пренос топлоте у наставку. Горњи прорачун узорка, у комбинацији са подацима из табеле, такође се може користити за процену губитка топлотне енергије. Да бисте то учинили, користите формулу К = С * Т / Р, где је С површина овојнице зграде, а Т је разлика температуре на улици и у просторији. У табели су приказани подаци за зид дебљине 1 метар.
| Материјал | Р, (м2 * ° Ц) / З |
| Армирани бетон | 0,58 |
| Блокови од проширених глина | 1,5-5,9 |
| Керамичка цигла | 1,8 |
| Силикатна цигла | 1,4 |
| Блокови од газираног бетона | 3,4-12,29 |
| Бор | 5,6 |
| Минерална вуна | 14,3-20,8 |
| Експандирани полистирен | 20-32,3 |
| Екструдирани стиропор | 27,8 |
| Полиуретанска пена | 24,4-50 |
Топле конструкције, методе, материјали
Да би се повећала отпорност на пренос топлоте целе структуре приватне куће, по правилу се користе грађевински материјали са ниским коефицијентом топлотне проводљивости. Захваљујући уводу нове технологије у грађевинарству све је више таквих материјала. Међу њима се могу издвојити најпопуларније:
- Дрво.
- Сендвич плоче.
- Керамички блок.
- Блок од експандиране глине.
- Блок газираног бетона.
- Пена блок.
- Полистиренски бетонски блок итд.
Дрво је веома топао, еколошки прихватљив материјал. Стога се многи у изградњи приватне куће одлуче за то. То може бити кућа од брвнара или заобљени трупац или правоугаона греда. Као материјал се углавном користе бор, смрека или кедар.Ипак је прилично каприциозан материјал и захтева додатне мере заштите од атмосферских утицаја и инсеката.
Сендвич плоче су прилично нов производ на домаћем тржишту грађевинских материјала. Ипак, његова популарност у приватној изградњи је у последње време порасла. На крају крајева, његове главне предности су релативно ниска цена и добра отпорност на пренос топлоте. То се постиже захваљујући његовој структури. Са спољашње стране налази се тврди лим (ОСБ плоче, шперплоча, метални профил), а изнутра је пенаста изолација или минерална вуна.
Грађевни блокови
Висока отпорност на пренос топлоте свих грађевинских блокова постиже се због постојања у њиховој структури ваздушних комора или пенасте конструкције. Тако, на пример, неки керамички и други типови блокова имају посебне отворе који се приликом полагања зида изводе паралелно са њим. Тако се стварају затворене коморе са ваздухом, што је прилично ефикасна мера опструкције преноса топлоте.
У осталим грађевним блоковима, висока отпорност на пренос топлоте лежи у порозној структури. То се може постићи разним методама. У блоковима од газираног бетона од пенастог бетона ствара се порозна структура услед хемијске реакције. Други начин је да се у цементну смешу дода порозни материјал. Користи се у производњи полистиренских бетона и блокова од експандиране глине.
Нијансе употребе изолације
Ако отпор преноса топлоте на зиду није довољан за дату регију, тада се гријачи могу користити као додатна мера. Изолација зида се по правилу врши споља, али по потреби може се користити и на унутрашњој страни носивих зидова.
До данас постоји много различитих грејача међу којима су најпопуларнији:
- Минерална вуна.
- Полиуретанска пена.
- Стиропор.
- Екструдирана полистиренска пена.
- Пенасто стакло итд.
Сви имају врло низак коефицијент топлотне проводљивости, па је за изолацију већине зидова обично довољна дебљина од 5-10 мм. Али истовремено треба узети у обзир и такав фактор као што је паропропусност изолационог и зидног материјала. Према правилима, овај индикатор би требало да расте према споља. Стога је изолација зидова од газираног бетона или пенастог бетона могућа само уз помоћ минералне вуне. За такве зидове могу се користити и други грејачи ако је између зида и грејача направљен посебан отвор за вентилацију.
Закључак
Термичка отпорност материјала важан је фактор који треба узети у обзир током изградње. Али, по правилу, топлији је зидни материјал, мања је густина и чврстоћа на притисак. То треба узети у обзир при планирању куће.
