Цементно песчаная стяжка коэффициент теплопроводности – Исследование теплопроводности полусухой цементной стяжки

Н

pilorama-chita.ru

Коэффициенты теплопроводности различных материалов | Холодильное оборудование ИНФРОСТ

www.infrost.ru

Утепление пола — Доктор Лом. Первая помощь при ремонте

Таблица 1. Сравнительная таблица наиболее распространенных вариантов.

Примечания:

1 — Теплоизоляционные стяжки как правило нуждаются в дополнительном выравнивании обычной стяжкой или наливными «самовыравнивающимися» полами.

2 — Плотность насыпных теплоизоляционных материалов зависит от размера зерен — фракций, чем мельче зерна, тем больше плотность и тем больше коэффициент теплопроводности. Кроме того, практически для всех теплоизоляционных материалов (кроме пенопласта) коэффициент теплопроводности зависит от влажности, чем выше влажность материала — тем больше коэффициент теплопроводности. Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем лучше теплоизоляционные свойства материала.

3 — Если толщину теплоизоляции следует определять по расчету, то нагрузка на перекрытие указана для толщины слоя 5 см, чтобы можно было сравнить показатели.

А теперь более подробно рассмотрим представленные варианты, вариант с подогревом полов не рассматривается, так как дополнительные расходы на подогрев пола будут постоянными (в холодное время года) и это не позволяет корректно сравнивать представленные варианты.

1. Стяжка из цементно-песчаного раствора по слою утеплителя.

Обычная стяжка из цементно-песчаного раствора по слою утеплителя является одновременно и выравнивающим и укрепляющим слоем, поэтому толщина такой стяжки принимается не менее 5 см из технологических соображений — чтобы стяжка не растрескивалась. Слой насыпной теплоизоляции можно делать не только из гранулированного шлака, керамзита, вспученного вермикулита и перлита, но и из других материалов, однако приведенные в таблице материалы являются наиболее распространенными. Особенности выполнения цементно-песчаной стяжки изложены отдельно.

2. Теплоизоляционные стяжки.

Теплоизоляционные стяжки можно выполнять, используя не только готовые сухие смеси, а смешивать цемент, воду и теплоизоляционный наполнитель самому. В этом случае можно использовать в качестве наполнителя и керамзит. Однако в этом случае теплопроводность полученной стяжки будет очень сильно зависеть от пропорций цемента и теплоизоляционного наполнителя, чем больше наполнителя, тем ниже прочность стяжки, чем больше цемента, тем выше теплопроводность стяжки. Кроме того, из-за относительно больших размеров заполнителя теплоизоляционные стяжки обладают низкой выравнивающей способностью, чем крупнее наполнитель, тем ниже теплопроводность и тем тяжелее выровнять поверхность такой стяжки, поэтому под напольные покрытия из плитки ПВХ, линолеума, ковролина, а иногда и ламината или паркетной доски требуется дополнительно выравнивать теплоизолирующую стяжку. Правила выполнения теплоизоляционной стяжки практически такие же как и для обычной стяжки.

3. Сухие стяжки.

Так называемые сухие стяжки можно делать только по ровному основанию, т.е. укладывать гипсоволокнистые листы или ДВП сразу на пустотные плиты перекрытия, установленные с перепадами по высоте, с торчащими монтажными петлями — нельзя. Сначала нужно выровнять обычной стяжкой основание пола. Еще один недостаток сухих стяжек — низкая водостойкость. Насыщение гипсоволокнистых или ДВП плит водой приводит не только к повышению теплопроводности, но и к постепенному разрушению теплоизоляционных материалов.

4. Деревянные полы с теплоизоляцией.

Для утепления деревянных полов можно использовать не только рулонные или листовые теплоизоляционные материалы (e, f, g), но так же насыпную теплоизоляцию (a-d) и теплоизоляционные стяжки (2). Теоретически прокладывать теплоизоляцию между лагами вовсе не обязательно, так как воздух — это и есть один из лучших теплоизоляторов, входящий в состав всех приведенных в таблице 1 теплоизоляционных материалов  и чем воздуха в теплоизоляционном материале больше, тем теплоизоляционные свойства материала лучше. Однако сам по себе воздух как теплоизоляционный материал обладает существенными недостатками, главный из которых — подвижность. Например, если в строительных конструкциях будут щели, то воздух будет работать не как теплоизоляция, а как теплоноситель.

При теплотехническом расчете деревянных полов следует учитывать, что теплоизоляционный слой будет не сплошным, а будет состоять из полос, разделенных лагами. Т.е. нужно отдельно рассчитывать теплопотери на лаге и на полосе теплоизоляции или для упрощения и так запутанных расчетов ввести поправочный коэффициент, учитывающий расстояние между лагами, ширину лаг и материал теплоизоляции, например при ширине лаг 10 см и расстоянии между осями лаг 100 см, можно увеличить коэффициент теплопроводности пенопласта на 1.05-1.1, а ширине лаг 10 см и расстоянии между осями лаг 50 см, можно увеличить коэффициент теплопроводности пенопласта на 1.25-1.3. При использовании насыпной теплоизоляции или теплоизоляционной стяжки никакие коэффициенты не нужны, так как коэффициенты теплопроводности материалов насыпной теплоизоляции близки к коэффициенту теплоизоляции древесины.

При утеплении полов над продуваемыми неотапливаемыми подвалами теплоизоляция выполняется как правило несколькими слоями, т.е. плита перекрытия теплоизолируется и сверху и снизу.

Пример теплотехнического расчета.

Толщина слоя теплоизоляции должна определяться по теплотехническому расчету, а чтобы этот самый теплотехнический расчет произвести, нужно знать значения температур над полом и под перекрытием, материал напольного покрытия, количество поступающего от отопления тепла, а также материал и толщину перекрытия. Так как эти данные для разных регионов и разных вариантов устройства перекрытия могут значительно отличаться, то для примера приведу приблизительный (без подробных объяснений) расчет сопротивления теплопередаче.

Дано: многоэтажный дом со стандартными пустотными плитами перекрытия толщиной 220 мм. Плита перекрытия над неотапливаемым продуваемым подвалом утеплена слоем насыпной теплоизоляции из гранулированного шлака толщиной 10 см. По насыпной теплоизоляции сделана выравнивающая стяжка толщиной 6 см на которую уложен линолеум толщиной 5 мм. Регион — Москва. По проекту перекрытие должно быть утеплено снизу пенополистиролом, но строители «забыли» сделать утепление (не часто, но такое бывает).

Требуется: определить толщину слоя теплоизоляции из пенополистирола, который нужно наклеить на потолок подвала.

Решение: по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» средняя температура наиболее холодной пятидневки для Москвы -28°С, температура воздуха в помещении +20°С. Градусо-сутки отопительного периода ГСОП = (20 + -(-3.1)) · 214 = 4943

Требуемое сопротивление теплопередаче по энергосбережению R₀^тр =0.9 · 4.1 = 3.69 м²·°С/Вт

где 0.9 — коэффициент согласно табл. 3 СНиП II-3-79*, 4.1 — сопротивление теплопередаче согласно табл. 1б* СНиП II-3-79*.

Примечание: 1. Если застеклить все проемы в подвале и хорошо подогнать дверь, то расчетный коэффициент будет не 0.9 а 0.75, а это почти 20% снижение теплопотерь через перекрытие.

2. По старым нормам  требуемое сопротивление теплопередаче по энергосбережению для перекрытий жилых помещений над подвалом выходило 1.44, по нормам, принятым на переходный период — 2.16. Это означает с одной стороны, что и отопление в домах, построенных в советский период, рассчитано на такие теплопотери, а с другой стороны, что абсолютное большинство перекрытий над подвалами таких домов по новым нормам нуждается в утеплении. В данном примере мы будем рассчитывать толщину теплоизоляции по нормам, принятым на переходный период.

Требуемое сопротивление теплопередаче по санитарно-гигиеническим нормам R_сг^тр = 0.9(20 +28)/(3 · 8.7) = 1.379 = 1.655 м²·°С/Вт

Расчет следует производить по требуемому сопротивлению теплопередаче по энергосбережению = 2.16.

R₀ = 1/a_н + ∑(Δ_i/λ_i) + 1/a_в

где a_н = 23 Вт/(м²·°С) — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 6* СНиП ll-3-79*;

a_в= 8.7 Вт/(м²·°С) — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 4* СНиП ll-3-79*;

Δ_i — толщина слоя строительной конструкции, м;

λ_i — коэффициент теплопроводности для данного слоя.

Расчетное сопротивление перекрытия R = 1/23 + 0.005/0.17 + 0.06/0.9 + 0.1/0.2 + 0.127 + 1/8.7 = 0.8815 м²·°С/Вт до требуемого значения не хватает 2.16 — 0.8815 = 1.275 м²·°С/Вт, следовательно толщина пенополистирола должна составлять не менее 1.275 · 0.038 = 0.048 м или 5 см. Если рассчитывать по новым нормам, то для дополнительного утепления потребуется слой пенопласта толщиной около 2.81 · 0.038 = 0.107 м или 11 см.

Вот в принципе и все, осталось только выбрать наиболее оптимальный вариант утепления полов.

doctorlom.com

Теплопроводность строительных материалов — Таблица!

domstrousam.ru

5. Теплотехнический расчёт покрытия

Требуется определить сопротивление теплопередачи и толщину теплоизоляционного слоя совмещенного покрытия производственного здания для климатической зоны города Борисова. Конструктивное решение покрытия представлено на рисунке

1 – железобетон, δ=25мм; 2 — полиэтиленовая пленка, δ=0,16мм;

3 – полистиролбетон; 4 – цементно-песчаный раствор, δ=30мм;

5 – гидроизол (4 слоя), δ=6мм; 6 – слой гравия, втопленный в

битумную мастику.

Рис. — Покрытие производственного здания

Несущая конструкция – железобетонная ребристая плита покрытия плотностью 2500 кг/м³, толщина полки – 25 мм, отношение высоты рёбер к расстоянию между гранями следующих рёбер – 0,3.

Пароизоляционный слой – полиэтиленовая плёнка толщиной 0,16 мм.

Теплоизоляционный слой – плиты полистиролбетонные теплоизоляционные плотностью 260 кг/м³.

Стяжка – из цементно-песчаного раствора толщиной 30 мм, плотностью 1800 кг/м³.

Гидроизоляционное покрытие – из 4 слоёв гидроизола общей толщиной 6 мм, плотностью 600 кг/м³.

Защитное покрытие – слой гравия, втопленный в битумную мастику.

Расчетная температура внутреннего воздуха t_в=16 ⁰С, относительная влажность 60%.

Влажностный режим помещения согластно таблице 3 [1] – нормальный, условия эксплуатации ограждения – “Б”.

Расчетное значение коэффициентов теплопроводности λ и теплоусвоения S материалов определяем по таблице А1 [1] для условия эксплуатации ограждения – “Б”:

-железобетон =2,04 Вт/м²⁰С

=19,7 Вт/м²⁰С

-полистиролбетон =0,09 Вт/м²⁰С

=1,38 Вт/м²⁰С

-цементно-песчаный раствор =0,93 Вт/м²⁰С

=11,09 Вт/м²⁰С

-гидроизол =0,17 Вт/м²⁰С

=3,53 Вт/м²⁰С

Нормативное сопротивление для совмещенных покрытий согласно таблице 10 [1], равно 3,0 м^{2 0}С/Вт.

Определяем термическое сопротивление каждого отдельного слоя конструкции по формуле (1):

, (1)

где — толщина слоя, м;

— коэффициент теплопроводности материала однослойной или теплоизоля-

ционного слоя многослойной ограждающей конструкции в условиях экс-

плуатации, принимаемый по таблице А1 [1], Вт/м×°С .

— плиты покрытия:

м²×°С/Вт.

— цементно-песчаной стяжки:

м²×°С/Вт.

— гидроизоляционного ковра:

м²×°С/Вт.

Термическое сопротивление утеплителя определяем по формуле(2):, (2)

где -коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей

конструкции, принимаемый по таблице 1 [1], Вт/м²×°С;

— коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей кон-

струкции для зимних условий, принимаемый по таблице 2 [1], Вт/м²×°С.

м²×°С/Вт.

Термическими сопротивлениями пароизоляционного слоя и защитного слоя пренебрегаем из-за незначительной величины.

Определяем тепловую инерцию покрытия по формуле (3):

, (3)

где– термические сопротивления отдельных слоёв конструкции;

–расчётные коэффициенты теплоусвоения материала слоёв

конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 3,

принимаемые по таблице А1.

=0,012´19,7+2,850´1,38+0,032´11,09+0,035´3,53=4,64 > 4.

Согласно таблице 7 [1] для ограждающих конструкций с тепловой инерцией свыше 4,0 до 7,0 включительно за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принимать среднюю температуру наиболее холодных трех суток с обеспеченностью 0.92, которая в соответствие с таблицей 6 [1] для г. Могилёва равна = –27°С.

Определяем расчётное сопротивление теплопередаче по формуле(4):

, (4)

где – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности

ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху по

таблице 4 [1], = 1;

–расчетный перепад, между температурой внутреннего воздуха

и температурой внутренней поверхности ограждающей конст-

рукции принимаемый по таблице 8 [1], =6,2°С.

–расчётная температура внутреннего воздуха, принимаемая по

таблице 5 [1], °С;

–расчётная температура наружного воздуха, принимаемая по

таблице 6 [1] в зависимости от полученной величины тепловой

инерции, определённой по формуле (3), °С.

м²×°С/Вт.

Экономически целесообразное сопротивление теплопередачеданной конструкции покрытия определяется по формуле (5):

_{, (5)}

где — стоимость тепловой энергии, р./ГДж, принимаемая по дей-

ствующим ценам;

— продолжительность отопительного периода, сут., принимае-

мая по таблице 9 [1];

— средняя за отопительный период температура, °С, наружно-

го воздуха, принимаемая по таблице 9 [1];

— стоимость, р./м³, материала однослойной или теплоизоляци-

оного слоя многослойной ограждающей конструкции, прини-

маемая по действующим ценам;

м²×°С/Вт.

Сравниваем между собой экономически целесообразное сопротивление теплопередаче 1,710 и нормативное сопротивление теплопередаче 3,0. Таким образом, сопротивление теплопередаче рассчитываемой конструкции должно быть не менее нормативного, равного 3,0 м²×°С/Вт, определяемого по таблице 10 [1].

Толщина теплоизоляционного слоя из полистиролбетона при этом должна быть равна:

Принимаем толщину утеплителя 260 мм.

studfiles.net