Пример теплорасчета утепления кровли мансарды
Дано: район строительства — Московская обл., конструкция кровли (рис. 15);
Рис. 15. Иллюстрация к тепловому расчету
— асбестоцементные волнистые листы, δ1 = 0,01 м, δi = 52 Вт/м∙град;
— обрешетка из хвойных пород дерева, δ2 = 0,025 м, δi = 0,35 Вт/м∙град;
— воздушная прослойка Rпр = 0,15 м2 град/Вт при толщине 2 см;
— утеплитель — минераловатные плиты с объемным весом 50 кг/м3, δут = 0,06, либо плиты из пенополиуретана λут = 0,04 Вт/м∙град;
— пароизоляция — один слой толя δ3 = 0,003; λ3 = 0,17 Вт/м∙град;
— подвесной потолок из фанеры δ4 = 0,01; λ4 = 0,18 Вт/м∙град.
Решение. По карте влажности и условиям эксплуатации (см. приложение
1) определяем, что наш район строительства относится к группе Б. На основании этого определяем по табл. все коэффициенты теплопроводности (конкретно для каждого слоя ставим их в «дано»).
1. Находим требуемое сопротивление, где внутреннюю температуру принимаем равной 21°, наружную — минус 32°:
Rтр = (tв — tн)/26,1 = (21 + 32)/26,1 = 2,03 м2∙град/Вт
2. Находим расчетное теплосопротивление:
Rрac = 3Rтр = 3∙2,03 = 6,09 м2∙град/Вт
3. Находим толщину утеплителя из минераловатной плиты:
δут = [Rрас — ((1/8,7) + Rпр + (δ1/λ1) + (δ2/λ2) + (δ3/λ3) + (δ4/λ4)+ 1/12)]∙λут = (6,09 — (1/8,7) — 0,15 — (0,01/0,52) — (0,025/0,35) — (0,003/0,17) — (0,01/0,18) — 1/12)∙0,06 = 0,33 ~= 35 см
Толщина утеплителя получилась несколько великоватой, заменим утеплитель из минеральной ваты на полиуретан. Тогда толщина утепляющего слоя составит:
δут = (6,09 — (1/8,7) — 0,15 — (0,01/0,52) — (0,025/0,35) — (0,003/0,17) — (0,01/0,18) — 1/12)∙0,04 = 0,22 ~= 25 см
Для того чтобы читатель убедился в правомерности упрощенного теплорасчета, сообщим, что в Германии толщина утеплителя из минераловатных плит по последним нормам принимается равной 20 см, против 10 см старых норм. У нас толщина слоя этого утеплителя получилась 35 см, но и климат нашего Подмосковья (для него мы и считали) гораздо жестче. Значит, читатель может смело воспользоваться нашим теплорасчетом.
Если теплая мансарда не имеет вертикальных стен, то весь расчет ведут по этой схеме. Расчет вертикальных стенок и стен фронтонов ведут аналогично, но расчетное теплосопротивление вычисляют с коэффициентом 2, а не 3.
Расчет утепления перекрытия между домом и холодным чердаком делают аналогично приведенному выше.
Вентиляция
Вентиляция неутепленных чердаков осуществляется через слуховые окна и специально подготовленные продухи, расположенные на противоположных скатах кровли (рис. 16).
Рис. 16. Вентиляция холодных чердаков
Площадь сечения слуховых окон и продухов должна быть не менее 1/300-1/500 площади чердака. Вентиляция помогает поддерживать утеплитель в сухом состоянии.
Выполнить вентиляцию в утепленной мансарде гораздо сложнее. Вентиляцию разделяют на два вида: естественную и принудительную. Естественная вентиляция представляет собой канал, у которого нижний конец введен в помещение и призван засасывать воздух, верхний — выведен на крышу здания (рис. 7) и выпускает воздух в атмосферу. Такая вентиляция работает благодаря разности давлений теплого внутреннего воздуха и холодного наружного. Выполнять вентиляционный канал нужно во внутренней, то есть теплой, стене. При неимении в доме внутренних стен допускается выполнять канал во внешней стене, но он должен быть обязательно утеплен. Желательно в верхней его части разместить электролампочку мощностью 15 Вт, либо какой-нибудь другой нагревательный элемент. Лампочка будет подогревать воздух вокруг себя, он естественно будет подниматься вверх, подсасывая нижний воздух. Такая вентиляция будет работать даже в холодной стене. Вентиляционный канал обычно выполняют сечением 12х12 см. Естественная вентиляция проще в изготовлении и эксплуатации, чем принудительная. Но она очень неэкономична по отношению к тепловому режиму здания. Чем больше разность наружных и внутренних температур воздуха, тем эффективнее работает вентиляция. А именно в этот период важно сохранить тепло в здании. Для предотвращения излишней потери тепла на воздухоприемнике вытяжки устанавливают регулируемую заслонку. Регулирование отсоса воздуха осуществляют вручную.