Yksityis- ja kerrostaloja rakennettaessa on otettava huomioon monet tekijät ja suuri määrä normeja ja normeja. Lisäksi rakennussuunnitelma laaditaan ennen rakentamista, laskelmat tehdään tukirakenteiden (perusta, seinät, lattiat), tietoliikenteen ja lämmönkestävyyden kuormitukselle. Lämmönsiirtovastuksen laskenta on yhtä tärkeätä kuin muu. Se riippuu paitsi siitä, kuinka lämmin talo on, ja sen seurauksena energiansäästöistä, mutta myös rakenteen lujuudesta ja luotettavuudesta. Loppujen lopuksi seinät ja muut elementit voivat jäätyä. Jäätymis- ja sulatusjaksot tuhoavat rakennusmateriaalia ja johtavat rakennusten pilaantumiseen ja romahtamiseen.
Lämmönjohtavuus
Mikä tahansa materiaali pystyy johtamaan lämpöä. Tämä prosessi suoritetaan lämpötilan muutoksen välittävien hiukkasten liikkumisen takia. Mitä lähempänä niitä ovat toisiaan, sitä nopeampi lämmönsiirtoprosessi. Siksi tiheämmät materiaalit ja aineet jäähtyvät tai kuumenevat paljon nopeammin. Lämpötilan voimakkuus määrää ensisijaisesti tiheys. Se ilmaistaan numeerisesti lämmönjohtavuuskertoimen avulla. Sitä merkitään symbolilla λ ja se mitataan W / (m * ° C). Mitä suurempi tämä kerroin on, sitä suurempi on materiaalin lämmönjohtavuus. Lämmönjohtavuuden käänteinen on lämmönkestävyys. Se mitataan (m2 * ° C) / W ja on merkitty kirjaimella R.
Käsitteiden soveltaminen rakentamisessa
Rakennusmateriaalin lämmöneristysominaisuuksien määrittämiseksi on käytettävä lämmönsiirtokestävyyskerrointa. Sen arvo erilaisille materiaaleille annetaan melkein kaikissa rakennushakemistoissa.
Koska useimmissa nykyaikaisissa rakennuksissa on monikerroksinen seinärakenne, joka koostuu useista kerroksista eri materiaaleja (ulkoinen rappaus, eristys, seinä, sisärappaus), otetaan käyttöön konsepti, kuten vähentynyt lämmönsiirtokestävyys. Se lasketaan samalla tavalla, mutta laskelmissa otamme monikerroksisen seinän homogeenisen analogin, joka välittää saman määrän lämpöä tietyn ajan ja samalla lämpötilaerolla sisä- ja ulkotiloissa.
Alennettua vastusta ei lasketa 1 neliömetrille, vaan koko rakenteelle tai sen osalle. Se on yhteenveto kaikkien seinämateriaalien lämmönjohtavuudesta.
Rakenteiden lämpövastus
Kaikki ulkoseinät, ovet, ikkunat, katto ovat suljettuja rakenteita. Ja koska ne suojaavat taloa kylmältä eri tavoin (niillä on erilainen lämmönjohtavuuskerroin), niin rakennuksen vaipan lämmönsiirtovastukset lasketaan heille erikseen. Nämä rakenteet sisältävät sisäseinät, väliseinät ja katot, jos huoneissa on lämpötilaero. Tämä tarkoittaa huoneita, joissa lämpötilaero on merkittävä. Niihin kuuluvat seuraavat talon lämmittämättömät osat:
- Autotalli (jos se on suoraan talon vieressä).
- Käytävällä.
- Veranta.
- Ruokakomero.
- Ullakko.
- Kellarissa.
Jos näitä huoneita ei ole lämmitetty, myös niiden ja asuintilojen välinen seinä on eristettävä samoin kuin ulkoseinät.
Ikkunoiden lämmönkestävyys
Ilmassa lämmönsiirtoon osallistuvat hiukkaset sijaitsevat huomattavan etäisyyden päässä toisistaan, ja siksi suljetussa tilassa eristetty ilma on paras eristys.Siksi kaikki puiset ikkunat tehtiin aiemmin kahdella siipirivillä. Runkojen välisen ilmaraon takia ikkunoiden lämmönsiirtovastukset lisääntyvät. Sama periaate koskee omakotitalon ulko-ovia. Tällaisen ilmaraon luomiseksi asetetaan kaksi ovea tietylle etäisyydelle toisistaan tai tehdään pukuhuone.
Tämä periaate on pysynyt nykyaikaisissa muovi-ikkunoissa. Ainoa ero on kaksinkertaisten ikkunoiden korkea lämmönsiirtonkestävyys, joka ei saavuteta ilmaraon takia, vaan suljettujen lasikammioiden takia, josta ilma pumpataan. Tällaisissa kammioissa ilma poistuu eikä hiukkasia ole käytännössä, mikä tarkoittaa, että mitään lämpötilaa ei välitetä. Siksi nykyaikaisten kaksoisikkunoiden lämmöneristysominaisuudet ovat paljon korkeammat kuin vanhojen puiset ikkunat. Tällaisen kaksoisikkunan lämpövastus on 0,4 (m2 * ° C) / W.
Yksityiskodien nykyaikaisilla sisäänkäyntiovilla on monikerrosrakenne, jossa on yksi tai useampi eristyskerros. Lisäksi ylimääräinen lämmönkestävyys saadaan aikaan asentamalla kumi- tai silikonitiivisteitä. Tämän ansiosta ovesta tulee melkein tiivis, eikä toisen asennusta tarvita.
Lämmönkestävyyden laskeminen
Lämmönsiirtovastuksen laskeminen antaa sinun arvioida lämpöhäviöt W: ssä ja laskea tarvittava lisäeristys ja lämpöhäviöt. Tämän ansiosta voit valita oikein tarvittavan lämmityslaitteiden kapasiteetin ja välttää tarpeettomia kuluja voimakkaammille laitteille tai energialähteille.
Selvyyden vuoksi laskemme punaisesta keraamisesta tiilistä valmistetun talon seinämän lämpövastuksen. Ulkopuolella seinät eristetään suulakepuristetulla polystyreenivaahdolla, jonka paksuus on 10 cm, seinämän paksuus on kaksi tiiliä - 50 cm.
Lämmönsiirtoresistanssi lasketaan kaavalla R = d / λ, missä d on materiaalin paksuus ja λ on materiaalin lämmönjohtavuuskerroin. Rakennushakemistosta tiedetään, että keraamisille tiileille λ = 0,56 W / (m * ° C) ja suulakepuristetulle polystyreenivaahdolle λ = 0,036 W / (m * ° C). Siten R (muuraus) = 0,5 / 0,56 = 0,89 (m2* ° C) / W ja R (suulakepuristettu polystyreenivaahto) = 0,1 / 0,036 = 2,8 (m2* ° C) / W. Seinän kokonaislämmönkestävyyden selvittämiseksi sinun on lisättävä nämä kaksi arvoa: R = 3,59 (m2* ° C) / W.
Rakennusmateriaalien lämpövastustaulukko
Kaikki tarvittavat tiedot yksittäisten rakennusten yksittäisistä laskelmista löytyvät alla olevasta lämmönsiirtovastuksen taulukosta. Yllä olevaa näytelaskelmaa yhdessä taulukon tietojen kanssa voidaan myös käyttää lämpöenergian menetyksen arviointiin. Tee tämä käyttämällä kaavaa Q = S * T / R, missä S on rakennuksen vaipan pinta-ala ja T on lämpötilaero kadulla ja huoneessa. Taulukossa on tiedot metrin paksuisesta seinästä.
materiaali | R, (m2 * ° C) / W |
Teräsbetoni | 0,58 |
Laajennetut savilohkot | 1,5-5,9 |
Keraaminen tiili | 1,8 |
Silikaatti tiili | 1,4 |
Hiilihappobetonilohko | 3,4-12,29 |
Mänty | 5,6 |
Mineraalivilla | 14,3-20,8 |
Paisutettu polystyreeni | 20-32,3 |
Suulakepuristettu vaahto | 27,8 |
Polyuretaanivaahto | 24,4-50 |
Lämpimät rakenteet, menetelmät, materiaalit
Yksityistalon koko rakenteen lämmönsiirtovastuksen lisäämiseksi käytetään pääsääntöisesti rakennusmateriaaleja, joilla on alhainen lämmönjohtavuuskerroin. Kiitos johdannosta uudet rakennustekniikat sellaisia materiaaleja on yhä enemmän. Niistä voidaan erottaa suosituimmat:
- Puu.
- Sandwich-paneelit.
- Keraaminen lohko.
- Laajennettu savilohko.
- Hiilihappobetonilohko.
- Vaahtolohko.
- Polystyreenibetonilohko jne.
Puu on erittäin lämmin, ympäristöystävällinen materiaali. Siksi monet yksityistalon rakentamisessa valitsevat sen. Se voi olla joko hirsitalo tai pyöristetty puu tai suorakaiteen muotoinen palkki. Materiaalina käytetään pääasiassa mäntyä, kuusta tai setriä.Siitä huolimatta, se on melko kaprillista materiaalia ja vaatii lisäsuojatoimenpiteitä ilmakehän vaikutuksilta ja hyönteisiltä.
Sandwich-paneelit ovat melko uusi tuote kotimaisilla rakennusmateriaalimarkkinoilla. Siitä huolimatta hänen suosionsa yksityisrakentamisessa on kasvanut paljon viime aikoina. Loppujen lopuksi sen tärkeimmät edut ovat suhteellisen alhaiset kustannukset ja hyvä lämmönsiirtokestävyys. Tämä saavutetaan sen rakenteen vuoksi. Ulkopuolella on kovaa arkkimateriaalia (OSB-levyt, vaneri, metalliprofiili), ja sisäpuolella vaahdotettu eriste tai mineraalivilla.
Rakennuspalikat
Kaikkien rakennuspalikoiden korkea lämmönkestävyys saavutetaan johtuen siitä, että niiden rakenteessa on ilmakammioita tai vaahdotettua rakennetta. Joten esimerkiksi joissakin keraamisissa ja muun tyyppisissä lohkoissa on erityisiä aukkoja, jotka asettaessaan seinää kulkevat samansuuntaisesti sen kanssa. Siten syntyy suljettuja kammioita, joissa on ilmaa, mikä on melko tehokas toimenpide lämmönsiirron tukkeutumiselle.
Muissa rakennuspalikoissa korkea lämmönsiirtokesto on huokoisessa rakenteessa. Tämä voidaan saavuttaa erilaisilla menetelmillä. Vaahtobetoni-hiilbetonilohkoissa muodostuu huokoinen rakenne kemiallisen reaktion seurauksena. Toinen tapa on lisätä huokoinen materiaali sementtiseokseen. Sitä käytetään polystyreenibetonin ja paisutettujen savibetonilohkojen valmistuksessa.
Eristeiden käytön vivahteet
Jos seinän lämmönsiirtoresistanssi ei riitä tietylle alueelle, lämmittimiä voidaan käyttää lisätoimenpiteenä. Seinäeristys tehdään pääsääntöisesti ulkopuolelta, mutta tarvittaessa sitä voidaan käyttää myös kantavien seinien sisäpuolella.
Tähän mennessä on monia erilaisia lämmittimiä, joista suosituimpia ovat:
- Mineraalivilla.
- Polyuretaanivaahto.
- Styroksi.
- Suulakepuristettu polystyreenivaahto.
- Vaahtolasi jne.
Kaikilla niillä on erittäin alhainen lämmönjohtavuuskerroin, siksi useimpien seinien eristykseen riittää yleensä 5-10 mm paksuus. Mutta samaan aikaan on otettava huomioon sellainen tekijä kuin eristyksen ja seinämateriaalin höyrynläpäisevyys. Säännösten mukaan indikaattorin tulisi kasvaa ulospäin. Siksi seinien eristäminen hiilihapotetusta betoni- tai vaahtobetonista on mahdollista vain mineraalivillan avulla. Muita lämmittimiä voidaan käyttää tällaisiin seiniin, jos seinän ja lämmittimen väliin tehdään erityinen tuuletusrako.
johtopäätös
Materiaalien lämpövastus on tärkeä tekijä, joka tulisi ottaa huomioon rakentamisen aikana. Mutta yleensä mitä lämpimämpi seinämateriaali on, sitä alhaisempi tiheys ja puristuslujuus. Tämä on otettava huomioon taloa suunniteltaessa.