3.3. Расчет толщины утеплителя чердачного перекрытия

Расчет чердачного перекрытия начинают с определения сопротивления теплопередаче R_0.пр^пп железобетонной пустотной плиты в следующей последовательности.

1. Заменяют круглое сечение пустот плиты на квадратное сечение, эквивалентное по площади, рис. 3.2.

Плоскостями, параллельными тепловому потоку (рис. 3.2а), плиту разделим на два чередующихся участка. Первый трехслойный шириной δ₁ по направлению теплового потока состоит из двух слоев бетона и воздушной прослойки. Второй участок однородный, бетонный шириной δ₂.

Плоскостями, перпендикулярными тепловому потоку, (рис 3.2б), плиту разделяют на три слоя. Третий и пятый слои – однородны, бетонные толщиной δ₃ и δ₅. Четвертый слой толщиной δ₄ состоит из чередующихся участков воздушной прослойки и бетона.

Используя значения толщины плиты δ_пл, м, расстояния между центрами пустот δ_цен, м, диаметры пустот d, м (рис. 1.3), определяем значения величин δ₁, δ₂, δ₃, δ₄, δ₅, м:

δ₁ = 0,886d; δ₂ = δ_цен – δ₁; δ₃ = δ₅ = (δ_пл – δ₁)/2; δ₄ = δ₁. (3.5)

Определяем сопротивление теплопередаче первого и второго участков по формулам:

R₁ = δ₃/_б + R_в.п + δ₅/_б, R₂ = δ_пл/_б, (3.6)

где _б – коэффициент теплопроводности бетона; R_в.п – сопротивление теплопередаче воздушной прослойки, табл. П.7.

Определяем сопротивление теплопередаче плиты для варианта разбиения а) по формуле:

R_|| = (δ₁ + δ₂)/(δ₁/R₁ + δ₂/R₂). (3.7)

Определяем сопротивление теплопередаче слоев 3, 4, 5 по формулам:

R₃ = ₃_б, R₆ = ₄_б, R₄ = (δ₁ + δ₂)/(δ₁/R_в.п + δ₂/R₆), R₅ = ₅_б. (3.8)

Определяем сопротивление теплопередаче плиты для варианта разбиения б) по формуле:

R_ = R₃ + R₄ + R_5. (3.9)

Окончательно сопротивление пустотной плиты определяем по формуле:

R_0.пр^пп = (R_|| + 2R_)/3. (3.10)

2. Определяется сопротивление теплопередаче слоистой конструкции чердачного перекрытия R_0.пр^чер без утеплителя:

R_0.пр^чер = 1/α_в + δ_ш1/_ш1 + R_0.пр^пп + δ_р/_р + δ_ш2/_ш2 + 1/α_н, (3.11)

где δ_ш1, _ш1 – толщина и коэффициент теплопроводности внутреннего слоя штукатурки; R_0.пр^пп – приведенное сопротивление пустотной плиты перекрытия; δ_р, _р – толщина и коэффициент теплопроводности слоя пароизоляции; δ_ш2, _ш2 – толщина и коэффициент теплопроводности наружной стяжки; α_н – по табл. П.5 для чердака.

3. Вычисляется толщина слоя утеплителя δ_ут^чер по формуле, м:

δ_ут^чер = _ут^чер (R₀^{нор.чер} – R_0.пр^чер ), (3.12)

где _ут^чер – коэффициент теплопроводности материала утеплителя чердачного перекрытия, Вт/(м^оС), R₀^{нор.чер} – нормируемое сопротивление теплопередаче чердачного перекрытия, м^2оС/Вт, табл. 2.1.

Результаты расчета раздела 3 оформляются в виде табл. 3.1.

Таблица 3.1

Толщина утеплителя δ_ут, м

Фрагмент ограждения	Наружная стена	Чердачное перекрытие	Перекрытие пола
δут, м

Пример расчета. Железобетонная пустотная плита имеет следующие параметры: толщина δ_пл = 200 мм, диаметр пустот d = 100 мм, растояние между центрами δ_цен = 180 мм, коэфиициент теплопроводности бетона 2,0 Вт/м^оС. Сопротивление теплопередаче воздушной прослойки R_в.п = 0,15 м^2оС/Вт.

Определить сопротивление теплопередаче.

Решение:

а) определяем по формулам (3.5) толщину слоев:

δ₁ = δ₄ = 0,089 м; δ₂ = 0,091 м; δ₃ = δ₅ = 0,056 м;

б) по формулам (3.6) определяем величины R₁ и R₂, м^2оС/Вт:

R₁ = 0,056/2,0 + 0,15 + 0,056/2,0 = 0,206; R₂ = 0,2/2,0 = 0,1.

в) по формуле (3.7) вычисляем R_||, м^2оС/Вт:

R_|| = (0,089 + 0,091)/(0,089/0,206 + 0,091/0.1) = 0,134.

г) по формулам (3.8) вычисляем величины R₃, R₄, R₅, м^2оС/Вт:

R₃ = R₅ = 0,056/2,0 = 0,028; R₆ = 0,089/2,0 = 0,0445;

R₄ = (0,089 + 0,091)/(0,089/0,15 + 0,091/0,0445) = 0,068.

д) по формуле (3.9) вычисляем R_, м^2оС/Вт:

R_ = 0,028 + 0,068 + 0,028 = 0,124.

е) вычисляем сопротивление плиты по (3.10)

R_0.пр^пп = (0,134 + 2˟0,124)/3 = 0,127 м^2оС/Вт.

Для сравнения вычисляем сопротивление теплопередаче R₀^сп сплошной бетонной плиты толщиной 200 мм:

R₀^сп = 0,2/2,0 = 0,1 м^2оС/Вт.

Наличие пустот увеличило сопротивление теплопередаче на 27%.