Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Строительная физика. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Учебное пособие
.pdf
О.А. Малухина, К.А. Вареник
СТРОИТЕЛЬНАЯ ФИЗИКА.
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ
Учебное пособие
Москва
Ай Пи Ар Медиа
2026
УДК 697.1(076)
ББК 38.762
М19
Авторы:
Малухина О.А. — канд. техн. наук, доц. кафедры строительных конструкций
Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого;
Вареник К.А. — канд. техн. наук, доц. кафедры строительных конструкций
Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого
Рецензенты:
Филиппов Д.А. — главный научный сотрудник лаборатории
«Функциональные материалы», д-р физ.-мат. наук,
проф. Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого;
Стопчатый Д.Н. — директор ООО «Специализированный застройщик
«Новгородсельстрой», г. Великий Новгород
Малухина, Ольга Андреевна.
М19 Строительная физика. Теплотехнический расчет ограждающих кон-
струкций : учебное пособие / О.А. Малухина, К.А. Вареник. — Москва :
Ай Пи Ар Медиа, 2026. — 75 с. — Текст : электронный.
ISBN 978-5-4497-4999-4
Учебное пособие содержит основные положения строительной теплотехники
и методы проектирования тепловой защиты зданий с учетом изменений в нормативной
документации. Приводятся примеры теплотехнических расчетов при выполнении рас-
четно-графических работ с учетом климатических и теплофизических аспектов проектирования зданий.
Подготовлено в соответствии с требованиями Федерального государственного
образовательного стандарта высшего образования.
Предназначено для студентов, обучающихся по укрупненным группам специ-
альностей и направлений подготовки «Техника и технологии строительства», «Архи-
тектура» всех форм обучения.
Учебное электронное издание
ISBN 978-5-4497-4999-4 © Малухина О.А., Вареник К.А., 2026
© ООО Компания «Ай Пи Ар Медиа», 2026
Учебное издание
Малухина Ольга Андреевна
Вареник Кирилл Александрович
Редактор А.В. Неверова
Технический редактор, компьютерная верстка Ю.В. Семенова
Корректор Ю.С. Королева
Обложка Я.А. Кирсанов, С.С. Сизиумова, фотобанк Freepik
Подписано к использованию 17.11.2025. Объем данных 7 Мб.
ООО Компания «Ай Пи Ар Медиа»
8 800 555 22 35 (бесплатный звонок по России)
E-mail: sales@iprmedia.ru
4
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................. 6
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ........................................ 8
1.1. Наружные климатические условия ................................................................. 8
1.2. Параметры внутренней среды .......................................................................... 8
1.3. Характеристики строительных материалов и конструкций ....................... 11
1.4. Состав расчетно-графической работы .......................................................... 11
2. ПРИНЦИПЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
НОРМИРУЕМОГО УРОВНЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ .................................. 12
А. Поэлементное требование ................................................................................ 12
Б. Комплексное требование .................................................................................. 18
В. Санитарно-гигиеническое требование ............................................................ 19
Пример 1. Расчет сопротивления теплопередаче
наружной стены жилого дома ............................................................................... 20
Пример 2. Расчет сопротивления теплопередаче
неоднородных ограждающих конструкций......................................................... 25
3. ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ ОГРАЖДАЮЩИХ
КОНСТРУКЦИЙ В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА ............................................... 33
Пример 3. Расчет на теплоустойчивость
в теплый период года наружной стены здания ................................................... 36
4. ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕУВЛАЖНЕНИЯ
ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ................................................................ 40
Пример 4. Расчет сопротивления паропроницанию
наружной стены здания ......................................................................................... 47
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ..................................................................................... 53
5
ПРИЛОЖЕНИЯ ....................................................................................................... 54
Приложение А ........................................................................................................ 54
Приложение Б ......................................................................................................... 56
Приложение В ......................................................................................................... 57
Приложение Г ......................................................................................................... 68
Приложение Д ......................................................................................................... 70
Приложение Е ......................................................................................................... 71
Приложение Ж ........................................................................................................ 74
Приложение З ......................................................................................................... 75
6
ВВЕДЕНИЕ
В гражданских и промышленных зданиях внутренний климат устанавли-
вают с учетом функционального назначения. В современных условиях развития
науки представляется возможным запроектировать ограждающие конструкции
и световые проемы, исходя из требований эффективной эксплуатации проектируемого помещения.
Ограждающие конструкции, увлажненные атмосферными осадками или
повышенной влажностью воздуха, более теплопроводны. Теплопроводность
конструкций повышается в районах с большими ветрами, долговечность их
снижается при переменном увлажнении и замораживании конструкций.
Климатические факторы, непосредственно учитываемые при проектиро-
вании зданий, относятся к категории строительной климатологии. Температура,
ветровой режим, влажность, осадки, солнечная радиация, световой климат и
т. п. предопределяют условия эксплуатации зданий и отдельных конструктив-
ных элементов, влияют на создание внутреннего климата помещений и на дол-
говечность конструктивных элементов.
Ощущение наилучшего микроклимата помещения — теплового комфор-
та — тесно связано с процессами теплообмена человека, находящегося в поме-
щении. Процесс теплообмена тела человека с окружающей средой происходит
на основе общих теплофизических законов [1].
Все эти факторы необходимо учитывать при проектировании зданий.
Используемые при проектировании тепловой защиты зданий норматив-
ные документы содержат методы проектирования, расчета теплотехнических
характеристик ограждающих конструкций, рекомендации и справочные мате-
риалы, позволяющие реализовывать требования СП 50.13330.2024 «Тепловая
защита зданий» [2].
В данном учебном пособии для студентов, изучающих дисциплину
«Строительная физика», рассмотрены климатические и теплофизические аспекты проектирования зданий для выполнения расчетно-графической работы: подбор оптимальной толщины конструкции по требованиям [2] к приведенному
сопротивлению теплопроводности ограждающей конструкции здания; ограни-
чения минимальной температуры и недопущения конденсации влаги на внут-
ренней поверхности ограждающей конструкции при расчетных значениях тем-
7
пературы и относительной влажности воздуха; проверка теплоустойчивости
ограждающей конструкции в теплый период года; влажностное состояние
ограждающей конструкции. Таким образом, показана необходимость ограничения негативных воздействий наружного климата для создания оптимального
микроклимата в помещениях методами регулирования защитных свойств обо-
лочки здания.
В результате освоения дисциплины студент должен:
- знать основы проектирования средовых составляющих архитектурно-
дизайнерских объектов и комплексов, включая освещение, микроклимат, аку-
стику, в том числе с учетом потребностей маломобильных групп граждан и лиц
с ОВЗ;
- уметь проводить поиск проектного решения в соответствии с особенно-
стями проектируемого объекта архитектурной среды с учетом микроклимата;
- владеть методиками проведения технико-экономических расчетов про-
ектных решений.
8
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ
1.1. НАРУЖНЫЕ КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Средние месячные и годовые температура воздуха и парциальное давле-
ние водяного пара принимать согласно табл. 5.1 и 7.1 СП 131.13330 [3].
Расчетную температуру наружного воздуха tн, °С, следует принимать по
средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92,
согласно табл. 3.1 СП 131.13330 [3], для соответствующего городского или
сельского населенного пункта.
Продолжительность отопительного периода zот, сут, и среднюю температуру наружного воздуха tот, °С, в течение отопительного периода следует принимать согласно [3] (табл. 1, графы 13 и 14 — для медицинских и детских
учреждений, графы 11 и 12 — в остальных случаях) для соответствующего города или населенного пункта. Заполнить приложение А.
При отсутствии данных для конкретного пункта расчетные параметры
отопительного периода следует принимать для ближайшего пункта, который
указан в СП 131.13330.
1.2. ПАРАМЕТРЫ ВНУТРЕННЕЙ СРЕДЫ
Параметры воздуха внутри жилых и общественных зданий из условия
комфортности следует определять по табл. 1 для холодного периода года и
табл. 2 для теплого периода года.
Таблица 1
Оптимальная температура и допустимая относительная
влажность воздуха внутри здания для холодного периода года [4]
№
п/п
Тип здания
Температура
воздуха внутри
здания, tв, С
Относительная влажность
внутри здания,
в
, %,
не более
1
Жилые
20–22
55
2
Поликлиники и лечебные
учреждения
21–22
55
9
№
п/п
Тип здания
Температура
воздуха внутри
здания, tв, С
Относительная влажность
внутри здания,
в
, %,
не более
3
Дошкольные учреждения
22–23
55
П р и м е ч а н и я:
1. Для зданий, не указанных в таблице, температуру воздуха t
в
, относительную влажность
воздуха
в
внутри зданий и соответствующую им температуру точки росы следует прини-
мать согласно ГОСТ 30494 и нормам проектирования соответствующих зданий.
2. Параметры микроклимата специальных общеобразовательных школ-интернатов, детских
дошкольных и оздоровительных учреждений следует принимать в соответствии с действу-
ющими санитарными правилами и нормами Министерства здравоохранения.
Расчетная относительная влажность воздуха внутри жилых и общественных
зданий должна быть не выше значений, приведенных в столбце 4 табл. 1 и 2.
Таблица 2
Допустимые температура и относительная влажность
воздуха внутри здания для теплого периода года [4]
№
п/п
Тип здания
Температура
воздуха внутри
здания, tв, С
Относительная влажность
внутри здания,
в
, %,
не более
1
Жилые
24–28
60
2
Поликлиники и лечебные
учреждения
24–28
60
3
Дошкольные учреждения
24–28
60
Для жилых и общественных зданий температура точки росы td приведена
в табл. 3 при соответствующих минимальных температурах и относительной
влажности, приведенных в табл. 1.
Обеспеченность условий эксплуатации ограждающих конструкций
следует устанавливать в зависимости от влажностного режима помещений и зон влажности следующим образом:
- определяют зону влажности по карте приложения Б (влажная, нормаль-
ная, сухая); при этом в случае попадания пункта на границу зон влажности сле-
дует выбирать более влажную зону;
10
- определяют влажностный режим помещений (сухой, нормальный,
влажный или мокрый) в зависимости от расчетной относительной влажности и
температуры внутреннего воздуха в соответствии с табл. 4 [2];
- устанавливают (по табл. 5) условия эксплуатации ограждающих кон-
струкций (А или Б) в зависимости от влажностного режима помещений и зон
влажности.
Таблица 3
Температура точки росы воздуха внутри здания
для холодного периода года [4]
№ п/п
Тип здания
Температура точки росы, td, С
1
Жилые, школьные и другие общественные
здания (кроме приведенных в данной табл.)
10,7
2
Поликлиники и лечебные учреждения
11,6
3
Дошкольные учреждения
12,6
Таблица 4
Влажностный режим помещений зданий [2]
Режим
Влажность внутреннего воздуха, %, при температуре, °C
До 12
Св. 12 до 24
Св. 24
Сухой
До 60
До 50
До 40
Нормальный
Свыше 60 до 75
Свыше 50 до 60
Свыше 40 до 50
Влажный
Свыше 75
Свыше 60 до 75
Свыше 50 до 60
Мокрый – Свыше 75
Свыше 60
Таблица 5
Условия эксплуатации ограждающих конструкций [2]
Влажностный режим
помещений зданий
Условия эксплуатации конструкций А и Б в зоне влажности
сухой
нормальной
влажной
Сухой А А
Б
Нормальный А Б
Б
Влажный или мокрый
Б
Б
Б
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]