Расчет толщины стены по теплопроводности из разных материалов

Чтобы определить, какой толщины возводить стену при постройке дома, нужно научиться рассчитать теплопроводность стен. Этот показатель зависит от используемых строительных материалов, климатических условий.

Нормы толщины стен в южных и северных регионах будут различаться. Если не сделать расчет до начала строительства, то может оказаться так, что в доме зимой будет холодно и сыро, а летом слишком влажно.

Чтобы этого избежать, нужно высчитать коэффициент сопротивления теплопередачи материала для постройки стен и утеплителя.

Содержание

• Для чего нужен расчет
• От чего зависит теплопроводность
• Выполняем расчеты
• Допустимые значения в зависимости от региона
• Показатели теплопередачи для различных материалов
• Расчет многослойной конструкции
• Последовательность действий
• Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе

Для чего нужен расчет

Толщина стен в южных и северных широтах должна отличаться

Чтобы сэкономить на отоплении и способствовать созданию здорового микроклимата в помещении, нужно правильно рассчитать толщину стен и утеплительных материалов, которые будем использовать при строительстве. По закону физики, когда на улице холодно, а в помещении тепло, то через стену и кровлю тепловая энергия выходит наружу.

Если неправильно рассчитать толщину стен, сделать их слишком тонкими и не утеплить, это приведет к негативным последствиям:

• зимой стены будут промерзать;
• на обогрев помещения будут затрачиваться значительные средства;
• сместиться точка росы, что приведет к образованию конденсата и влажности в помещении, заведется плесень;
• летом в доме будет так же жарко, как и под палящим солнцем.

Чтобы избежать этих неприятностей, нужно перед началом строительства просчитать показатели теплопроводности материала и определиться, какой толщины возводить стену, и каким теплосберегающим материалом ее утеплять.

От чего зависит теплопроводность

Проводимость тепла во многом зависит от материала стен

Проводимость тепла рассчитывают исходя из количества тепловой энергии, проходящей через материал площадью 1 кв. м. и толщиной 1 м при разнице температур внутри и снаружи в один градус. Испытания проводят в течение 1 часа.

Проводимость тепловой энергии зависит от:

• физических свойств и состава вещества;
• химического состава;
• условий эксплуатации.

Теплосберегающими считаются материалы с показателем менее 17 ВТ/ (м·°С).

Выполняем расчеты

Сопротивление передаче тепла должно быть больше минимума, указанного в нормативах

Расчет толщины стен по теплопроводности является важным фактором в строительстве. При проектировании зданий архитектор рассчитывает толщину стен, но это стоит дополнительных денег. Чтобы сэкономить, можно разобраться, как рассчитать нужные показатели самостоятельно.

Скорость передачи тепла материалом зависит от компонентов, входящих в его состав. Сопротивление передачи тепла должно быть больше минимального значения, указанного в нормативном документе «Тепловая изоляция зданий».

Рассмотрим, как рассчитать толщину стены в зависимости от применяемых в строительстве материалов.

Формула расчета:

R=δ/ λ (м2·°С/Вт), где:

δ это толщина материала, используемого для строительства стены;

λ показатель удельной теплопроводности, рассчитывается в (м2·°С/Вт).

Когда приобретаете стройматериалы, в паспорте на них обязательно должен быть указан коэффициент теплопроводности.

Значения параметров для жилых домов указаны в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003.

Допустимые значения в зависимости от региона

Минимально допустимое значение проводимости тепла для различных регионов указано в таблице:

У каждого материала есть свой показатель проводимости тепла. Чем он выше, тем больше тепла пропускает через себя этот материал.

Показатели теплопередачи для различных материалов

Величины проводимости тепла материалами и их плотность указаны в таблице:

Теплопроводность строительных материалов зависит от их плотности и влажности. Одни и те же материалы, изготовленные разными производителями, могут отличаться по свойствам, поэтому коэффициент нужно смотреть в инструкции к ним.

Расчет многослойной конструкции

При расчете многослойной конструкции суммируйте показатели теплосопротивляемости всех материалов

Если стену будем строить из различных материалов, допустим, кирпич, минеральная вата, штукатурка, рассчитывать величины следует для каждого отдельного материала. Зачем полученные числа суммировать.

В этом случае стоит работать по формуле:

Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, где:

R1-Rn- термическое сопротивление слоев разных материалов;

На основании этих подсчетов можно сделать вывод о том, можно ли применять выбранные стройматериалы, и какой они должны быть толщины.

Последовательность действий

Первым делом, нужно выбрать строительные материалы, которые будете использовать для постройки дома. После этого рассчитываем термическое сопротивление стены по описанной выше схеме. Полученные величины следует сравнивать с данными таблиц. Если они совпадают или оказываются выше, хорошо. 

Если величина ниже, чем в таблице, тогда нужно увеличить толщину  утеплителя или стены, и снова выполнить подсчет. Если в конструкции присутствует воздушная прослойка, которая вентилируется наружным воздухом, тогда в учет не следует брать слои, находящиеся между воздушной камерой и улицей.

Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе

Чтобы получить нужные величины, стоит ввести в онлайн калькулятор регион, в котором будет эксплуатироваться постройка, выбранный материал и предполагаемую толщину стен.

В сервис занесены сведения по каждой отдельной климатической зоне:

• t воздуха;
• средняя температура в отопительный сезон;
• длительность отопительного сезона;
• влажность воздуха.

Температура и влажность внутри помещения – одинаковы для каждого региона

Сведения, одинаковые для всех регионов:

• температура и влажность воздуха внутри помещения;
• коэффициенты теплоотдачи внутренних, наружных поверхностей;
• перепад температур.

Для гарантировано точного определения толщины стен можно обратиться в строительную компанию. Ее специалисты выполнят все необходимые расчеты согласно требованиям нормативных документов.

SmartCalc. Расчет утепления и точки росы для строящих свой дом. СНИП.

JavaScript отключен

К сожалению Ваш браузер не поддерживает JavaScript, или JavaScript отключен в настройках браузера.
Без JavaScript и без поддержки браузером HTML5 работа ресурса невозможна. Если Вы имеете намерение воспользоваться нашим ресурсом,
включите поддержку JavaScript или обновите свой браузер.

Теплотехнический калькулятор ограждающих конструкций

Расчет утепления и точки росы для строящих свой дом

СНиП 23-02-2003

СП 23-101-2004

ГОСТ Р 54851—2011

СТО 00044807-001-2006

Старая версия калькулятора

Тепловая защита

Защита от переувлажнения

Ссылка на расчет. Отчет по результатам расчета.

Представленный теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий является оценочным и предназначен для предварительного выбора материалов
и проектирования конструкций.

При разработке проекта для проведения точного расчета необходимо обратиться в организацию, обладающую соответствующими полномочиями и разрешениями.

Расчет основан на российской нормативной базе:

• СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
• СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
• ГОСТ Р 54851—2011 «Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче»
• СТО 00044807-001-2006 «Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий»

Добавьте ссылку на расчет в закладки:
Ссылка на расчет

Или скопируйте ее в буфер обмена:

Москва (Московская область, Россия)

Страна

РоссияАзербайджанАрменияБеларусьГрузияКазахстанКыргызстанМолдоваТуркменистанУзбекистанУкраинаТаджикистан

Регион

Республика АдыгеяРеспублика АлтайАлтайский крайАмурская областьАрхангельская областьАстраханская областьРеспублика БашкортостанБелгородская областьБрянская областьРеспублика БурятияВладимирская областьВолгоградская областьВологодская областьВоронежская областьРеспублика ДагестанЕврейская автономная областьЗабайкальский крайИвановская областьРеспублика ИнгушетияИркутская областьКабардино-Балкарская РеспубликаКалининградская областьРеспублика КалмыкияКалужская областьКамчатский крайКарачаево-Черкесская РеспубликаРеспублика КарелияКемеровская областьКировская областьРеспублика КомиКостромская областьКраснодарский крайКрасноярский крайРеспублика КрымКурганская областьКурская областьЛенинградская областьЛипецкая областьМагаданская областьРеспублика Марий ЭлРеспублика МордовияМосковская областьМурманская областьНенецкий АО (Архангельская область)Нижегородская областьНовгородская областьНовосибирская областьОмская областьОренбургская областьОрловская областьПензенская областьПермский крайПриморский крайПсковская областьРостовская областьРязанская областьСамарская областьСаратовская областьСахалинская областьСвердловская областьРеспублика Северная Осетия — АланияСмоленская областьСтавропольский крайТамбовская областьРеспублика ТатарстанТверская областьТомская областьТульская областьРеспублика ТываТюменская областьУдмуртская РеспубликаУльяновская областьХабаровский крайРеспублика ХакасияХанты-Мансийский автономный округ — ЮграЧелябинская областьЧеченская РеспубликаЧувашская Республика — ЧувашияЧукотский АО (Магаданская область)Республика Саха (Якутия)Ямало-Ненецкий автономный округЯрославская область

Населенный пункт

ДмитровКашираМожайскМоскваНаро-ФоминскНовомосковский АОТроицкий АОЧерусти

Основные климатические параметры

Температура холодной пятидневки с обеспеченностью 0. 92	-26	˚С
Продолжительность отопительного периода	204	суток
Средняя температура воздуха отопительного периода	-2.2	˚С
Относительная влажность воздуха наиболее холодного месяца	84	%
Условия эксплуатации помещения
Количество градусо-суток отопительного периода (ГСОП)	4528.8	°С•сут

Средние месячные и годовые значения температуры и парциального давления водяного пара

Месяц	Т, ˚С	E, гПа		Месяц	Т, ˚С	E, гПа
Январь	-7. 8	3.3		Июль	19.1	15.7
Февраль	-6.9	3.3		Август	17.1	14.6
Март	-1.3	4.3		Сентябрь	11.3	10.9
Апрель	6.5	6. 6		Октябрь	5.2	7.5
Май	13.3	10		Ноябрь	-0.8	5.2
Июнь	17	13.3		Декабрь	-5.2	3.9
Год					5.6	8.2

Жилое помещение (Стена)

Помещение
Жилое помещениеКухняВаннаяНенормированноеТехническое помещение

Тип конструкции
СтенаПерекрытие над проездомПерекрытие над холодным подвалом, сообщающимся с наружным воздухомПерекрытие над не отапливаемым подвалом со световыми проемами в стенахПерекрытие над не отапливаемым подвалом без световых проемов в стенахЧердачное перекрытиеПокрытие (утепленная кровля)

Влажность в помещении*	ϕ		%
Коэффициент зависимости положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху	n
Коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности	α(int)
Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности	α(ext)
Нормируемый температурный перепад	Δt(n)		°С
* — параметр используется при расчете раздела «Защита от переувлажнения ограждающих конструкций» (см. закладку «Влагонакопление»).

Слои конструкции

Внутри: 20°С (55%) Снаружи: -10°С (85%)

Климатические параметры внутри помещения

Температура

Влажность

Климатические параметры снаружи помещения

Выбранные

Самый холодный месяц

Температура

Влажность

• Тепловая защита
• Влагонакопление
• Тепловые потери

Сопротивление теплопередаче:

(м²•˚С)/Вт

Расчет защиты от переувлажнения методом безразмерных величин

Нахождение плоскости максимального увлажнения.

Координата плоскости максимального увлажнения	X	0	мм
Сопротивление паропроницанию от внутренней поверхности конструкции до плоскости максимального увлажнения	Rп(в)	0	(м²•ч•Па)/мг
Сопротивление паропроницанию от плоскости максимального увлажнения до внешней поверхности конструкции	Rп(н)	0	(м²•ч•Па)/мг
Условие недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации	Rп.тр(1)	0	(м²•ч•Па)/мг
Условие ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха	Rп. тр(2)	0	(м²•ч•Па)/мг

Образование конденсата в проветриваемом чердачном перекрытии или вентилируемом зазоре кровли

Послойный расчет защиты от переувлажнения

Слои конструкции (изнутри наружу)

№	Толщина	Материал	μ	Rп	X	Rп(в)	Rп. тр(1)	Rп.тр(2)

Тепловые потери через квадратный метр ограждающей конструкции

Потери тепла через 1 м² за отопительный сезон

кВт•ч

Потери тепла через 1 м² за 1 час при температуре самой холодной пятидневки

Вт•ч

Актуализация данных климатологии (СП 131. 13330.2020)

Внесены изменения в БД климатических параметров для России в соответствии с вступившим в действие СП 131.13330.2020 …

Актуализация климатических параметров для Казахстана

Внесены изменения в БД климатических параметров для Казахстана в соответствии с действующими нормативными документами …

Актуализация в соответствии с норматиными документами

Актуализированы изменения в СП 50.13330.2012 и СП 131.13330.2018 …

Добавлены проекты

Добавлены возможности хранения ссылок на расчеты и расчета тепловых потерь здания…

Добавлен калькулятор тепловой защиты полов по грунту

Калькулятор позволяет рассчитать уровень тепловой защиты и тепловые потери полов по грунту…

Открыта группа «В контакте»

В социальной сети «В контакте» открыта группа, посвященная проекту СмартКалк. ..

Для исследователей и экспериментаторов

Для экспериментаторов, исследователей и вообще всех, кому спокойно не сидится на месте, добавлен тип помещения: «Ненормированное» …

Расчет каркасных конструкций

Как рассчитать каркасную конструкцию?
Какие варианты каркасов можно использовать в калькуляторе?

Основной материал

Материал каркаса или швов

Материал:

Плотность ρ:

кг/м³

Удельная теплоемкость (c):

кДж/(кг•°С)

Коэффициент теплопроводности для условий А λ(А):

Вт/(м•°С)

Коэффициент теплопроводности для условий Б λ(Б):

Вт/(м•°С)

Коэффициент паропроницаемости μ:

мг/(м•ч•Па)

Предельно допустимое приращение расчетного массового отношения влаги в материале ограждающей конструкции Δwcp:

%

Сопротивление паропроницанию Rп:

(м²•ч•Па)/мг

Вставить после:

Кондуктивная теплопередача

Теплопроводность как теплопередача имеет место, если существует температурный градиент в твердой или стационарной жидкой среде.

С передачей энергии проводимости от более энергичных молекул к менее энергичным при столкновении соседних молекул. Тепло течет в направлении уменьшения температуры, поскольку более высокие температуры связаны с более высокой молекулярной энергией.

Кондуктивная теплопередача может быть выражена с помощью » Закона Фурье «

Q = (K/S) A DT

= U A DT (1)

, где

Q = тепловая передача (W, J/S, BTU/HR) .

k = Теплопроводность материала (Вт/м·К или Вт/м ^o C, БТЕ/(ч ^o F ft ² /фут))

s = толщина материала (м, ft)

A = площадь теплопередачи (м ² , ft ² )

U = K/S

= коэффициент теплопередачи (W/(M ² K), BTU/(FT ² H ^O F) 9 1 H ^O F) 9 1.

DT = T ₁ — T ₂

= градиент температуры — Разница — над материалом ( ^O C, ^O F)

• Вычисляйте в целом. значение

Пример — кондуктивная теплопередача

Плоская стена изготовлена ​​из твердого железа с теплопроводностью 70 Вт/м ^o C. 1 м. Температура 150 ^o C с одной стороны поверхности и 80 ^o C с другой.

Можно рассчитать кондуктивную теплопередачу через стену

q = [(70 Вт/м ^o C) / (0,05 м) ] [(1 м) (1 м)] [(150 ^o C) — (80 ^o C) ]

    = 98000 (Вт)

    = 98 (кВт)

Калькулятор кондуктивной теплопередачи.

С помощью этого калькулятора можно рассчитать кондуктивную теплопередачу через стену. Калькулятор является универсальным и может использоваться как для метрических, так и для имперских единиц, если использование единиц согласовано.

• Calculate overall heat transfer inclusive convection

k — thermal conductivity (W/(mK), Btu/(hr ^o F ft ² /ft))

A — area (m ² , ft ² )

t ₁ — temperature 1 ( ^o C, ^o F)

t ₂ — температура 2 ( ^o C, ^o F)

s — толщина материала (м, фут)

Кондуктивная теплопередача через плоскую поверхность или стену heat conducted through a wall with layers in thermal contact can be calculated as

q = dT A / ((s ₁ / k ₁ ) + (s ₂ / k ₂ ) + … + (s _n / k _n ))                                (2)

where 

dT = t ₁ — t ₂

    = temperature difference between inside and outside wall ( ^o C,  ^o F)

Обратите внимание, что тепловое сопротивление за счет поверхностной конвекции и излучения не включено в это уравнение. Конвекция и излучение в целом оказывают большое влияние на общие коэффициенты теплопередачи.

Пример — кондуктивная теплопередача через стенку печи

Стенка печи из 1 м ² состоит из толщиной 1,2 см внутреннего слоя из нержавеющей стали, покрытого 5 см внешним изоляционным слоем из изоляционной плиты. Температура внутренней поверхности стали составляет 800 K и температура наружной поверхности изоляционной плиты 350 K . Теплопроводность нержавеющей стали составляет 19 Вт/(м·К) , а теплопроводность изоляционной плиты составляет 0,7 Вт/(м·К) .

Кондуктивный перенос тепла через слоистую стенку можно рассчитать как / (19 Вт/(м·К) )] + [((0,05 м) / (0,7 Вт / (M K))] )

= 6245 (W)

= 6,25 KW.

Блок теплопроводности

• BTU/(H FT ^{2 O} F/FT)
• BTU/FT)
• BTU/(H F/FT)
• BTU/FT)
• BTU/FT)
• BTU/FT)
• БТЕ/(с фут ^{2   o} F/ft)
• Btu in)/(ft² h °F)
• MW/(m ²  K/m)
• kW/( m ²  K/m)
• W/(m ²  K/m)
• W/(m ²  K/cm)
• W/(cm ^{2   o} Кл/см)
• Вт/(в ^{2   o} Ф/дюйм)
• кДж/(ч·м ²  K/m)
• J/(s m ^{2   o} C/m)
• kcal/(h m ^{2   o} C/m)
• cal/( s cm ^{2   o} C/cm)

• 1 W/(m K) = 1 W/(m ^o C) = 0. 85984 kcal/(h m ^o C) = 0.5779 БТЕ/(фут ч ^o F) = 0,048 БТЕ/(дюйм ч ^o F) = 6,935 (БТЕ дюйм)/(фут² ч °F)
  

• Конвертер единиц теплопроводности

Калькулятор теплопроводности | Thermtest Inc.

Калькулятор теплопроводности | Термтест Инк.

• Последний
• В тренде
• Наш выбор

Калькулятор теплопроводности учитывает тип теплопередачи между веществами, находящимися в непосредственном контакте друг с другом. Теплообмен за счет проводимости можно использовать для демонстрации потерь тепла через барьер. Для стены постоянной толщины скорость потери тепла определяется выражением:

\[ Q = \frac{KA(T_{горячий}{-}T_{холодный})}{d} \]

Где:
\(Q\) = Кондуктивный теплообмен ( Вт )
\(K\) = теплопроводность материала ( Вт/мK )
\(A\) = площадь поперечного сечения ( м² )
\(T_{Hot}\) = выше температура ( °C )
\(T_{Холод}\) = более низкая температура ( °C )
\(d\) = толщина материала ( м )

Как работает калькулятор теплопередачи?

Приведенный ниже калькулятор теплопроводности прост в использовании.

1. Введите коэффициент теплопроводности вашего материала ( Вт/м·K )
2. ИЛИ выберите значение из нашей базы данных материалов.
3. Введите площадь поперечного сечения ( м ² )
4. Добавьте толщину ваших материалов ( м )
5. Введите температуру горячей стороны ( °C )
6. Введите температуру холодной стороны ( °C )
7. Нажмите «РАССЧИТАТЬ», чтобы решить для кондуктивной теплопередачи

Щелкните здесь, чтобы прочитать заявление об отказе от ответственности

Thermtest предоставляет этот продукт «как есть».