Для расчета толщины утеплителя в опалубке необходимо учитывать такие факторы, как климатические условия, тип используемого утеплителя и требования к теплоизоляции. Наилучший результат достигается при правильной выборке материала и соблюдении технологии утепления.
Для определения оптимальной толщины утеплителя рекомендуется консультироваться с профессионалами и специалистами в области строительства, чтобы обеспечить эффективное утепление и сохранение тепла в здании.
- Для расчета толщины утеплителя в опалубке необходимо учитывать несколько факторов, таких как климатические условия, материалы конструкции, требования к энергоэффективности.
- Важно учитывать теплопотери через неизолированные стены, потолки и полы, чтобы определить оптимальную толщину утеплителя.
- Для более точных расчетов можно воспользоваться специальными программами или таблицами, учитывающими различные параметры.
- Также необходимо учитывать стоимость материалов и установки утеплителя, чтобы выбрать оптимальное решение с точки зрения эффективности и бюджета.
- Важно помнить, что качественное утепление опалубки поможет экономить энергию и создавать комфортные условия внутри здания.
Расчет коэффициента теплопередачи опалубки
6.2.1 Если это необходимо, то в соответствии с формулой (29) вычисляется значение Вт/(м 2 ·°С), которое обеспечивает необходимую продолжительность процесса остывания и достижение fсm ,кр бетона в конкретных условиях выполнения работ:
Значения коэффициента теплопроводности опалубки различной конструкции при различной скорости ветра приведены в таблице 9.
Таблица 9 — Коэффициент теплопроводности опалубки
Материал слоев опалубки
Толщина слоя, мм
Коэффициент Кт, Вт/(м 2 ×°С) при скорости ветра, м/с
Окончание таблицы 9
Материал слоев опалубки
Толщина слоя, мм
Коэффициент Кт, Вт/(м 2 ×°С) при скорости ветра, м/с
* Применяется с сетчатым нагревателем, расположенным между слоями асбеста.
Примечание — Промежуточные значения Кт определяют путем интерполяции.
6.2.2 Для определения значения коэффициента теплопередачи на наружной поверхности опалубки aк необходимо обратиться к таблице 10, учитывая скорость ветра, определенную на основе прогноза погоды.
Таблица 10 — Значение коэффициента теплопередачи на наружной поверхности опалубки aк
| Скорость ветра, м/с | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
| Значение aк, Вт/(м 2 ·°С) | 3,77 | 26,56 | 33,18 | 43,15 | 52,50 |
6.2.3 Для расчета толщины слоя утеплителя опалубки м, необходимо использовать следующую формулу
где — коэффициенты теплопроводности утеплителя, Вт/(м 2 ·°С), и остальных слоев опалубки (см. таблицу 7);
— толщина i-го слоя опалубки, м.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Определение коэффициента теплопередачи опалубки
При выполнении бетонных работ в зимний период часто применяют различные методы зимнего бетонирования, при этом всегда необходимо обеспечить утепление опалубки [5-8]. Расчет утепления опалубки основывается на коэффициенте теплопередачи опалубки, который определяется согласно следующим формулам
где ?прив — это коэффициент теплопередачи опалубки, выраженный в Вт/м 2 · о С;
?л — это лучистая составляющая коэффициента теплопередачи опалубки, Выраженная в Вт/м 2 · о С;
?к — это конвективная составляющая коэффициента теплопередачи опалубки, Выраженная в Вт/м 2 · о С;
tн.в- — средняя отрицательная температура наружного воздуха, выраженная в градусах Цельсия;
? — это степень черноты полного нормального излучения (принимаем значение 0,65);
? — это скорость ветра, выраженная в м/с;
а — определяющий размер конструкции (принимается максимальный размер стороны), выраженный в метрах;
? — это толщина слоя опалубки, выраженная в метрах;
? — это коэффициент теплопроводности слоя опалубки (данные приведены в таблице 2), выраженный в Вт/м· о С.
4.2. Расчет коэффициента теплопередачи многослойной опалубки (стальной лист 3мм, пенопласт 50мм (плотность 200кг/м3), деревянные доски 20мм, толь 1мм) и изоляции незалитой поверхности (опилки 30мм и толь 1мм) железобетонного фундамента размерами 2400х2000х1600мм. Расчет проводится для условий температуры наружного воздуха t = -12°С и скорости ветра v = 7м/с.
4.3. Подсчитать коэффициент передачи тепла для многослойной опалубки (фанера 12мм, минераловатная плита (плотность = 100 кг/м 3 ) 20мм, фанера 4мм) железобетонного фундамента с габаритами 1500х2100 и высотой 3600мм. Работы по установке фундамента проводятся при наружной температуре воздуха t = -20 о С и скорости ветра v = 5 м/с. Необходимо подобрать утепление открытых поверхностей из опилок.
4.4. Рассчитать толщину утеплителя в опалубке (доска 20мм, утеплитель — минераловатная плита (плотность = 100 кг/м 3 ), фанера 4мм) железобетонной конструкции размерами 900×1500 и высотой 1000мм, если коэффициент теплопередачи опалубки (прив) составляет 1,06 Вт/м 2 · о С. Работы ведутся при наружной температуре воздуха t = -25 о С и скорости ветра v = 4 м/с. Необходимо подобрать утепление открытых поверхностей из опилок.
4.5. Найдем коэффициент теплопередачи для многослойной опалубки железобетонного фундамента с использованием металлического листа толщиной 3 мм, минераловатной плиты толщиной 40 мм (плотностью 100 кг/м3) и фанеры толщиной 4 мм. Габариты фундамента: 1200х1200х3600 мм. Работы выполняются при температуре воздуха t = -10°C и скорости ветра v = 5 м/с. Также необходимо подобрать утепление открытых поверхностей с использованием пенопласта (плотностью 200 кг/м3).
4.6. Необходимо определить теплопроводность многослойной конструкции опалубки (доски 20 мм, слой пенопласта 150 мм, доски 20 мм) для железобетонного фундамента размерами 3500х1500х3000 мм. Работы по устройству фундамента проводятся при температуре воздуха t = -15 о С и скорости ветра v = 5 м/с. Требуется подобрать необходимое утепление открытых поверхностей пенопластом (плотностью 200 кг/м 3 ).
4.7. Необходимо определить коэффициент теплопередачи для многослойной опалубки железобетонного фундамента, состоящей из фанеры толщиной 8 мм, минераловатной плиты толщиной 100 мм (с объемной массой 200 кг/м 3 ) и доски толщиной 20 мм. Габаритные размеры фундамента составляют 2000х1500 высотой 3000 мм. Работы проводятся при температуре наружного воздуха t = -15 о С и скорости ветра v = 6 м/с. Требуется выбрать подходящий материал для утепления открытых поверхностей из шлака.
4.8. Необходимо определить коэффициент теплопередачи для многослойной опалубки железобетонного фундамента, состоящей из металлического листа толщиной 5 мм, пенопласта толщиной 100 мм (с объемной массой 150 кг/м 3 ) и фанеры толщиной 8 мм. Габаритные размеры фундамента составляют 2400х3000х1600 мм. Работы проводятся при температуре наружного воздуха t = -20 о С и скорости ветра v = 4 м/с. Необходимо подобрать укрытие для неопалубленной поверхности (например, опилки и слой толи толщиной 2 мм).
4.10. Необходимо определить теплопроводность многослойной опалубки (стальной лист 5 мм, минераловатная плита 30 мм (плотность = 100 кг/м 3 ), фанера 20 мм) железобетонного фундамента размерами 2400х2100х1800 мм. Работы выполняются при температуре наружного воздуха t = -25 о С и скорости ветра v = 9 м/с. Необходимо выбрать укрытие неопалубленной поверхности (например, опилки и слой толи толщиной 2 мм).
Подсчитать толщину утеплителя в опалубке (при условии, что фанера имеет толщину 12 мм, а утеплитель представляет собой минераловатную плиту с объемной массой 100 кг/м3) для железобетонной конструкции размерами 5000×6000 и высотой 1700 мм, если коэффициент теплопередачи опалубки (прив) составляет 1,01 Вт/м2·оС. Работа ведется при температуре наружного воздуха t = -15 оС и скорости ветра v = 15 м/с. Также необходимо подобрать необходимое утепление открытых поверхностей из опилок.
4.12. Найти толщину утеплителя в опалубке железобетонной конструкции размерами 5000×12000 высотой 5700 мм. В конструкции используется древесина толщиной 40 мм, минераловатная плита (объемная масса = 100 кг/м3) и фанера толщиной 4 мм. Коэффициент теплопередачи опалубки (прив) равен 2,0 Вт/м2·оC. При выполнении работ температура наружного воздуха составляет t = -32 оС, а скорость ветра v = 8 м/с.
Также необходимо подобрать утепление открытых поверхностей из опилок.
4.13. Необходимо определить толщину утеплителя для утепления железобетонной конструкции с размерами 5000x15000x8700 мм. В конструкции используется древесина толщиной 40 мм, утеплитель — строительный войлок с объемной массой 100 кг/м3 и фанера толщиной 4 мм. Коэффициент теплопередачи опалубки (прив) равен 1,43 Вт/м2·оC.
Работы выполняются при температуре наружного воздуха t = -22 оC и скорости ветра v = 18 м/с. Требуется подобрать необходимое утепление открытых поверхностей из опилок.
Для правильного расчета толщины утеплителя в опалубке необходимо учитывать несколько факторов. В первую очередь следует оценить климатические условия на строительной площадке, так как от них зависит теплозащита здания. Например, в холодных регионах требуется более толстый утеплитель, чем в теплых.
Также необходимо учитывать тип используемого утеплителя и его теплопроводность. Чем ниже коэффициент теплопроводности у материала, тем толще должен быть слой утеплителя. Рекомендуется консультироваться с профессионалами, чтобы выбрать оптимальный вариант.
Важно также учесть толщину других слоев в конструкции здания, чтобы избежать проблем с установкой дверей, окон и других элементов. Соблюдение всех этих условий позволит создать эффективную систему утепления, которая обеспечит комфортное пребывание в здании и снизит расходы на отопление.
Требуется выполнить расчет параметров (выбор способа электротермопрогрева бетона, расчет толщины утеплителя опалубки для бетонирования стен, определение расстояния между электродами и необходимое напряжение по ранее установленной расчетом требуемой
Необходимо произвести расчеты параметров для использования электротермопрогрева бетона: выбор метода, определение толщины утеплителя опалубки для бетонирования стен, расстояние между электродами и необходимое напряжение для достижения рассчитанной мощности. Эти расчеты проводятся для электродного способа прогрева бетона на цокольном этаже жилого дома с использованием данных из таблицы 2.1.
Для возведения стен используется опалубка больших листов инвентаря. Каркас опалубки сделан из металлического профиля, а палуба выполнена из ламинированной фанеры толщиной 21 мм. Для обогрева стен используются трансформаторы КТПТО–80/86. Работы по обогреву стен проводятся круглосуточно, включая устройство и контроль процесса.
Время остывания бетона в конструкции от начала заливки до подключения обогрева = 4 часа (заливка заданного объема 3 часа, подключение электродов — 1 час). Температура бетона к концу остывания
Для подогрева участка стены используют отдельные стержневые электроды из арматуры 6–А-I, устанавливаемые через каждые 200 мм в стену до заливки бетоном.
1) Определение режима электротеплового обогрева бетона Для выбора режима электротеплового обогрева участка стены необходимо вычислить модуль поверхности Мп, м 1 данного участка по формуле 2.1:
Какая площадь охлаждаемой поверхности бетонируемого участка стены, в метрах, и какой у него объем, тоже в метрах.
При скорости ветра, равной метров в секунду
Толщина слоя или структуры, мм *
Δt’u, град/град. · мин
* Принимается равной высоте нижней ступени фундамента.
τ’u — время укладки смеси, мин:
(4.7)
В данном случае: Vсл — объем бетона в одном слое, м 3 , принимается для столбчатых фундаментов равным объему нижней ступени, для ленточных фундаментов — объему слоя бетона на участке между рабочими швами (если нет соответствующих расчетов, то принять длину участка 3.8 м);
Iб — интенсивность бетонирования, м 3 /см (занятие №2).
Измерение времени (4,8)
4. Находим величину площади структуры:
(4.9)
В этом месте Fохл обозначает площадь охлаждаемых поверхностей. Когда смесь укладывается на отогретое грунтовое или бетонное основание, она равняется сумме площадей ухода за бетоном (Fоп + Fиз + Fу по занятию №1);
V — это объем бетона.
5. tб.ср определяется по формуле (4.2).
6. Время остывания бетона определяется из формулы (4.1):
(4.10)
7. С помощью графиков усиления (см. рис. 4.1) определяется прочность бетона после охлаждения до расчетной средней температуры.
8. Если полученное значение R не соответствует установленным условиям (не менее 50% от проектной прочности), необходимо предложить меры по его повышению.
8.1. Одним из распространенных решений является применение добавок-ускорителей для затвердевания бетона, таких как хлористый кальций (см. табл. 4.4).
8.2. Возможно увеличение температуры смеси на выходе из бетоносмесителя. При этом следует учитывать, что максимальные значения принимаются:
— для бетонов марок 400 и выше — 35 о С;
— для бетонов марки М300 — 40 о С;
— для бетонов марок 200-300 — 45 о С.
Увеличение прочности бетона при использовании портландцемента с добавкой хлористого кальция по сравнению с бетоном без добавок.
5 10 градусов Цельсия
8.3. Можно варьировать дизайн опалубки или увеличить изоляцию, чтобы уменьшить теплопередачу через опалубку.
В этом случае можно решить проблему путем подбора согласно указанной методике или проведением расчетов. Расчетный коэффициент теплопередачи:
(4.11)
При tб.ср — средняя температура бетона за требуемое время остывания, необходимая для достижения заданной прочности, в градусах Цельсия (определяется согласно рис. 4.1).
Размер утеплителя:
(4.12)
В этом месте: из — коэффициент теплопроводности материала для изоляции, Вт/м 2 град.;
оп, оп — соответственно толщина и коэффициент теплопроводности отдельных слоев опалубки. (Коэффициенты теплопроводности некоторых материалов указаны в таблице 4.5).
Подсчет примера. Проверить возможность использования метода "термос" для бетонирования ленточного фундамента при следующих условиях: tн.в=-10 о С; tсм=30 о С; тр=20мин.
Доставка бетонной смеси осуществляется с помощью автобетоносмесителя, подача производится бадьями. Vб=0,75 м 3 , бетон — В20 на ПЦ М300, расход цемента 320кг/м 3 . Конструкция опалубки — по варианту VI, скорость ветра 5м/сек. Необходимая прочность — Rтр=70% R28.
Интенсивность бетонирования 50 м 3 /см. Толщина укладываемого слоя 0,5 м. По Таблице 4.2 находим К=1,27 Вт/(м 2 о С).
Особенности расчета утеплителя для фундамента
Этот онлайн калькулятор специально разработан для удобного расчета потребности в теплоизоляционных материалах, необходимых для различных видов фундаментов. Он учитывает общую площадь утепляемой поверхности, параметры утеплителя и количество слоев.
Для качественного и точного утепления необходимо учитывать несколько важных моментов:
- Различные виды фундамента требуют разного подхода к утеплению, таких как ленточный, плитный, столбчатый и другие. Каждый из них требует особого подхода при утеплении, в том числе как снаружи, так и изнутри;
- Выбор утеплителя должен учитывать климатические условия региона. Если зимой в вашем регионе холодно, то следует выбирать материал с высокой теплоизоляцией;
- Необходимо учитывать коэффициент теплопроводности утеплителя. Чем он ниже, тем лучше его теплоизоляционные свойства;
- Фундамент может подвергаться воздействию влаги. Важно выбирать утеплитель, который обладает хорошей влагоустойчивостью и не теряет своих теплоизоляционных свойств при воздействии влаги.;
- Для того чтобы утеплитель был прочным и мог выдерживать нагрузки, сохраняя форму в течение долгого времени, необходимо, чтобы он был достаточно прочным и устойчивым. Это особенно важно для фундаментов, подверженных грунтовым деформациям или механическим нагрузкам;
- При утеплении подземной части основания необходимо, чтобы нижняя граница утеплителя располагалась ниже уровня промерзания грунта.
Какие утеплители чаще используют для фундамента
Использование минераловатных плит и рулонов не рекомендуется для утепления фундамента, так как они быстро теряют свои теплоизоляционные свойства при проникновении влаги. Вместо них рекомендуется использовать плотные плитные утеплители из пенопласта и Пеноплекса (экструдированного пенополистирола).
При рассчете использования Пеноплекса для утепления фундамента необходимо учитывать его толщину и количество слоев. В соответствии с данными производителя, плотность материала должна быть 29 — 33 кг/м³ при минимальной толщине слоя 50 мм, в зависимости от климатических условий толщина слоя может быть увеличена до 80 — 100 мм.
Для утепления фундамента рекомендуется использовать модификации "Пeнoплeкс-45» или «Фундамент”. Особенностью экструдированного пенополистирола является его низкая способность впитывать влагу. В течение первых суток коэффициент поглощения влаги достигает 0,4, а затем в течение месяца остается на уровне 0,5, даже при полном погружении. Материал достаточно прочный, чтобы выдержать давление грунта, и совместим с рулонной и обмазочной битумной гидроизоляцией.
Пенопласт
Этот вариант относится к категории бюджетных, поскольку его производство пенопласта не включает в себя экструзионные технологии, и изначальная его стоимость ниже. В отличие от Пеноплекса, он более впитывает влагу, особенно при длительном контакте с ней. У него аналогичный коэффициент теплопроводности, как у пеноплекса, но он обладает меньшей прочностью.
Для утепления фундамента лучше использовать пенопласт с плотностью от 35 кг/м³ и толщиной не менее 50 мм, а часто даже более 100-120 мм. В качестве гидроизоляции можно использовать битумную мастику или рулонный материал, но следует избегать составов с органическими растворителями. При монтаже гидроизоляции необходимо обходить материалы, требующие длительного нагревания, так как пенопласт начнет плавиться.
Давайте рассмотрим процесс расчета утепления стены и потолка в жилой мансарде на практике. Для иллюстрации возьмем дом в Вологде, построенный из блоков (пенобетон) толщиной 200 мм.
Если предположить, что комфортная температура для жильцов составляет 22 градуса, то необходимый показатель градусо-суток здесь равняется 6000. Мы найдем соответствующий показатель в таблице нормативов по термическому сопротивлению, который составляет 3,5 м²·K/Вт, и будем придерживаться этого значения.
Так как стена будет состоять из нескольких слоев, сначала определим, сколько теплового сопротивления даст голый пеноблок. Предположим, средняя теплопроводность пенобетона составляет примерно 0,4 Вт/(м*К), то при 20-миллиметровой толщине, внешняя стена предоставит сопротивление теплопередаче на уровне 0,5 м²·K/Вт (0,2 метра разделим на коэффициент теплопроводности 0,4).
Для обеспечения хорошего уровня теплоизоляции необходимо добавить примерно 3 м²·K/Вт. Это можно сделать с помощью минеральной ваты или пенопласта, который будет установлен с фасадной стороны в вентилируемой навесной конструкции или при помощи мокрого скрепления теплоизоляции. Мы можем преобразовать формулу теплового сопротивления, чтобы получить необходимую толщину, умножив недостающее тепловое сопротивление на коэффициент теплопроводности (полученный из таблиц).
В числовом эквиваленте это будет следующим образом: d толщина базальтовой минваты = 3 Х 0,035 = 0,105 метра. То есть нам подойдет материал в виде матов или рулонов толщиной 10 сантиметров. Стоит отметить, что при использовании пенопласта с плотностью 25 кг/м3 и более, необходимая толщина будет аналогичной.
Кстати, давайте рассмотрим другой конкретный пример. Предположим, что мы хотим заменить полнотелый силикатный кирпич ограждением теплого остекленного балкона в этом же доме, в этом случае недостающего теплового сопротивления будет около 3,35 м²·K/Вт (0,12Х0,82). Если мы рассматриваем применение для утепления пенопласт ПСБ-С-15, то его толщина должна быть 0,144 м (то есть 15 см).
Для мансард, крыш и перекрытий техника расчетов будет примерно такой же, за исключением теплопроводности и сопротивления теплопередачи несущих конструкций. А также требования по сопротивлению увеличиваются — потребуется уже не 3,5 м²·K/Вт, а 4,6. В итоге, толщина ваты подходит до 20 см = 4,6 Х 0,04 (теплоизоляция для крыши).
Применение калькуляторов
Производители материалов для утепления решили сделать процесс расчёта толщины утеплителя более доступным для застройщиков. Для этого они создали простые и понятные программы для выполнения расчётов.
Давайте рассмотрим несколько вариантов:
В каждом из них вам нужно будет заполнить несколько полей, после чего, нажав на кнопку, вы мгновенно получите результат.
Вот некоторые особенности использования этих программ:
1. Везде предлагается выбрать город/район/регион строительства из выпадающего списка.
2. Все программы, кроме программы от Технониколь, просят определить тип объекта: жилое/производственное, либо, как на сайте Пеноплекс – городская квартира/лоджия/малоэтажный дом/хозпостройка.
3. Затем необходимо указать, какие части здания требуют нашего внимания: стены, полы, перекрытия, чердаки, крыша. Программа Пеноплекс также учитывает утепление фундамента, инженерные коммуникации, уличные дорожки и площадки.
4. Некоторые калькуляторы имеют поле для указания желаемой температуры внутри помещения, на сайте Rockwool интересуются также габаритами здания и типом топлива для отопления, количеством проживающих. Кнауф также учитывает относительную влажность воздуха в помещениях.
5. На сайте penoplex.ru нужно указать тип и толщину стен, а также материал, из которого они изготовлены.
6. В большинстве калькуляторов есть возможность задать характеристики отдельных или дополнительных слоев конструкций, такие как особенности несущих стен без теплоизоляции или тип облицовки.
7. Для определенных конструкций (например, утепление крыши методом "между стропил") калькулятор пеноплекса может рассчитывать не только экструдированный пенополистирол, который производит компания, но также минеральную вату.
Для определения оптимальной толщины теплоизоляции необходимо провести тщательные расчеты. Важно правильно определить недостающее сопротивление теплопередаче и выбрать подходящий утеплитель для конкретных элементов здания и используемых строительных технологий. Также следует помнить, что теплоизоляцией частного дома необходимо заниматься комплексно, утепляя все ограждающие конструкции должным образом.