Расчет звукоизоляции и сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.

 

Нормируемыми параметрами звукоизоляции внутренних ограждающих конструкций жилых и общественных зданий, а также вспомогательных зданий производственных предприятий являются индексы изоляции воздушного шума ограждающими конструкциями Rw, дБ (рассчитывается для стен и перегородок), и индексы приведенного уровня ударного шума Lnw, дБ (рассчитывается для стен, перегородок и перекрытий). Следует отметить, что жилые, общественные и производственные здания по условиям комфортности пребывания условно разделяют на категории: - категория А - высококомфортные условия; - категория Б - комфортные условия; - категория В - предельно допустимые условия. Нормативные значения индексов изоляции воздушного шума внутренними ограждающими конструкциями Rw и индексов приведенного уровня ударного шума Lnw для жилых, общественных зданий, производственных предприятий приведены в нормативной литературе.

Расчет изоляции воздушного шума ограждающих конструкций и междуэтажных перекрытий жилых зданий: - строится частотная характеристика звукоизолирующей способности стены (п 6.1 – 6.3);

- посредством сравнения построенной частотной характеристики с нормативной (оценочной) – определяется индекс изоляции воздушного шума стеной;

 - расчетный индекс звукоизоляции сравнивается с нормативным и дается заключение о пригодности конструкции в строительстве.

 

В основе расчета теплопередачи через наружные ограждающие конструкции лежит понятие сопротивления теплопередаче. Расчет сопротивления теплопередаче конструкций дает возможность получить количественную оценку их теплоизоляционных свойств и принять обоснованное решение об их соответствии нормативным документам.

В большинстве случаев именно комплексная количественная оценка сопротивления ограждающих конструкций теплопередаче закладывается в обоснование теплотехнических проектных и конструктивных решений. Поскольку наибольшая площадь наружных поверхностей сооружения, как правило, приходится на стены, теплоизоляционные свойства этих конструкций имеют особую значимость. По разным оценкам доля теплопотерь через стеновые конструкции составляет от 35 до 45%.

 Сопротивление ограждающей конструкции теплопередаче определяется теплообменными процессами в трех зонах: конвективный теплообмен на наружной поверхности с коэффициентом сопротивления R_н; теплопередача в ограждающей конструкции R_o; тепловая конвекция внутри здания – R_в. Поэтому общий коэффициент сопротивления теплопередаче наружной стены равен:

R_общ= R_н + R_о + R_в

Важно отметить, что на теплопередающие свойства материалов наружных стен существенное влияние оказывает как влажность окружающего воздуха, так и внутренняя влажность самого материала. Проникновение воды в поры ограждающей конструкции может значительно снизить ее сопротивление теплопередаче.

 При расчетах коэффициента сопротивления теплопередаче стеновых многослойных конструкций R_о определяется как сумма сопротивлений теплопередаче отдельных слоев, т.е.

R_о = R₁ + R₂ + … +R_n

В оценке теплопотерь неоднородных по поверхности ограждающих стеновых конструкций используется приведенной сопротивление теплопередаче. Приведенное сопротивление теплопередаче суммирует теплотехнические характеристики характерных и особых зон ограждающих конструкций и может быть вычислено по формуле:

,

где F – общая площадь ограждающей конструкции, м²;

F_i – площадь особой термических зон, м²;

R_oi – коэффициент сопротивления теплопередаче зоны.

Результаты принятых проектных решений по выбору конструкции стен сооружения оцениваются показателем требуемое сопротивление теплопередаче Rтр, значение которого определяется нормативными документами или рассчитываются для каждой климатической зоны. Для расчета нормируемого сопротивления теплопередаче можно воспользоваться СНиП 23-02-2003.

Приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций Rо следует принимать не менее требуемых значений Roтр, определяемых исходя из санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле

Требуемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, отвечающих санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, определяем по формуле: 

 

где n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

tв - расчетная температура внутреннего воздуха, оС, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений;

tн - расчетная зимняя температура наружного воздуха, оС, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, приложение А;

∆tн - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый

 αв- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый

 

Термическое сопротивление R, (м2. оС)/Вт, слоя многослойной конструкции, а также однородной (однослойной) ограждающей конструкции определяем по формуле: 

Rк = λ/ δ,                                                                                         (3) 

где  

δ - толщина слоя, м; −

λ - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, с учетом условий эксплуатации ограждающих конструкций, Вт/ (м2. оС),

 

Сопротивление теплопередаче Rо, (м2.оС)/Вт, ограждающей конструкции следует определять по формуле: 

       Ro = Rк+1/αв + 1/αн

Rк - термическое сопротивление ограждающей конструкции, (м2. оС)/Вт,

α- коэффициент теплоотдачи

 

При расчетах коэффициента сопротивления теплопередаче стеновых многослойных конструкций R_о определяется как сумма сопротивлений теплопередаче отдельных слоев, т.е.

R_о = R₁ + R₂ + … +R_n