В работе [1] авторами исследовалось поведение коэффициента теплотехнической однородности наружной стены r в зависимости от изменения толщины теплоизоляционного слоя с использованием методики Свода Правил 50.13330.2012 «Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 “Тепловая защита зданий”» (далее — СП 50), изложенной ранее в публикациях [2, 3]. Однако на самом деле будет более правильно рассматривать не характерный фрагмент фасада, а весь фасад целиком, потому что, помимо уже учтённых потерь теплоты через дюбели, а также оконные и дверные откосы, там будут присутствовать и другие теплопотери: через углы стен (выпуклые и вогнутые); в местах примыкания стен к фундаменту; в местах сопряжения с совмещённым кровельным покрытием.

Расчёты производились на примере клуба на 375 мест в городе Пензе. Значения дополнительных удельных потерь теплоты через точечные и линейные элементы ψj и χk приводятся в Своде Правил 230.1325800.2015 «Конструкции ограждающие зданий» (далее — СП 230). При расчёте теплопотерь через углы стен были использованы значения из табл. Г.28 СП 230, так как стены здания имеют наружный утеплитель и тонкую облицовку. Рассматривая места примыкания стен к фундаменту, необходимо пользоваться табл. Г.40, а при расчёте теплопотерь в местах сопряжения с совмещённым кровельным покрытием применялись значения, указанные в табл. Г.43. Следует также обратить внимание, что в данном случае дополнительное утепление парапета отсутствует. В нашем примере использовался именно этот вариант, как наиболее худший, поскольку теплопотери через такой узел будут наибольшими.

Заметим при этом, что, как и во втором варианте, исследованном в [1], при выборе значений ψj и χk в явном виде учитывалось изменение приведённого сопротивления наружной стены теплопередаче Rопр2·К/Вт], поэтому коэффициенты ψj и χk являются переменными величинами. В общем случае с ростом Roпр они уменьшаются. Кроме того, при определении щ для примыканий к кровле и фундаменту нужно принимать во внимание и изменение уровня теплозащиты покрытия и перекрытия над подвалом.

Поэтому в расчётах принималось, что значения Roпр этих конструкций меняются синхронно с Roпр наружной стены в соответствии с требованиями табл. 3 СП 50. Результаты вычислений cведены в табл. 1.

Оценка теплотехнической однородности фасада здания при изменении толщины утеплителя . 5/2016. Фото 1

Как и в [1], затем вычисляем требуемое значение удельного теплового потока по глади конструкции (то есть без учёта теплопроводных включений [Вт/(м2·К)]), исходя из обеспечения необходимой величины приведённого сопротивления теплопередаче Roпр:

Оценка теплотехнической однородности фасада здания при изменении толщины утеплителя . 5/2016. Фото 2

где K = 1/Roпр — коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м2·К). Остальные обозначения приведены в табл. 1. Тогда требуемое сопротивление теплопередаче слоя утеплителя можно выразить обычным способом:

Оценка теплотехнической однородности фасада здания при изменении толщины утеплителя . 5/2016. Фото 3

где ΣRк.i — суммарное термическое сопротивление всех слоёв конструкции, за исключением утеплителя, м2·К/Вт; αв и αн — соответственно коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2·К). Для наружной стены по СП 50 можно принимать αв = 8,7 и αн = 23 Вт/(м2·К). Конструкция стены для вычисления ΣRк.i принята аналогично данным [1].

Отсюда коэффициент теплотехнической однородности:

Оценка теплотехнической однородности фасада здания при изменении толщины утеплителя . 5/2016. Фото 4

Результаты расчётов величины r показаны на рис. 1 сплошной линией, а для сравнения пунктиром продублирована зависимость, полученная ранее в [1].

На самом деле будет более правильно рассматривать не характерный фрагмент фасада, а весь фасад целиком, потому что, помимо уже учтённых потерь теплоты через дюбели, а также оконные и дверные откосы, там будут и другие теплопотери: через углы стен (выпуклые и вогнутые); в местах примыкания стен к фундаменту; в местах сопряжения с совмещённым кровельным покрытием

Таким образом, учёт дополнительных теплотехнических неоднородностей, имеющихся у конструкции фасада в целом, показывает, что действительный уровень r будет существенно ниже, чем для выделенного фрагмента наружной стены вдали от углов здания и примыканий к фундаменту и кровле. Кроме того, и сама зависимость r от Roпр в данном случае будет более сильной, что наглядно демонстрирует более высокий наклон расчётной кривой. Следовательно, для адекватной оценки Roпр и эффективности использования теплоизоляции в ограждающих конструкциях зданий необходим полный учёт всех точечных и линейных элементов ограждения.

Иначе говоря, параметр Roпр характеризует не какой-либо участок наружной стены, пусть даже и характерный, и относится не к отдельному помещению, а в целом к фасаду здания, по крайней мере, когда речь идёт о вычислении показателей, которые также относятся к зданию в целом. Например, это относится к удельной теплозащитной характеристики или удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания в соответствии с требованиями СП 50. Дальнейшее уточнение сделанных выводов может быть реализовано при выполнении расчётов для других объектов иного назначения с различными архитектурно-конструктивными и объёмно-планировочными решениями и накопления соответствующих статистических данных.

Оценка теплотехнической однородности фасада здания при изменении толщины утеплителя . 5/2016. Фото 5