Анализ теплотехнических характеристик стен каркасного дома

Нас постоянно спрашивают:

• А не продувается ли каркасный дом по этой технологии?
• А как при такой тонкой стене дома могут выдерживать холода в -30 С?
• Не сыреет ли утеплитель в таких домах?

Все эти вопросы подтолкнули нас разметить нижеследующий материал. Давайте обсудим конкретные цифры.

Общеизвестно, что существуют такие нормативы в строительстве как СНиП (строительные нормы и правила), СП (строительные правила), СанПиН (Санитарные правила и нормы) и прочие. В этих нормативах содержатся указания по расчёту ограждающих конструкций.

Рассмотрим в рамках этой страницы теплотехнический расчёт, а также расчёт на паропроницаемость. Оба этих расчёта “на пересечении” дают возможность провести анализ эффективности той или иной конструкции стены, и что, возможно, требуется исправить.

Проведя расчёты для нескольких типов конструктивных решений, мы предлагаем рассмотреть последний их вариант, который и стал основой для разработки всей технологической цепочки строительства каркасных домов из профильных клеёных балок.

Теплотехнический расчёт конструкции стены

Рассмотрим три сечения, поскольку они являются основными в “работающей” стене.

Ниже представлены результаты расчёта по этим сечениям в графической их интерпретации.

Состав рассчитываемой стены:

• Сайдинг 5.0 мм
• Воздушный зазор 45.0 мм
• Гидроветрозащита утеплителя 1.0 мм
• Утеплитель (минплита) 150.0 мм
• Пароизоляция 1.0 мм
• Лист гипсокартона 12.5 мм

Теплотехнический расчёт конструкции стены

Как видно из графиков, по двум сечениям из трёх отклонений от нормативных показателей нет, т.к. согласно СНиП температура внутренней поверхности не должна отличаться от температуры внутреннего воздуха более чем на 4 С.

На третьем сечении температура поверхности составляет 13,7 С. В случае, если бы эта поверхность была по всей внутренней площади стены, нам пришлось бы отказаться от применения данного материала в качестве несущей конструкции. Однако можем заметить, что разница от нормативного составляет лишь 0,3 С (т.е. 2,1%), а общая площадь данной поверхности составляет менее 10%.

В следствие такого расхождения с нормативными показателями имеет смысл рассмотреть расчёт на паропроницаемость, для того, чтобы развеять сомнения в отношении данной термической вставки.

Расчёт конструкции стены на паропроницаемость

Условные обозначения:

• исходные данные (температура, влажность);
• значение показателя, Па
• максимальное парциальное давление водяного пара, Па
• фактическое парциальное давление водяного пара, Па

Нормативные документы регламентируют, что в случае, если фактическое парциальное давление водяного пара превысит максимально возможное, возникнет вероятность выпадения конденсата. При применении технологии навесных фасадов расчётной точкой пересечения должна являться наружная поверхность утеплителя, что позволяет удалять влагу по средствам вентилируемого зазора. Именно поэтому они называются “навесные вентилируемые” фасады.

В нашем случае мы имеем пересечение графиков в сечении 2-2, в точке, где утеплитель примыкает к деревянной стойке. Размер зоны возможной конденсации составляет 1 мм вглубь минераловатной плиты, а избыточное давление пара в плоскости конденсации - 14 Па. Можно было бы бить тревогу, если бы стойка была, например, алюминиевая или стальная. Однако практика показывает, что избыточное давление (14 Па) не является критическим для возникновения конденсата в данном сечении конструкции. Вскрытие существующих каркасных домов в наиболее “сложные для дерева” сезоны - весной, осенью, а также дождливой зимой 2008-2009 гг. и осмотр опасного сечения позволяет нам быть уверенными в отсутствии конденсата.

В третьем сечении, рассмотренном выше как наиболее опасном с точки зрения теплопереноса, мы видим отсутствие даже вероятной зоны конденсации. Это позволяет нам утверждать, что несмотря на показатель ниже нормативного в сечении 3-3: +13,7 С вместо +14,0 С - сечение не представляется опасным ни для конструкции, ни для внутренней отделки помещения.

Таким образом, спроектированная нами конструкция стены не только позволяет быстро возводить каркасный дом, но и соответствует всем необходимым требованиям нормативных документов, регламентирующих необходимые свойства ограждающих конструкций жилых домов на территории РФ.

Если Вас заинтересовала данная информация, Вы можете связаться с нами и получить более подробную консультацию у руководителя проектной группы.
* СНиП 23-02-2003

Тепловая защита зданий

СНиП 23-01-99*

Строительная климатология

СП 23-101-2004

Проектирование тепловой защиты зданий