Утепление деревянного дома: Утепление стен деревянного дома изнутри: все, что нужно знать

Утепление деревянного дома снаружи, монтаж от подготовки до обшивки

Если встает вопрос о необходимости термоизоляции деревянного дома, лучше остановиться на наружном утеплении – оно является более эффективным и не уменьшает площадь помещений. К тому же вам не придется освобождать комнаты от вещей для проведения работ. Осуществить монтаж фасадного утеплителя не сложно, важно лишь предварительно изучить особенности технологии и тщательно им следовать.

Выбор материала

 

Для проведения наружного утепления дома из натурального дерева можно использовать разные материалы: эковату, стекловату, пенопласт, пенополистирол, пенополиуретан. Однако наиболее удобной, а потому и популярной, является минеральная вата: натуральный пожаробезопасный и экологически чистый материал легко укладывается, хорошо заполняет щели и пустоты, препятствует возникновению мостиков холода. Помимо этого, минеральная вата имеет достаточно низкую стоимость, что при ее долговечности является прямым путем к экономии средств на утепление.

Снаружи минераловатный утеплитель можно закрыть сайдингом, обшивочными панелями, деревянной или пластиковой вагонкой – выбор декоративного материала зависит исключительно от ваших предпочтений.

 

Обустройство пароизоляции

 

Основной задачей пароизоляции является эффективное вентилирование фасада. Если стены собраны из круглых бревен, данный этап утепления можно опустить, а вот для гладких стен он необходим. Для этого на стеновую плоскость набивают узкие рейки, а на них натягивают пароизолирующий материал. Как правило, это рубероид, алюминиевая фольга либо различные виды полиэтиленовых пленок.

Материал укладывается внахлест, стыки скрепляются самоклеящейся лентой. В верхней и нижней частях оставляют небольшие отверстия – дополнительную вентиляцию, предотвращающую гниение и образование плесени внутри теплоизоляционного пирога.

 

 

Сооружение каркаса и монтаж теплоизоляции

 

Для того, чтобы изоляция плотно прилегала к стене, на поверхность набивается деревянный каркас. Для него используются обычные доски. Затем между досками каркаса в получившиеся ячейки вставляют минеральные плиты. Закреплять их нет необходимости – доски каркаса прочно удерживают утеплитель, а по вертикали верхняя плита опирается на нижнюю.

Если нужно уложить два слоя утеплителя – плиты закладываются по принципу кирпичной кладки.

 

 

Ветроизоляция и гидроизоляция

Для обустройства ветроизоляции применяют полиэтиленовые пленки с высокой паропроницаемостью, плотную вощеную бумагу либо специальный тип рубероида. Он укладывается и закрепляется поверх слоя утеплителя и, помимо защиты от ветра, удерживает минераловатные плиты в каркасе.

Ветрозащитный слой можно заменить гидроизоляционной мембраной, которая будет пропускать пар и при этом сможет задерживать влагу, предотвращая ее попадание на утеплитель. Для установки гидроизоляции, как правило, сооружают дополнительный каркас, дабы оставить между гидроизоляционной пленкой и обшивкой достаточный для естественной вентиляции зазор.

Декоративная обшивка

Финальным этапом работ по утеплению деревянного дома становится обшивка стен. Выбирая материал для отделки, ориентируйтесь на свои предпочтения: если вы желаете сохранить естественность натурального дерева – обшейте стены дома дубом, лиственницей либо сосной. Впоследствии ее можно окрасить в любой цвет либо вскрыть лаком.

Если же ваш дом видится вам современным и высокотехнологичным – обратите внимание на евровагонку из пластика, обшивочные панели, сайдинг. Они придадут строению более «городской» урбанистический облик.

Утепление деревянного дома в Тюмени

Утепление процесс не сложный, но очень важный. Поэтому прежде чем приступать к нему, необходимо изучить все нюансы. В этой статье мы постараемся рассказать о главных этапах  утепления, как внутреннего, так и наружного.

Утепление деревянного дома.

Как правило, внутреннюю отделку, а с ним и утепление рекомендуется делать после того, как сооружение дало усадку, и древесина потеряла остатки влаги (через 5-10 месяцев). Но многие наши клиенты выбирают дома под ключ, то есть делают утепление сразу после завершения строительства коробки. Таким заказчикам мы даем рекомендации по укладке материалов, а в идеале сами производим утепление. Что позволяет нашим клиентам не беспокоиться о состоянии древесины и всего сооружения в дальнейшем.

                                                    

   Внутреннее утепление

В первую очередь щели в стенах необходимо хорошо загерметизировать, законопатить или заполнить их пеной. Затем необходимо прикрепить к стенам обрешетку из брусков. Шаг должен соответствовать размерам используемого утеплителя( в основном делают 50-60 см.). Далее ложится  утеплитель, а сверху укладывается гидроизоляция. В конце можно устанавливать пол, который не только украсит дом, но и будет выполнять роль изоляции.

                                    

Наружное утепление. Это лучший вариант для деревянного дома

Если ваш дом построен именно из бруса, то мы рекомендуем делать утепление пенопластом или минеральной ватой. При этом необходимо соблюдать все правила и рекомендации, для того чтобы сохранить циркуляцию воздуха в доме. Использовать так называемую  технологию создания вентилируемых фасадов.

                                   Этапы установки:

  1. Крепится обрешетка из брусков. Шаг высчитывается исходя из размеров материалов. В основном делают 50-60 см.
  2. Затем утеплитель укладывается в обрешетку, и крепится с помощью специальных дюбелей. Важно не крепить листы слишком близко к дереву.
  3. Сверху укладываем пароизоляционную пленку, которая не будет давать внутренним парам задерживаться, а влаге с улицы не даст проникнуть в помещение.
  4. Крепеж сайдинга, вагонной доски или др. материалов.

Правильно выполненное утепление продляет срок службы конструкции, и в целом влияет на внешний вид здания.

Как правило, тепло в помещении теряется неравномерно. Большая часть потери приходится на стены, хотя абсолютно теплый дом не получится, если забыть про другие элементы сооружения (пол, потолок, фундамент, окна).

 

 

В этой категории нет товаров.

Популярные проекты

Н-3

Дом-баня размером 5х7   Выбор фундамента по данному проекту зависит от типа грунта на у..

м²

от 1 150 000 р.

Загородный комплекс Д-67

Загородный комплекс 12.5х10.8 . Выбор фундамента по данному проекту зависит от типа грунта на уча..

м²

от 1 530 000 р.

Д-66

Дом из бруса 13х12, с террасой . Выбор фундамента по данному проекту зависит от типа грунта на уч..

м²

от 1 940 000 р.

Д-65

Дом из бруса 9.5х13 Выбор фундамента по данному проекту зависит от типа грунта на участке строите..

м²

от 1 980 000 р.

Д-64

Дом из бруса 8х8 с крыльцом  Выбор фундамента по данному проекту зависит от типа грунта на у..

м²

от 1 280 000 р.

М-63

Дом из бруса 6х8 с террасой Выбор фундамента по данному проекту зависит от типа грунта на участке..

м²

от 1 080 000 р.

М-62

Дом из бруса 6х8  Выбор фундамента по данному проекту зависит от типа грунта на участке стро..

м²

от 1 060 000 р.

М-61

Дом из бруса 10х10 Выбор фундамента по данному проекту зависит от типа грунта на участке строител..

179 м²

от 1 790 000 р.

М-60

Дом из бруса 10х8м Выбор фундамента по данному проекту зависит от типа грунта на участке строител. .

120 м²

от 1 180 000 р.

М-59

Дом из бруса 8х7 с крыльцом 7 кв.м Выбор фундамента по данному проекту зависит от типа грунта на ..

40 м²

от 880 000 р.

М-58

Дом из бруса 7х9 Выбор фундамента по данному проекту зависит от типа грунта на участке строительс..

117 м²

от 1 120 000 р.

М-57

Дом из бруса 7х8 с крыльцом  Выбор фундамента по данному проекту зависит от типа грунта на у..

95 м²

от 960 000 р.

Главная | Новости и информация UAF

  • Библиотека консорциума Кускоквим получает национальную медаль

    23 мая 2023 г.

    Институт музейных и библиотечных услуг объявил сегодня Библиотеку консорциума Кускоквим (KCL) Вефиля, штат Алабама, одним из восьми получателей медали Национальная медаль 2023 г. за музейно-библиотечную службу.
    Читать статью

  • Курсы менеджера по защите пищевых продуктов назначены на август, октябрь

    23 мая 2023 г.

    Университет обслуживания выдвижения Fairbanks Аляски кооперативный предложит аттестованную тренировку менеджера предохранения от еды на вторнике, 1-ое августа, и снова на вторнике, 3-ое окт., с proctors для испытывать имеющийся в 14 общинах.
    Читать статью

  • Группа UAF получает благотворительный грант для помощи сообществам Чигникского района изменение водоразделов района Чигник на полуострове Аляска.
    Прочитать статью

  • Ученые UAF ищут ключи к разгадке оледенения Северного Ледовитого океана

    19 мая 2023

    Доказательства указывают на то, что толстый ледяной покров, а не однолетний морской лед и айсберги, покрывал Северный Ледовитый океан в какой-то момент в течение последнего 140 000 лет. Теперь ученые Университета Аляски в Фэрбенксе будут искать дополнительные геологические доказательства существования ледяного щита, его источников, поведения и размеров.
    Читать статью

  • Музыка в саду начало концертов 25 мая

    18 мая 2023 г.

    Серия концертов «Музыка в саду» Университета Аляски в Фэрбенксе начнется 25 мая в ботаническом саду Джорджсона. Серия концертов предлагает 12 недель семейных представлений в течение всего лета.
    Прочитать статью

  • Валь назначена директором кампуса UAF в Бристоль-Бей Диллингем . Валь занимал должность временного директора с мая 2021 года и впервые работал там в 19 лет.85.
    Прочитать статью

  • Когда разлом реки пришел в Игл

    18 мая 2023

    ОРЕЛ — Когда с северо-запада лилось поздним вечерним солнцем, дюжина жителей самого дальнего на Аляске города в верховьях реки Юкон наблюдали за их зимней гонкой. Плавающие куски льда лениво вращались, словно воспоминания о январе.
    Читать статью

  • Телепрограмма «Погода на Аляске» до конца

    16 мая 2023 г.

    Телевизионная программа «Погода на Аляске» на канале UATV 9. 4 КУАК завершится 1 июля 2023 года, после 45 лет непрерывного вещания.
    Прочитать статью

  • Компания Kinross учреждает новую стипендию на рекордном мероприятии Blue & Gold

    15 мая 2023 г.

    Жертвователи мероприятия Blue & Gold Университета Аляски в Фэрбенксе на прошлой неделе пожертвовали более 435 000 долларов США в поддержку студенческих стипендий. В общую сумму входит подарок в размере 350 000 долларов США от компании Kinross Alaska для учреждения стипендии Kinross Alaska Future Leaders Endowed.
    Прочитать статью

  • Авиационная программа CTC празднует 10-летие «Joy» во время дня открытых дверей

    15 мая 2023 г.

    Авиационная программа UAF CTC отмечает десятилетие в международном аэропорту Фэрбенкс с помощью культового грузового самолета Boeing 727 Joy.
    Прочитать статью

  • Герлах предоставит обновленную информацию о птичьем гриппе на Аляске

    12 мая 2023 г.

    Ветеринар штата Аляска Боб Герлах предоставит обновленную информацию о текущих вспышках птичьего гриппа в Северной и Южной Америке , и что жители Аляски могут сделать, чтобы защитить свою птицу. Герлах отвечает за соблюдение санитарно-гигиенических норм, а также за надзор за болезнями животных и реагирование на них.
    Читать статью

  • Арктические исследования День открытых дверей, который удивит и порадует 18 мая

    12 мая 2023

    Построили и запустили ракету! Наблюдайте, как бактерии растут в режиме реального времени! Бороться за свой путь в арктический костюм выживания! Примите участие в этих и других уникальных мероприятиях на Дне открытых дверей арктических исследований 2023 года с 16:00 до 19:00. Четверг, 18 мая, вдоль западного хребта кампуса Troth Yeddha Университета Аляски в Фэрбенксе.
    Читать статью

  • Почему у лося такой большой нос?

    11 мая 2023

    Ученый из Огайо однажды задумался, почему у лосей такие большие носы.
    Прочитать статью

  • UAF проведет мероприятие Really Free Market 20 мая

    09 мая 2023

    Университет Аляски в Фэрбенксе проведет мероприятие по переработке отходов Really Free Market в субботу, 20 мая, на стоянке рядом с Лола Тилли Коммонс.
    Прочитать статью

  • Балто после долгого пути к славе живет на

    04 мая 2023

    Собака, вошедшая в историю, помогла ученым понять, что делает ездовых собак Аляски и другие рабочие породы уникальными.
    Прочитать статью

  • UAF проведет 101-ю церемонию выпуска

    04 мая 2023 г.

    Университет Аляски в Фэрбенксе проведет чествование выпускников 2023 года во время 101-й церемонии выпуска в субботу, 6 мая, в 13:00 в Карлсон-центре в Фэрбенксе.
    Читать статью

  • Жители Аляски: отправьте фотографии льда, чтобы помочь предсказать наводнение .
    Читать статью

Другие новости

Влияние диагональных связей на теплоизоляцию деревянных каркасных стен :: Биоресурсы

Лю, М., Лу, Ф., Чжан, X., и Ян, X. (2020). Влияние диагональных связей на теплоизоляцию деревянных каркасных стен ,” БиоРес . 15(1), 517-528.
Реферат

Влияние различных раскосов на коэффициент теплопередачи деревянных стен было изучено с целью улучшения теплоизоляционных характеристик стен.

Посредством проверки надежности теоретического значения коэффициента теплопередачи это исследование показало, что большая доля площади деревянного каркаса приводит к большим теоретическим и испытательным значениям теплопроводности. коэффициент теплопередачи Коэффициент теплопередачи стены с пенополистирольным листом (ВПС) составил 5,9от 0% до 6,10% выше, чем у листа экструдированного пенополистирола (XPS), а испытанное значение было на 4,75%-8,60% выше. Максимальное значение среднего коэффициента теплопередачи 12 стен с диагональными связями составило 0,366 Вт·м-2·K-1, что соответствовало тепловому уровню зоны суровых холодов. Тестовое значение коэффициента теплопередачи было больше, чем теоретически рассчитанное значение, а линейная корреляция достигала 0,978.


Скачать PDF
Статья полностью

Влияние диагональных связей на теплоизоляцию деревянных каркасных стен

Мингбин Лю, a Фэн Лу, a, * Сюэдун Чжан, a и Сяолинь Ян b

Исследовано влияние различных раскосов на коэффициент теплопередачи деревянных стен с целью улучшения теплоизоляционных характеристик стен. Благодаря проверке надежности теоретического значения коэффициента теплопередачи это исследование показало, что большая доля площади деревянного каркаса приводит к большим теоретическим и испытательным значениям коэффициента теплопередачи. Коэффициент теплопередачи стены с пенополистирольным листом (ППС) составил 5,9.от 0% до 6,10% выше, чем у листа экструдированного пенополистирола (XPS), а испытанное значение было на 4,75%-8,60% выше. Максимальное значение среднего коэффициента теплопередачи 12 стен с диагональными связями составило 0,366 Вт·м -2 ·К -1 , что соответствовало тепловому уровню зоны суровых холодов. Тестовое значение коэффициента теплопередачи было больше, чем теоретически рассчитанное значение, а линейная корреляция достигала 0,978.

Ключевые слова:   Стена;   С диагональными связями; Изоляция; Коэффициент теплопередачи

Контактная информация: а: Факультет промышленного дизайна Аньхойского политехнического университета Уху, Аньхой, Китай; б: Школа архитектуры Чжэнчжоуского университета Чжэнчжоу, Хэнань, Китай;

* Автор, ответственный за переписку: liumingbin2019@163. com

ВВЕДЕНИЕ

Деревянные каркасные стены являются основными конструкционными элементами, используемыми в малоэтажном деревянном строительстве для эффективной теплоизоляции. В Северной Америке несколько исследований оценивали теплоизоляционные свойства стен с деревянным каркасом. Во всестороннем исследовании проектирования легких деревянно-каркасных зданий с точки зрения энергосбережения и теплоизоляции для улучшения тепловых характеристик деревянно-каркасных зданий использовались разумное планирование и конструктивное проектирование, выявление экспериментальных параметров для материалов и получение теоретическая формула для расчета потерь тепла при проектировании, строительстве и экспериментальных испытаниях (Шервуд и Ганс 19).79). В 2008 году Ассоциация инженеров по дереву (APA) провела исследование по изоляции каркасных стен из легкого дерева. Они изложили эффективные меры по улучшению теплоизоляции и энергосбережения деревянных каркасных зданий по пяти аспектам, включая материалы стен, воздухонепроницаемость стен, теплоизоляцию, звукоизоляцию дверей и окон и установку.

отопительного оборудования. Smegal и Straube (2010) провели систематическое исследование двухрядной стойки и стены с высокой теплостойкостью с внешней теплоизоляцией с точки зрения изменения климата в холодных регионах. Для обеспечения высокого уровня теплоизоляционных характеристик деревянно-каркасных зданий ими была предложена стратегия теплоизоляции между фундаментом здания, цоколем и стеной, которая удовлетворяла бы требованиям теплоизоляции холодного региона за счет контроля герметичности здания. Исследование, проведенное Национальной лабораторией Ок-Ридж (ORNL, США), позволило создать Альянс исследований зданий с нулевым потреблением энергии (ZEBRA) (Miller  и др.  2010). Они изучили четыре недавно построенных деревянно-каркасных здания с различными теплоизоляционными конструкциями с использованием структурно-изолированных панелей (SIP), оптимизированной каркасной конструкции (OVF), динамической ремонтной конструкции (DE) и системы внешней изоляции и отделки (EIFS). Кроме того, исследование показало, что термическое сопротивление наружной стены с использованием конструкций SIP и OVF превысило 4,4 м
2
·К·Вт -1 , а энергопотребление составило примерно половину действующего американского строительного стандарта (Nyers и др.  2015), который продемонстрировал отличные теплоизоляционные характеристики. Компания Forestry Product Innovations опубликовала руководство по проектированию энергоэффективных ограждающих конструкций многоквартирных жилых домов с деревянным каркасом в морских и холодных климатических зонах в Северной Америке   (Finch et al.  2013). В этом руководстве представлены технические рекомендации и спецификации по энергосбережению, теплоизоляции, воздухонепроницаемости и качеству воздуха в деревянно-каркасных зданиях в холодных регионах, а также предоставлена ​​справочная база для проектирования и исследования энергосбережения и теплоизоляции деревянного каркаса. здания. Кучерова
и др.
(2014) изучал коэффициент теплопередачи стен с деревянным каркасом, которые использовались в течение многих лет. На основе этого теста значение коэффициента теплопередачи U составило 0,04 Вт·м -2 ·K -1 , что немного выше значения, смоделированного программным обеспечением, но соответствует действующим техническим стандартам для теплопередачи. утепление деревянных каркасных домов. Blazek и др.  (2016 г.) использовали метод калиброванного теплового ящика для проверки теплоизоляции четырех пассивных стен с деревянным каркасом. Используя измеренную температуру поверхности и потребление энергии для расчета коэффициента теплопередачи стены, они обнаружили, что ошибка между испытанным значением, стандартным значением и эмпирическим значением составляет около 13%. Они сравнили энергопотребление четырех стен и обнаружили, что энергопотребление оптимизированной конструкции четвертой стены составляет примерно 39% ниже, чем у неоптимизированной конструкции стены. Лю и др.  (2018) изучали факторы, влияющие на коэффициент теплопередачи деревянной каркасной стены, а также метод улучшения теплоизоляционных свойств стены. Двенадцать стен с различной конструкцией были испытаны методом испытаний теплосчетчика с горячим ящиком. Установлено, что влажность ели-сосны-пихты (СПФ), изоляционных материалов, шаг и толщина стоек оказывают влияние на коэффициент теплопередачи стен. Значения эффективного коэффициента теплопередачи трех стен варьировались от 0,325 Вт·м -2 ·K -1  до 0,398 Вт·м -2 ·K -1 , что соответствовало тепловому уровню I t  области сильного холода. В связи с широким применением деревянно-каркасного строительства в различных климатических зонах и появлением новых материалов большое значение приобрели теплоизоляционные и стационарные свойства теплопередачи деревянно-каркасных стен (Zarr et al. 1995; Dalgliesh et al. др.  2005).

В этом исследовании оценивалось влияние теплоизоляционных характеристик деревянных стен за счет диагональных связей и соотношения материалов. Результаты предлагают научное руководство для будущего проектирования стен с деревянным каркасом, особенно в отношении антисейсмических и теплоизоляционных характеристик.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ

Стеновые материалы и конструкция каркаса

В качестве стоек деревянного каркаса стен использовали размерный пиломатериал

ели-сосны-пихты (СПФ) размером сечения 38×89 мм. В качестве обшивки использовались ориентированно-стружечная плита (ОСП) из лиственницы и отделочная доска из чертополоха (ТБ) размером 12 мм. В качестве изоляционного материала была выбрана стекловата (СВ); В качестве наружного изоляционного материала применялся лист пенополистирола (EPS) толщиной 30 мм или лист экструдированного пенополистирола (XPS). Войлок (3 мм) был проложен между деревянной рамой и ТБ в качестве изоляционного материала. В качестве гидроизоляционного слоя применялась древесно-пластиковая плита. На рисунках 1 и 2 показаны конструкции каркаса стен и их конструкции, которые относятся к канадскому деревянному каркасному строительству домов (Burrows 2005) и китайскому стандарту GB 50005 (2005).

Рис. 1.  Конструкции каркаса стены (единицы измерения указаны в миллиметрах)

Рис. 2.  Каркасная конструкция стены (числа в левой части рисунка обозначают толщину каждого слоя материала, а единицы измерения указаны в миллиметрах)

Стеновые конструкции

Конструкции и номера стен приведены в таблице 1. Предлагаемые конструктивные системы удовлетворяли всем требованиям технических норм по устойчивости, звукоизоляции, техническим свойствам оболочек зданий, огнестойкости и сейсмостойкости жилых помещений. космос.

Таблица 1.  Конструкции стен

Методы

Теплоизоляционные характеристики стены были проверены в защищенном горячем шкафу в соответствии со стандартом GB/T 13475 (2008). Охраняемая горячая камера состояла из трех частей: холодной камеры, горячей камеры и камеры для образцов, как показано на рис. 3. Устойчивая теплопередача контролировалась температурами холодной камеры и горячей камеры для постоянной разницы температур холодного и горячего боксов. поверхности стен. Данные о температуре и тепловом потоке были проверены и записаны.

 

Рис. 3. Конструкция охраняемого термобокса

Тепловой поток проходил через стену с одной стороны на другую, и градиент температуры затухал в направлении толщины. Когда температура по обеим сторонам стенки достигла состояния динамического равновесия, по обеим сторонам стенки сохранялась постоянная разность температур за счет наличия термического сопротивления. Согласно стандарту GB/T 13475 (2008 г.), температура поверхности и температура воздуха по обеим сторонам стены проверялись датчиками температуры, а тепловой поток стены измерялся двумя прямоугольными датчиками теплового потока (один в положении шпилька, а другая у изоляции). Точки измерения температуры воздуха располагались в подвесном положении в холодном и горячем боксе по обеим сторонам стены. Девять датчиков температуры были расположены в репрезентативных местах теплового моста и изоляционной ваты по обеим сторонам стены (ТБ и древесно-пластиковая плита). Пластины теплового потока были расположены на средней стойке и в точке измерения изоляционной ваты, как показано на рис. 4.

 

Рис. 4.  Схема расположения точек измерения. (A – термопара; B – расходомер тепла).

Расчет

Расчет теплопередачи стены с деревянным каркасом был основан на принципе одномерной стационарной теплопередачи. Когда температура холодной и горячей камеры достигла стабильного состояния через 96 часов, свойство теплопередачи стены было рассчитано по температуре воздуха, двум поверхностным температурам стены и мощности, подводимой к защищенной горячей камере. Суммарная потребляемая мощность Q p  скорректировано по тепловому потоку Q 2  стены и боковым обходным тепловым потерям Q 3 . Тепловой поток Q 2 , протекающий через стену, и боковые тепловые потери Q 3  были откалиброваны по образцу с термическим сопротивлением, которые показаны в уравнении. 1,

 (1)

где U  коэффициент теплопередачи (Вт·м -2 ·K -1 ), Q P – полная мощность (Вт), Q 2 – тепловой поток (Вт), Q 3 – боковые тепловые потери (Вт), A — площадь образца (м 2 ), T h — температура воздуха в горячей камере (°C), а T c — температура воздуха в холодильной камере (°C).

U = K 1  ·  S 1  +  K S  ·  S S  (2)

В уравнении. 2, U  – общий коэффициент теплопередачи стены (Вт·м -2 ·K -1 ), K I  – коэффициент теплопередачи утеплителя хлопкового положения (Вт·м – 2 ·K -1 ), S I  отношение площади утеплителя к стене, K S  коэффициент теплопередачи деревянного каркаса и диагональных связей (Вт·м – 2 ·К -1 ), а S S  отношение площади деревянного каркаса и диагональных связей к стене.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В этом разделе анализ, основанный на проверенных данных коэффициента теплопередачи ( W SE ) стены, был рассчитан в соответствии с температурой воздуха в помещении и на улице, температурой внутренней поверхности стены из шпилек и изоляционного хлопка. положение, температура наружной поверхности стены шпилек и положение изоляционного хлопка, а также тепловой поток шпилек и положение изоляционного хлопка. Температура каждой точки измерения показана в таблице 2, а температурный график точки измерения приведен на рис. 5. На рис. 6 показан тепловой поток шипов и изоляционной ваты. На рис. 7 показан коэффициент теплопередачи изоляционной ваты и гвоздиков, а на рис. 8 показан общий коэффициент теплопередачи стены. Данные на рис. 8 были получены путем применения уравнения. 2 по коэффициенту теплопередачи на рис. 7 и соотношению материалов в таблице 3.

Рис. 5.  Температура точки измерения

Таблица 2. Температура точки измерения

Рис. 6. Тепловой поток изоляционного хлопка и заклепок

Рис. 7.  Коэффициент теплопередачи утеплителя из хлопка и шипов

Рис. 8. Общий коэффициент теплопередачи стены

В соответствии с требованием расчета коэффициента теплопередачи в стандарте испытаний на энергосбережение для жилых зданий (JGJT132-2009), при достижении стационарного режима разница температур между последним расчетным значением ограждающей конструкции здания и полученным до 24 ч составляла не более 5 %. Последний коэффициент теплопередачи в этом испытании составил около 0,33 Вт·м -2 ·К -1 . Коэффициент теплопередачи за 24 часа составил 0,316 Вт·м -2 ·К -1 , а значение разности температур составило 4,24%. Теплопередача достигнет стабильного состояния через 12 ч после испытания, а среднее значение коэффициента теплопередачи K S  на шпильке было 0,37 Вт·м -2 ·K -1 ; Средний коэффициент теплопередачи K I изоляционной ваты составил 0,332 Вт·м -2 · K -1 . Средний коэффициент теплопередачи в положении шипа был на 10,3% выше, чем в положении утеплителя из хлопка. Следовательно, при расчете общего коэффициента теплопередачи необходимо учитывать эффект теплового моста шпилек и диагональных распорок. Эффективное тепловое сопротивление или коэффициент теплопередачи следует использовать для выражения теплоизоляционных характеристик стены, а общий коэффициент теплопередачи стены следует рассчитывать в соответствии с методом взвешивания площади. Отношение площади хлопка утеплителя к площади всей стены W S  составляло 61,6%, а соотношение деревянного каркаса и диагональных связей ко всей площади стены составляло 38,4%. Таким образом, общий коэффициент теплопередачи испытанной стены составил 0,347 Вт·м -2 ·К -1 .

Сравнение теоретических и измеренных значений

В зависимости от толщины и теплопроводности каждого слоя материала, рассчитанного по формуле. 2, общий коэффициент теплопередачи стены был основан на коэффициенте теплопередачи и коэффициенте площади изоляционного хлопка и шпильки. Коэффициент теплопередачи утеплителя из хлопка и шипа составил 0,278 Вт·м 9 .0196 -2 ·K -1 и 0,373 Вт·м -2 ·K -1 соответственно. Общий коэффициент теплопередачи стены составил 0,315 Вт·м -2 · K -1  на основе метода взвешивания площади.

Таблица 3.  Сравнение теоретического расчета с измеренным значением коэффициента теплопередачи

Теоретически рассчитанное значение общего коэффициента теплопередачи стен немного меньше измеренного при испытании значения из Таблицы 3. Все расчетные значения коэффициентов теплопередачи стен были меньше измеренных при испытании значений. Это было связано с 20-миллиметровой воздушной прослойкой между влагозащитным слоем и EPS или XPS или 3-миллиметровым войлоком между деревянной рамой и TB. Зазор пропускает горячий воздух из горячей камеры в холодную камеру и воздушный слой, что приводит к меньшей разнице температур между тепловым мостом и изоляционным хлопком с обеих сторон стены. Этот тест проводился в помещении с кондиционированием воздуха на открытом воздухе. На температуру в холодильной камере влияла температура воздуха в помещении, из-за чего разница температур обеих сторон стены между горячим мостом и изоляционным хлопком была меньше, а измеренное в ходе испытаний значение коэффициента теплопередачи было больше.

Погрешность между теоретическим и испытанным значением коэффициента теплопередачи составила от 7,95% до 15,6%. Коэффициент корреляции составил 0,978, что свидетельствует о высокой согласованности. Таким образом, коэффициент теплопередачи стены может быть рассчитан по толщине и теплопроводности каждого слоя деревянного каркаса стены даже при условии, что испытательное оборудование не является очень точным, и, следовательно, оно может служить ориентиром для проектирования стены.

Большее соотношение площадей стоек и стен с диагональными связями привело к большему значению теоретического расчетного коэффициента теплопередачи и испытательного значения коэффициента теплопередачи, кроме стены с наклонными шипами ( W SE W SX ), поскольку теплопроводность шпилек и диагональных распорок (SPF) была почти в 2 раза выше, чем у хлопчатобумажной изоляции. Большая теплопроводность привела к меньшему тепловому сопротивлению и большему коэффициенту теплопередачи.

Влияние диагональных раскосов на коэффициент теплопередачи

При сравнении армированной стены с диагональными связями со стандартной стеной из деревянного каркаса коэффициент теплопередачи армированной стены с диагональными связями увеличился на 13,0% до 31,2%. Однако максимальное испытанное значение среднего коэффициента теплопередачи стены деревянного каркаса составило 0,366 Вт·м 9 .0196 -2 ·K -1 , который соответствует требованиям стандарта проверки тепловых характеристик проекта энергосбережения гражданского здания   DGJ32/J 23-2006.   Также коэффициент теплопередачи наружной стены должен быть менее 0,4 Вт·м -2 ·K -1  в районах с сильными холодами, которые соответствуют тепловому уровню  I t  для районов с сильными холодами . Таким образом, сейсмостойкая армированная стена могла немного снизить теплоизоляционные характеристики стены, но при этом соответствовала требованиям технических условий по теплоизоляционным характеристикам наружной стены в районах с суровым холодом.

На рис. 9 показано, что большее отношение площади диагональных связей к площади стены приводит к большему теоретическому значению коэффициента теплопередачи стены. Испытанное значение коэффициента теплопередачи ( Вт SE , Вт SX ) стены было больше, чем у стены с наклонными связями с шипами. Это было связано с тем, что теплопроводность (0,072 Вт·м -1 · K -1 ) SPF была почти в два раза выше, чем у GW (0,041 Вт·м -1 · K -1 9 ).0197). Большая теплопроводность уменьшила тепловое сопротивление и увеличила коэффициент теплопередачи. Когда стена находилась в состоянии теплопередачи, поток тепла легко проходил через тепловой мост деревянного каркаса с более высокой теплопроводностью. Причина того, что испытанное значение коэффициента теплопередачи ( Вт SE Вт SX ) становится меньше с увеличением отношения площадей диагональных связей, заключалась в том, что плоскость наклонных шипов образует вертикальное соотношение. с плоскостью шпильки, и только самая тонкая поверхность (38 мм) была заделана в канавку шипа шпильки. В направлении толщины стенки были сформированы SPF толщиной 38 мм и GW толщиной 54 мм, а теплопроводность в направлении толщины диагонально-шиповой распорки находилась между SPF и GW, и не было прямого эффекта теплового моста между холодными и горячими поверхностями. . В результате общий коэффициент теплопередачи стены стал меньше, термическое сопротивление увеличилось, а показатели теплоизоляции улучшились.

Рис. 9.  Влияние диагональных связей на коэффициент теплопередачи стены

Влияние внешней теплоизоляции на коэффициент теплопередачи

Коэффициент теплопередачи стены деревянного каркаса с пенополистиролом показал более высокие значения, чем с использованием XPS, как показано на рис. 10. Теплопроводность пенополистирола составила 0,031 Вт·м -1 ·K -1 , а XPS составила 0,026 Вт·м -1 ·К -1 . Термическое сопротивление пенополистирола было меньше, чем у пенополистирола, в результате чего коэффициент теплопередачи стены с наружным утеплителем с использованием пенополистирола составил 5,9.от 0% до 6,10% выше, чем теоретическое значение стены с использованием XPS, и от 4,75% до 8,60% выше, чем испытанное значение последнего.

Рис. 10 . Влияние наружного теплоизоляционного слоя на коэффициент теплопередачи

ВЫВОДЫ

  1. Теплоизоляционные характеристики стен с деревянным каркасом должны быть проверены на позициях деревянного каркаса и изоляционного хлопка соответственно. Эффективный коэффициент теплопередачи стены следует рассчитывать по методу взвешивания по площади.
  2. Наличие воздушной прослойки толщиной 20 мм в стене и кондиционирование воздуха в испытательной комнате вызовет небольшую разницу температур между термомостом SPF и изоляционным хлопком с обеих сторон стены. Проверенное значение коэффициента теплопередачи было больше, чем теоретически рассчитанное значение, а погрешность колебалась от 7,76% до 13,93%. Коэффициент корреляции составил 0,978, что свидетельствует о высокой согласованности.
  3. Большая доля площади деревянного каркаса привела к большему теоретическому значению, а также к большему испытанному значению коэффициента теплопередачи, за исключением стены с наклонными шипами. Это было связано с тем, что теплопроводность SPF была почти в два раза выше, чем у GW. Лучшая теплопроводность SPF привела к меньшему тепловому сопротивлению и большему коэффициенту теплопередачи.
  4. Коэффициент теплопередачи стены с диагональными связями был на 12,97–31,24% выше, чем у стандартных стен. Однако максимальный средний коэффициент теплопередачи стен составил 0,366 Вт·м -2 · K -1 , что соответствовало изоляционным характеристикам зоны с суровыми холодами (уровень I t ).
  5. Коэффициент теплопередачи XPS был ниже, чем у EPS. Это было связано с тем, что теплопроводность пенополистирола составляла 0,031 Вт·м -1 ·K -1 , а XPS – 0,026 Вт·м -1 ·К -1 . Коэффициент теплопередачи с ЭПС был на 5,9–6,1 % выше, чем у ЭПС, а испытанное значение было на 4,7–8,6 % выше, чем у ЭПС.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают благодарность Национальной программе исследований и разработок в области ключевых технологий Китая (№ 2015BAL03B03) и проекту Фонда инициации исследований Аньхойского политехнического университета (№ 2019YQQ022) за финансовую помощь в этом проекте.

ССЫЛКИ

Блазек, Дж., Мука, ​​М., и Тргала, К. (2016). «Стоимостная и теплотехническая оптимизация деревянных конструкций в пассивном стандарте», Wood Research, , 61(3), 663-672.

Берроуз, Дж. (2005). Канадское строительство деревянных каркасных домов , 3 rd  Ed., Канадская ипотечная и жилищная корпорация (CMHC), Оттава, Канада.

Далглиш А., Корник С., Мареф В. и Мухопадхьяя. (2005). «Гигротермические характеристики ограждающих конструкций: использование для 2D- и 1D-моделирования»,  Материалы 10-й -й конференции по строительным наукам и технологиям  5(2), 32-41.

Финч Г., Рикеттс Д. и Ван Дж. (2013 г.). Руководство по проектированию энергоэффективных ограждающих конструкций для многоквартирных жилых домов с деревянным каркасом в зонах морского и холодного климата в Северной Америке , Британская Колумбия, Канада.

ГБ 50005-2005 (2006). «Правила проектирования деревянных конструкций: расчетные величины», China Standards Press, Пекин, Китай.

ГБ 50176 (2015 г.). «Нормы теплового проектирования для гражданского строительства: методы расчета и измерения», China Standards Press, Пекин, Китай.

ГБ/т 13475-2008 (2008 г.). «Теплоизоляция. Определение стационарных свойств теплопередачи. Калиброванный и защитный горячий бокс: методы испытаний и измерений», China Standards Press, Пекин, Китай.

ГБ/т 50361-2005 (2005 г.). «Технические нормы для перегородок с деревянным каркасом: методы расчета», China Standards Press, Пекин, Китай.

Кучерова Л., Черникова М. и Хруба Б. (2014). «Тепловые свойства деревянных зданий по отношению к компьютерному программному обеспечению», Advanced Materials Research 899, 193-196. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.899.193

Лю, М. Б., Сунь, Ю. Ф., и Сунь, К. (2018). «Исследование свойств теплоизоляции и теплопередачи стен с деревянным каркасом», Wood Research  63(2), 249-260.

Миллер В., Косны Дж., Шреста С. и Кристиан Дж. (2010). «Усовершенствованные жилые корпуса для двух пар энергосберегающих домов», Летнее исследование ACEE по энергоэффективности зданий , 1-244.

Найерс, Дж., Кайтар, Л., Томич, С., и Найерс, А. (2015). «Метод экономии инвестиций для энергоэкономической оптимизации толщины теплоизоляции наружных стен»,  Энергетика и здания  86, 268-274.

Шервуд, Г. Э., и Ханс, Г. Э. (1979). Энергоэффективность в легких каркасных деревянных конструкциях (FPL-317), Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба.

Смегал, Дж., и Штраубе, Дж. (2010). Специальный исследовательский проект Building America: Анализ конкретных примеров использования High-R Foundations , Building America Reports, Оксфордшир, Великобритания.

Ассоциация инженерных производителей древесины (2008 г.). Строительство энергоэффективных стен , Мэдисон, США A.

Zarr, R.R., Burch, D.M., and Fanney, A.H. (1995). «Перенос тепла и влаги в конструкции стен из дерева: измерено по сравнению с прогнозом », NIST Building Science Series 173, 1-2.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *