Тепловые мосты

1. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V.
Тепловые мосты

2. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 1
Содержание семинара
• Тепловые мосты - Определение понятия
• Инфракрасная термография
• Температурный коэффициент / Коэффициент
теплопотерь в тепловых мостах
• Плесневый грибок
• Примеры оконных соединений
• Заключение
• Пример расчета
• Тренировочное задание
• Теплопотери во внутренней изоляции
• Соединение крыши и внутренней стены

3. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 2
Тепловые мосты это
• Локально ограниченные области в теплопередающих поверхностях конверта
здания,
• При которых возникает повышенный отток тепла.
С этим связано возникновение более низких внутренних температур
поверхности.
Тепловые мосты - Определение понятия

4. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 3
Тепловые мосты - Определение понятия

5. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 4
Отличие
• Материально обусловленные тепловые мосты
Находятся в области перемены материала в конструкции.
Примеры:
– Стропила / Каркас наклонной крыши
– Железобетонные опорные конструкции в кирпичной кладке внешней
стены
• Геометрически обусловленные тепловые мосты
Находятся в области перемены толщины строительных элементов или
различных внутренних и внешних размеров.
Примеры:
– Углы внешних стен
– Ниши радиаторов
Часто возникает напластование воздействий (например, соединения окон
или крыши).

6. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 5
Проблемные зоны
• Существующие здания
– Проблема плесневого грибка
• Новые здания
– Дополнительные теплопотери

7. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 6
Визуализация тепловых мостов посредством
инфракрасной термографии
• На основе распределения температур поверхности можно
сделать количественные заключения о теплопотерях при
передаче тепла и вентиляции.

8. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 7
Факторы влияния при проведении
инфракрасной термографии
• Термальные факторы влияния
– Солнечное излучение
– Температурный обмен
• Теплоемкость
• Ветровой поток
– Расположение
– Геометрия здания

9. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 8
Реальный снимок многоквартирного дома

10. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 9
Термография - снимок до санации

11. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 10
Термография - снимок после санации

12. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 11
Реальный снимок угла помещения

13. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 12
Термографический снимок угла помещения

14. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 13
Термография и исследование герметичности

15. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 14
Обеспечение качества при строительстве
Внутренний снимок
Слабые места = голубые
 Внешний снимок
Слабые места = красные


16. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 15
Температурный коэффициент f
ei
esi
θθ
θθ
f



Где
si [°C] Температура поверхности внутри
e [°C] Температура воздуха снаружи
i [°C] Температура воздуха внутри
  eeisi θθθfθ 

17. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 16
Пример оконного соединения
Для представленного выше оконного соединения (откос) при i = 20 °C и
e = -5 °C получается
si  0,56  20  (  5)  (  5)
si  9,0C

18. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 17
Коэффициент теплопотерь в тепловых мостах
•  [ W/(mK)] Линейные тепловые мосты
•  [W/K] Точечные тепловые мосты

19. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 18
Оконные откосы пораженные плесневым
грибком

20. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 19
Условия для образования плесневого грибка
• Питательная среда, например, ковры, клеевые краски или
древесина
• Вода
• Подходящие температуры

21. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 20
Предотвращение образования плесневого
грибка
  100%
θ109,8
θθθf109,8
0,8
8,02
i
eei









где
 [%] относительная влажность воздуха в помещении

22. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 21
Предотвращение образования плесневого
грибка
0
20
40
60
80
100
10 14 18 22 26 30
zulässigeRaumluftfeuchte
Raumlufttemperatur
[°C]
[%]
f=1
f=0,5
f=0
Außenlufttemperatur -5°C
f = 0,7
20

23. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 22
Пример – Предотвращения образования
плесневого грибка
Предельные условия:
• Температура воздуха в помещении i = 20 °C
• Температура воздуха снаружи e = - 5 °C
• Температурный коэффициент f = 0,58
  100%
02109,8
)5()5(0258,0109,8
0,8
8,02









%41

24. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 23
Требования к Температурному коэффициенту
Согласно DIN 4108 Часть 2 :
f > 0,7
Окна (рамы и остекление) не принимаются в расчет.

25. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 24
Соединение окон и внешних стен – Базовый
вариант

26. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 25
Соединение окон и внешних стен – внутренняя
теплоизоляция
• Плохое решение:

27. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 26
Соединение окон и внешних стен – внутренняя
теплоизоляция
• Улучшенное решение:

28. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 27
Соединение окон и внешних стен – внешняя
теплоизоляция
• Плохое решение:

29. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 28
Соединение окон и внешних стен – внешняя
теплоизоляция
• Улучшенное решение:

30. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 29
Практическое выполнение
• Плохое решение:

31. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 30
Практическое выполнение
• Улучшенное решение:

32. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 31
Итог
• Теплопотери в области тепловых мостов не могут быть
полностью ликвидированы.
• Низкие внутренние температуры поверхностей могут быть
конструкционно-обусловленными (внутренняя теплоизоляция).

33. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 32
Пример расчета l I
Оконный откос:
(1,23 + 1,48) x 2 = 5,42 m
8 x 5,42 = 43,4 m
Разница значений Ψ:
0,34 - 0,12 = 0,22 Вт/(mK)

34. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 33
Пример расчета II
Эмпирическая формула для потребления энергии:
• Для «плоских» строительных элементов:
Коэффициент теплопередачи (значение U) · Площадь элемента · 100 =
Потребность в энергии на отопление в kВтч/год
0,30 Вт/(m2K) · 1 m2 · 100 = 30 in kВтч/год
• Для линейных тепловых мостов:
Коэффициент теплопотерь в тепловых мостах (Значение Ψ) · Длина ·100 =
Потребность в энергии на отопление в kВтч/год
0,22 Вт/мK · 1 м · 100 = 22 в kВтч/год

35. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 34
Пример расчета III
Изоляция оконного откоса:
Разница значений Ψ:
0,34 – 0,12 = 0,22 Вт/(мK)
Длина откоса окна:
(1,23 + 1,48) · 2 · 8 = 43,4 m
Затраты изоляционного материала:
(1,23 + 1,48) · 2 · 0,24 · 8 = 10,4 m²
Значение Ψ· Длина · 100 = Потребность в энергии на отопление в kВтч/год
0,22 Вт/мK · 43,4 м· 100 = 955 kВтч/ Год
Это соответствует энергоемкости 96 л жидкого топлива / дизельного
топлива в год

36. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 35
Пример расчета IV
3-Liter Auto
96 Литров / 0,03
литров/km
= 3200 km
с 3 литрами = 100 kм
с 30 литрами = 1000 kм
с 90 литрами = 3000 kм
Это соответствует отрезку
от Гамбурга до Лисабона
Каждый год !!!
10 м2 изоляционный материал; 3 cм толщина = 3200 km

37. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 36
Тренировочное упражнение I
• Какая будет температура
поверхности впомещении при
температуре внешнего воздуха –5 °C
и температуре воздуха в помещении
22 °C ?

38. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 37
Решение
    
C


8,12
552266,0
)(f
si
si
eeisi




39. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 38
Тренировочное упражнение II
• Существует ли при названных в
тренировочном упражнении I
температурах и относительной
влажности в помещении 45 %
опасность образования плесневого
грибка?

40. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 39
Решение
    
%45
%100
228,109
552266,08,109
8,0
%100
228,109
)(f8,109
8,0
02,8
02,8
eei
























41. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 40
Тренировочное упражнение III
• Какие мероприятия ведут к
снижению воздействия тепловых
мостов и повышению температур
поверхностей в помещении?

42. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 41
Решение
• Теплоизоляция кольцевых анкеров

43. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 42
Теплопотери при внутренней теплоизоляции
Эскиз внешней стены помещения

44. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 43
Детали теплового моста Оконный откос
Оконный откос

45. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 44
Детали теплового моста Оконная перемычка
Оконная перемычка

46. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 45
Детали теплового моста Подоконник
Подоконник

47. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 46
Детали теплового моста Этажное перекрытие
Соединение этажного
перекрытия

48. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 47
Детали теплового моста соединение
внутренней стены
Соединение внутренней стены

49. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 48
Расчет специфических трансмиссионных теплопотерь
Тепловые потери при внутренней
теплоизоляции
)( ii AU 
)( ii l

50. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 49
Плохое решение
Соединение внутренней стены и крыши

51. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 50
• Рекомендации согласно DIN 4108
Соединение внутренней стены и крыши

52. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 51
Соединение крыши и внутренней стены

53. Zentrum für Umweltbewusstes Bauen e.V. 52
Соединение крыши и внутренней