Каким способом правильно рассчитать толщину изоляции?

В современном проектировании принято применять различные конструктивные решения, определённые типы и разновидности материалов. Для теплоизоляции характерно использование толщин не на основании расчётов, а согласно традиции применения. Так, в Московском регионе на кровлю требуется 200 мм теплоизоляционного материала, на стены — 150 мм. При этом не всегда учитываются нюансы. Например, какое основание и какая конструкция стены или кровли используются. Часто не берутся во внимание и характеристики (теплопроводность) изоляционного материала.

В случае проектирования инженерных систем зданий (трубопроводов), как правило, традиционно применяют вспененные решения с маленькими толщинами, в основном 6–13 мм. Обусловлено это в том числе удобством монтажа тонкой изоляции, её дешевизной и экономией места при плотном расположении труб. При этом более толстые материалы для теплоизоляции трубопроводов могут игнорироваться. На примере изоляции ГВС и отопления разберём, какая толщина различных по типам материалов требуется и чем чреват некорректный подбор.

При проектировании инженерных систем зданий расчёт толщины изоляции производится согласно СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» (актуализированная редакция СНиП 41–03–2003). В общих положениях СП (4) указано, что теплоизоляционная конструкция обязана обеспечивать параметры теплохолодоносителя при эксплуатации, нормативный уровень тепловых потерь оборудованием и трубопроводами, безопасную для человека температуру их наружных поверхностей (4.1). Кроме того, конструкции тепловой изоляции трубопроводов и оборудования должны отвечать требованиям энергоэффективности — иметь оптимальное соотношение между стоимостью теплоизоляционной конструкции и стоимостью тепловых потерь через изоляцию в течение расчётного срока эксплуатации (4.2).

То есть необходимо подобрать толщину таким образом, чтобы вблизи горячей трубы или оборудования было безопасно находиться (для защиты от ожогов). Помимо этого, тепловые потери должны быть не больше, чем нормировано (Вт/м) в СП 61.13330.2012 для соответствующей трубы (параметров её работы).

На основании расчёта толщины изоляции ГВС и отопления (диаметры труб взяты для примера) для Москвы мы получаем приведённые ниже значения.

• Расчёт произведён с помощью программы «Изоляция» (ООО «НТП Трубопровод»).
• Приведены толщины изоляции в миллиметрах согласно номенклатуре производителя, внесённой в программу «Изоляция» (в скобках указана расчётная толщина изоляции в миллиметрах).

Таблица 1. По безопасной температуре на поверхности (защита от ожогов)

Применяемый материал	Отопление				ГВС
	d = 32 mm		d = 108 mm		d = 28 mm	d = 76 mm
	65 °С	90 °С	65 °С	90 °С	65 °С	65 °С
Цилиндр навивной ROCKWOOL 100 Кф	25 (5,77)	25 (10,83)	25 (6,35)	25 (12,51)	25 (5,69)	20 (6,23)
K-flex ST (без покрытия)	6 (3,41)	10 (6,54)	6 (3,63)	10 (7,26)	6 (3,37)	6 (3,59)
Energoflex Energocell HT (без покрытия)	9 (3,56)	9 (6,81)	13 (3,8)	13 (7,58)	9 (3,52)	9 (3,75)
Energoflex Super (без покрытия)	6 (3,49)	9 (6,68)	9 (3,72)	9 (7,42)	6 (3,45)	9 (3,67)

Исходя из таблицы, применение тонких вспененных материалов может выглядеть логичным и целесообразным, но другой обязательный расчёт выдаёт существенно разнящиеся значения.

Таблица 2. По нормам плотности теплового потока (по тепловым потерям)

Применяемый материал	Отопление				ГВС
	d = 32 mm		d = 108 mm		d = 28 mm	d = 76 mm
	65 °С	90 °С	65 °С	90 °С	65 °С	65 °С
Цилиндр навивной ROCKWOOL 100 Кф	30 (27,35)	40 (30,98)	50 (43,44)	50 (48,24)	25 (23,15)	40 (37,76)
K-flex ST (без покрытия)	32 (30,90)	35 (34,68)	48 (47,08)	53 (52,02)	28 (26,61)	42 (41,34)
Energoflex Energocell HT (без покрытия)	34 (33,68)	38 (37,78)	–	–	32 (29,02)	—
Energoflex Super (без покрытия)	33 (32,25)	38 (36,20)	–	–	32 (27,79)	49 (42,84)

Таким образом, согласно п4. СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» (актуализированная редакция СНиП 41–03–2003) необходимо применять материалы существенно большей толщины, чем показал первый расчет. Иначе применяемые материалы не обеспечивают нормативный уровень тепловых потерь и, соответственно, не отвечают требованиям энергоэффективности.

Получается, что толщины изоляции различных по своей структуре материалов будут в конструкции сопоставимы (ввиду соизмеримой теплопроводности). При определённых условиях изоляция из каменной ваты чуть толще, при других — немного тоньше. Это зависит от выпускаемой номенклатуры и теплопроводности при той или иной температуре.

Физику не обманешь, и приблизительно одинаковые по своим теплоизоляционным свойствам материалы должны иметь схожую толщину в одинаковых конструкциях.

Посмотрим, каким будет уровень потерь сверх нормы, если поставить изоляцию, учитывая только безопасную температуру на поверхности (данные представлены ниже).

Тепловые потери в зависимости от применяемой изоляции при толщине

Назначение	Отопление				ГВС
Диаметр	d = 32 мм		d = 108 мм		d = 28 мм	d = 76 мм
Температура	65 °С	90 °С	65 °С	90 °С	65 °С
Нормативные потери	11.00	16.00	19.10	27.60	11.00	16.20
Цилиндр RW 100 Кф	11.50	17.78	27.48	42.49	10.61	23.90
K-flex ST	27.11	31.95	79.20	88.39	24.34	57.31
Energoflex Energocell HT	22.75	35.08	49.71	76.68	20.65	46.50
Energoflex Super	27.56	34.57	62.54	96.45	24.75	45.68

Тепловые потери в системах отопления и ГВС при изоляции по безопасной температуре на поверхности фактические vs нормируемые, Вт/м (согласно табл. 3)

Видно, что применение малых толщин, как это сейчас практикуется в некоторых проектах, в том числе с подачи производителей тонкой вспененной изоляции, приводит к огромным тепловым потерям. Фактически в системах отопления и горячего водоснабжения они превышают нормируемые в два-три раза (!). Это огромные финансовые потери, свидетельствующие об энергетической неэффективности.

Возможно, именно поэтому российская экономика — одна из самых энергоёмких в мире. По оценкам экспертов, РФ находится на 130-м месте среди 143 стран по уровню энергоэффективности экономики. Энергоёмкость ВВП России в два раза выше среднемировой.

Если прийти к выводу о необходимости применения схожих толщин изоляции из каменной ваты и вспененной изоляции, то окажется, что толщины (30–40 мм) различных диаметров либо не производятся (изготовителями вспененного каучука и полиэтилена), либо стоят гораздо дороже. Пример среднерыночного уровня цен представлен ниже. Трубка K-flex 32 x 035–2 ST

Материал	Цена, руб.
Цилиндр навивной RW 100 Кф T50 (d = 35)	246
Трубка K-flex 32 x 035–2 ST	390
Цилиндр навивной RW 100 Кф T40 (d = 76)	470
Трубка K-flex 40 x 076–2 ST	2030
Цилиндр навивной RW 100 Кф T50 (d = 180)	665
Трубка K-flex 50 x 108–2 ST	4300

* Ориентировочные среднерыночные цены на основе прайс-листов производителей за первое полугодие 2020 года.

На больших толщинах и диаметрах (начиная с Dy = 25) вспененный каучук, например, становится гораздо дороже — в четыре — шесть раз (по сравнению с цилиндрами из каменной ваты).

Все эти факторы говорят о том, что традиционное применение (без расчётов) вспененной изоляции с малой толщиной — это прямой путь к огромным перерасходам энергии, а использование вспененных решений с правильно рассчитанными толщинами ведёт к расходам сверх нормы на саму изоляцию. И это без учёта комплексной оценки пожарной опасности вспененных полимерных материалов и их долговечности.

Добавлено: 23.10.2020 14:25:50

Еще статьи в рубрике Технологии загородного строительства домов и бань / Тематические статьи:

• Хаммам в современном строительстве

Когда речь заходит об отдыхе, многие активно рассматривают строительство хаммама на придомовой территории. И в этом нет ничего удивительного, потому что .

Снегозадержатели на крышу: нужны или нет?

Основная задача снегозадержателя — предотвращение обвала многокилограммовых снежных масс с кровли: как известно, такие ситуации могут привести к материальным убыткам и .

Преимущества каркасного домостроения

Возводить каркасные дома люди начали много веков назад. Технология все время развивалась и совершенствовалась .

Конопатка сруба джутовой конопаткой

Как проконопатить сруб джутом .

Сравнение национальных бань: какую баню выбрать? Преимущества и недостатки

Для тех, кто заботится о собственном здоровье, интересно будет разобраться в том, что для организма полезнее – хамам, соляная пещера, русская .

Как построить дом без ошибок?

Чтобы избежать долгостроя и возвести дом на века, нужно проанализировать участок и его особенности, провести инженерные изыскания, определиться с планировкой, материалом .

Свод правил СП 61.13330.2012 «СНиП 41-03-2003. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов»

(утв. приказом Министерства регионального развития РФ от 27 декабря 2011 г. N 608)

Designing of thermal insulation of equipment and pipe lines

Дата введения 1 января 2013 г.

Введение

Настоящий свод правил разработан с учетом современных тенденций в проектировании промышленной тепловой изоляции и рекомендаций международных организаций по стандартизации и нормированию.

Нормативный документ содержит требования к теплоизоляционным материалам, изделиям и конструкциям, правила проектирования тепловой изоляции, нормы плотности теплового потока с изолируемых поверхностей оборудования и трубопроводов с положительными и отрицательными температурами при их расположении на открытом воздухе, в помещении, непроходных каналах и при бесканальной прокладке. В документе приведены методы расчета толщины тепловой изоляции оборудования и трубопроводов, расчетные характеристики теплоизоляционных материалов, правила определения объема и толщины уплотняющихся волокнистых теплоизоляционных материалов в зависимости от коэффициента уплотнения.

Актуализация выполнена авторским коллективом в составе: канд. техн. наук Б.М. Шойхет (руководитель работы), д-р техн. наук Б.М. Румянцев (МГСУ), В.Н. Якуничев (СПКБ АО «Фирма «Энергозащита»), В.Н. Крушельницкий (ОАО «Атомэнергопроект»).

В работе принимали участие: А.И. Коротков, И.Б. Новиков (ОАО «ВНИПИэнергопром»), канд. техн. наук В.И. Кашинский (ООО «ПРЕДПРИЯТИЕ «Теплосеть-Сервис»), С.Л. Кац (ОАО «ВНИПИнефть»), Р.Ш. Виноградова (ОАО «Теплоэлектропроект»), Е.А. Никитина (ОАО «Атомэнергопроект»).

1 Область применения

Настоящий свод правил следует соблюдать при проектировании тепловой изоляции наружной поверхности оборудования, трубопроводов, газоходов и воздуховодов, расположенных в зданиях, сооружениях и на открытом воздухе с температурой содержащихся в них веществ от минус 180 до 600°С, в том числе трубопроводов тепловых сетей при всех способах прокладки.

Настоящие нормы не распространяются на проектирование тепловой изоляции оборудования и трубопроводов, содержащих и транспортирующих взрывчатые вещества, изотермических хранилищ сжиженных газов, зданий и помещений для производства и хранения взрывчатых веществ, атомных станций и установок.

2 Нормативные ссылки

Нормативные документы, на которые в тексте настоящего свода правил имеются ссылки, приведены в приложении А.

Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте национальных органов Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим сводом правил следует руководствоваться замененным (измененным) документом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1. плотность теплоизоляционного материала,

Пароизоляционный материал Толщина, мм Число слоев пароизоляционного материала в теплоизоляционной конструкции в зависимости от температуры изолируемой поверхности и срока эксплуатации От минус 60 до 19°С От минус 61 до минус 100°С Ниже минус 100°С 8 лет 12 лет 8 лет 12 лет 8 лет 12 лет Полиэтиленовая пленка, ГОСТ 10354; 0,15-0,2 2 2 2 2 3 — пленка поливинилбутиральная клеящая, ГОСТ 9438; 0,21-0,3 1 2 2 2 2 3 пленка полиэтиленовая термоусадочная, ГОСТ 25951 0,31-0,5 1 1 1 1 2 2 Фольга алюминиевая, ГОСТ 618 0,06-0,1 1 2 2 2 2 2 Изол, ГОСТ 10296 2 1 2 2 2 2 2 Рубероид, ГОСТ 10923 1 3 — — — — — 1,5 2 3 3 — — — Примечания1 Допускается применение других материалов, обеспечивающих уровень сопротивления паропроницанию не ниже, чем у приведенных в таблице.2 Для материалов с закрытой пористостью, имеющих коэффициент паропроницаемости менее 0,1 Условный проход трубопровода, мм Температура теплоносителя, °С 20 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600

Плотность теплового потока, Вт/м

15 4 9 17 25 35 45 56 68 81 94 109 124 140 20 4 10 19 28 39 50 62 75 89 103 119 135 152 25 5 11 20 31 42 54 67 81 95 111 128 145 163 40 5 12 23 35 47 60 75 90 106 123 142 161 181 50 6 14 26 38 51 66 81 98 115 133 153 173 195 65 7 16 29 43 58 74 90 108 127 147 169 191 214 80 8 17 31 46 62 78 96 115 135 156 179 202 226 100 9 19 34 50 67 85 104 124 146 168 192 217 243 125 10 21 38 55 74 93 114 136 159 183 208 235 263 150 11 23 42 61 80 101 132 156 182 209 238 267 298 200 14 28 50 72 95 119 154 182 212 242 274 308 343 250 16 33 57 82 107 133 173 204 236 270 305 342 380 300 18 37 64 91 118 147 191 224 259 296 333 373 414 350 22 45 77 108 140 173 208 244 281 320 361 403 446 400 25 49 84 117 152 187 223 262 301 343 385 430 476 450 27 54 91 127 163 200 239 280 322 365 410 457 505 500 30 58 98 136 175 215 256 299 343 389 436 486 537 600 34 67 112 154 197 241 286 333 382 432 484 537 593 700 38 75 124 170 217 264 313 364 416 470 526 583 642 800 43 83 137 188 238 290 343 397 453 511 571 633 696 900 47 91 150 205 259 315 372 430 490 552 616 681 749 1000 52 100 163 222 281 340 400 463 527 592 660 729 801 1400 70 133 215 291 364 439 514 591 670 750 833 918 1098 Более 1400 и плоские поверхности Плотность теплового потока, Примечание — Промежуточные значения норм плотности теплового потока следует определять интерполяцией.

Таблица 3 — Нормы плотности теплового потока оборудования и трубопроводов с положительными температурами при расположении на открытом воздухе и числе часов работы 5000 и менее

Плотность теплового потока, Вт/м

Условный проход трубопровода, мм	Температура теплоносителя, °С
	20	50	100	150	200	250	300	350	400	450	500	550	600
15	4	10	18	28	38	49	61	74	87	102	117	133	150
20	5	11	21	31	42	54	67	81	96	112	128	146	164
25	5	12	23	34	46	59	73	88	104	120	138	157	176
40	6	14	26	39	52	67	82	99	116	135	154	174	196
50	7	16	29	43	57	73	90	107	126	146	167	189	212
65	8	18	33	48	65	82	100	120	141	162	185	209	234
80	9	20	36	52	69	88	107	128	150	172	197	222	248
100	10	22	39	57	76	96	116	139	162	187	212	239	267
125	12	25	44	63	84	113	137	162	189	216	245	276	307
150	13	27	48	70	92	123	149	176	205	235	266	298	332
200	16	34	59	83	109	146	176	207	240	274	310	347	385
250	19	39	67	95	124	166	199	234	270	307	346	387	429
300	22	44	16	106	138	184	220	258	297	338	380	424	469
350	27	54	92	128	164	202	241	282	324	368	413	460	508
400	30	60	100	139	178	219	260	304	349	395	443	493	544
450	33	65	109	150	192	235	280	326	373	422	473	526	580
500	36	71	118	162	207	253	300	349	399	451	505	561	618
600	42	82	135	185	235	285	338	391	447	504	563	624	686
700	47	91	150	204	259	314	371	429	489	551	614	679	746
800	53	102	166	226	286	346	407	470	535	602	670	740	812
900	59	112	183	248	312	377	443	511	581	652	725	800	877
1000	64	123	199	269	339	408	479	552	626	702	780	860	941
1400	87	165	264	355	444	532	621	712	804	898	995	1092	1193
Более 1400 и плоские поверхности	Плотность теплового потока, Примечание — Промежуточные значения норм плотности теплового потока следует определять интерполяцией.

Таблица 4 — Нормы плотности теплового потока для оборудования и трубопроводов с положительными температурами при расположении в помещении и числе часов работы более 5000

Плотность теплового потока, Вт/м

Условный проход трубопровода, мм	Температура теплоносителя, °С
	50	100	150	200	250	300	350	400	450	500	550	600
15	6	14	23	33	43	54	66	79	93	107	122	138
20	7	16	26	37	48	60	73	87	102	117	134	151
25	8	18	28	40	52	65	79	94	110	126	144	162
40	9	21	32	45	59	73	89	105	122	141	160	180
50	10	23	36	50	64	80	96	114	133	152	173	194
65	12	26	41	56	72	89	107	127	147	169	191	214
80	13	28	44	60	77	95	114	135	156	179	202	227
100	14	31	48	65	84	103	124	146	169	193	218	244
125	16	35	53	72	92	113	136	159	184	210	237	265
150	18	38	58	79	100	123	147	172	199	226	255	285
200	22	46	70	93	118	144	172	200	230	262	294	328
250	26	53	79	106	134	162	193	224	257	291	327	364
300	29	60	88	118	148	179	212	246	281	318	357	396
350	33	66	97	129	161	195	230	267	305	344	385	428
400	36	72	106	139	174	210	247	286	326	368	411	456
450	39	78	114	150	187	225	264	305	348	392	437	484
500	43	84	123	161	200	241	282	326	370	417	465	514
600	49	96	139	181	225	269	315	363	412	462	515	569
700	55	107	153	200	247	295	344	395	448	502	558	616
800	61	118	169	220	270	322	376	431	487	546	606	668
900	67	130	185	239	294	350	407	466	527	589	653	718
1000	74	141	201	259	318	377	438	501	565	631	699	768
1400	99	187	263	337	411	485	561	638	716	797	880	964
Более 1400 и плоские поверхности	Плотность теплового потока, Примечание — Промежуточные значения норм плотности теплового потока следует определять интерполяцией.

Таблица 5 — Нормы плотности теплового потока для оборудования и трубопроводов с положительными температурами при расположении в помещении и числе часов работы 5000 и менее

Условный проход трубопровода, мм	Температура теплоносителя, °С
	50	100	150	200	250	300	350	400	450	500	550	600
	Плотность теплового потока, Вт/м
15	6	16	25	35	46	58	71	85	99	114	130	147
20	7	18	28	40	52	65	79	93	109	126	143	161
25	8	20	31	43	56	70	85	101	118	136	154	174
40	10	23	36	49	64	80	96	114	132	152	172	194
50	11	25	40	54	70	87	105	124	144	165	187	210
65	13	29	45	62	79	98	118	139	161	184	208	233
80	14	32	49	66	85	105	126	148	171	195	221	247
100	16	35	54	73	93	115	137	161	186	212	239	267
125	18	39	60	81	103	126	151	176	203	231	261	291
150	21	44	66	89	113	138	164	192	221	251	282	315
200	26	53	80	107	134	163	194	225	258	292	328	365
250	30	62	92	122	153	185	218	253	290	327	366	407
300	34	70	103	136	170	205	241	279	319	359	402	446
350	38	77	113	149	186	224	263	304	347	391	436	483
400	42	85	123	162	201	242	284	328	373	419	467	517
450	46	92	134	175	217	260	305	351	398	448	498	551
500	51	100	144	189	233	279	327	375	426	478	532	587
600	58	114	164	214	263	314	367	420	476	533	592	652
700	65	127	182	236	290	345	402	460	520	582	645	710
800	73	141	202	261	320	379	441	504	568	635	703	772
900	81	156	221	285	349	413	479	547	616	687	760	834
1000	89	170	241	309	378	447	518	590	663	739	816	896
1400	120	226	318	406	492	580	668	758	850	943	1038	1136
Более 1400 и плоские поверхности	Плотность теплового потока, Примечание — Промежуточные значения норм плотности теплового потока следует определять интерполяцией.

Таблица 6 — Нормы плотности теплового потока для оборудования и трубопроводов с отрицательными температурами при расположении на открытом воздухе

Плотность теплового потока, Вт/м

Условный проход трубопровода, мм	Температура теплоносителя, °С
	0	-10	-20	-40	-60	-80	-100	-120	-140	-160	-180
20	3	3	4	6	7	9	10	12	14	16	17
25	3	4	5	6	8	9	11	12	15	17	18
40	4	5	5	7	9	10	12	13	16	18	19
50	5	5	6	8	9	11	13	14	16	19	20
65	6	6	7	9	10	12	14	15	17	20	21
80	6	6	8	10	11	13	15	16	18	21	22
100	7	7	9	11	13	14	17	18	20	22	23
125	8	8	9	12	14	16	18	20	21	23	25
150	8	9	10	13	16	17	20	21	23	25	27
200	10	10	12	16	18	20	23	25	27	29	31
250	11	12	14	18	20	23	26	27	30	33	35
300	12	13	16	20	23	25	28	30	34	36	39
350	14	15	18	22	24	27	30	33	36	38	41
400	16	16	20	23	26	29	32	34	38	40	43
450	17	18	21	26	28	31	34	37	39	42	45
500	19	21	23	27	30	33	36	38	41	44	46
Более 500	Плотность теплового потока, Примечание — Промежуточные значения норм плотности теплового потока следует определять интерполяцией.

Таблица 7 — Нормы плотности теплового потока для оборудования и трубопроводов с отрицательными температурами при расположении в помещении

Плотность теплового потока, Вт/м

Условный проход трубопровода, мм	Температура теплоносителя, °С
	0	-10	-20	-40	-60	-80	-100	-120	-140	-160	-180
20	5	6	6	7	8	9	10	10	11	13	14
25	6	7	7	8	9	10	11	14	16	17	20
40	7	7	8	9	11	12	13	16	17	19	21
50	7	8	9	10	12	13	15	17	19	20	22
65	8	9	9	11	13	14	16	18	20	21	23
80	9	9	10	12	13	15	17	19	20	22	24
100	10	10	11	13	14	16	18	20	21	23	25
125	11	11	12	14	16	18	20	21	23	26	27
150	12	13	13	16	17	20	21	23	25	27	30
200	15	16	16	19	21	23	25	27	30	31	34
250	16	17	19	20	23	26	27	30	33	36	38
300	19	20	21	23	26	29	31	34	37	39	41
350	21	22	23	26	29	31	34	36	38	41	44
400	23	24	26	28	30	34	36	38	41	44	46
450	25	27	28	30	33	35	37	40	42	45	48
500	28	29	30	33	35	37	40	42	45	47	49
Более 500	Плотность теплового потока, Примечание — Промежуточные значения норм плотности теплового потока следует определять интерполяцией.

Нормы плотности теплового потока через поверхность изоляции трубопроводов двухтрубных водяных сетей при подземной канальной прокладке

Таблица 8 — Нормы плотности теплового потока для трубопроводов двухтрубных водяных сетей при подземной канальной прокладке и продолжительности работы в год более 5000 ч

Суммарная линейная плотность теплового потока, Вт/м

Условный проход трубопровода, мм	Среднегодовая температура теплоносителя (подающий/обратный), °С
	65/50	90/50	110/50
25	19	24	28
32	21	26	30
40	22	28	32
50	25	30	35
65	29	35	40
80	31	37	43
100	34	40	46
125	39	46	52
150	42	50	57
200	52	61	70
250	60	71	80
300	67	79	90
350	75	88	99
400	81	96	108
450	89	104	117
500	96	113	127
600	111	129	145
700	123	144	160
800	137	160	177
900	151	176	197
1000	166	192	212
1200	195	225	250
1400	221	256	283
Примечания1 Расчетные среднегодовые температуры воды в водяных тепловых сетях 65/50, 90/50 и 110/50°С соответствуют температурным графикам 95-70, 150-70 и 180-70°С.2 Промежуточные значения норм плотности теплового потока следует определять интерполяцией.

Таблица 9 — Нормы плотности теплового потока для трубопроводов двухтрубных водяных сетей при подземной канальной прокладке и продолжительности работы в год 5000 ч и менее

Суммарная линейная плотность теплового потока, Вт/м

Условный проход трубопровода, мм	Среднегодовая температура теплоносителя (подающий/обратный), °С
	65/50	90/50	110/50
25	21	26	31
32	24	29	33
40	25	31	35
50	29	34	39
65	32	39	45
80	35	42	48
100	39	47	53
125	44	53	60
150	49	59	66
200	60	71	81
250	71	83	94
300	81	94	105
350	89	105	118
400	98	115	128
450	107	125	140
500	118	137	152
600	134	156	174
700	151	175	194
800	168	195	216
900	186	216	239
1000	203	234	261
1200	239	277	305
1400	273	316	349
Примечание — см. примечания к таблице 8.

Таблица 10 — Нормы плотности теплового потока через поверхность изоляции паропроводов с конденсатопроводами при их совместной прокладке в непроходных каналах

Расчетная температура теплоносителя, °С

Условный проход трубопроводов, мм		Паропровод	Конденсатопровод	Паропровод	Конденсатопровод	Паропровод	Конденсатопровод	Паропровод	Конденсатопровод	Паропровод	Конденсатопровод	Паропровод	Конденсатопровод
		115	100	150	100	200	100	250	100	300	100	350	100
25	25	22	18	30	18	41	18	51	18	64	18	79	18
32	25	23	18	32	18	43	18	54	18	69	18	83	18
40	25	25	18	33	18	45	18	58	18	73	18	88	18
50	25	27	18	36	18	52	18	64	18	79	18	95	18
65	32	31	21	43	21	58	21	71	21	88	20	103	20
80	40	35	23	46	23	62	23	81	22	98	22	117	21
100	40	38	23	49	23	66	23	81	22	98	22	117	21
125	50	42	24	53	24	72	24	88	23	107	23	126	23
150	65	45	27	58	27	78	27	94	26	115	26	142	26
200	80	52	27	68	27	89	27	108	28	131	28	153	28
250	100	58	31	75	31	99	31	119	31	147	31	172	31
300	125	64	33	83	33	110	33	133	33	159	33	186	33
350	150	70	38	90	38	118	38	143	37	171	37	200	34
400	180	75	42	96	42	127	42	153	41	183	41	213	41
450	200	81	44	103	44	134	44	162	44	193	43	224	43
500	250	86	50	110	50	143	50	173	49	207	49	239	48
600	300	97	55	123	55	159	55	190	54	227	54	261	53
700	300	105	55	133	55	172	55	203	54	243	53	280	53
800	300	114	55	143	55	185	55	220	54	—	—	—	—
Примечание — Промежуточные значения норм плотности теплового потока следует определять интерполяцией.

Нормы плотности теплового потока через поверхность изоляции трубопроводов двухтрубных водяных сетей при подземной бесканальной прокладке

Таблица 11 — Нормы плотности теплового потока для трубопроводов при подземной бесканальной прокладке и продолжительности работы в год более 5000 ч

Суммарная линейная плотность теплового потока, Вт/м

Условный проход трубопровода, мм	Среднегодовая температура теплоносителя (подающий/обратный), °С
	65/50	90/50	110/50
25	27	32	36
32	29	35	39
40	31	37	42
50	35	41	47
65	41	49	54
80	45	52	59
100	49	58	66
125	56	66	73
150	63	73	82
200	77	93	100
250	92	106	117
300	105	121	133
350	118	135	148
400	130	148	163
450	142	162	177
500	156	176	194
600	179	205	223
700	201	229	249
800	226	257	279
900	250	284	308
1000	275	312	338
1200	326	368	398
1400	376	425	461
Примечание — см. примечания к таблице 8.

Таблица 12 — Нормы плотности теплового потока для трубопроводов при подземной бесканальной прокладке и продолжительности работы в год 5000 ч и менее

Суммарная линейная плотность теплового потока, Вт/м

Условный проход трубопровода, мм	Среднегодовая температура теплоносителя (подающий/обратный), °С
	65/50	90/50	110/50
25	30	35	40
32	32	38	43
40	35	41	47
50	40	47	53
65	46	55	60
80	51	60	66
100	57	67	74
125	65	76	84
150	74	86	94
200	93	107	117
250	110	125	138
300	126	144	157
350	140	162	177
400	156	177	194
450	172	196	213
500	189	214	232
600	219	249	269
700	247	290	302
800	278	312	341
900	310	349	380
1000	341	391	414
1200	401	454	491
1400	467	523	567
Примечание — см. примечания к таблице 8.

Район строительства	Коэффициент К
	Способ прокладки трубопроводов и месторасположение оборудования
	на открытом воздухе	в помещении, тоннеле	в непроходном канале	бесканальный
Европейская часть России	1,0	1,0	1,0	1,0
Урал	0,98	0,98	0,95	0,94
Западная Сибирь	0,98	0,98	0,95	0,94
Восточная Сибирь	0,98	0,98	0,95	0,94
Дальний Восток	0,96	0,96	0,92	0,9
Районы Крайнего Севера и приравненные к ним местности	0,96	0,96	0,92	0,9

6.1.3 Расчетные характеристики теплоизоляционных материалов и изделий, применяемых для изоляции оборудования и трубопроводов надземной и подземной прокладок следует принимать с учетом плотности в конструкции, влажности в условиях эксплуатации, швов и влияния мостиков холода элементов крепления.

Коэффициент теплопроводности уплотняющихся материалов при оптимальной плотности в конструкции следует принимать по данным сертификационных испытаний или по данным, приведенным в справочном приложении Б.

6.1.4 При бесканальной прокладке трубопроводов теплопроводность основного слоя теплоизоляционной конструкции,

Материал теплоизоляционного слоя Коэффициент увлажнения К Тип грунта по ГОСТ 25100 маловлажный влажный насыщенный водой Пенополиуретан 1,0 1,0 1,0 Армопенобетон 1,05 1,05 1,1 Пенополимерминерал 1,05 1,05 1,1

6.1.5 За расчетную температуру окружающей среды при расчетах по нормированной плотности теплового потока следует принимать:

а) для изолируемых поверхностей, расположенных на открытом воздухе:

для технологического оборудования и трубопроводов — среднюю за год;

для трубопроводов тепловых сетей при круглогодичной работе — среднюю за год;

для трубопроводов тепловых сетей, работающих только в отопительный период, — среднюю за период со среднесуточной температурой наружного воздуха 8°С и ниже;

б) для изолируемых поверхностей, расположенных в помещении — 20°С;

в) для трубопроводов, расположенных в тоннелях — 40°С;

г) для подземной прокладки в каналах или при бесканальной прокладке трубопроводов — среднюю за год температуру грунта на глубине заложения оси трубопровода. При величине заглубления верхней части перекрытия канала (при прокладке в каналах) или верха теплоизоляционной конструкции трубопровода (при бесканальной прокладке) 0,7 м и менее за расчетную температуру окружающей среды должна приниматься та же температура наружного воздуха, что и при надземной прокладке.

6.1.6 Температуру теплоносителя технологического оборудования и трубопроводов при расчетах по нормированной плотности теплового потока следует принимать в соответствии с заданием на проектирование.

Для трубопроводов тепловых сетей за расчетную температуру теплоносителя принимают:

а) для водяных тепловых сетей:

для подающего трубопровода при постоянной температуре сетевой воды и количественном регулировании — максимальную температуру теплоносителя;

для подающего трубопровода при переменной температуре сетевой воды и качественном регулировании — в соответствии с таблицей 15;

для обратных трубопроводов водяных тепловых сетей 50°С;

б) для паровых сетей — максимальную температуру пара среднюю по длине рассматриваемого участка паропровода;

в) для конденсатных сетей и сетей горячего водоснабжения — максимальную температуру конденсата или горячей воды.

Температурные режимы водяных тепловых сетей, °С	95-70	150-70	180-70
Расчетная температура теплоносителя
выше 500°С	55
от 150 до 500°С	45
150°С и ниже	40
вспышки паров ниже 45°С	35

б) для изолируемых поверхностей, расположенных на открытом воздухе в рабочей или обслуживаемой зоне:

при металлическом покровном слое	55
для других видов покровного слоя	60.

Температура на поверхности тепловой изоляции трубопроводов, расположенных за пределами рабочей или обслуживаемой зоны, не должна превышать температурных пределов применения материалов покровного слоя, но не выше 75°С.

6.7.2 Расчетную температуру окружающего воздуха следует принимать для поверхностей, расположенных:

на открытом воздухе — среднюю максимальную наиболее жаркого месяца;

в помещении — в соответствии с 6.3.

6.7.3 При необходимости одновременного выполнения требований 6.1-6.5 и 6.7 принимается большее значение расчетной толщины изоляции.

6.8 Определение толщины тепловой изоляции с целью предотвращения конденсации влаги из окружающего воздуха на покровном слое тепловой изоляции оборудования и трубопроводов, содержащих вещества с температурой ниже температуры окружающего воздуха

Данный расчет следует выполнять только для изолируемых поверхностей, расположенных в помещении.

Расчетная температура и относительная влажность воздуха принимаются в соответствии с заданием на проектирование.

6.9 При расчете толщины тепловой изоляции с целью предотвращения конденсации влаги на внутренних поверхностях объектов, транспортирующих газообразные вещества, содержащие водяные пары или водяные пары и газы, которые при растворении в сконденсировавшихся водяных парах могут привести к образованию агрессивных продуктов, расчетную температуру окружающей среды следует принимать в соответствии с 6.3.

6.10 Для изолируемых поверхностей с отрицательными температурами, расположенных в помещении, толщина теплоизоляционного слоя, определенная по условиям 6.1, 6.2 должна быть проверена по 6.8. В результате принимается большее значение толщины слоя.

6.11 Теплоизоляционную конструкцию с теплоизоляционным слоем из однородного материала, установленного в несколько слоев, при расчетах рассматривают как однослойную.

Расчет толщины теплоизоляционного слоя конструкции, состоящей из двух и более слоев разнородных материалов, следует проводить исходя из того, что межслойная температура не превышает максимальную температуру применения теплоизоляционного материала последующих слоев. Толщину каждого слоя рассчитывают отдельно.

6.12 Расчетную толщину теплоизоляционного слоя в конструкциях тепловой изоляции на основе волокнистых материалов и изделий (матов, плит, холстов) следует округлять до значений кратных 10 мм.

В конструкциях на основе минераловатных цилиндров, жестких ячеистых материалов, материалов из вспененного синтетического каучука, полиэтилена и пенопластов следует принимать ближайшую к расчетной толщину изделий по нормативным документам на соответствующие материалы.

Если расчетная толщина теплоизоляционного слоя не совпадает с номенклатурной толщиной выбранного материала, следует принимать по действующей номенклатуре ближайшую более высокую толщину теплоизоляционного материала.

Допускается принимать ближайшую более низкую толщину теплоизоляционного слоя в случаях расчета по температуре на поверхности изоляции и нормам плотности теплового потока, если разница между расчетной и номенклатурной толщиной не превышает 3 мм.

6.13 Минимальную толщину теплоизоляционного слоя следует принимать:

при изоляции цилиндрами из волокнистых материалов — равной минимальной толщине, предусматриваемой государственными стандартами или техническими условиями;

при изоляции тканями, полотном стекловолокнистым, шнурами — 20 мм;

при изоляции изделиями из волокнистых уплотняющихся материалов — 20 мм;

при изоляции жесткими материалами, изделиями из вспененных полимеров — равной минимальной толщине, предусматриваемой государственными стандартами или техническими условиями.

6.14 Предельная толщина теплоизоляционного слоя в конструкциях тепловой изоляции трубопроводов приведена в приложении Г.

Если расчетная толщина больше, чем может обеспечить в соответствии с приложением Г выбранный теплоизоляционный материал, следует применить более эффективный теплоизоляционный материал.

Применение конструкций с большей толщиной теплоизоляционного слоя требует технического обоснования.

6.15 Толщину теплоизоляционного слоя в конструкциях тепловой изоляции приварной, муфтовой и несъемной фланцевой арматуры следует принимать равной толщине изоляции трубопровода.

Толщину теплоизоляционного слоя в съемных теплоизоляционных конструкциях фланцевых соединений и фланцевой арматуры с положительной и отрицательной температурой транспортируемых веществ следует принимать равной толщине изоляции трубопровода.

6.16 Для поверхностей с температурой выше 300°С и ниже минус 60°С не допускается применение однослойных конструкций. При многослойной конструкции последующие слои должны перекрывать швы предыдущего.

6.17 Заказные толщину и объем теплоизоляционных изделий из уплотняющихся материалов следует определять по рекомендуемому приложению Д.

6.18 Толщину металлических листов, лент, применяемых для покровного слоя, в зависимости от наружного диаметра или конфигурации теплоизоляционной конструкции следует принимать по таблице 16.

Таблица 16 — Толщина металлических листов для покровного слоя тепловой изоляции

Материал покровного слоя	Толщина листа, мм, при диаметре изоляции, мм
	350 и менее	св. 350 до 600	св. 600 до 1600	св. 1600 и плоские поверхности
Листы и ленты из нержавеющей стали	0,35-0,5	0,5	0,5-0,8	0,5-0,8
Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий	0,35-0,8	0,5-0,8	0,5-0,8	1,0
Листы из тонколистовой стали, в том числе с полимерным покрытием	0,35-0,5	0,5-0,8	0,8	1,0
Листы из алюминия и алюминиевых сплавов	0,3	0,5-0,8	0,8	1,0
Ленты из алюминия и алюминиевых сплавов	0,25-0,3	0,3-0,8	0,8	1,0

6.19 В качестве покровного слоя теплоизоляционных конструкций диаметром изоляции более 1600 мм и плоских, расположенных в помещении с неагрессивными и слабоагрессивными средами, допускается применять металлические листы и ленты толщиной 0,7-0,8 мм, а для трубопроводов диаметром изоляции более 600 до 1600 мм — 0,6 мм.

6.20 Листы и ленты из алюминия и алюминиевых сплавов толщиной 0,25-0,3 мм рекомендуется применять гофрированными.

6.21 Штукатурный покровный слой теплоизолированной поверхности, расположенной в помещении, должен быть оклеен тканью. Толщину штукатурного покрытия при укладке по жестким или волокнистым материалам в зависимости от диаметра изолируемого объекта рекомендуется принимать по таблице 17.

Вид изолируемого объекта

Вид изоляционного материала (основание)	Толщина штукатурного покрытия, мм
	трубопроводы наружным диаметром, мм		оборудование
	до 133 вкл.	159 и более
Жесткие изделия	10	15	20
Волокнистые изделия	15	15-20	20-25

6.22 Для теплоизоляционных конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред, следует предусматривать защиту металлических покрытий от коррозии.

При использовании в качестве покровного слоя стали тонколистовой оцинкованной толщина цинкового покрытия выбирается с учетом степени агрессивного воздействия среды и предполагаемого срока службы покровного слоя, но не менее 20 мкм.

При применении в качестве покровного слоя листов и лент из алюминия и алюминиевых сплавов и теплоизоляционного слоя в стальной неокрашенной сетке или при устройстве каркаса следует предусматривать установку под покровный слой прокладки из рулонного материала или окраску покровного слоя изнутри битумным лаком.

6.23 Под покровный слой из неметаллических материалов в помещениях хранения и переработки пищевых продуктов следует предусматривать установку сетки стальной из проволоки диаметром не менее 1 мм с ячейками размером не более 12×12 мм.

6.24 Конструкция тепловой изоляции должна исключать ее деформацию и сползание теплоизоляционного слоя в процессе эксплуатации. В составе теплоизоляционных конструкций оборудования и трубопроводов следует предусматривать опорные элементы и разгружающие устройства, обеспечивающие механическую прочность и эксплуатационную надежность конструкций.

На вертикальных участках трубопроводов и оборудования опорные конструкции следует предусматривать через каждые 3 — 4 м по высоте.

ГОСТ Р 52246-2004 Прокат листовой горячеоцинкованный. Технические условия

ГОСТ 618-73* Фольга алюминиевая для технических целей. Технические условия

ГОСТ 4640-93 Вата минеральная. Технические условия

ГОСТ 9438-85 Пленка поливинилбутиральная клеящая. Технические условия

ГОСТ 10296-79 Изол. Технические условия

ГОСТ 10354-82 Пленка полиэтиленовая. Технические условия

ГОСТ 10923-93* Рубероид. Технические условия

ГОСТ 14918-80* Сталь тонколистовая оцинкованная с непрерывных линий. Технические условия

ГОСТ 17314-81 Устройства для крепления тепловой изоляции стальных сосудов и аппаратов. Конструкция и размеры. Технические требования

ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация

ГОСТ 25951-83 Пленка полиэтиленовая термоусадочная. Технические условия

ГОСТ 30244-94 Материалы и изделия строительные. Методы испытаний на возгораемость (горючесть)

ГОСТ 30732-2006 Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия

ГОСТ 31309-2005 Материалы строительные теплоизоляционные на основе минеральных волокон. Общие технические условия

Расчетные технические характеристики теплоизоляционных материалов и изделий

Материал, изделие

Средняя плотность в конструкции, Теплопроводность теплоизоляционного материала в конструкции Температура применений, °С

Группа горючести

20 и выше

19 и ниже

Маты минераловатные прошивные

90

0,041 + 0,00022 От минус 180 до 450 для матов, на ткани, сетке, холсте из стекловолокна; до 700 — на металлической сетке

Негорючие

100

0,045 + 0,00021 Плиты теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем

65

0,04 + 0,00029 Полуцилиндры и цилиндрыминераловатные

50

0,04 + 0,00003 Маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем

50

0,04 + 0,0003 Песок перлитовый, вспученный, мелкий

110

0,052 + 0,00012 Теплоизоляционные изделия из пенополистирола

30

0,033 + 0,00018 Теплоизоляционные изделия из пенополиуретана

40

0,030 + 0,00015 Примечания1 Средняя температура теплоизоляционного слоя, °С:

Тип изолируемого объекта

Коэффициент К

Трубопроводы на открытом воздухе, в непроходных каналах, тоннелях и помещениях:

а) стальные на подвижных опорах, условным проходом, мм:

до 150

1,2

150 и более

1,15

б) стальные на подвесных опорах

1,05

в) неметаллические на подвижных и подвесных опорах

1,7

Трубопроводы бесканальной прокладки

1,15

Термическое сопротивление слоев тепловой изоляции и сопротивление внешней теплоотдаче в (В.16), (В.17) определяется по формулам (В.5), (В.6), в которых теплопроводность изоляции принимается по приложению Б, а коэффициент теплоотдачи на поверхности изоляции — по таблице В.2.

Таблица В.2 — Значения коэффициента теплоотдачи

Изолированный объект В закрытом помещении На открытом воздухе при скорости ветра***, м/с Покрытия с низким коэффициентом излучения* Покрытия с высоким коэффициентом излучения** 5 10 15 Горизонтальные трубопроводы 7 10 20 26 35 Вертикальные трубопроводы, оборудование, плоская стенка 8 12 26 35 52 * К ним относятся покрытия из оцинкованной стали, листов алюминиевых сплавов и алюминия с оксидной пленкой.** К ним относятся штукатурки, асбестоцементные покрытия, стеклопластики, различные окраски (кроме краски с алюминиевой пудрой).*** При отсутствии сведений о скорости ветра принимают значения, соответствующие скорости 10 м/с.

При расчете тепловой изоляции объектов, расположенных под землей, учитывается их тепловое взаимодействие с массивом окружающего грунта.

Плотность теплового потока через теплоизоляционные конструкции, граничащие с грунтом, определяется по формулам (В.1)-(В.4), в которых термические сопротивления внешней теплоотдаче

Условный диаметр трубы, мм Внутри помещений На открытом воздухе Для поверхностей с малым коэффициентом излучения Для поверхностей с высоким коэффициентом излучения при температуре теплоносителя, °C 100 300 500 100 300 500 100 300 500 32 0,50 0,35 0,30 0,33 0,22 0,17 0,12 0,09 0,07 40 0,45 0,30 0,25 0,29 0,20 0,15 0,10 0,07 0,05 50 0,40 0,25 0,20 0,25 0,17 0,13 0,09 0,06 0,04 100 0,25 0,19 0,15 0,15 0,11 0,10 0,07 0,05 0,04 125 0,21 0,17 0,13 0,13 0,10 0,09 0,05 0,04 0,03 150 0,18 0,15 0,11 0,12 0,09 0,08 0,05 0,04 0,03 200 0,16 0,13 0,10 0,10 0,08 0,07 0,04 0,03 0,03 250 0,13 0,10 0,09 0,09 0,07 0,06 0,03 0,03 0,02 300 0,11 0,09 0,08 0,08 0,07 0,06 0,03 0,02 0,02 350 0,10 0,08 0,07 0,07 0,06 0,05 0,03 0,02 0,02 400 0,09 0,07 0,06 0,06 0,05 0,04 0,02 0,02 0,02 500 0,075 0,065 0,06 0,05 0,045 0,04 0,02 0,02 0,016 600 0,062 0,055 0,05 0,043 0,038 0,035 0,017 0,015 0,014 700 0,055 0,051 0,045 0,038 0,035 0,032 0,015 0,013 0,012 800 0,048 0,045 0,042 0,034 0,031 0,029 0,013 0,012 0,011 900 0,044 0,041 0,038 0,031 0,028 0,026 0,012 0,011 0,010 1000 0,040 0,037 0,034 0,028 0,026 0,024 0,011 0,010 0,009 2000 0,022 0,020 0,017 0,015 0,014 0,013 0,006 0,006 0,005 Примечания1 Для промежуточных значений диаметров и температуры величина Относительная влажность воздуха Трубопровод Расчетные температурные режимы, °С 95-70 150-70 180-70 Подающий 65 90 110 Обратный 50 50 50

В.3.2 Подземная прокладка в непроходных каналах

Тепловые потери через изолированную поверхность двухтрубных тепловых сетей, прокладываемых в непроходном канале шириной b и высотой h, м, на глубине H, м, от поверхности земли до оси канала определяются по формуле

Читайте также:  Солнечное отопление двойной конверт