Теплотехнический расчёт наружных стен

В процессе разработки проекта дома очень тщательное внимание нужно уделить теплотехническому расчету наружных стен, чтобы в дальнейшем при эксплуатации не расплачиваться, в прямом смысле, за экономию материалов и неверный подбор ширин и типов ограждающих конструкций.

Определимся с основными вводными:

Место строительства: Тюмень и окрестности
Назначение здания: жилое

Оптимальная температура воздуха в жилой комнате в зимний период согласно ГОСТ 30494-96 табл.1 составляет от +20 до +25 градусов, берем минимально допустимое:

tint = +20 °С

Расчетная температура наружного воздуха t_ext, определяется по таблице 1, столбец 5 СНиП 23-01-99 Строительная климатология:

text = -38 °С

Там же, в 11 столбце, нам понадобится продолжительность отопительного периода, когда среднесуточная температура ниже +8 °С:

zh = 225 суток

Там же, столбец 12, средняя температура наружного воздуха за отопительный период:

tht = -7,2 °С

Это константные величины для нашего региона. Любая переплата в надежность, или, другими словами в утепление конструкции, поможет сократить дополнительные ежегодные расходы на источнике обогрева (газ, дрова, электричество). Не стоит основываться на собственных воспоминаниях о климатических условиях, т. к. они кратковременны и неточны, а здание строится минимум на 50 лет.

Определение градусо-суток отопительного периода (ГСОП):

Dd = (tint - tht) × zht = (20 + 7,2) × 225 = 6120 °С×сут

Нормативное значение приведенного сопротивления теплопередаче:

Rreq= a × Dd + b = 0,00035 × 6120 + 1,4 = 3,542 м2×°С/Вт

Требуемое сопротивление тепловой защите:

R0тр = 3,542 м2×°С/Вт

Это основной показатель, с которым мы будем сравнивать все тепловые сопротивления полученных стен из различных материалов для города Тюмени. Для других регионов нужно его пересчитать, основываясь на СНИП.

Кроме этих данных нам потребуются толщины слоев и их коэффициенты теплопроводности λ_i. Обычно эти данные открыто публикуются производителями материалов, либо их усредненные показатели можно взять в приложении 3, СНиП II-3-79* Строительная теплотехника.

В нашем примере в качестве утеплителя рассчитаем газоблок «Поревит» толщиной 200 мм, проверим достаточно ли его для утепления.

Название материала	Ширина, м	λ1, Вт/(м × °С)	R1, м2×°С/Вт
Кирпич фасадный (бессер)	0,08	0,96	0,08 / 0,96 = 0,083
Воздух	0,02	—	—
Поревит БП-200 (D500)	0,2	0,12	0,2 / 0,12 = 1,666
Кирпич несущий	0,12	0,87	0,12 / 0,87 = 0,138
Штукатурка	0,02	0,87	0,02 / 0,87 = 0,023

Сумма термических сопротивлений всех слоев стены без учета слоя утеплителя

ΣRi = 0,083+ 0,138 + 0,023 = 0,244 м2×°С/Вт

Требуемое сопротивление утеплителя

Rут = R0тр - (0,115 + 0,044 + ΣRi) = 3,542 - (0,159 + 0,244) = 3,139 м2×°С/Вт

где:

0,115 = Rint = 1/αint = 1/8,7 — сопротивление теплообмену на внутренней поверхности стен

0,044 = Rext = 1/αext = 1/23 — сопротивление теплообмену на наружной поверхности

Требуемая толщина утеплителя δ_ут

δут = λ2 × Rут = 0,12 * 3,139 = 0,38 м = 380 мм

В случае, когда в трехслойной кладке в качестве утеплителя применяются минеральная вата, стекловата или другой плитный утеплитель, необходимо устройство воздушной вентилируемой прослойки между наружной кладкой и утеплителем. Толщина этой прослойки должна составлять не менее 10 мм, а желательно 20—40 мм. Она необходима для того, чтобы осушать утеплитель, который намокает от конденсата.

Данная воздушная прослойка является не замкнутым пространством, поэтому в случае ее наличия в расчете необходимо учитывать требования п.9.1.2 СП 23-101-2004, а именно:

а) слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью (в нашем случае — это декоративный кирпич (бессер)), в теплотехническом расчете не учитываются;
б) на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой наружным воздухом прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи α_ext = 10,8 Вт/(м°С).

Мы получили толщину утеплителя 380 миллиметров, значит блока «Поревит» с толщиной 200 в кладке недостаточно. Блока шириной 380 мм нет в сортаменте, а потому следует использовать близкий по значению 400 мм.

Определим общее термическое сопротивление стены теперь уже с учетом утеплителя:

R0 = 0,115 + 0,044 + 0,244 + 0,4/0,12 = 3,736 м2×°С/Вт

Если общее термическое сопротивление больше требуемого, значит расчет выполнен верно:

3,736 > 3,542 м2×°С/Вт

Лирическое отступление

Некоторые могут возразить, мол, строят стены из чистого «Поревита» толщиной 300 мм и в домах тепло — это верно.

Во-первых, не всегда уличная температура держится в своих минимальных значениях и 7–10 морозных дней можно потерпеть в прохладном здании, а во-вторых, можно добиться комфортной температуры в помещении увеличив расход тепловой энергии (газ, дрова, электричество).

Полученный показатель дает лишь рекомендованную толщину стен, при соблюдении которой, получите температуру в +20 °C в помещениях, при соблюдении технологий возведения прочих ограждающих конструкций: пол, потолок, окна, двери.

Типовые конструкции стен

Разберем варианты из различных материалов и различных вариаций «пирога», но для начала, стоит упомянуть самый дорогой и сегодня крайне редко встречаемый вариант — стена из цельного кирпича. Для Тюмени толщина стены должна быть 770 мм или три кирпича.

Брус

В противовес, достаточно популярный вариант — брус 200 мм. Из схемы и из таблицы ниже становится очевидно, что одного бруса для жилого дома недостаточно. Остается открытым вопрос, достаточно ли утеплить наружные стены одним листом минеральной ваты толщиной 50 мм?

Название материала	Ширина, м	λ1, Вт/(м × °С)	R1, м2×°С/Вт
Вагонка из хвойных пород	0,01	0,15	0,01 / 0,15 = 0,066
Воздух	0,02	—	—
Эковер Стандарт 50	0,05	0,04	0,05 / 0,04 = 1,25
Брус сосновый	0,2	0,15	0,2 / 0,15 = 1,333

Подставляя в предыдущие формулы, получаем требуемую толщину утеплителя δ_ут = 0,08 м = 80 мм.

Отсюда следует что утепления в один слой 50 мм минеральной ваты недостаточно, нужно утеплять в два слоя с перехлестом.

Любителям рубленных, цилиндрованных, клееных и прочих видов деревянных домов. Можете подставить в расчет любую, доступную вам, толщину деревянных стен и убедиться, что без внешнего утепления в холодные периоды вы: либо будете мерзнуть при равных расходах тепловой энергии, либо тратить больше на отопление. К сожалению, чудес не бывает.

Так же стоит отметить несовершенство стыков между бревнами, что неизбежно ведет к теплопотерям. На снимке тепловизора угол дома снятый изнутри.

Керамзитоблок

Следующий вариант так же набрал популярность в последнее время, керамзитоблок 400 мм с облицовкой кирпичом. Выясним какой толщины утеплитель нужен в этом варианте.

Название материала	Ширина, м	λ1, Вт/(м × °С)	R1, м2×°С/Вт
Кирпич	0,12	0,87	0,12 / 0,87 = 0,138
Воздух	0,02	—	—
Эковер Стандарт 50	0,05	0,04	0,05 / 0,04 = 1,25
Керамзитоблок	0,4	0,45	0,4 / 0,45 = 0,889

Подставляя в предыдущие формулы, получаем требуемую толщину утеплителя δ_ут = 0,094 м = 94 мм.

Для кладки из керамзитоблока с облицовкой кирпичом требуется минеральный утеплитель толщиной 100 мм.

Газоблок

Газоблок 400 мм с нанесением утеплителя и оштукатуриванием по технологии «мокрый фасад». Величину внешней штукатурки в расчет не включаем из-за крайней малости слоя. Так же, в силу правильной геометрии блоков сократим слой внутренней штукатурки до 1 см.

Название материала	Ширина, м	λ1, Вт/(м × °С)	R1, м2×°С/Вт
Эковер Стандарт 50	0,05	0,04	0,05 / 0,04 = 1,25
Поревит БП-400 (D500)	0,4	0,12	0,4 / 0,12 = 3,3
Штукатурка	0,01	0,87	0,01 / 0,87 = 0,012

Подставляя в предыдущие формулы, получаем требуемую толщину утеплителя δ_ут = 0,003 м = 3 мм.

Здесь напрашивается вывод: блок Поревит толщиной 400 мм не требует утеплителя с внешней стороны, достаточно внешней и внутренней штукатурки или отделки фасадными панелями.

Важное замечание!

Несмотря на то, что мы получили для газобетона минимальную толщину утеплителя, это вовсе не значит что он не нужен — обязательно нужен.

Если объяснить это коротко, то коэффициенты теплороводности λ всех материалов указываются для идеальных условий: постоянная температура и влажность. В жизни же газобетон увлажняется из-за разности температур внутри и снаружи дома, при этом значительно теряет свои характеристики теплопроводности.

Заключение

Таинство теплотехнического расчета открывает не только возможность в подборе стеновых ограждений: пирог утепленной кровли, полы первого этажа и чердачные перекрытия, всё считается с применением этих формул. Для пола нужно учитывать, что температура в пространстве между землей и полом не опускается ниже +5 градусов, поэтому требуемое сопротивление тепловой защите R0тр придется подобрать по-новой.

Станет ли дом тёплым и экономичным зависит только от вас, а в следующей статье мы разберём вопросы: конденсата, точки росы, правильного утепления газобетона и почему в качестве утеплителя стен не стоит использовать пенопласт и пенополистирол.

Как сделать теплотехнический расчет наружной стены, пример

Чтобы в жилище было тепло в самые сильные морозы, необходимо правильно подобрать систему теплоизоляции – для этого выполняют теплотехнический расчет наружной стены.Результат вычислений показывает, насколько эффективен реальный или проектируемый способ утепления.

Как сделать теплотехнический расчет наружной стены

Вначале следует подготовить исходные данные. На расчетный параметр влияют следующие факторы:

• климатический регион, в котором находится дом;
• назначение помещения – жилой дом, производственное здание, больница;
• режим эксплуатации здания – сезонный или круглогодичный;
• наличие в конструкции дверных и оконных проемов;
• влажность внутри помещения, разница внутренней и наружной температуры;
• число этажей, особенности перекрытия.

После сбора и записи исходной информации определяют коэффициенты теплопроводности строительных материалов, из которых изготовлена стена. Степень усвоения тепла и теплоотдачи зависит от того, насколько сырым является климат. В связи с этим для вычисления коэффициентов используют карты влажности, составленные для Российской Федерации. После этого все числовые величины, необходимые для расчета, вводятся в соответствующие формулы.

Теплотехнический расчет наружной стены, пример для пенобетонной стены

В качестве примера рассчитываются теплозащитные свойства стены, выложенной из пеноблоков, утепленной пенополистиролом с плотностью 24 кг/м3 и оштукатуренной с двух сторон известково-песчаным раствором. Вычисления и подбор табличных данных ведутся на основании строительных правил. Исходные данные: район строительства – Москва; относительная влажность – 55%, средняя температура в доме tв = 20О С. Задается толщина каждого слоя: δ1, δ4=0,01м (штукатурка), δ2=0,2м (пенобетон), δ3=0,065м (пенополистирол «СП Радослав»).
Целью теплотехнического расчета наружной стены является определение необходимого (Rтр) и фактического (Rф) сопротивления теплопередаче.
Расчет

1. Согласно таблице 1 СП 53.13330.2012 при заданных условиях режим влажности принимается нормальным. Требуемое значениеRтр находят по формуле:
   Rтр=a•ГСОП+b,
   где a,b принимаются по таблице 3 СП 50.13330.2012. Для жилого здания и наружной стены a = 0,00035; b = 1,4.
   ГСОП – градусо-сутки отопительного периода, их находят по формуле(5.2) СП 50.13330.2012:
   ГСОП=(tв-tот)zот,
   где tв=20О С; tот – средняя температура наружного воздуха во время отопительного периода, по таблице 1 СП131.13330.2012tот = -2,2ОС; zот = 205 сут. (продолжительность отопительного сезона согласно той же таблице).
   Подставив табличные значения, находят: ГСОП = 4551О С*сут.; Rтр = 2,99 м2*С/Вт
2. По таблице 2 СП50.13330.2012 для нормальной влажности выбирают коэффициенты теплопроводности каждого слоя «пирога»:λБ1=0,81Вт/(м°С), λБ2=0,26Вт/(м°С), λБ3=0,041Вт/(м°С), λБ4=0,81Вт/(м°С).
   По формуле E.6 СП 50.13330.2012 определяют условное сопротивление теплопередаче:
   R0усл=1/αint+δn/λn+1/αext.
   гдеαext = 23 Вт/(м2°С) из п.1 таблицы 6 СП 50.13330.2012 для наружных стен.
   Подставляя числа, получаютR0усл=2,54м2°С/Вт. Уточняют его с помощью коэффициента r=0.9, зависящего от однородности конструкций, наличия ребер, арматуры, мостиков холода:
   Rф=2,54•0,9=2,29м2•°С/Вт.

Полученный результат показывает, что фактическое теплосопротивление меньше требуемого, поэтому нужно пересмотреть конструкцию стены.

Теплотехнический расчет наружной стены, программа упрощает вычисления

Несложные компьютерные сервисы ускоряют вычислительные процессы и поиск нужных коэффициентов. Стоит ознакомиться с наиболее популярными программами.

1. «ТеРеМок». Вводятся исходные данные: тип здания (жилой), внутренняя температура 20О , режим влажности – нормальный, район проживания – Москва. В следующем окне открывается рассчитанное значение нормативного сопротивления теплопередаче – 3,13 м2*оС/Вт.
   На основании вычисленного коэффициента происходит теплотехнический расчет наружной стены из пеноблоков (600 кг/м3), утепленной экструдированным пенополистиролом «Флурмат 200» (25 кг/м3) и оштукатуренной цементно-известковым раствором. Из меню выбирают нужные материалы, проставляя их толщину (пеноблок – 200 мм, штукатурка – 20 мм), оставив незаполненной ячейку с толщиной утеплителя.
   Нажав кнопку «Расчет», получают искомую толщину слоя теплоизолятора – 63 мм. Удобство программы не избавляет ее от недостатка: в ней не принимается во внимание разная теплопроводность кладочного материала и раствора. Спасибо автору можно сказать по этому адресу http://dmitriy.chiginskiy.ru/teremok/
2. Вторая программа предлагается сайтом http://rascheta.net/. Ее отличие от предыдущего сервиса в том, что все толщины задаются самостоятельно. В расчет вводится коэффициент теплотехнической однородности r. Его выбирают из таблицы: для пенобетонных блоков с проволочной арматурой в горизонтальных швах r = 0,9.
   После заполнения полей программа выдает отчет о том, каково фактическое тепловое сопротивление выбранной конструкции, отвечает ли она климатическим условиям. Кроме того, предоставляется последовательность вычислений с формулами, нормативными источниками и промежуточными значениями.

При возведении дома или проведении теплоизоляционных работ важна оценка результативности утепления наружной стены: теплотехнический расчет, выполненный самостоятельно или с помощью специалиста позволяет сделать это быстро и точно.

Как выбрать конструктив стены из газобетона по теплу и точке росы

• На теплопотери и, соответственно, на счета за отопление влияют два фактора — теплопроводность конструкции и точка росы в ней. Для того, чтобы проверить насколько теплая у вас будет стена, выполняют теплотехнический расчет. Это можно сделать в он-лайн калькуляторах на различных сайтах.
• Точка росы  — это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу. Этот параметр зависит от давления воздуха. По возможности избегайте образования точки росы. А, если это невозможно, то постарайтесь сдвинуть ее к внешним слоям и обеспечте необходимую вентиляцию этих увлажняемых слоев.
• Когда планируется строительство, первое, что необходимо сделать — это подобрать толщину и состав ограждающих конструкций. Рассмотрим самые популярные «пироги» стен.
  

1. Штукатурка внутренняя — газобетонные блоки 400 — вент.прослойка 30 мм — облицовка кирпичом.

Как видим из расчета, по теплотехническим требованиям конструкция проходит, конденсации влаги в стене нет.

2. Штукатурка внутренняя — газобетонные блоки 400 — облицовка кирпичом.

Теплотехнический расчет показал, что конструкция достаточна по теплопроводности, но т.к. есть зона конденсации влаги и ей некуда выходить, со временем газобетон может накопить влагу внутри и потерять свои свойства, Произойдет это не сразу, практически незаметно, но счета за отопление будут приходить больше.

3. Штукатурка внутренняя — газобетонные блоки 300 — облицовка кирпичом.

По теплотехническом расчету стена проходит, точки росы не образуется. Но если поставить температуру воздуха снаружи -20, то по расчету точка росы будет на части стены из газобетона, на утеплителе, вент.зазоре и части кирпича внутри. Влаге, которая между газоблоком и утеплителем выйти некуда и она может со временем накопиться в стене и привести к большим затратам на отопление.

4. Штукатурка внутренняя — газобетонные блоки 400 — штукатурка.

При такой конструкции, стена не будет достаточно защищена от холода и от влаги.

5. Штукатурка внутренняя — газобетонные блоки 400 — вент.зазор — имитация бруса

При защите газобетонной кладки вентилируемым фасадом зоны конденсации нет.

Расчеты стен производились вот в этом калькуляторе:  http://теплорасчет.рф

Нормы теплопроводности стены

Автор Евгения На чтение 21 мин. Опубликовано 20.02.2020

Нормы теплопроводности стены

Расчет толщины для наружных стен жилого дома

Часть 1. Сопротивление теплопередаче – первичный критерий определения толщины стены

Чтобы определится с толщиной стены, которая необходима для соответствия нормам энергоэффективности, рассчитывают сопротивление теплопередаче проектируемой конструкции, согласно раздела 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004.

Сопротивление теплопередаче – это свойство материала, которое показывает, насколько способен удерживать тепло данный материал. Это удельная величина, которая показывает насколько медленно теряется тепло в ваттах при прохождении теплового потока через единичный объем при перепаде температур на стенках в 1°С. Чем выше значение данного коэффициента – тем «теплее» материал.

Все стены (несветопрозрачные ограждающие конструкции) считаются на термоспротивление по формуле:

R=δ/λ (м 2 ·°С/Вт), где:

δ – толщина материала, м;

λ — удельная теплопроводность, Вт/(м ·°С) (можно взять из паспортных данных материала либо из таблиц).

Полученную величину R_общ сравнивают с табличным значением в СП 23-101-2004.

Чтобы ориентироваться на нормативный документ необходимо выполнить расчет количества тепла, необходимого для обогрева здания. Он выполняется по СП 23-101-2004, получаемая величина «градусо·сутки». Правила рекомендуют следующие соотношения.

Таблица 1. Уровни теплозащиты рекомендуемых ограждающих конструкций наружных стен

Сопротивление теплопередаче (м 2 ·°С/Вт) / область применения (°С·сут)

Двухслойные с наружной теплоизоляцией

Трехслойные с изоляцией в середине

С невентили- руемой атмосферной прослойкой

С вентилируемой атмосферной прослойкой

Керамзитобетон (гибкие связи, шпонки)

Блоки из ячеистого бетона с кирпичной облицовкой

Примечание. В числителе (перед чертой) – ориентировочные значения приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены, в знаменателе (за чертой) — предельные значения градусо-суток отопительного периода, при которых может быть применена данная конструкция стены.

Полученные результаты необходимо сверить с нормами п. 5. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Также следует учитывать климатические условия зоны, где возводится здание: для разных регионов разные требования из-за разных температурных и влажностных режимов. Т.е. толщина стены из газоблока не должна быть одинаковой для приморского района, средней полосы России и крайнего севера. В первом случае необходимо будет скорректировать теплопроводность с учетом влажности (в большую сторону: повышенная влажность снижает термосопротивление), во втором – можно оставить «как есть», в третьем – обязательно учитывать, что теплопроводность материала вырастет из-за большего перепада температур.

Часть 2. Коэффициент теплопроводности материалов стен

Коэффициент теплопроводности материалов стен – эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала стены, т.е. сколько теряется тепла при прохождении теплового потока через условный единичный объем с разницей температур на его противоположных поверхностях в 1°С. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности стен – тем здание получится теплее, чем выше значение – тем больше придется заложить мощности в систему отопления.

По сути, это величина обратная термическому сопротивлению, рассмотренному в части 1 настоящей статьи. Но это касается только удельных величин для идеальных условий. На реальный коэффициент теплопроводности для конкретного материала влияет ряд условий: перепад температур на стенках материала, внутренняя неоднородная структура, уровень влажности (который увеличивает уровень плотности материала, и, соответственно, повышает его теплопроводность) и многие другие факторы. Как правило, табличную теплопроводность необходимо уменьшать минимум на 24% для получения оптимальной конструкции для умеренных климатических зон.

Часть 3. Минимально допустимое значение сопротивления стен для различных климатических зон.

Минимально допустимое термосопротивление рассчитывается для анализа теплотехнических свойств проектируемой стены для различных климатических зон. Это нормируемая (базовая) величина, которая показывает, каким должно быть термосопротивление стены в зависимости от региона. Сначала вы выбираете материал для конструкции, просчитываете термосопротивление своей стены (часть 1), а потом сравниваете с табличными данными, содержащимися в СНиП 23-02-2003. В случае, если полученное значение окажется меньше установленного правилами, то необходимо либо увеличить толщину стены, либо утеплить стену теплоизоляционным слоем (например, минеральной ватой).

Согласно п. 9.1.2 СП 23-101-2004, минимально допустимое сопротивление теплопередаче R_о (м 2 ·°С/Вт) ограждающей конструкции рассчитывается как

R₁=1/α_вн, где α_вн – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

R₂ = 1/α_внеш, где α_внеш — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;

R₃ – общее термосопротивление, расчет которого описан в части 1 настоящей статьи.

При наличии в ограждающей конструкции прослойки, вентилируемой наружным воздухом, слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в этом расчете не учитываются. А на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой воздухом снаружи прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи α_внеш равным 10,8 Вт/(м 2 ·°С).

Таблица 2. Нормируемые значения термосопротивления для стен по СНиП 23-02-2003.

Жилые здания для различных регионов РФ

Градусо-сутки отопительного периода, D, °С·сут

Нормируемые значения сопротивления теплопередаче , R, м 2 ·°С/Вт, ограждающих конструкций для стен

Астраханская обл., Ставропольский край, Краснодарский край

Белгородская обл., Волгоградская обл.

Алтай, Красноярский край, Москва, Санкт Петербург, Владимирская обл.

Нормируемое сопротивление теплопередаче по СНиП – таблица

Чтобы построить теплый дом – требуется утеплитель. Против этого уже никто не возражает. В современных условиях построить дом, отвечающий требованиям СНиП, без применения утеплителя невозможно.

То есть, деревянный или кирпичный дом, конечно, построить возможно. И строят все также. Однако чтобы соответствовать требованиям Строительных Норм и Правил, его коэффициент сопротивления теплопередаче стен R должен быть не менее 3,2. А это 150 см обычной кирпичной стены.

Для чего, спрашивается, строить «крепостную стену» в полтора метра, когда можно для получения такого же показателя R=3,2 использовать всего 15 см высокоэффективного утеплителя – базальтовой ваты или пенопласта?

А если вы проживаете не в Подмосковье, а в Новосибирской области или в ХМАО? Тогда для вас коэффициент сопротивления теплопередаче для стен будет другим. Каким? Смотрите таблицу.

Таблица 4. Нормируемое сопротивление теплопередаче СНиП 23-02-2003 (текст документа):

Внимательно смотрим и комментируем. Если что-то непонятно, задаем вопросы через ФОРМУ СВЯЗИ или пишем в адрес редактора сайта – ответ будет у вас на электронной почте или в разделе НОВОСТИ.

Итак, в данной таблице нас интересует два вида помещений – жилые и бытовые. Жилые помещения, это, понятно, в жилом доме, который должен соответствовать требованиям СНиП. А бытовые помещения — это утепленные и отапливаемые баня, котельная и гараж. Сараи, кладовые и прочие хозяйственные постройки утеплению не подлежат, а значит, и показателей по теплосопротивлению стен и перекрытий для них нет.

Все требования, регламентирующие приведенной сопротивление теплопередаче по СНиП, разделяются по регионам. Регионы отличаются друг от друга продолжительностью отопительного сезона в холодное время года и предельными отрицательными температурами.

Таблицу, в которой указаны градусо-сутки отопительного сезона для всех основных городов России, можно увидеть в конце материала (Приложение 1).

Для примера, Московская область относится к региону с показателем D = 4000 градусо-суток отопительного периода. Для этого региона установлены следующие показатели СНиП сопротивления теплопередаче (R):

• Стены = 2,8
• Перекрытия (пол 1 этажа, чердак или потолок мансарды) = 3,7
• Окна и двери = 0,35

Чтобы сделать расчет толщины утеплителя, используем формулу расчета и таблицу для основных утеплителей, применяемых в строительстве. Все эти материалы есть на нашем сайте – доступны при переходе по ссылкам.

С расчетами по стоимости утепления все предельно просто. Берем сопротивление стены теплопередаче и подбираем такой утеплитель, который при своей минимальной толщине будет устраивать нас по бюджету и вписываться в требования СНиП 23-02-2003.

Смотрим теперь градусо-сутки отопительного сезона для своего города, в котором вы проживаете. Если вы живете не в городе, а рядом, то можете использовать значения на 2-3 градуса выше, так как фактическая зимняя температура в крупных городах на 2-3 градуса выше, чем в области. Этому способствуют большие теплопотери на теплотрассах и выброс тепла в атмосферу тепловыми электростанциями.

Таблица 4.1. Градусо-сутки отопительного сезона для основных городов РФ (Приложение 1):

Чтобы использовать данную таблицу в расчетах, где фигурирует нормируемое сопротивление теплопередаче, можно взять средние значения внутренней температуры помещений в +22С.

Но тут уж, как говорится, на вкус и цвет – кто-то любит, чтобы было тепло и ставит регулятор по воздуху своего газового котла на +24С. А кто-то привык жить в более прохладном доме и держит температуру помещений на уровне в +19С. Как видите, чем прохладнее постоянная температура в помещении, тем меньше у вас уходит газа или дров на отопление своего дома.

Кстати, доктора нам говорят, что жить в доме при температуре +19С гораздо полезнее, чем при +24С.

Нормы теплопроводности стены

Насколько хорошо наружные стены «хранят» тепло внутри дома показывает значение сопротивления теплопередаче. Рекомендуемое значение сопротивления теплопередаче внешней стены дома определяется в СНиП 23-02-2003 и зависит от размера градусо-суток отопительного периода данного района, т.е. зависит от региона, в котором строится дом.

В этом СНИП приведена Таблица 4 с округлёнными значениями градусо-суток отопительного периода и соответстующим значением сопротивления теплопередаче R_req. Если число градусосуток некруглое, то согласно СНИП R_req вычисляется по формуле:

Значения коэффициентов a и b приведены там же в СНиП 23-02-2003. D_d — это градусо-сутки отопительного периода, значение этого параметра вычисляется по формуле:

Здесь t_int — это температура внутри дома; t_ht — средняя температура снаружи за весь отопительный период; z_ht — количество суток отопительного периода.

Приведу примерные минимальные значения сопротивления теплопередаче наружных стен для жилых зданий некоторых регионов России по этому СНиП. Напоминаю, что в ИЖС соблюдать этот строгий СНИП необязательно.

Город	Необходимое сопротивление теплопередаче по новому СНИП, м 2 ·°C/Вт
Москва	3,28
Краснодар	2,44
Сочи	1,79
Ростов-на-Дону	2,75
Санкт-Петербург	3,23
Красноярск	4,84
Воронеж	3,12
Якутск	5,28
Иркутск	4,05
Волгоград	2,91
Астрахань	2,76
Екатеринбург	3,65
Нижний Новгород	3,36
Владивосток	3,25
Магадан	4,33
Челябинск	3,64
Тверь	3,31
Новосибирск	3,93
Самара	3,33
Пермь	3,64
Уфа	3,48
Казань	3,45
Омск	3,82

Чтобы определить сопротивление теплопередаче стены, нужно разделить толщину материала (м) на коэффициент теплопроводности материала (Вт/(м·°C)). Если стена многослойная, то полученные значения всех материалов нужно сложить, чтобы получить общее значение сопротивления теплопередаче всей стены.

Допустим, у нас стена построена из крупноформатных керамических блоков (коэффициент теплопроводности 0,14 Вт/(м·°C)) толщиной 50 см, внутри гипсовая штукатурка 4 см (коэффициент теплопроводности 0,31 Вт/(м·°C)), снаружи цементно-песчаная штукатурка 5 см (коэффициент теплопроводности 1,1 Вт/(м·°C)). Считаем:

R _{= 0,5 / 0,14 + 0,04 / 0,31 + 0,05 / 1,1 = 3,57 + 0,13 + 0,04 = 3,74 м 2 ·°C/Вт}

Рекомендуемое значение R_req для Москвы 3,28, для Ростова-на-Дону 2,75, таким образом в этих регионах наша стена удовлетворяет даже «строгому» СНиП 23-02-2003.

Что будет, если сопротивление теплопередаче вашей стены в частном доме немного не соответствует требуемому значению по СНиП 23-02-2003? Ничего не случится, дом ваш не развалится, вы не замёрзнете. Это лишь означает, что вы больше будете платить за отопление. А вот насколько больше — зависит от типа топлива для котла и цены на него.

В статьях и СНиПах может встретиться выражение приведенное сопротивление теплопередаче стены. Что в данном случае означает слово «приведенное»? Дело в том, что стены не бывают однородными, стена это не идеально одинаковый абстрактный объект. Есть входящие внутрь стены перекрытия, холодные оконные перемычки, какие-то детали на фасаде, металлические крепежи в стене и другие так называемые теплотехнические неоднородности. Все они влияют на теплопроводность и соответственно сопротивление теплопередаче отдельных участков стены дома, причем обычно в худшую сторону.

По этой причине используется приведенное сопротивление теплопередаче стены (неоднородной), оно численно равно условной стене из идеально однородного материала. Т.е. получается, что рассчитанное сопротивление теплопередаче без учета теплотехнических неоднородностей будет в большинстве случаев превышать реальное, т.е. приведенное сопротивление теплопередаче.

Есть довольно сложные методы расчета приведенного сопротивления теплопередаче, где учитываются стыки с перекрытиями, металлические крепежи утеплителей, примыкания к фундаменту и прочие факторы. Я писать их тут не буду, там пособие на десятки страниц с сотней формул и таблиц.

Что из этого следует? Необходимо строить будущую стену с сопротивлением теплопередаче, взятым «с запасом», чтобы подогнать его к реальному приведенному сопротивлению теплопередаче.

Буду рад вашим комментариям по теме статьи, каким-то дополнениям. Помните, автор — обычный человек, у меня не всегда есть время ответить, если задаёте вопрос по своей стройке.

Показаны 25 последних комментариев. Показать все комментарии (39).

Дмитрий (07.02.2015 20:33) Добрый вечер! С большим интересом читаю материалы на Вашем сайте. Спасибо Вам за проделанный труд. Посоветуйте, пожалуйста. Так как идет неуклонное ужесточение норм по утеплению стен, то, скорее всего, на перспективу нежелательно рассматривать однослойные стены, как бы этого не хотелось. Встретился такой вариант: кладка 1,5 кирпича, зазор 10 см, облицовка полкирпича полнотелой керамики. Зазор заливается ППУ плотностью около 30 кг/м куб. С учетом высокой адгезии должен получиться монолит с R>4. В закрытой конструкции ППУ разрушаться не должен, и таким образом, получается теплая стена с признаками однородной. Конечно, необходима качественная вентиляция. Подскажите, имеет ли право на жизнь данное решение?

Дмитрий (08.02.2015 18:17) Дмитрий, по стеновому калькулятору посчитал — конденсат есть, но влагонакопление неопасное. Какой срок службы у ППУ, даже закрытого от солнца? Что с ним будет через 30 лет? И что вы понимаете под словом монолит? Будет две отдельные кирпичные кладки с ППУ между ними. Сопротивление теплопередаче, да, около 4.

Михаил (10.02.2015 13:41) Дмитрий, добрый день! А что за числа (0,13 + 0,04) вы прибавили к 3,57?

Дмитрий (10.02.2015 16:36) Михаил, это сопротивление теплопередаче наружной и внутренней штукатурок.

Руслан (10.04.2015 09:17) Отличный сайт, только вот Читаю,читаю, а разобраться не могу. Пирог: Сайдинг-20мм воздух-мембрана А- вата роклайт 100мм- воздух 50 мм- мембрана Б — имитация бруса 30 мм или дсп 20 мм. Зимой замерзну? Живу в лен. области

Руслан (10.04.2015 09:22) По тепловым характеристики каменная вата 100 мм равна 400 мм дерева. Из расчета этого и строю. В брусовом доме с толщиной стены 400 мм я бы точно не замёрз. А почитав какие люди пироги выдумывают, засомневался.

Дмитрий (19.04.2015 22:22) Руслан, прошу прощения за задержку с ответом, уезжал надолго. В каркасниках для тепла самое главное утеплитель, по нему и считайте. http://www.homeideal.ru/data/karkasnyedoma.html Соответственно, сопротивление теплопередаче стены считайте по вате, остальным можно пренебречь: 0,1 м / 0,042 Вт/(м* гр.C) = 2,38 м2*гр.C/Вт Маловато, но терпимо, хотя лучше, конечно, больше. Для Санкт-Петербурга сопротивление теплопередаче больше 3 рекомендуется по СНиП.

Руслан (22.04.2015 21:58) Дмитрий, спасибо за ответ. Конечно есть мысля снаружи проложить слой пенопласта (белого), а поверх сайдинг, но я так понял будет вата сыреть т.к. проницаемость разная. А вместе с ватой и весь каркас. Логично проложить изнутри, но с точки зрения экологичности. П.С. Идеального дома не бывает. Всегда будет что-то, что сделает его просто хорошим.

Дмитрий (26.04.2015 00:03) Руслан, не мудрите с ватой и пенопластом вместе. Выбирайте что-то одно. Я не рекомендуют пенопласт в вашем случае — читайте статью про ППС. Пенопласт должен закрываться с обеих сторон негорючими материалами. К тому же в каркасниках утеплитель должен занимать плотно всё пространство без пропусков, с минватой это можно сделать.

Руслан (12.05.2015 08:01) Ок.Дмитрий спасибо за ответ.

Мария (03.06.2015 00:15) Здравствуйте! Понравился Ваш сайт! Подскажите, пожалуйста, если стена изнутри наружу керамический блок 51, облицовочный кирпич вплотную, достаточно это для теплоизоляции? И еще как с точки зрения паропроницаемости? Прочла статью про ККБ. Боюсь, что специалистов нормальных, кто бы мог построить хорошо из ККБ,найти не получится. Может есть какой-то вариант из кирпича в комбинации с ККБ, но так чтобы строить было легче в плане придерживаемости инструкции?? Спасибо!

Дмитрий (03.06.2015 14:39) Мария, здравствуйте. 51 блок + облицовочный вплотную — для европейской территории России сопротивление теплопередаче такой стены будет нормальным. С паропроницаемостью тоже всё будет хорошо, только кирпич облицовочный покупайте многопустотный, а не полнотелый, у них несколько разные паропроницаемости. Стройте всё по брошюре производителя, других вариантов нет.

Евгений (14.12.2015 00:52) Вы приводите в таблице — «Необходимое сопротивление теплопередаче по новому СНИП, м2·°C/Вт» — правильно «максимальное значение теплопотерь». Отсюда вывод: ваш пример не подходит ни где.

Светлана (06.04.2016 10:10) Почему вы не учитываете коэффициент неоднородности ограждающей конструкции?

Евгений (10.05.2016 09:18) Здравствуйте. Сайт отличный, всем знакомым буду советовать почитать. А о вермикулите и вермикулитовой штукатурке что нибудь знаете?

Андрей (26.01.2017 12:47) Здравствуйте, нормальным ли будет такой пирог для дома ижс — облицовочный кирпич многопустотный (кладка в пол кирпича) вплотную через 10мм цементного раствора пеноблок d600 300мм внутренняя отделка известняковой штукатуркой 10-15 мм. Город Тверь. Достаточно ли будет сопротивление теплопередачи?

Владимир (18.04.2017 14:43) Где указано, что данный СНиП не обязателен для ИЖС? Спасибо.

Андрей (07.07.2017 20:23) Скажите пожалуйста,вот построил пристройки из газобетона д500 толщиной 30см.Нужно ли его утеплять? Я лично хочу обшить профлистом снаружи и всё.Нужен совет?

Андрей (07.07.2017 20:25) Пристройки жилой 3м на 5.5м

Николай (24.01.2018 12:20) Благодарю за глубоко продуманный и выстраданный собственным опытом сайт! Читаю — и появляются вопросы. У меня по периметру дома с трёх сторон будут балконы шириной 1 метр ( продолжение монолитной плиты межэтажного перекрытия), площадь 33 кв. м., получается, их надо утеплять сверху. снизу и с торцов? Чем — может быть ЭППС?

Сергей (31.01.2018 22:43) Хм, расчет показывает, что даже при минимальной теплопроводности сосны (0.09) толщины стены в 0,2 и даже 0,25 м совершенно недостаточно для любого города. Макс. сопротивление получается не более 2,2. А ведь 0,2 м — стандартная толщина стены из бруса, а 0,25 м используют в Сибири. Другой расчет показывает, что чтобы достичь сопротивления 3,28 (реком. для Москвы) при теплопроводности сосны 0,14, толщина стены должна быть аж 46 см! Где вы видели деревянные дома с такими стенами? Расчет теплопроводности стены Чтобы определить, какой толщины возводить стену при постройке дома, нужно научиться рассчитать теплопроводность стен. Этот показатель зависит от используемых строительных материалов, климатических условий. Нормы толщины стен в южных и северных регионах будут различаться. Если не сделать расчет до начала строительства, то может оказаться так, что в доме зимой будет холодно и сыро, а летом слишком влажно. Чтобы этого избежать, нужно высчитать коэффициент сопротивления теплопередачи материала для постройки стен и утеплителя. Для чего нужен расчет Чтобы сэкономить на отоплении и способствовать созданию здорового микроклимата в помещении, нужно правильно рассчитать толщину стен и утеплительных материалов, которые будем использовать при строительстве. По закону физики, когда на улице холодно, а в помещении тепло, то через стену и кровлю тепловая энергия выходит наружу. Если неправильно рассчитать толщину стен, сделать их слишком тонкими и не утеплить, это приведет к негативным последствиям: зимой стены будут промерзать; на обогрев помещения будут затрачиваться значительные средства; сместиться точка росы, что приведет к образованию конденсата и влажности в помещении, заведется плесень; летом в доме будет так же жарко, как и под палящим солнцем. Чтобы избежать этих неприятностей, нужно перед началом строительства просчитать показатели теплопроводности материала и определиться, какой толщины возводить стену, и каким теплосберегающим материалом ее утеплять. От чего зависит теплопроводность Проводимость тепла рассчитывают исходя из количества тепловой энергии, проходящей через материал площадью 1 кв. м. и толщиной 1 м при разнице температур внутри и снаружи в один градус. Испытания проводят в течение 1 часа. Проводимость тепловой энергии зависит от: физических свойств и состава вещества; химического состава; условий эксплуатации. Теплосберегающими считаются материалы с показателем менее 17 ВТ/ (м·°С). Выполняем расчеты Расчет толщины стен по теплопроводности является важным фактором в строительстве. При проектировании зданий архитектор рассчитывает толщину стен, но это стоит дополнительных денег. Чтобы сэкономить, можно разобраться, как рассчитать нужные показатели самостоятельно. Скорость передачи тепла материалом зависит от компонентов, входящих в его состав. Сопротивление передачи тепла должно быть больше минимального значения, указанного в нормативном документе «Тепловая изоляция зданий». Рассмотрим, как рассчитать толщину стены в зависимости от применяемых в строительстве материалов. δ это толщина материала, используемого для строительства стены; λ показатель удельной теплопроводности, рассчитывается в (м2·°С/Вт). Когда приобретаете стройматериалы, в паспорте на них обязательно должен быть указан коэффициент теплопроводности. Значения параметров для жилых домов указаны в СНиП II-3-79 и СНиП 23-02-2003. Допустимые значения в зависимости от региона Минимально допустимое значение проводимости тепла для различных регионов указано в таблице: № Показатель теплопроводности Регион 1 2 м2•°С/Вт Крым 2 2,1 м2•°С/Вт Сочи 3 2,75 м2•°С/Вт Ростов—на—Дону 4 3,14 м2•°С/Вт Москва 5 3,18 м2•°С/Вт Санкт—Петербург У каждого материала есть свой показатель проводимости тепла. Чем он выше, тем больше тепла пропускает через себя этот материал. Показатели теплопередачи для различных материалов Величины проводимости тепла материалами и их плотность указаны в таблице: Материал Величина теплопроводности Плотность Бетонные 1,28—1,51 2300—2400 Древесина дуба 0,23—0,1 700 Хвойная древесина 0,10—0,18 500 Железобетонные плиты 1,69 2500 Кирпич с пустотами керамический 0,41—0,35 1200—1600 Теплопроводность строительных материалов зависит от их плотности и влажности. Одни и те же материалы, изготовленные разными производителями, могут отличаться по свойствам, поэтому коэффициент нужно смотреть в инструкции к ним. Расчет многослойной конструкции Если стену будем строить из различных материалов, допустим, кирпич, минеральная вата, штукатурка, рассчитывать величины следует для каждого отдельного материала. Зачем полученные числа суммировать. В этом случае стоит работать по формуле: Rобщ= R1+ R2+…+ Rn+ Ra, где: R1-Rn- термическое сопротивление слоев разных материалов; Ra.l– термосопротивление закрытой воздушной прослойки. Величины можно узнать в таблице 7 п. 9 в СП 23-101-2004. Прослойка воздуха не всегда предусмотрена при постройке стен. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео: На основании этих подсчетов можно сделать вывод о том, можно ли применять выбранные стройматериалы, и какой они должны быть толщины. Последовательность действий Первым делом, нужно выбрать строительные материалы, которые будете использовать для постройки дома. После этого рассчитываем термическое сопротивление стены по описанной выше схеме. Полученные величины следует сравнивать с данными таблиц. Если они совпадают или оказываются выше, хорошо. Если величина ниже, чем в таблице, тогда нужно увеличить толщину утеплителя или стены, и снова выполнить подсчет. Если в конструкции присутствует воздушная прослойка, которая вентилируется наружным воздухом, тогда в учет не следует брать слои, находящиеся между воздушной камерой и улицей. Как выполнить подсчеты на онлайн калькуляторе Чтобы получить нужные величины, стоит ввести в онлайн калькулятор регион, в котором будет эксплуатироваться постройка, выбранный материал и предполагаемую толщину стен. В сервис занесены сведения по каждой отдельной климатической зоне: t воздуха; средняя температура в отопительный сезон; длительность отопительного сезона; влажность воздуха. Температура и влажность внутри помещения — одинаковы для каждого региона Сведения, одинаковые для всех регионов: температура и влажность воздуха внутри помещения; коэффициенты теплоотдачи внутренних, наружных поверхностей; перепад температур. Чтобы дом был теплым, и в нем сохранялся здоровый микроклимат, при выполнении строительных работ нужно обязательно выполнять расчет теплопроводности материалов стены. Это несложно сделать самостоятельно или воспользовавшись онлайн калькулятором в интернете. Подробнее о том, как пользоваться калькулятором, смотрите в этом видео: Для гарантировано точного определения толщины стен можно обратиться в строительную компанию. Ее специалисты выполнят все необходимые расчеты согласно требованиям нормативных документов. Толщина утеплителя для стен Однослойные стены, выполненные только из обычного керамического или силикатного кирпича, не соответствуют современным нормативным параметрам по теплосбережению. Для обеспечения требуемых теплозащитных характеристик наружных стен необходимо использовать эффективный утеплитель, установленный с наружной стороны или в толще конструкции стен. Применение утеплителя, в многослойных конструкциях наружных стен, позволяет обеспечить требуемую теплозащиту стен во всех регионах России. За счет применения утеплителя потери тепла снижаются приблизительно в 2 раза, уменьшается расход строительных материалов, снижается масса стеновых конструкций, а в помещении создаются требуемые санитарно-гигиенические условия, благоприятные и комфортные для проживания. Расчет теплоизоляции стен Способность ограждений оказывать сопротивление потоку тепла, проходящему из помещения наружу, характеризуется сопротивлением теплопередачи R. Требуемая толщина утеплителя наружной стены вычисляется по формуле: αут — толщина утеплителя, м R тр — нормируемое сопротивление теплопередаче наружной стены, м 2 · °С/Вт; (см. таблица 2) δ — толщина несущей части стены, м λ — коэффициент теплопроводности материала несущей части стены, Вт/(м · °С) (см. таблица 1) λут— коэффициент теплопроводности утеплителя, Вт/(м · °С) (см. таблица 1) r — коэффициент теплотехнической однородности (для штукатурного фасада r=0,9; для слоистой кладки r=0,8) Для многослойных конструкций в формуле (1) δ/λ следует заменить на сумму δi — толщина отдельного слоя многослойной стены; λi — коэффициент теплопроводности материала отдельного слоя многослойной стены. При выполнении теплотехнического расчета системы утепления с воздушным зазором термическое сопротивление наружного облицовочного слоя и воздушного зазора не учитываются. Таблица 1 Материал Плотность, кг/м 3 Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии λ, Вт/(м· о С) Расчетные коэффициенты теплопроводности во влажном состоянии* λА, Вт/(м· о С) λБ, Вт/(м· о С) Бетоны Железобетон 2500 1,69 1,92 2,04 Газобетон 300 0,07 0,08 0,09 400 0,10 0,11 0,12 500 0,12 0,14 0,15 600 0,14 0,17 0,18 700 0,17 0,20 0,21 Кладка из кирпича Глиняного обыкновенного на цементно-песчаном растворе 1800 0,56 0,70 0,81 Силикатного на цементно-песчаном растворе 1600 0,70 0,76 0,87 Керамического пустотного плотностью 1400 кг/м 3 (брутто) на цементно-песчаном растворе 1600 0,47 0,58 0,64 Керамического пустотного плотностью 1000 кг/м 3 (брутто) на цементно-песчаном растворе 1200 0,35 0,47 0,52 Силикатного одиннадцати-пустотного на цементно-песчаном растворе 1500 0,64 0,70 0,81 Силикатного четырнадцати-пустотного на цементно-песчаном растворе 1400 0,52 0,64 0,76 Дерево Сосна и ель поперек волокон 500 0,09 0,14 0,18 Сосна и ель вдоль волокон 500 0,18 0,29 0,35 Дуб поперек волокон 700 0,10 0,18 0,23 Дуб вдоль волокон 700 0,23 0,35 0,41 Утеплитель Каменная вата 130-145 0,038 0,040 0,042 Пенополистирол 15-25 0,039 0,041 0,042 Экструдированный пенополистирол 25-35 0,030 0,031 0,032 *λА или λБ принимается к расчету в зависимости от города строительства (см. таблица 2).

Расчёт толщины утеплителя для стен фасада зданий

Расчет теплоэффективности фасада.

Утепление фасада дома – ответственный шаг, который требует точного расчета материалов. Для максимально комфортной температуры в доме, а также во избежание появления в будущем конденсата, плесени или грибка специалист-изолировщик должен предварительно изучить все данные о доме, включая его месторасположение, материал несущих стен, вид конструкции и так далее. Для расчета толщины утеплителя, который будет использоваться при изготовлении термопанелей, мы тщательно анализируем все эти показатели и только потом рекомендуем нужную толщину теплоизолирующего материала.

 

С 2017 года набрал силу новый нормативный документ  «Теплова ізоляція будівель ДБН 2.6-31:2016». Детально по ссылке https://drive.google.com/file/d/1yXjLsCaPg7pVjgmezgllG-nhYoVszHd9/view?usp=sharing

Исходя из нововведений,  территория Украины находится теперь в двуд климатических зонах, каждая из которых имеет погодные условия, характерные только для нее, а именно минимальная и максимальная температура, разная влажность. Чтобы самостоятельно и правильно рассчитать толщину утеплителя и несущих стен необходимо учитывать эти значения.

Климатические зоны Украины

Предлагаем рассмотреть пример, который поможет Вам правильно выбрать толщь утеплительного материала.Чтобы не допустить возможное промерзание стен, нужно изначально правильно рассчитать и выбрать толщину утеплителя. Если грамотно подойти к этому вопросу, так называемая «точку росы» выводится внутрь не несущих стен, а утеплителя, что в следствии поможет нам избежать избыточного количества влаги и формацию конденсата внутри дома.

 

Во избежание тепловых потерь рассчитываем толщину несущих стен. Однако если переусердствовать в выборе толщи утеплителя, это повлечет за собой лишние затраты со стороны финансов без увеличения энергоэффективных качеств. Помните, если правильно рассчитать теплоизоляционный слой, дома будет сохраняться оптимальный тепловой баланс: летом – прохлада, а зимой – тепло! 

Необходимая толщина теплоизоляционного слоя зависит от коэффициента тепло сопротивления (R), является константой и отображает свойства утеплителей, выражает величину плотности материалов деленное на тепло проводимость.  R определяется как соотношение в разности температуры с краев утеплителей к величинам тепло потока, что исходят из него.

 

Чем выше величина R, тем выше свойство теплоизоляции материала. 

 

R рассчитываем по формуле:

 

R = (толщина стен в метрах) / (коэффициент теплоизоляции в материале)

 

Ниже наводим Таблицу рекомендованных значений показателя тепло сопротивления R для разных климатических зон в Украине согласно новым нормам А.2.6-31:2016.

 Чтобы изучить более подробно, переходите по ссылке на нормы http://dbn.at.ua/dbn/DBN_V.2.6-31-2016_Teplova_izolyatsiya_budively.pdf

 Пример.

Рассчитать, правильно ли утеплен дом в Киевской области. Температурная зона 1, минимально допустимое значение коэффициента сопротивления наружных стен – 3,3. Стена построена из газобетона, ее густота — 600 кг/ м3, толщина 30 см, утеплена пенополистиролом толщиной 10 см ПСБС-25 по ГОСТ.

В Таблице теплопроводности строительных материалов его показатель (R) равен 0.26 Вт/(м*K)

И пенополистирол  толщиной 10 см плотностью ПСБС25 ГосТ  15,5 кг/ м3  0,039  Вт/(м*K) .

Проводим вычисления показатель тепло сопротивления R для слоя пенопласта и газобетонной стены, прибавляем два полученных значения и сравниваем полученное с Таблицей 3 «Минимального допустимого значения сопротивления ограждающей конструкции жилых и общественных сооружений».

Имеем стену из газоблока толщью 0,3 м, которую делим на коэффициент тепло проводимость газобетона. В результате получаем R = 2,56 (м2•°С)/Вт.

 

В следующем действии рассчитываем R для пенопласта, толщь которого 0,1 м и делим на коэффициент теплопроводности пенопласта, что равен 0,039 Вт/(м*K). Наш результат – R = 2,56 (м2•°С)/Вт.

Далее нужно сложить полученные величины R для пенопласта и газобетона, как итог имеем значение – R = 3,71(м2•°С)/Вт, можем сравнить его с требуемым верхней таблице. Для дома в Киевской области оно равно 3,3 согласно ДБМ А.2.6-31:2016.

Сравнивая видим, что расчет верный!

 

Толщь теплоизоляции для фасада дома должна быль не менее 10 см. В особых случаях ее можно сделать до 15 см, но нужно учитывать данные теплопроводности материала для утеплителя и наружной стены. Не стоит забывать, что R может меняться, это зависит от ТУ производителей, от особенностей используемых материалов.

Чтобы самостоятельно рассчитать энергоэффективность здания, мы рекомендуем сначала разобраться и лучше понять процессы теплообмена в стеновом пироге, и подробно ознакомиться с понятим «точки росы» в строительной сфере.

Точка росы – это то место, в котором пар встречает определенную температуру воздуха, превращаясь при этом в воду.

Чтобы рассчитать теплосопротивление утепляющего материала, Вам необходимо воспользоваться таблицей теплопроводности разных утеплительных фасадных материалов. Данную точку можно найти по всему слою готового фасадного пирога, и она зависит всего от двух показателей: влажность и температура. Температура конденсата (точка росы) на теплоизоляционном слое влияет на то, будет ли стена мокрой или сухой внутри. 

Например, если температура внутри помещения +20, а влажность – 60%, при температуре на поверхности +12 выпадет конденсат. 

Чем ниже уровень влажности внутри помещения, тем ниже будет показатель точки росы температуры в комнате. 

Например, в помещении температура составляет +20 градусов, а влажность – 40 % на поверхности при температуре ниже 6 градусов может выпасть конденсат. Таким образом, с повышением уровня влажности внутри комнаты  показатель точки росы повысится и будет стремиться к температуре нагретого воздуха внутри помещения. Например, с температурой внутри помещения +20, с влажностью 80% по всей поверхности при температуре ниже 16 градусов выпадет конденсат.  Если относительная влажность составляет 100%, точка росы совпадет с температурой внутри помещения. 

Например, температура внутри помещения составляет +20, а влажность 100%, тогда по всей поверхности с температурой ниже 20 градусов выпадет конденсат.   

Примеры, утепление фасада дома экструдированным пенополистиролом и пенопластом в Америке.

Местонахождение точки росы зависит от нескольких факторов: 

• толщин и плотность утепляющих материалов всех слоёв фасада,

• температура воздуха в помещении,

• температура воздуха на улице,

• влажность внутри помещения,

• влажность на улице.

Основными в данном случает являются два показателя: точка росы и ее местонахождение в фасадном пироге. 

Для начала следует разобраться с всевозможными местонахождениями точки росы в стеновом пироге: 

• в стене без утеплителя 

• в стене с наружным утеплителем

• в стене с внутренним утеплением 

В каждом варианте, рассмотрим результат такого местонахождения показателя точки росы.

Местонахождение точки росы в стене без использования утеплителя:

При положении точки росы возможны такие варианты стены без утепления:

1. Местонахождение точки росы между срединой и внешней поверхностью стен.

В этом случае стена остается сухой!

2. Местонахождение точки росы между срединой и поверхностью стены внутри помещения.  

В данном случае стена сухая, хотя может намокнуть, если быстро снизится температура воздуха вне помещения. Точка росы может сдвинуться к  поверхности стены внутри помещения. 

3. Местонахождение точки росы внутри помещения на поверхности. 

В случае отсутствия утеплителя: 

Стена будет мокрой практически всю зиму. 

 

В случае утепления стены снаружи могут быть такие варианты: 

1)Использование утепляющего материала с нужной толщиной в соответствии с теплотехническим расчетом с точкой росы внутри утеплителя.  

Когда точка росы размещена в средине утеплителя и утеплена стена снаружи – это верный способ местонахождения точки росы.

2)В случае, когда используют меньшую толщину утеплителя, чем рекомендуют специалисты, которые делали расчет, это может привести к трем видам последствий. 

                                                                            

                                                                                         

Местонахождение  точки росы в утепленных стенах 

Утепляя стену внутри, мы таким образом ограничиваем ее от комнатного тепла. В этом случае точка росы сдвигается внутрь комнаты и в результате снижается температура стены. Поэтому более реально размещение точки росы в трех вариантах: 

1) Размещение точки росы в толщине стены.  

Точка росы размещена внутри стены, утеплена стена внутри. При внутреннем утеплении, когда очка росы располагается внутри стены, она остается сухая, хотя, когда температура воздуха резко снижается, может намокнуть. В таком варианте возможен сдвиг точки росы к внутренним поверхностям стен.   

Точка росы размещена на внутренней поверхности стены, за утеплителем.

При этом стена утепляется изнутри. В этом варианте стена будет мокрая все время зимой. 

2) Размещение точки росы в утеплителе внутри.                                                     

Размещения точки росы в стене, утепленной снаружи (если утеплитель использован тоньше от расчетной толщины)

Расположение точки в стене, утепленной изнутри

В случае размещения точки росы в средине утеплителя, при внутреннем утеплении стены она также мокнет все время зимой вместе с утепляющим материалом. Уважаемые клиенты компании Роял Фасад! Наши специалисты перед оформлением заказа всегда проводят расчет теплоэффективности стен, поэтому Вы сможете насладиться прохладой в летнее время и сэкономить в отопительный период. Ваш дом всегда будет комфортным, теплым и сухим. 

Пример1 САЙТ: теплорасчет.рф

Размещение точки росы в толщине стены, стена утеплена внутри

В таком варианте стена остается сухой, но может и замокать при быстром снижении температуры окружающей среды. Размещение точки росы может сдвинуться ко внутренней поверхности стены.

Размещение точки росы на внутренней стене, за утеплителем.

Размещение точки росы на внутренней стене, за утеплителем, стена утеплена внутри.

В таком варианте утепления стена будет замокать всю.
3. Размещение точки росы в утеплителе внутри. 

 

 

И в этом случае стена мокнет всю зиму вместе с утеплителем.

Уважаемые заказчики, наша компания проводит расчет по теплоэффективности стен и, если серьезно отнестись к утеплению дома, Вы сэкономите на отоплении и дом всегда будет летом прохладным, а зимой сухим и теплым.

Пример1 

САЙТ: теплорасчет.рф

Программа для теплорасчета Теремок

Подробно описывает самостоятельный теплорасчет по утеплению фасада с помощью калькулятора.

Пример2 

 САЙТ: теплорасчет.рф

 Данное видео подробно описывает самостоятельный теплорасчет см. ссылку

Как можно или не можно утеплять стену внутри.

На данном сайте Вы сможете осуществить теплорасчет самостоятельно с помощью калькулятора. 

Пример2 

САЙТ: теплорасчет.рф

На видео также подробно описан теплорасчет, который Вы можете осуществить самостоятельно. 

Правила утепления стены изнутри

Понятие можно или не можно зависит от последствий появления конденсата в стене или снаружи. При правильном утеплении стены она должна оставаться сухой и только при резком похолодании может подмокнуть, такой вариант возможен. Но при стабильно мокрой стене изнутри в зимний период при стабильных температурах утеплять стену нельзя. Как было изложено выше, все зависит от местонахождения точки росы. При грамотном расчете точки росы сразу можно выяснить, где она находится у конкретной стены и как правильно ее утеплять. 

Рассмотрим сейчас, что может повлиять на утепление изнутри стены и каким образом, т.к. часто задаются вопросы, от чего зависит возможность или невозможность утепления в одинаковых домах и квартирах, построенных с использованием одинаковых строительных материалов одинаковых толщин.

Еще раз рассмотрим возможные варианты внутреннего утепления:

• выпадения конденсата (точка росы) 

• размещение точки росы в стене вначале и после утепления.

Выпадения конденсата напрямую зависит от процента влажности в помещении и температуры помещения. 

В свою очередь влажность в помещении зависит от:

• Условий проживания (временно или постоянно)

• Вентиляции (вытяжки и притока воздуха).

В свою очередь температура помещения зависит:

• Качественного отопления

• Уровня изоляции других конструкций помещения кроме стен (кровли окон, пола…)

Размещение точки росы зависит от:

• Использованного материала и толщины всего стенового пирога

• Температуры воздуха внутри помещения.

• Температуры воздуха окружающей среды. 

• Влажности воздуха в процентном соотношении в помещении. 

• Влажности воздуха снаружи.

Собрав ВСЕ вышеперечисленные факты, которые влияют на точку росы и ее размещение, мы имеем перечень факторов, которые влияют, 

на решение «можно или не можно» в данной ситуации утеплить стену изнутри. 

Вот что мы имеем по списку:

• режим проживания (временно или постоянно)

• вентилирование (приток и вытяжка воздуха)

• качественное отопление (достаточно ли прогрет воздух и стены)

• уровень теплоизоляции всех конструкций 

• толщины и материалы всех слоев стены

• температура в помещении

• влажность в помещении

• температура снаружи помещения

• влажность снаружи помещения

• климатическая зона

• что за стеной в помещении, улица или др. помещение.

Из такого списка можно понять, что даже при одинаковых параметрах всех стен и конструкций одинаковых ситуаций по теплоизоляции стены быть не может. 

Теперь рассмотрим, как приблизительно без конкретной ситуации возможно внутреннее утепление стены: 

• помещение, где постоянно проживают,

• существующая вентиляция согласно норме,

• отопление работает правильно согласно норме,

• все остальные конструкции помещения утеплены по всем нормам, 

• стена, которую предстоит утеплять,- толстая и теплая. 

• при расчете для стены дополнительного утепления, изоляция не должна превышать больше 50мм (пенопласт, вата, ПСБ). При сопротивлении теплопередаче стена «не доходит» до нормы 30ти и меньше процентов.

Простыми словами, ситуация упрощается и можно обойтись и без теплорасчета, если помещение у Вас находится в теплом регионе с нормальной влажностью с хорошим отоплением и вентиляцией с толстыми стенами которые не сыреют, поэтому теоретически утепление изнутри возможно.

Но мы все же рекомендуем к вопросу утепления отнестись более серьезно и все рассчитать для конкретной сложившейся ситуации. 

Все вышеизложенное говорит о том, что вариантов по внутреннему утеплению стен совсем немного и это действительно так. Из опыта можно сказать, что из 100 клиентов с обращением по внутреннему утеплению стен, только у 10 есть возможность это сделать без ущерба и последствий.

Во всех остальных случаях возможно только наружное утепление! 

Наши специалисты окажут все необходимые услуги по консультации расчетам и теплоизоляции стен.

Возможные последствия неправильного утепления стен внутри помещения.

Как правило, вначале с понижением температуры стены начинают мокреть. Далее все зависит от вида утеплителя — это мокрый или сухой утеплитель. Вата мокреет, а пенополистирол нет, но это не меняет последствий: в итоге при сочетании влаги, тепла и углекислого газа (который мы выдыхаем) появляется отличная среда для обитания грибка и плесени, которого легче избежать, чем в последствии выводить!

Сравнительная характеристика пенополистирола вспененного и пенополиуретана

Пенополистирол (ППС) это материал для теплоизоляции, который получают при многократном вспенивании и спекании  гранул полистирола в процессе нагревания с помощью газообразователя. Каждая гранула наполнена специальным веществом пентан (безвредный конденсат природного газа), затем идет подогрев паром, после чего полистирольные шарики увеличиваются в размере в 20 — 50 раз (как воздушные шары, надутые гелием). Они становятся упругими и склеиваются между собой под воздействием пара. В результате получается однородный материал для изоляции, который устойчив к сжатию. 

Главной составляющей пенополистироля является воздух (98%). Никаких других газов в изготовлении этих материалов не используют.

Следует отметить, что при его производстве не используют химических веществ, шарики полистирола удерживает исключительно механическая сила. Ученые по праву называют этот материал чистым полимером. 

Пенополистирол относят к термопластичным газонаполненным пластмассам. Вспененным полистирол состоит из гранул с размером от 5 до 15мм. Пенополистирольная плита имеет плотность 25 и 35 кг/м³, с коэффициентом теплопроводности λ=0,039Вт/мК.

Потребление вспененного пенополистерола (пенопласта) в Европе в 10 раз больше других утеплителей!

Экструзионный пенополистирол (XPS, ЭПС) — сокращенное название — ЭПС или XPS. Другими словами — экструдированныйпенополистирол. Впервые этот материал для теплоизоляции был создан в Соединенных Штатах Америки (1941 год). Данный вид утеплителя применяется достаточно широко: утепление фундамента и цоколя, кирпичной или любой другой кладки, штукатуренного фасада здания, любых видов кровли, пола (как обычного, так и теплого). Его применяют и в дорожном строительстве (автомобильном и железнодорожном)во избежание промерзания земли и вспучивания грунта. Пенополистиролэкструдированный является отличным теплоизоляционным материалом для спортивной площадки, ледовой арены или холодильной установки.

Экструзионныйпенополистирол отличается от пенопласта процедурой гранулирования. При создании обычного пенопласта микрогранулы «пропариваются» с использованием водяного пара. Увеличиваются они за счет повышения температуры и полностью заполняют форму пеной. При изготовлении экструзионногопенополистирола используется способ экструзии. Изготовитель смешивает полистирольные гранулы с использованием высоких температур и повышенном давлении, включая в процесс производства вспенивающий агент, после чего все выдавливается из экструдера.

Утепление фасада дома экструдированным пенополистиролом в Америке.

Расчет толщины утеплителя — точная формула расчета

Не все утеплители одинаково полезны. Именно так, по созвучию с известной рекламой йогуртов, можно определить основную проблему выбора утеплителя при утеплении дома. Чтобы четко понимать, в чем различие между утеплителями, и какой из них выбрать – надо понимать по каким принципам рассчитывается толщина утеплителя в каждом конкретном случае, и что собой представляет расчет толщины утеплителя, когда вы имеете 2 или 3 разных материала в листах, на практике.

Итак, первое, что предстоит сделать – это выбрать оптимальный утеплитель для нашей ситуации.

1. Сначала смотрим на его теплосопротивление и обращаемся к таблицам по теплопроводности основных утеплителей, опубликованным на нашем сайте.

2. Далее, смотрим нормы по теплосопротивлению ограждающих конструкций для того региона, в котором мы собираемся построить свой дом. Это нормы по новому СНиПу, который регламентирует минимально необходимое теплосопротивление, чтобы здание могло вписаться в современные параметры энергопотребления.

И неважно, чем вы отапливаетесь – дровами, газом или электричеством – калории ваш дом потребляет исправно, из какого бы топлива вы их не извлекали.

3. Для расчета необходимой толщины утеплителя применяем формулу расчета, указанную ниже.

Какие будут комментарии к этой формуле?

Во-первых, можно применять несколько слоев однородного утеплителя и их теплосопротивление будет просто складываться. Следите только за тем, чтобы между ними не было воздушных зазоров, в которых могли бы возникнуть воздушные микротечения. Когда воздух неподвижен – он лучший изолятор. Когда воздух движется – он начинает охлаждать утеплитель и ограждающие конструкции.

Во-вторых, можно применять несколько слоев разнородных утеплителей, а также можно принимать в расчет теплосопротивление несущих стен, на которых монтируется утеплитель. В этом случае суммируются отдельные показатели теплосопротивления для каждого слоя «пирога».

Теплосопротивление каждого слоя рассчитывается, исходя из теплопроводности каждого конкретного материала. Чем ниже теплопроводность материала, тем выше будет теплосопротивление слоя, изготовленного из этого материала.

Чтобы получить необходимые показатели по теплосопротивлению ограждающих конструкций (пол, потолок, стены) для своего региона – выбираем максимально подходящий эффективный утеплитель (пенопласт, базальтовую вату, пенополиуретан, эковату, пеностекло) и выбираем, какой толщины должен быть утеплитель, принимая во внимание теплопроводность и толщину несущей стены.

Итак, расчет толщины утеплителя для дома еще раз по пунктам:

1. Смотрим таблицу по теплопроводности утеплителей.

2. Смотрим таблицу по нормам теплосопротивления для регионов.

3. Подставляем в формулу цифры по теплопроводности утеплителя и подбираем толщину, чтобы вписаться в нормы по своему региону.

Далее начинаются чисто экономические подсчеты – вычисляются необходимые объемы утеплителя и стоимость его закупки. Также стоит учитывать стоимость доставки и монтажа утеплителя на стены и перекрытия – для некоторых типов объемных или рыхлых утеплителей эти суммы могут быть весьма значительными. Некоторые утеплители на стенах потребуется дополнительно защищать от влаги или солнца.

Кстати, очень просто по данной формуле подбирать разнородные утеплители, которые часто приходится комбинировать в процессе строительства дома.

Смотрим, например, пенопласт ПСБС 25 плотности и ПС 15 плотности. Они имеют разные показатели R, делаем расчет толщины утеплителя в суммарном выражении для общего слоя по всей стене дома согласно формуле.

То же самое касается и базальтовой ваты. Листы базальтового утеплителя плотности 35, 45, 65 и 85 можно комбинировать, чтобы достичь необходимого показателя теплосопротивления стены, в одном случае, и приемлемой жесткости и гидрофобности слоя утеплителя, в другом случае.

Теплотехнический калькулятор

Источник: http://isover.ru/calculator2

Влияние воздушного зазора на теплозащитные характеристики

При устройстве стены, защищенной плитным утеплителем возможно устройство вентилируемой прослойки. Она позволяет отводить конденсат от материала и предотвращать его намокание. Минимальная толщина зазора 1 сантиметр. Это пространство не замкнуто и имеет непосредственное сообщение с наружным воздухом.

При наличии воздушно-вентилируемой прослойки в расчете учитываются только те слои, которые находятся до нее со стороны теплого воздуха. Например, пирог стены состоит из штукатурки, внутренней кладки, утеплителя, воздушной прослойки и наружной кладки. В расчет принимаются только штукатурка, внутренняя кладка и утеплитель. Наружный слой кладки идет после вентзазора, поэтому не учитывается. В данном случае наружная кладка выполняет лишь эстетическую функцию и защищает утеплитель от внешних воздействий.

Важно: при рассмотрении конструкций, где воздушное пространство замкнуто, оно учитывается в расчете. Например, в случае оконных заполнений. Воздух между стеклами играет роль эффективного утеплителя.

Источник: http://postroy-sam.com/teplotexnicheskij-raschet.html

Программа «Теремок»

Для выполнения расчета с помощью персонального компьютера специалисты часто используют программу для теплотехнического расчета «Теремок». Она существует в онлайн-варианте и как приложение для оперативных систем.

Программа производит вычисления на основе всех необходимых нормативных документов. Работа с приложением предельно проста. Оно позволяет выполнять работу в двух режимах:

• расчет необходимого слоя утеплителя;
• проверка уже продуманной конструкции.

В базе данных имеются все необходимые характеристики для населенных пунктов нашей страны, достаточно лишь выбрать нужный. Также необходимо выбрать тип конструкции: наружная стена, мансардная кровля, перекрытие над холодным подвалом или чердачное.

При нажатии кнопки продолжения работы появляется новое окно, позволяющее «собрать» конструкцию. Многие материалы имеются в памяти программы. Они подразделены на три группы для удобства поиска: конструкционные, теплоизоляционные и теплоизоляционно-конструкционные. Нужно задать лишь толщину слоя, теплопроводность программа укажет сама.

При отсутствии необходимых материалов их можно добавить самостоятельно, зная теплопроводность.

Перед тем как производить вычисления, необходимо выбрать тип расчета над табличкой с конструкцией стены. В зависимости от этого программа выдаст либо толщину утеплителя, либо сообщит о соответствии ограждающей конструкции нормам. После завершения вычислений, можно сформировать отчет в текстовом формате.

«Теремок» очень удобен для пользования и с ним способен разобраться даже человек без технического образования. Специалистам же он значительно сокращает время на вычисления и оформление отчета в электронном виде.

Главным достоинством программы является тот факт, что она способна вычислить толщину утепления не только наружной стены, но и любой конструкции.{x} (R_i)`

где: x – номер слоя, x=0 – это внутреннее пространство, Ri – сопротивление теплопередачи слоя с номером i, в направлении от внутреннего пространства.

Filter Cake — обзор

Таким образом, применение уравнения. (12-117) к уравнениям (12-102) — (12-105) дают, соответственно, следующие уравнения баланса массы с усредненной толщиной корки для линейного образования корки (Civan, 1998c):

(12-118) ddt (δεsρp¯) = Rpsσ + δR¯p2s

(12–119) ddt (δεscp2s¯) = Rpsσ + δR¯p2s

(12–120) ddt (δεlρl¯) — (εlρl) slurrydδdt = (ρlρl) slurrydδdt = (ρlρl) суспензия- (ρlul) фильтр

(12-121) ddt (δεlcp2l¯) — (εlρp2l) slurrydδdt = (cp2lul) суспензия- (cp2lul) фильтр-Rp2sσ − δR¯p2s

Аналогично, 12-112) —s ( (12-115), соответственно, становятся (Civan, 1999c)

(12-122) ddt [(xw − xc) (1 − ϕ¯)] = Npsσ + (xw − xc) N¯p2s

(12 -123) ddt [(xw − xc) ε¯p2s] = Np2sσ + (xw − xc) N¯p2s

(12-124) ddt [(xw − xc) (ϕ¯ − εp2l)] + [1− (εpl) суспензия] dxcdt = (ul) суспензия- (ul) фильтрат

(12-125) ddt [(xw − xc) εp2l] + (εpl) slurrydxcdt = (up2l) суспензия- (up2l) фильтрат − Np2sσ− (xw − xc) N¯p2s

Уравнения (12-122) — (12-125) могут быть решены численно при начальных условиях, заданных как

(12-126) xc = xw, ε¯p2s = ε ¯p2l = 0, t = 0

Объем fra Содержание твердой корки и поровой жидкости можно выразить через пористость корки, соответственно, как

(12-127) ε¯s = 1 − ϕ¯

(12-128) ε¯f = εl + εp2l = ϕ¯

где ϕ¯ — средняя пористость корки (см ³ / см ³ ).Следующие выражения для потока малого объема и массы на объем жидкости-носителя могут быть записаны согласно уравнениям (12-109) — (12-111), соответственно, как

(12-129) up2l = ulεp2l / εl = ulcp2l / ρp

(12-130) cp2l = ρpεp2l / εl

Обратите внимание, что уравнения 18, 28 и 24 Корапчиоглу и Аббуда (1990) соответствуют текущим уравнениям (12-118), (12-124) и (12-121) соответственно с некоторыми отличиями. Уравнение (12-118) упрощается до их уравнения. 18, предполагая, что ρ _p является постоянным, и подставляя уравнение.(12-127). Настоящие уравнения (12-121) и (12-124) упрощаются до их уравнений 24 и 28, заменяя уравнение. (12-128) для ε _p21 «ε ₁ . Кроме того, Corapcioglu и Abboud (1990) не различали скорости осаждения мелких и всех (больших и малых) частиц на поверхности продвигающейся корки (т.е. R ^σ _p2S и R ^σ _pS ) и использовали R ^σ _p2S = R ^σ _pS в своих уравнениях.24. Это предположение неверно, потому что большинство мелких частиц мигрируют в корку, и только небольшая часть мелких частиц может оседать в процессе заклинивания на стороне суспензии фильтровальной корки, как описано Civan (1996a). Фильтровальная корка в основном образована осаждением крупных частиц, а осаждение мелких частиц по поверхности прогрессирующей корки незначительно. Осаждение мелких частиц в большей степени происходит в матрице корки, когда суспензия мелких частиц протекает через корку.Следовательно, существует большая разница по порядку величины между скоростью осаждения мелких и крупных частиц над фильтрационной коркой (т. Е. R ^σ _p1S » R ^σ _p2S и, таким образом, R ^σ _pS ≅ R ^σ _p1S ). Однако более точно использовать формулу. (12-106).

Влияние глинистой корки на напряжение в стволе скважины и давление возникновения трещины и последствия для укрепления ствола скважины

В этом разделе выводится аналитическая модель глинистой корки, которая учитывает влияние толщины, проницаемости и прочности глинистой корки на поровое давление и напряжение в призабойной зоне скважины состояний, и, следовательно, FIP ствола скважины.Предполагается, что тонкий слой глинистой корки находится на внутренней поверхности ствола скважины, подверженной неравномерным напряжениям в дальней зоне и поровому давлению, как схематично показано на рис. 1. Для построения модели сделаны следующие допущения:

Рис. 1

Схема поперечного сечения ствола скважины, корки и пласта (без масштаба)

• Ствол скважины, корка и пласт находятся в состоянии плоской деформации.

• Грязевая корка и порода ствола скважины идеально сцепляются.Внутренний радиус глинистой корки, внешний радиус глинистой корки (т.е. радиус ствола скважины) и внешний радиус формации равны \ (R _ {\ text {i}} \), \ (R _ {\ text {o}} \) и \ (R_ {\ text {e}} \) соответственно. Толщина глинистой корки равна \ (w \) (\ (w = R _ {\ text {o}} — R _ {\ text {i}} \)).

• Проницаемость глинистой корки и пласта равна \ (K_ {1} \) и \ (K_ {2} \) (\ (K_ {2}> K_ {1} \)) соответственно.

• Поровое давление на внешней границе пласта не нарушается скважинным флюидом и остается постоянным на уровне \ (P _ {\ text {e}} \).Постоянное давление бурового раствора \ (P _ {\ text {i}} \) (\ (P _ {\ text {i}}> P _ {\ text {e}} \)) прикладывается к внутренней поверхности глинистой корки.

• Поток жидкости из ствола скважины в пласт при перепаде давления является установившимся режимом и подчиняется закону Дарси.

• Порода пласта представляет собой изотропный, однородный и пороупругий материал.

• Грязевая корка очень мягкая / гибкая по сравнению с породой и имеет очень маленький предел текучести, поэтому она подвергается идеально пластичной текучести под давлением в стволе скважины.Коэффициент Пуассона для деформации глинистой корки после выхода пласта принят равным 0,5.

• Толщина и свойства глинистого корка не меняются со временем.

• Максимальные и минимальные общие напряжения в дальней зоне равны \ (\ sigma _ {\ text {H}} \) и \ (\ sigma _ {\ text {h}} \) соответственно.

• Условные обозначения для напряжения — сжатие как положительное, а растяжение как отрицательное.

Поровое давление изменяется в зависимости от радиального расстояния в этой задаче из-за потока жидкости из ствола скважины в пласт под действием перепада давления. Распределение порового давления можно определить с помощью закона Дарси. Общее распределение напряжений вокруг ствола скважины определяется четырьмя компонентами напряжения, вызванными: (1) изменяющимся поровым давлением вокруг ствола скважины, (2) напряжениями в дальней зоне, (3) давлением в стволе скважины, действующим на внутреннюю поверхность глинистой корки и (4) наличие глинистой корки.Чтобы упростить задачу, предполагается, что эти члены не связаны, и окончательное выражение для полного напряжения может быть получено с помощью принципа суперпозиции. В следующих подразделах описываются подробные процессы вывода для определения общего напряжения вокруг ствола скважины с наличием глинистой корки.

Общие напряжения вокруг ствола скважины, вызванные изменением порового давления

Изменяющееся распределение порового давления вокруг ствола скважины

Для определения общего напряжения, вызванного изменением порового давления, в первую очередь следует определить распределение порового давления вокруг ствола скважины.Если предположить, что поровое давление на стенке ствола скважины (граница раздела между глинистой коркой и пластом) равно \ (P _ {\ text {o}} \), то согласно закону Дарси для радиального потока от ствола скважины к пласту можно получить

$ $ \ frac {{2 \ pi K_ {1}}} {{\ mu_ {1} \ ln \ frac {{R _ {\ text {o}}}}} {{R _ {\ text {i}}}}} } \ left ({P _ {\ text {o}} — P _ {\ text {i}}} \ right) = \ frac {{2 \ pi K_ {2}}} {{\ mu_ {2} \ ln \ frac {{R _ {\ text {e}}}} {{R _ {\ text {o}}}}}} \ left ({P _ {\ text {e}} — P _ {\ text {o}}} \ справа) $$

(1)

где \ (\ mu_ {1} \) и \ (\ mu_ {2} \) — вязкости флюидов в глинистой корке и горной породе, соответственно.Предполагая \ (\ mu_ {1} \) = \ (\ mu_ {2} \), поровое давление на стенке ствола скважины можно получить, переставив уравнение. (1) как

$$ P _ {\ text {o}} = P _ {\ text {i}} — B \ Delta P _ {\ text {o}} $$

(2)

где \ (\ Delta P _ {\ text {o}} \) — перепад давления между давлением в стволе скважины и поровым давлением в дальней зоне (невозмущенным); \ (B \) — коэффициент, определяемый размерами и проницаемостью системы образования бурового раствора. Они выражаются как

$$ \ Delta P _ {\ text {o}} = P _ {\ text {i}} — P _ {\ text {e}} $$

(3)

$$ B = \ frac {{K_ {2} \ ln \ frac {{R _ {\ text {o}}}} {{R _ {\ text {i}}}}}} {{K_ {1} \ ln \ frac {{R _ {\ text {e}}}} {{R _ {\ text {o}}}} + K_ {2} \ ln \ frac {{R _ {\ text {o}}}} {{ R _ {\ text {i}}}}}} $$

(4)

Затем можно определить поровое давление в пласте вокруг ствола скважины.Определите \ (P_ {r} \) как поровое давление в пласте на расстоянии \ (r \) (\ (R _ {\ text {o}} \ le r \ le R _ {\ text {e}} \)) от центра ствола скважины. Следующее уравнение можно записать из закона Дарси

$$ \ frac {{2 \ pi K_ {2}}} {{\ mu_ {2} \ ln \ frac {r} {{R _ {\ text {o}} }}}} \ left ({P_ {r} — P _ {\ text {o}}} \ right) = \ frac {{2 \ pi K_ {2}}} {{\ mu_ {2} \ ln \ frac {{R _ {\ text {e}}}} {r}}} \ left ({P _ {\ text {e}} — P_ {r}} \ right) $$

(5)

Добавление порового давления \ (P _ {\ text {o}} \) на стенку ствола скважины (уравнение.(2)) в уравнение. (5) поровое давление \ (P_ {r} \) на радиальном расстоянии \ (r \) от центра ствола скважины может быть получено как

$$ P_ {r} = P _ {\ text {i}} — M \ Delta P _ {\ text {o}} $$

(6)

, где

$$ M = \ frac {1} {{\ ln \ frac {{R _ {\ text {e}}}} {{R _ {\ text {o}}}}}} \ left ({ \ ln \ frac {r} {{R_ {o}}} + \ frac {{K_ {2} \ ln \ frac {{R _ {\ text {o}}}}} {{R _ {\ text {i}} }} \ ln \ frac {{R _ {\ text {e}}}} {r}}} {{K_ {1} \ ln \ frac {{R _ {\ text {e}}}}} {{R _ {\ text {o}}}} + K_ {2} \ ln \ frac {{R _ {\ text {o}}}} {{R _ {\ text {i}}}}}} \ right) $$

(7)

Общие напряжения вокруг ствола скважины, вызванные изменяющимся распределением порового давления

Для модели круглого ствола скважины с плоской деформацией общие радиальные и тангенциальные (кольцевые) напряжения вокруг ствола скважины, вызванные изменяющимся давлением, могут быть определены с помощью (Fjar et al.{‘}}}} \ right) $$

(9)

где \ (\ sigma_ {r, p} \) и \ (\ sigma _ {\ theta, p} \) — общие радиальные и касательные напряжения вокруг ствола скважины, вызванные изменяющимся поровым давлением; \ (\ eta \) — коэффициент пороупругих напряжений; \ (\ Delta P \ left (r \ right) = P_ {r} — P _ {\ text {e}} \) — разница порового давления между местоположением \ (r \) и дальним полем; комбинируя уравнения. (2) и (6), \ (\ Delta P \ left (r \ right) \) можно выразить как

$$ \ Delta P \ left (r \ right) = \ left ({1 — A \ ln \ frac {r} {{R _ {\ text {o}}}} — AB \ ln \ frac {{R _ {\ text {e}}}} {r}} \ right) \ Delta P _ {\ text {o }} $$

(10)

, где \ (A = \ frac {1} {{\ ln \ frac {{R _ {\ text {e}}}} {{R _ {\ text {o}}}}}} \); \ (B \) определяется в формуле.{2}}} I_ {2}} \ right) $$

(16)

Общие напряжения вокруг ствола скважины, вызванные давлением в стволе скважины, напряжениями в дальней зоне и пластической глинистой коркой

Растворы Кирша

Поскольку глинистая корка обычно очень мягкая / гибкая по сравнению с формацией, разумно предположить, что глинистая корка не оказывает никакого воздействия сдвиговое усилие на стенке ствола скважины (Тран и др. 2011). Радиальное механическое давление — единственная сила, прикладываемая глинистой коркой к стенке ствола скважины.{2}}} $$

(18)

, где \ (\ sigma _ {{r, {\ text {s}} + {\ text {w}}}} \) и \ (\ sigma _ {{\ theta, {\ text {s}} + {\ текст {w}}}} \) — полные радиальные и касательные напряжения вокруг ствола скважины, вызванные напряжениями в дальней зоне, наложенными на механическое давление на стенку ствола скважины, оказываемое глинистой коркой; \ (\ theta \) — окружной угол к направлению \ (\ sigma _ {\ text {H}} \), как показано на рис. 1; \ (P _ {\ text {iw}} \) — давление, оказываемое глинистой коркой на стенку ствола скважины.Следует отметить, что \ (P _ {\ text {iw}} \) не равно скважинному давлению \ (P _ {\ text {i}} \), действующему на внутренней поверхности глинистой корки; скорее, на него влияет поток жидкости через глинистую корку и пластический поток самой глинистой корки.

Напряжение, прикладываемое к стенке ствола скважины глинистой коркой

Для задачи простой деформации, рассматриваемой в данном исследовании, уравнения равновесия для глинистой корки можно упростить до одного уравнения в цилиндрических координатах (Fjar et al. 2008)

$ $ \ frac {{\ text {d} \ sigma _ {{r, {\ text {c}}}}}} {{\ text {d} r}} + \ frac {{\ sigma _ {{r, {\ текст {c}}}} — \ sigma _ {{\ theta, {\ text {c}}}}}} {r} = 0 $$

(19)

где \ (\ sigma _ {{r, {\ text {c}}}} \) и \ (\ sigma _ {{\ theta, {\ text {c}}}} \) — радиальные и касательные напряжения в глинистая корка соответственно.Зависимость напряжения от деформации для глинистой корки может быть выражена как

$$ \ begin {align} E _ {\ text {c}} \ varepsilon _ {{r, {\ text {c}}}}} = \ sigma _ {{r , {\ text {c}}}} — v _ {\ text {c}} \ left ({\ sigma _ {{\ theta, {\ text {c}}}} + \ sigma _ {{z, {\ text { c}}}}} \ right) \ hfill \\ E _ {\ text {c}} \ varepsilon _ {{\ theta, {\ text {c}}}} = \ sigma _ {{\ theta, {\ text {c }}}} — v _ {\ text {c}} \ left ({\ sigma _ {{r, {\ text {c}}}} + \ sigma _ {{z, {\ text {c}}}}}} \ справа) \ hfill \\ E _ {\ text {c}} \ varepsilon _ {{z, {\ text {c}}}} = \ sigma _ {{z, {\ text {c}}}} — v _ {\ text {c}} \ left ({\ sigma _ {{r, {\ text {c}}}} + \ sigma _ {{\ theta, {\ text {c}}}}} \ right) \ hfill \\ \ end {выровнено} $$

(20)

где \ (E _ {\ text {c}} \) и \ (v _ {\ text {c}} \) — модуль Юнга и коэффициент Пуассона глинистой корки, соответственно; \ (\ varepsilon _ {{r, {\ text {c}}}} \), \ (\ varepsilon _ {{\ theta, {\ text {c}}}} \) и \ (\ varepsilon _ {{z, {\ text {c}}}} \) — радиальная, тангенциальная и осевая деформации глинистой корки соответственно; \ (\ sigma _ {{z, {\ text {c}}}} \) — осевое напряжение в глинистой корке.

Из-за своих очень мягких / гибких свойств, глинистая корка может быть предположительно находится в идеально пластичном состоянии с небольшим пределом текучести при перепаде давления между стволом скважины и пластом (Tran et al. 2011). Коэффициент Пуассона для пластического течения глинистой корки принят равным 0,5. Грязевая корка считается находящейся в состоянии плоской деформации; таким образом \ (\ varepsilon _ {{z, {\ text {c}}}} = 0 \). Затем из последнего уравнения уравнения. (20) можно получить

$$ \ sigma _ {{z, {\ text {c}}}} = 0.{2}} \ right]} $$

(22)

где \ (Y \) — предел текучести глинистой корки.

Вставка уравнения. (21) в уравнение. (22) можно получить

$$ Y = \ frac {\ sqrt 3} {2} \ left ({\ sigma _ {{\ theta, {\ text {c}}}} — \ sigma _ {{r, {\ text {c}}}}} \ right) $$

(23)

Вставка уравнения. (23) в уравнение равновесия (уравнение (20)), распределение радиальных напряжений в глинистой корке можно выразить как

$$ \ sigma _ {{r, {\ text {c}}}} = \ frac {2Y } {\ sqrt 3} \ ln \ left (r \ right) + C $$

(24)

, где C — постоянная интегрирования.

Применение граничного условия на внутренней поверхности глинистой корки \ (\ sigma _ {{r, {\ text {c}} | r = R _ {\ text {i}}}} = P _ {\ text {i}} \) в уравнение. (24) постоянную интегрирования C можно определить как

$$ C = P _ {\ text {i}} — \ frac {2Y} {\ sqrt 3} \ ln \ left ({R _ {\ text { i}}} \ right) $$

(25)

Вставка уравнения. (25) в уравнение. (24), распределение радиальных напряжений в глинистой корке можно определить как

$$ \ sigma _ {{r, {\ text {c}}}} = P _ {\ text i} — \ frac {2Y} {\ sqrt 3} \ ln \ left ({\ frac {r} {{R _ {\ text {i}}}}} \ right) $$

(26)

, где \ (R _ {\ text {i}} \ le r \ le R _ {\ text {o}} \).

На стенке ствола скважины \ (r = R _ {\ text {o}} \) радиальное напряжение составляет

$$ \ sigma _ {{r, {\ text {c}} | r = R _ {\ text { o}}}} = P _ {\ text {i}} — \ frac {2Y} {\ sqrt 3} \ ln \ frac {{R _ {\ text {o}}}} {{R _ {\ text {i} }}} $$

(27)

Как упоминалось выше, разумно предположить, что глинистая корка не оказывает никакого сдвигового воздействия на стенку ствола скважины, поскольку она чрезвычайно мягкая / гибкая по сравнению с формацией (Tran et al. {2}}} $$

(29)

В уравнениях.(28) и (29) первые два члена представляют собой общую концентрацию напряжений, вносимых напряжениями в дальней зоне в результате создания ствола скважины; третий член обозначает напряжение, вызванное давлением в стволе скважины; и последний член — это вклад глинистой корки.

Общие напряжения вокруг ствола скважины

В приведенных выше разделах общие напряжения, вызванные изменением порового давления вокруг ствола скважины из-за потока жидкости (уравнения 15 и 16), и полное напряжение, вызванное давлением в стволе скважины, напряжение в дальней зоне, и пластичность глинистой корки (Ур.28 и 29). Предполагая, что эти члены не связаны, решения для полного напряжения являются их суперпозицией

$$ \ sigma_ {r} = \ sigma_ {r, p} + \ sigma _ {{r, {\ text {s + w}}} } $$

(30)

$$ \ sigma _ {\ theta} = \ sigma _ {\ theta, p} + \ sigma _ {{\ theta, {\ text {s + w}}}} $$

(31)

где \ (\ sigma_ {r} \) и \ (\ sigma _ {\ theta} \) — полные радиальные и касательные напряжения вокруг ствола скважины, соответственно.{‘} \) — эффективные радиальные и касательные напряжения на стенке ствола скважины соответственно; \ (\ sigma _ {{r | r = R _ {\ text {o}}}} \) и \ (\ sigma _ {{\ theta | r = R _ {\ text {o}}}}} \) являются суммарными тангенциальными напряжения на стенке ствола скважины, которые можно определить по формулам. (32) и (33) соответственно; \ (P _ {\ text {o}} \) — поровое давление на стенку ствола скважины, определенное в формуле. (2).

Давление начала разрушения

Инициирование разрушения происходит, когда минимальное эффективное касательное напряжение на стенке ствола скважины достигает предела прочности породы на растяжение.{‘} _ {\ theta, \ hbox {min}} = 3 \ sigma _ {\ text {h}} — \ sigma _ {\ text {H}} — P _ {\ text {i}} + \ frac {2Y} {\ sqrt 3} \ ln \ left ({\ frac {{R _ {\ text {o}}}} {{R _ {\ text {i}}}}}} \ right) + \ sigma _ {{\ theta, p | r = R _ {\ text {o}}}} — P _ {\ text {o}} $$

(36)

, где \ (\ sigma _ {{\ theta, p | r = R _ {\ text {o}}}} \) — полное касательное напряжение на стенке ствола скважины, вызванное изменяющимся поровым давлением, и может быть определено по формуле. {‘} _ {\ theta, \ hbox {min}} = 0 $$

(40)

Объединение уравнений.(40), (36), (37) и (2) давление инициирования трещины (т.е. минимальное давление в стволе скважины, при котором трещина возникает на стенке ствола скважины) для ствола скважины с глинистой коркой может быть определено как

$$ P _ {\ text {f}} = \ frac {{3 \ sigma _ {\ text {h}} — \ sigma _ {\ text {H}} + \ left [{2 \ eta \ left ({M — N } \ right) — B} \ right] P _ {\ text {e}} + \ frac {2Y} {\ sqrt 3} \ ln \ frac {{R _ {\ text {o}}}} {{R _ {\ текст {i}}}}}} {{2 + 2 \ eta \ left ({M — N} \ right) — B}} $$

(41)

Помимо напряжений в дальней зоне и порового давления пласта, это решение также учитывает влияние параметров глинистой корки на FIP, включая проницаемость, толщину и прочность глинистой корки.В следующих разделах влияние параметров глинистой корки на FIP и распределение напряжений в призабойной зоне и порового давления проиллюстрировано на численных примерах. Кроме того, обсуждается значение результатов анализа по укреплению ствола скважины для предотвращения потери циркуляции.

Следует еще раз отметить, что из-за сложности проблемы глинистой корки текущая модель предполагает установившийся поток флюида, и, таким образом, влияние переходного порового давления на укрепление ствола скважины не учитывается.Дальнейшее улучшение модели для включения переходных эффектов может использовать схему разложения для зависящего от времени пороупругого раствора скважины без глинистой корки, предложенную Cui et al. (1997). Однако будут задействованы более сложные математические выводы из-за введения в проблему глинистой корки. В исследовании Кюи нестационарная проблема была разложена на три линейные задачи, а именно: задачу пороупругой плоской деформации, задачу об упругом одноосном напряжении и задачу об упругом антиплоском сдвиге.Из-за линейности задач окончательное решение может быть получено по принципу суперпозиции. Читателям рекомендуется обратиться к Cui et al. (1997, 1999) для получения более подробной информации о подходе декомпозиции.

KitchenTigress: FAQ по тортам

p) Можете ли вы заменить (заполните поле) на (заполните поле) ? »

Можно ли заменить муку для тортов простой мукой? Обычная мука с мукой самоподнимания? Саморазбавляющаяся мука с простой мукой? Обычная мука с кокосовой мукой?

Замена ингредиентов — это главный часто задаваемый вопрос как в моем блоге, так и на канале YouTube.Если бы у меня был рецепт кипячения воды, кто-нибудь обязательно спросит, есть ли заменитель воды. Или если бы он мог приготовить кипяченую воду без воды, как читательница, которая спросила, может ли она приготовить японский чизкейк без сыра. И еще один читатель, который хотел приготовить гонконгские яичные пироги без яиц.

Некоторых читателей не беспокоит придумывание альтернатив. Они хотят что-то заменить, и они хотят, чтобы я сказал им, чем это заменить. Конечно, у них есть невысказанное состояние.Заменитель должен быть чем-то, что им нравится, и что они упадут или упадут с неба и приземлятся у них на коленях.

Один из читателей, jas, спросил, можно ли использовать «обычное молоко» вместо жирного молока. Она явно не знала, что такое «нормальное молоко». Она тоже не знала, что такое жирное молоко, да и знать не хотела. Она просто хотела убрать его из рецепта, чтобы это ее не беспокоило.

Дамы и господа, да, можете. Вы можете класть и не класть в торт все, что захотите.Потому что это твой торт. Ваша лодка, плывите по-своему. Удачи.

q) Сколько яиц / белков / желтков вам нужно? »

Яйца бывают разных размеров. Они могут быть всего по 30 г без скорлупы. Или размером 70 г. Это разница более чем на 100%. Я не знаю, сколько яиц вам нужно, потому что я не знаю размера ваших яиц.

Как насчет того, чтобы указать x количество средних или крупных яиц? Потому что то, что помечено как большое в одной стране (США), может быть помечено как среднее в других странах (Великобритания).В некоторых странах (Сингапур и Малайзия) нет этикеток с размерами. Помимо изменения от страны к стране, этикетки также могут меняться с течением времени.

Что делать, если у вас нет проблем с маркировкой? Купите нужный размер? Заменить правильный размер на неправильный? Как? Все эти вопросы будут лишними, если вы взвесите яйца.

r) Ваша духовка слишком горячая / холодная? »

Не знаю. Я не градусник.

с) Могу ли я перевести граммы в чашки? »

Конечно, могу, как только кто-нибудь скажет мне, как отмерить сливочный сыр и клубнику чашкой.И как только каждый, кто меряет чашками, соглашается на универсальный метод. Они хотят:

• Совком или ложкой муки?
• Просеивать или не просеивать?
• Нажать или не коснуться?
• Выровнять или встряхнуть?
• Используйте сухую чашку или чашку для жидкости?
• Используйте обычную американскую чашку (236,6 мл), американскую юридическую чашку (240 мл), японскую чашку (200 мл), австралийскую / метрическую чашку (250 мл) или канадскую чашку (227 мл)?

т) Какой марки / модели мой смеситель? »

Я купил миксер около 10 лет назад.То, что было тогда хорошим брендом, может быть, а может и не стать хорошим брендом сейчас. Я предлагаю вам обратиться к недавним обзорам продуктов для получения актуальных рекомендаций. Все основные бренды мелкой кухонной техники, такие как KitchenAid, Bosch, Braun, Philips, Kenwood, Cuisinart и т. Д., Будут иметь миксер того типа, который я использую.

u) Где я купил миксер? »

Мне часто задают этот вопрос, что вызывает недоумение. Зачем кому-то нужно знать, где я купил миксер? Если хочешь купить, то иди купи.Смеситель — это небольшой кухонный прибор, поэтому вы отправляетесь в магазины, торгующие мелкой кухонной техникой. В любом универмаге или магазине, специализирующемся на бытовой технике, есть несколько брендов.

v) Где в Австралии можно купить муку для тортов? »

w) Где рецепт? »

Это один из часто задаваемых вопросов на моем канале YouTube. Зрители, которые задают вопрос, либо не беспокоятся о том, чтобы смотреть, либо у них недостаточно ума, чтобы понять, где искать. Если первое, им действительно не нужен мой рецепт.В последнем случае они все равно не знали бы, как следовать моему рецепту.

Когда я впервые запустил свой канал на YouTube, я сказал зрителям, которые не смогли найти ссылку на мой рецепт, нажать «показать больше». (Я боялся, что если бы я сказал «поле описания» вместо этого, они не знали, что это было.) Некоторые люди сказали, что они прочитали просмотрели мой блог, но не смогли найти мой рецепт. Один зритель спросил: «Где еще шоу?» Я просто сдался, чтобы сохранить рассудок. Теперь мой ответ на вопрос: «Зрителям нужен IQ не ниже 55, чтобы получить доступ к рецепту.Извините за ограничение ».

x) Что такое (заполните поле) ?»

Что такое мука для торта, пандан, щелочь и т. Д.? На любой вопрос «что такое» в Интернете есть куча ответов. Зачем кому-то ждать моего ответа, вместо того, чтобы получать ответ и фотографии всего в несколько кликов? С какой они планеты? Они не знают, как гуглить?

y) Взвешиваю яйца с помощью / без скорлупы? »

Допустим, вам нужно 220 г яиц, что может быть, скажем, 4 ¹ ⁄ ₄ яиц.Как вы весите ¹ ⁄ ₄ яйца с скорлупой? А когда белок и желток взвешивают отдельно, как разделить скорлупу? Может быть, те, кто спрашивает, взвешивают ли яйца скорлупой, знают, как это сделать. Я не такой умный. К тому же в моих рецептах нет ничего об отказе от яичной скорлупы. Если вес указан для яиц с скорлупой, то скорлупа будет в пироге.

Рецепт шоколадного торта с нуля

Перейти к рецепту

Этот рецепт домашнего шоколадного торта с нуля изменил мою жизнь.Действительно! Не просто шумиха, хотя она достойна всякой шумихи.

Я получаю комиссию за покупки, сделанные по ссылкам в этом посте.

Видите ли, раньше я считал, что смеси для торта в коробках — единственный способ испечь легкий, влажный шоколадный торт дома. Я с нуля думала, что торты тяжелые и сухие. Мне жаль. Я не знал.

Итак, я увидел свет. Этот рецепт шоколадного торта может сделать из любого торта с нуля поверит.

Фактически, это тот же рецепт шоколадного торта, который я использовал для приготовления каждого шоколадного торта и его вариаций, продаваемых в пекарне Sweet Bytes! Я даже сделала шоколадные свадебные торты и шоколадные торты для жениха по этому рецепту с нуля!

Готовы выпекать?

Инструменты и оборудование для выпечки, необходимые для приготовления шоколадного торта с нуля:

1. Духовка
2. Формы для торта
3. Сито или сито
4. Мерный стакан для жидкости
5. Мерные стаканы для сухих ингредиентов
6. Мерные ложки
7. Миксер или венчик
8. Шпатель

Если у вас есть вопросы о том, почему требуются определенные ингредиенты или инструменты для выпечки, эта статья «Как испечь торт с нуля…» подробно объясняет.

Состав шоколадного торта:

1. Мука для торта (можно использовать универсальную, но немного пожертвуешь качеством)
2. Сахар
3. Какао-порошок натуральный (не голландского производства)
4. Сода пищевая
5. Разрыхлитель
6. Соль
7. Яйца
8. Пахта
9. Слабый кофе
10. Масло растительное (с нейтральным вкусом)
11. Экстракт ванили

Перейти к рецепту

Из муки для пирожных получаются лучшие слоеные пироги

Это правда.Более плотный мякиш, более высокие слои, более мягкая текстура, и его легко купить в продуктовом магазине.

Если у вас его нет и просто не хотите получать. Используйте универсальную муку, но не хлебную муку или цельнозерновую муку. Этот рецепт по-прежнему отлично подходит для универсального использования, но как можно скорее попробуйте немного муки для торта.

Не заменять пахту

Я знаю, что часто говорят, что молоко и лимонный сок делают то же самое, или даже предлагают разбавленную сметану, йогурт и т. Д.легко найти.

Предупреждаю, отзывы по этому поводу действительно неоднозначные. По правде говоря, вы почти никогда не ВИДЕТЕ результатов в рецепте, где автор показывает вам, что происходит, если вы используете заменитель.

Они просто говорят: «Эй, не волнуйся, просто сделай этот фокус-покус, и все будет так же». Если вы впервые печете торт, возьмите пахту. Пахта обычно стоит менее 2 долларов, и вы можете заморозить любые остатки.

Прочтите все о том, почему заменители пахты — это бессмысленное решение из-за серьезной еды.

Да, кофе в шоколадном торте

Оставьте кофе, чтобы получить самый насыщенный шоколадный вкус. Кофе не похож на кофе. Вы даже можете использовать крепкий кофе, если хотите. Кофе действительно усиливает шоколадный вкус какао-порошка. Вот почему в этом рецепте так хорошо подходит обычный какао-порошок!

Мне просто не понравилось, что мои дети отскакивают от стен, если они съедают торт. Они не привыкли к кофеину, поэтому были к нему довольно чувствительны. Может, психологическое?

Как бы то ни было, я решил это с помощью очень слабого кофе.Обычно половина кофе половина воды. В пироге на 12 порций это чуть больше 1 столовой ложки на порцию.

Я не был так доволен вкусом, когда использовал простую воду.

Используйте чистые экстракты

Я знаю, что ваниль падает на 2,56 за унцию. в OKC прямо сейчас. Мы могли бы купить выпивку и забыть обо всем, и это было бы дешевле.

Вы можете купить более дешевый чистый экстракт ванили, вы можете купить бутылку меньшего размера, но использовать чистые экстракты. Чем больше вы будете печь с нуля, тем больше вы начнете пробовать фальшивку, а настоящую гуооооооудддддд.

И да, вы можете очистить здесь свои собственные стручки ванили или использовать домашний экстракт. +10 дополнительных кредитов.

Рецепт домашнего шоколадного торта

Когда вы начинаете готовить рецепт, всегда сначала читайте рецепт. (Узнайте, как прочитать рецепт успешной выпечки здесь.) Затем соберите инструменты и ингредиенты и убедитесь, что у вас есть чистая рабочая зона.

Жить будет проще. Особенно, если вы впервые печете торт с нуля.

Приготовьте формы для торта

Я собираюсь использовать четыре круглых формы для выпечки диаметром 6 дюймов и испечь высокий торт.Вы можете использовать три сковороды 8 ″, две сковороды 9 ″ или даже одну сковороду 9 ″ x 13 ″.

При выпекании торта вы можете использовать противень любого размера и формы, только не заполняйте его более чем на половину.

Чем глубже форма, тем дольше будет выпекаться торт, и наоборот. Возможно, вам даже придется снизить температуру в духовке, чтобы внешние края торта не пережарились, пока вы ждете, когда готовится центральная часть торта.

Формы для выпечки нужно смазать жиром и посыпать мукой или опрыскать спреем для выпечки, чтобы кексы не прилипали.Если вы не знакомы с тем, как смазывать формы для выпечки, вы можете прочитать все об этом здесь, в статье «3 способа смазки формы для выпечки».

Перейти к рецепту

Подготовьте ингредиенты

Для этого рецепта требуются ингредиенты комнатной температуры. Так как это займет немного времени, сначала приготовьте эти ингредиенты.

Вы можете отложить яйца, пахту и кофе на 30 минут и позволить природе делать свое дело.

Или, если вы торопитесь, вы можете использовать несколько ярлыков:

• Положите яйца в горячую воду из-под крана примерно на 5 минут
• Разогрейте пахту в микроволновке примерно на 15 секунд
• Добавьте кубики льда или воду в горячий кофе, чтобы он ослабел и одновременно охладил его

Для этого рецепта вам нужно будет просеять муку для торта, прежде чем измерять ее.Мука для торта становится немного уплотненной и комковатой, сидя без дела, ожидая, пока вы испечете торт, поэтому ее нужно осветлить, прежде чем использовать.

Мне нравится использовать просеиватель муки, но сито подойдет. Если у вас нет ни того, ни другого, возьмите венчик и хорошенько перемешайте, прежде чем отмерить необходимое количество. Вот несколько советов, как просеять эту муку для торта.

Предварительно отмерьте все ингредиенты

Пока яйца, пахта и кофе нагреваются до комнатной температуры, вы можете предварительно измерить все остальные ингредиенты.

Если вы не уверены в измерении различных типов ингредиентов, вот удобная демонстрация от Wilton или вы можете прочитать мою статью «Как измерить ингредиенты для выпечки».

Сначала просмотрите рецепт и предварительно отмерьте все сухие ингредиенты. Для этого рецепта шоколадного торта я кладу все сухие ингредиенты в миску для смешивания.

Затем отмерьте все жидкие ингредиенты.

Разбейте яйца в небольшую чашку или миску, прежде чем добавлять их к основным ингредиентам, чтобы проверить наличие скорлупы.

После того, как я их измерил, я смешал их все вместе в большом мерном стакане для жидкости и перемешал их вместе. Я тоже добавляю в эту чашку яйца.

Убедитесь, что все сухие ингредиенты хорошо перемешаны в большой миске.

Перейти к рецепту

Приготовить тесто для шоколадного торта

Теперь пора разогреть духовку и начать готовить шоколадный торт с нуля! Разве это не интересно?

Для этого рецепта можно использовать стационарный миксер, ручной миксер или даже венчик, он такой простой! Медленно влейте влажные ингредиенты в сухие., смешивая по ходу дела.

через GIPHY

Перемешивайте на низкой скорости около 30 секунд, чтобы все перемешалось, затем увеличивайте скорость до средней примерно на 1 минуту. Очистите стенки и дно миксерной чаши и перемешайте еще минуту.

У вас должно получиться жидкое тесто, которое можно разлить в смазанные жиром сковороды!

Равномерно распределите тесто для шоколадного торта по смазанным маслом формам для торта

Важно, чтобы на каждом противне было примерно одинаковое количество, чтобы коржи оставались ровными, даже когда вы собираетесь украсить торт.Это один из секретов прекрасных кусочков торта.

Вы можете использовать зрение и стремиться к примерно такой же сумме. Вы можете использовать мерную ложку или мерный стаканчик. Или вы можете быть одержимы точностью и использовать кухонные весы.

Угадайте, какой я использую?

Испечь шоколадный торт

А теперь пора испечь торт!

Убедитесь, что ваша духовка прогрета до нужной температуры. Если у вас обычная духовка, это будет 350 ° F. Если вы используете сковороды с темным покрытием или сковороды, такие как мои Формы для торта Fat Daddio, температура 325 ° F может быть для вас более подходящей.

** Примечание: температура в духовке сильно различается. Даже температура ВНУТРИ духовки сильно варьируется спереди назад и слева направо. ЕСЛИ у вас раньше были проблемы с выпуклыми крышками для торта, трещинами или затонувшими серединами в духовке, просто попробуйте 325 ° F. Медленнее и ниже — проверенный метод для заядлых пекарей. Вы также можете приобрести термометр для контроля духовки.

Я использую настройку конвекции, сковороды Fat Daddio и выпекаю на 315 в верхней духовке и 320 в нижней. Это может показаться вам безумно точным, но когда вы испекли более 2000 коржей в духовке, вы знаете друг друга близко.

До того, как мы с духовкой стали лучшими подругами, я всегда использовал полоски Wilton Bake Even Cake.

Осторожно поместите формы для выпечки в центр предварительно разогретой духовки, оставив между ними не менее 1 дюйма. Закройте духовку и установите таймер на 30 минут, но после этого может потребоваться еще несколько минут.

Как узнать, когда шоколадный торт готов

Пирог готов, когда вы можете осторожно надавить пальцем на его центр, и он вернется в форму, когда вы уберете палец.Это мой предпочтительный метод проверки готовности торта.

Также можно использовать тестер для торта или зубочистку. Когда ты ткнешь его, а там всего несколько влажных крошек, готово.

Если вы проверите торт, а он еще не готов, обычно безопасное время для повторной проверки — еще 4 минуты.

Готово, когда закончится, а не когда сработает таймер.

Поставьте сковороды на решетку для охлаждения или другую теплозащитную поверхность, чтобы они остыли в течение 10-20 минут, прежде чем снимать коржи с формы.

Рецепт шоколадного торта с нуля

Легкий рецепт влажного шоколадного торта. Вы не поверите, какой вы потрясающий пекарь, пока не попробуете этот шоколадный торт!

Автор Микель из Sweet Bytes OKC

Необходимое оборудование

• 4 Шестидюймовые круглые формы для торта
• Миксер или венчик
• Большая миска для смешивания
• Мерные чашки
• Мерные ложки
• Большой мерный стаканчик для жидкости
• Шпатель

Шоколадный торт

• 1 3/4 чашка Мука для жмыха, просеянная (190 грамм)
• 2 Чашки Сахар (430 грамм)
• 1 чашка Какао-порошок натуральный, просеянный (55 грамм, по моей шкале, вопреки тому, что говорят в Интернете, он должен весить)
• 2 чайные ложки Пищевая сода (11 грамм)
• 1 чайная ложка Порошок для выпечки (4 грамма)
• 1 чайная ложка Поваренная соль (5.69 грамм)
• 1 чашка Пахта, комнатная температура (240 мл)
• 1 чашка Слабый кофе, комнатной температуры (240 мл)
• 1/2 чашка Растительное масло (120 мл)
• 2 Большие яйца
• 1 чайная ложка Экстракт ванили (5 мл)

Предварительно разогрейте духовку до 350 ° F (или до желаемой температуры выпечки торта)

Приготовить тесто для шоколадного торта

1. Формы для выпечки смазать маслом и посыпать мукой и отложить в сторону.

2. В большой миске или чаше миксера взбейте муку для выпечки, сахар, пищевую соду, разрыхлитель и соль.

3. В большой мерной чашке для жидкости смешайте пахту, некрепкий кофе, растительное масло, яйца и ванильный экстракт.

4. Вылейте влажные ингредиенты к сухим ингредиентам, перемешайте на слабой скорости до тех пор, пока не смешаются все сухие ингредиенты, затем включите миксер на среднюю скорость в течение 30 секунд.

5. Прекратите перемешивание, очистите стенки и дно чаши лопаткой. Перемешивайте тесто на среднем уровне еще 1 минуту.

6. Вылить тесто в подготовленные формы для выпечки.

Испечь торт

1. Выпекать примерно 30 минут или до тех пор, пока пирог не отдернется от легкого прижатия к центру.

2. Вынуть коржи из духовки. Поместите на решетку для охлаждения или другую жаропрочную поверхность для охлаждения.

3. Охладите лепешки в противнях, пока они не станут достаточно прохладными, чтобы их можно было использовать, 10–20 минут. Вынуть коржи из форм.

4. Полностью охладите торты перед украшением или заверните в полиэтиленовую пленку для дальнейшего использования.

5. Украшайте и наслаждайтесь! Глазурь для шоколадного торта УДИВИТЕЛЬНА.

Если у вас нет 4-х шестидюймовых кастрюль, вы можете использовать 9 «x 13», 3 восьмидюймовых или 2 девятидюймовых. Этот рецепт был адаптирован из рецепта под названием «Техасский листовой торт».

Украсить по желанию!

Если вы не собираетесь сразу же украшать торт, то можете прочитать мой пост «Как хранить слои для выпечки для торта».

Я использовал свой рецепт глазури для шоколадного торта и набор из трех расчесок Wilton Icing Decorating, чтобы создать текстуру по бокам.

Для этой фотографии я оставил свой торт простым, но это как чистый холст. Все, что мне нужно, чтобы вообразить, это свежие цветы, немного глазури или немного брызг, и она будет готова к вечеринке!

Еще больше по украшению тортов. Думаю, я сохраню все это для другого поста!

Часто задаваемые вопросы о приготовлении шоколадного торта с нуля

1. Подойдет ли этот рецепт шоколадного торта с помадкой? Да, я успешно использовал его под помадой.
2. Это хороший рецепт шоколадного торта для резьбы по дереву? Я сделал это, но это действительно влажный и грязный торт, который нужно вырезать. Я бы порекомендовал найти другой рецепт.
3. Подходит ли этот рецепт для кексов? Да, но мне нравится использовать универсальную муку, когда я делаю из нее кексы, потому что они немного крепче. Из него получается около 18-20 кексов.
4. Можно ли приготовить многоярусный торт по этому рецепту шоколадного торта? Да. НО вы должны использовать подходящую опорную конструкцию внутри.Вы не можете просто сложить целые торты друг на друга без надлежащей основы. (Я видел безумные вещи в Интернете.)
5. Можно ли оставить шоколадный торт без какао-порошка и сделать белый торт? Нет. Пекарня по этому рецепту не обойдется без какао, а белый пирог обычно готовят из яичных белков. Даже желтого пирога не получится, если не использовать какао-порошок.
6. Можно ли использовать настоящий шоколад вместо какао-порошка? Не по этому рецепту.Рецепт — это действительно научная формула, и она работает так, как написано, и вам придется переписать формулу, когда вы начнете что-то менять около
.
7. Могу ли я исключить или заменить яйца, молоко, масло и т. Д.? Нет и до сих пор делаю этот рецепт. Обещаю, я не затрудняюсь. Этот рецепт работает так, как написано, и я не могу поручиться за замены, которые никогда не пробовал.
8. Как долго шоколадный торт будет оставаться свежим? Если вы держите торт накрытым, он будет оставаться свежим около 1 недели.Если заморозить его в герметичном контейнере или обернуть полиэтиленом, он сохранится в течение нескольких месяцев.

Вопросы или комментарии?

Надеюсь, вам понравится этот шоколадный торт так же, как и моей семье. Дайте мне знать, если у вас возникнут какие-либо вопросы, или оставьте комментарий ниже!

И последнее, я хотел бы, чтобы вы присоединились к моим подписчикам Delicious News, чтобы мы могли оставаться на связи!

Если это было полезно, поделитесь, пожалуйста!

Анализ тепломассообмена во время выпечки торта с помощью моделирования

Иногда, когда вы испекаете торт, получается не так, как вы ожидали.Частично это происходит из-за лежащих в основе явлений тепломассопереноса, происходящих в процессе выпечки, которые влияют на конечный результат. С помощью таких инструментов, как программное обеспечение COMSOL Multiphysics®, вы можете изучить и предсказать, как работают эти механизмы, и использовать эти знания, чтобы испечь лучший торт.

Искусство и наука выпечки торта

Выпечка предназначена не только для разогрева продукта, например пирога, но и для стимулирования биохимических реакций ингредиентов рецепта. Комбинация сухих и влажных ингредиентов создает смесь, которая придает пирогу гибкость, позволяя ему расширяться, сохраняя при этом смесь.

Выпечка теста в духовке (слева) и готовый торт (справа).

Хотя для этого важно обеспечить правильное количество каждого ингредиента, важно также учитывать явления тепломассопереноса, которые имеют место в процессе выпечки. Эти лежащие в основе механизмы могут иметь большое влияние на температуру и влажность пирога, а также на степень его разбухания. Это, в свою очередь, влияет на общее качество и вкус выпечки.

Стремясь лучше понять и предсказать явления тепломассопереноса во время выпечки торта, одна группа исследователей создала численную модель с помощью COMSOL Multiphysics и провела серию имитационных исследований. Вот что они нашли.

Моделирование явлений тепломассопереноса при выпечке торта

Для своего анализа исследователи создали двухмерную осесимметричную модель. Среда считалась деформируемой и пористой, содержащей три фазы:

1. Твердое (тесто)
2. Жидкость (вода)
3. Газ (комбинация пара и CO ₂ )

Для решения этой проблемы была решена система пяти связанных дифференциальных уравнений в частных производных.В анализ были включены пять переменных:

• Температура
• Влагосодержание
• Полное давление газа
• Пористость
• Рабочий объем

Чтобы спрогнозировать набухание жидкого теста (результат увеличения общего давления газа), исследователи использовали вязкоупругую модель из модуля Structural Mechanics Module, дополнительного продукта к COMSOL Multiphysics.


Физические явления, происходящие во время выпечки торта.Изображение Р. Катте, П. Ле Бидо, П. Глуаннек и Ж. Ф. Ле Паж и взято из их презентации на конференции COMSOL 2016 в Мюнхене.

Чтобы проверить модель, исследователи провели серию экспериментальных испытаний. Эти эксперименты включали выпечку торта в течение 18 минут в духовке с температурой дна 175ºC и температурой верхней стенки 195ºC. Инструменты, используемые в установке, предоставили информацию о термическом содержании и влажности теста, а также о граничных условиях.Для отслеживания набухания торта использовалась камера.

При моделировании анализа исследователи построили график температуры и влажности в корке с тремя разными интервалами:

1. Исходное состояние
2. На полпути выпечки
3. Конечное состояние

На графиках ниже показаны результаты для каждого случая, а также показано набухание пирога. Эти результаты показывают, что явление испарения-конденсации вызывает увеличение содержания воды в сердцевине лепешки (крошки).С другой стороны, на поверхности корки (корки) содержание воды уменьшается. Как наблюдается в других процессах выпечки, это физическое явление способствует образованию больших градиентов влажности. Эти градиенты создают неоднородность между пористостью и тепловыми, водными и механическими свойствами. Такие неоднородные характеристики дополнительно обусловлены режимом нагрева.


Температура и влажность внутри жмыха в различные промежутки времени. Изображение Р.Катте, П. Ле Бидо, П. Глуаннек и Ж. Ф. Ле Паж и взяты из их тезисов на конференции COMSOL 2016 в Мюнхене.

При сравнении этих результатов моделирования с экспериментальными данными наблюдается согласие в отношении температур, потерь массы и общей деформации. Обратите внимание, что из-за используемой модели в этом случае не учитывается эффект уменьшения расширения. Однако есть планы улучшить это, проверив другие механические конститутивные законы в будущем.Чтобы сделать модель еще более точной, исследователи также планируют добавить в модель газовую фазу с тремя частицами (вода, CO ₂ и воздух); реализовать кинетику реакции; и спрогнозируем коричневый цвет торта.


Результаты моделирования и экспериментальные данные для температуры (слева) и содержания влаги (справа) внутри корки. Изображения Р. Катте, П. Ле Бидо, П. Глуаннек и Ж. Ф. Ле Паж взяты с их плаката конференции COMSOL 2016 в Мюнхене.


Слева: результаты моделирования и экспериментальные данные по набуханию лепешки.Справа: сравнение окончательной деформированной сетки и реальной геометрии. Изображения Р. Катте, П. Ле Бидо, П. Глуаннек и Ж. Ф. Ле Паж взяты из их презентации на конференции COMSOL 2016 в Мюнхене.

Лучшее понимание основных механизмов выпечки торта с помощью моделирования

Выпечка торта — это не просто искусство; это наука. С помощью COMSOL Multiphysics вы можете создать простую, но реалистичную модель для описания этого сложного процесса, в частности, связанных с ним явлений теплопередачи и массопереноса.Результаты, полученные с помощью этой модели, позволяют лучше понять процесс выпечки торта в целом.

Калькулятор объема конуса

Этот калькулятор объема конуса может помочь в решении ваших школьных проблем или может ответить на ваши странные повседневные вопросы. Сколько мороженого поместится в мой рожок? Сколько сливок можно положить в кондитерский мешок? Или каков объем моего конического бокала для шампанского? Если эти вопросы беспокоят вас каждый день, продолжайте читать!

Формула объема конуса

Конус — это твердое тело с круглым основанием и единственной вершиной.Чтобы рассчитать его объем, вам нужно умножить базовую площадь (площадь круга: π * r²) на высоту и на 1/3:

.
• объем = (1/3) * π * r² * ч

Конус с многоугольным основанием называется пирамидой.

Как найти объем конуса?

Посчитаем, сколько воды умещается в конической части воронки.

1. Определите высоту конуса . Для нашей воронки это 4 из .
2. Введите радиус основания .Это может быть равно 3 из .
3. В калькуляторе отображается объем конуса — в нашем случае это 37,7 у.е. на .

Помните, что вы можете изменить единицы измерения в соответствии с вашими потребностями — нажмите на единицу и выберите ее из списка. Если вам нужно простое преобразование единиц объема, воспользуйтесь нашим инструментом преобразования объема.

Объем усеченного конуса (объем усеченного конуса)

Усеченный конус — это конус с обрезанной вершиной, с вырезом, перпендикулярным высоте.Вы можете рассчитать объем усеченного конуса, вычтя меньший объем конуса (разрезанный) из большего базового, или используя формулу:

• объем = (1/3) * π * глубина * (r² + r * R + R²) , где R — радиус основания конуса, а r — радиус верхней поверхности

Пример расчета объема усеченного конуса можно найти в нашем калькуляторе горшечной почвы, так как стандартный цветочный горшок представляет собой усеченную часть конуса.

Объем наклонного конуса

Косой конус — это конус с вершиной, не выровненной над центром основания.Он « наклоняется на » в одну сторону, как и наклонный цилиндр. Формула объема косого конуса такая же, как и для правого.

Как рассчитать объем конуса вручную?

Чтобы рассчитать объем конуса, следуйте этим инструкциям:

1. Найдите площадь основания конуса a . Если неизвестно, определите радиус основания конуса r .
2. Найдите высоту конуса h .
3. Примените формулу объема конуса : объем = (1/3) * a * h , если вы знаете площадь основания, или объем = (1/3) * π * r² * h в противном случае.
4. Поздравляем, , вы успешно вычислили объем своего конуса!

Какова взаимосвязь между объемом конуса и цилиндра?

Если конус и цилиндр имеют одинаковую высоту и радиус основания, то объем конуса равен одной трети объема цилиндра.То есть вам понадобится содержимое трех конусов, чтобы заполнить этот цилиндр. Такое же соотношение сохраняется для объема пирамиды и призмы (при условии, что они имеют одинаковую площадь основания и высоту).

Каков объем обычного рожка мороженого?

Размер вафель для мороженого варьируется в широких пределах, но есть несколько размеров, которые можно считать типичными:

радиус	высота	объем
1 из	6 из	6.3 у.е. в
3 см	11 см	34,6 см³
2,5 см	11,5 см	30,1 см³
1 7/8 дюйма	4 5/8 дюйма	9,1 у.е.дюйма
1 3/16 дюйма	6 дюймов	7,5 у.е.дюймов

Каков объем конуса с радиусом один и высотой три?

Напомним, что формула объема конуса гласит:

объем = (1/3) * π * r² * ч

, так что в нашем случае

объем = (1/3) * π * 1² * 3 ,

, так что объем нашего конуса ровно π ! Как мы все знаем, это можно приблизительно оценить как объема ≈ 3.14159 .

Грязевая корка (фильтровальная корка)

Фильтровальная корка образуется, когда нерастворимая твердая часть жидкой суспензии осаждается на проницаемом материале, когда суспензия контактирует с этим материалом под давлением. Вот как формируется фильтровальная лепешка: первоначально, когда фильтровальная лепешка откладывается на поверхности проницаемого материала, материал сначала служит фильтром и позволяет жидким частям (фильтрату) проходить через него и улавливать нерастворимую твердую часть в виде корки. .

Со временем на поверхности проницаемого материала собирается достаточное количество фильтрационной корки, что позволяет незначительно или не допускать дальнейшего проникновения жидкости. В нефтегазовой промышленности этим проницаемым материалом могут быть пористые подземные образования, а жидкая суспензия — это буровой раствор.

Последовательность формирования фильтрационной корки

Одним из основных свойств бурового раствора является образование фильтрационной корки. Эта фильтровальная корка будет откладываться на пористых породах только в условиях избыточного давления.К счастью, из-за циркуляции бурового раствора фильтрационная корка не будет продолжать формироваться бесконечно; всегда есть точка равновесия.

Циркулирующая жидкость будет продолжать срезать и отталкивать частицы от фильтрационной корки до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие. В состоянии равновесия толщина фильтрационной корки не будет ни увеличиваться, ни уменьшаться; поскольку одни твердые частицы откладываются на стенках пористого пласта, другие смещаются под действием сдвига циркулирующей жидкости.

При бурении скважины достигается точка равновесия, которая обеспечивает ограничение толщины фильтрационной корки

Хороший и плохой фильтровальный пирог

Образование фильтрационной корки предотвращает дальнейшую потерю бурового раствора в пласт, а также помогает минимизировать проникновение твердых частиц.Другими словами, фильтрационная корка помогает предотвратить потерю циркуляции и повреждение пласта из-за проникновения мелочи и фильтрата в породы коллектора.

Грязевая корка на стенках скважины

Тонкие корки с низкой проницаемостью желательны при бурении скважины. Чем толще образовавшаяся фильтровальная корка, тем больше вероятность заклинивания бурильной трубы при контакте с фильтрационной коркой под давлением. Хорошая фильтровальная корка также должна иметь очень низкую проницаемость; проницаемая фильтрационная корка позволит фильтратам и мелким частицам перемещаться в пористый пласт, что в конечном итоге приводит к его повреждению.

Разбавители — это добавки, добавляемые к буровому раствору, которые помогают контролировать толщину фильтрационной корки. Присутствие соли в системе бурового раствора разрушает структуру фильтрационной корки. Загрязненный солями буровой раствор будет образовывать толстую проницаемую фильтрационную корку, что крайне нежелательно. Помимо свойств породы и соли, если избыточное давление слишком велико, образовавшаяся корка на фильтре может быть слишком толстой.

Структура фильтрационной корки для бурового раствора на масляной основе

Для бурового раствора на масляной основе капли воды оседают в крошечных порах фильтрационной корки

Структура фильтрационной корки, образованной для бурового раствора на масляной основе, отличается от структуры, образованной для бурового раствора на водной основе.Для бурового раствора на масляной основе, помимо нерастворимых твердых отложений, капли воды, которые присутствуют в дисперсной фазе в масле, также будут образовываться в поровых каналах фильтрационной корки.

Но если избыточное давление бурового раствора становится выше, чем капиллярное давление, необходимое для проталкивания капель воды через поры, то капли воды будут выталкиваться через поры фильтрационной корки, оставляя только твердый слой.

.

No related posts.