Расчет несущего теплоизоляционного элемента Schöck Isokorb®

Министерство образования и науки российской Федерации

уральский Федеральный университет
иМени первого президента россии б. н. ельцина

с. Ю. плешков
в. Черкас

расЧет несущего  
теплоизоляционного
элеМента SCHÖCk iSokorb®

рекомендовано методическим советом урФу
в качестве учебно-методического пособия для студентов,
обучающихся по программе магистратуры  
по направлению подготовки 08.04.01 «строительство»

екатеринбург
издательство уральского университета
2016

удк 691:699.86(075.8)
         п38

р е ц е н з е н т ы:
кафедра эксплуатации транспортных и технологических машин  
уральского государственного аграрного университета 
 (заведующий кафедрой кандидат технических наук,  
профессор а. н. зеленин)
М. в. плетнев, кандидат технических наук,
главный конструктор ооо «теХкон»

н ау ч н ы е  р е д а к т о р ы:
а. а. антипин, кандидат технических наук,
доцент кафедры систем автоматизированного проектирования 
объектов строительства урФу;
н. г. павлов, руководитель подразделения  
компании Schöck bauteile GmbH в россии

© уральский федеральный университет, 2016

Плешков, С. Ю.
расчет несущего теплоизоляционного элемента Schöck iso-
korb® : [учеб.-метод. пособие] / с. Ю. плешков, в. Черкас ; [на-
уч. ред. а. а. антипин, н. г. павлов] ; М-во образования и нау-
ки рос. Федерации, урал. федер. ун-т. — екатеринбург : изд-во 
урал. ун-та, 2016. — 46 с.

iSbN 978-5-7996-1772-1

в учебно-методическом пособии приводится материал о конструкци-
ях, методах расчета, разновидностях несущего теплоизоляционного эле-
мента Schöck isokorb®, прекрасно зарекомендовавшего себя на мировом 
рынке при строительстве энергоэффективных зданий. большой учебный 
и справочный материал, а также прилагаемый алгоритм расчета поможет 
магистрантам выполнить лабораторную работу в рамках изучения дис-
циплины «энергоэффективность в строительстве».

удк

п38

iSbN 978-5-7996-1772-1

Мостики холода (тепловые мосты1) — это элементы строитель-
ных конструкций, таких, как бетонные перекрытия, балконы и терра-
сы, которые отдают наружу тепло значительно интенсивнее других 
элементов [1]. поэтому температура поверхностей в местах тепло-
вых мостов обычно значительно ниже; на них возможно выпадение 
конденсата, они могут поражаться плесенью или грибком. исключать 
тепловые мосты при проектировании объектов строительства очень 
важно, так как последующее их устранение затруднительно, а порой 
невозможно.
возникновение и распространение на внутренней поверхности 
стены плесневого грибка, который является следствием низких температур, 
приводит не только к значительным повреждениям строительных 
конструкций, но и, что гораздо хуже, имеет негативные последствия 
для здоровья человека. 
несущий теплоизоляционный элемент (нтэ) Schöck isokorb®, 
производимый исключительно компанией Schöck (германия), термически 
отсекает балконы и другие выступающие архитектурные детали 
от теплового контура здания, изолируя соединения и устраняя тем 
самым мостики холода в самых критичных местах ограждающих конструкций. 
этот элемент позволяет создать и поддерживать комфортный 
климат внутри помещения.
в 
предлагаемом 
учебно-методическом 
пособии 
приводятся 
учебно-справочная информация и методика расчета нтэ Schöck 
isokorb®, прекрасно зарекомендовавшего себя на мировом рынке 

1 выражение «тепловые мосты» применяется автором концепции «пассивный 
дом» («passive house») доктором вольфгангом Файстом в его научном труде [9].

ПРЕДИСЛОВИЕ

при строительстве энергоэффективных зданий2 и пассивных домов3 в 
частности. учитывая, что во введенном в действие с 30 апреля 2015 г. 
своде правил сп.1325800.2015 «конструкции ограждающие зданий. 
Характеристики теплотехнических неоднородностей», утвержден-
ном приказом Министерства строительства и жилищно-коммуналь-
ного хозяйства российской Федерации от 8 апреля 2015 г. № 261/пр., 
нтэ Schöck isokorb® рассматривается как самый высокоэффектив-
ный элемент тепловой защиты зданий, данное учебно-методическое 
пособие приобретает особую актуальность.
изучив теоретический материал, студенты и магистранты найдут 
в пособии примеры расчетов нтэ и пошаговую инструкцию по поль-
зованию компьютерной программой, которую необходимо применить 
при выполнении соответствующей лабораторной работы.
авторы учебно-методического пособия выражают сердечную 
благодарность и признательность немецкой компании Schöck bauteile 
GmbH (Vimbucher Straβe, 2, 76534 baden-baden) за предоставленный 
эксклюзивный материал по конструкциям, методам расчета, разно-
видностям теплоизоляционного элемента Schöck isokorb®, а также за 
инструкции по его установке при выполнении строительных работ.

2 под энергоэффективным понимают такое здание, в котором эффективное 
использование энергоресурсов достигается за счет применения инновационных 
решений, которые осуществимы технически, обоснованы экономически, приемлемы 
с экологической и социальной точек зрения и не изменяют привычного образа жизни [2].

3 автор идеи «пассивного дома» («passive house») доктор вольфганг Файст 
рассматривает созданную им концепцию следующим образом: «пассивный дом — это 
здание, в котором тепловой комфорт может быть достигнут путем дополнительного 
нагрева или охлаждения небольшого количества приточного воздуха, который 
требуется для достижения нормируемых характеристик качества воздуха без 
необходимости дополнительной рециркуляции воздуха» [3].

глава 1

ТЕПЛОВыЕ мОСТы

1.1. ПОняТИЕ ТЕПЛОВых мОСТОВ1 

зоны или участки здания, через  которые  вследствие нарушения 
однородности теплоизоляционной оболочки происходит повышенная 
теплоотдача (т. е. в этом месте наблюдаются высокие теплопотери), 
принято называть мостиками холода (тепловыми мостами). класси-
ческим примером является балконная плита [6]. на сегодняшний день 
в россии распространен метод перфорации  — чередование теплоизо-
ляции с железобетонными перемычками, несущими на себе балкон 
(рис. 1). 

рис. 1. традиционный метод борьбы с тепловыми мостами  
в россии — перфорация

однако этот метод не исключает теплопотерь. как показано на 
рис. 2 и 3, термовкладыши лишь частично задерживают продвижение 

1 о тепловых мостах см.: снип 23-02-2003 «тепловая защита зданий» и снип 
ii-3-79 «строительная теплотехника».

холода внутрь помещения (расположение мест перфорации с термо-
вкладышами показано на рис. 1 стрелками). 
на температурной диаграмме (рис. 2) видны места выпадения 
конденсата с последующим образованием плесени. зоны интенсив-
ного теплообмена хорошо видны на рис. 3.

рис. 2. температурная диаграмма в зоне теплового моста.  
стрелкой показано место выпадения конденсата из-за контраста температур 
наружного воздуха и воздуха в помещении

таким образом, мостики холода концентрируются в перемыч-
ках, и тепло по-прежнему легко выходит наружу.  ужесточение тре-
бований к теплоизоляции зданий, повышение запросов потребителя 
к комфорту проживания, а также стремление заказчика к сокращению 
эксплуатационных затрат заставляют девелоперов обращаться к широко 
известному и востребованному в европе инновационному решению 
по применению несущих теплоизоляционных элементов Schöck 
isokorb®, о которых подробнее будет рассказано в главе 2 учебно-методического 
пособия.

рис. 3. схема тепловых потоков, проходящих внутрь здания через 
балконную плиту. стрелками показан теплообмен в местах, где отсутствует 
теплозащита. это приводит к образованию конденсата внутри здания, 
плесени и разрушению строительных конструкций

Мостики холода возникают там, где стыкуются друг с другом 
строительные материалы с различной теплопроводностью2, там, где 
неизолированные детали входят в изолированные площади, или там, 
где стеновые зоны расположены структурно и, следовательно, термически 
слабее. следует принимать во внимание необходимость изоляции 
тепловых мостиков не только из-за потерь тепла. 

2 теплопроводность — это процесс переноса внутренней энергии от более 
нагретых частей тела к менее нагретым, осуществляемый хаотически движущимися 
частицами — атомами, молекулами, электронами и т. п. такой теплообмен может 
происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но 
механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества [4]. 
теплопроводностью называется также количественная характеристика способности 
тела проводить тепло.

понижение температур внутренних поверхностей из-за наличия 
холодных стыков негативно влияет на комфорт внутри помещения 
и может привести к следующим проблемам: конденсации, влажности, 
росту грибков, образованию трещин и т. д. (рис. 4, 5).

рис. 4. образование конденсата на стыке плит в помещении  
вследствие имеющегося теплового моста

рис. 5. образование конденсата приводит к появлению плесени,  
которая является синдромом «больного» дома 

поэтому подходящий дизайн и изоляция тепловых мостиков дает 
следующие значительные преимущества:
— предотвращение поверхностной конденсации, эстетических 
аспектов, образования трещин; 
— предотвращение появления и роста грибковой плесени;

— уменьшение потерь тепла, экономия энергии (потери тепла 
можно уменьшить на 10 %);
— повышение комфорта в помещении.

1.2. ПРИчИны ВОзнИкнОВЕнИя мОСТИкОВ хОЛОДа

тепловые мостики холода представляют собой локализованные 
участки в элементах теплоизоляции помещений, на которых происходит 
интенсивная передача тепла с более теплой стороны к более 
холодной.
в неизолированных, выступающих строительных конструкциях, 
таких как железобетонные балконы или стальные балки, вследствие 
взаимодействия геометрических мостиков холода3 (ребра охлаждения 
выступающего элемента) и мостиков холода, обусловленных, например, 
контактом области теплоизоляции с железобетоном или сталью, 
происходит сильная утечка тепла. поэтому выступающие конструкции 
являются критическими мостиками холода в изоляции оболочки 
зданий. вследствие отсутствия теплоизоляции на выступающих конструкциях 
происходят значительные потери энергии и существенное 
падение температуры поверхности. это приводит к резкому повышению 
расходов на отопление и возрастанию риска образования грибковой 
плесени в месте стыка с выступающим элементом.
слои воздуха помещения, имеющие непосредственный контакт 
с более холодными поверхностями строительных элементов, охлаждаются 
сильнее других — до температуры поверхности. если мини-
мальная температура поверхности в области мостика холода ниже 
температуры точки росы, то температура воздуха непосредственно 
в этом месте также будет ниже температуры точки росы. в результате 
этого влага, содержащаяся в данном слое воздуха, выделяется в виде 
конденсата на холодной поверхности (рис. 6). 

3 геометрические мостики холода определяются архитектурно-конструктивными 
особенностями здания [10], это результат геометрических переходов формы здания, 
например внешние углы. геометрическими мостиками холода также являются опорные 
зоны плит перекрытий на наружные стены — проблемное место в теплоизоляционном 
контуре домов.