9 Расчет сопротивления теплопередачи ограждающей конструкции

Термическое сопротивление R, (м^{2 о}С)/Вт, слоя однородной (однослойной) ограждающей конструкции определяется по формуле:

R = δ / λ    где δ - толщина слоя, м; λ - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, с учетом условий эксплуатации ограждающих конструкций, Вт/ (м^2  оС),

Термическое сопротивление R_к, (м^2 оС)/Вт, ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоямиопределяется по формуле:

R_к = R₁ + R₂ + R₃ +…+ R_n   

где

R₁, R₂,…R_n - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, (м^{2 о}С)/Вт, определяемое по вышеуказанной формуле   ( для однослойной конструкции);

Общее сопротивление теплопередаче R_о, (м^2 оС)/Вт, ограждающей конструкции следует определять по формуле:

Ro = 1 / α_в + R_к + 1 /α_н        

Где α_в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций.; R_к - термическое сопротивление ограждающей конструкции, (м^{2 о}С)/Вт, определяемое:    - для однородной (однослойной) по формуле для Термическое сопротивление R, (м^{2 о}С)/Вт, слоя однородной (однослойной) ограждающей конструкции -  для многослойной по формуле для Термическое сопротивление R_к, (м^2оС)/Вт, ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями. α_н- коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/( м^2 оС) .

 

10, Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

Для правильного расчета теплопотерь через ограждения сложной конструкции используют понятие приведенное сопротивление теплопередаче ограждения R_о ^пр.

Приведенным называют сопротивление теплопередаче глади однородного ограждения, теплопотери через которое равны теплопотерям сложного ограждения при одинаковой площади.

Рисунок 3.4

Характерные для наружной стены двухмерные элементы – это наружный угол, оконный откос, стык внутренних конструкций с наружной стеной и теплопроводные включения, для которых определены факторы формы f.

Величина f показывает, во сколько раз теплопотери через характерный двухмерный элемент шириной в два калибра а_f = 2 R_o  и длиной l=1 м больше основных по глади ограждения такой же площади.

Общие потери теплоты ограждением, имеющим несколько двухмерных элементов, определяются по формуле:

Q = F_o (t_в - t_н) / R_o + a_fi l_i (f_i - 1) (t_в - t_н) / R_o = F_o (t_в - t_н) / R_o^пр. (3.14)

Из этого уравнения получаем, что:

R_o^пр = R_o /(1 + (1/F_o) a_fi l_i (f_i - 1))=R_o r, (3.15)

где r – коэффициент теплотехнической однородности ограждения.

Приведенное термическое сопротивление неоднородной ограждающей определяется следующим образом:

а) плоскостями, параллельными направлению теплового потока, ограждающая конструкция (или часть ее) условно разрезается на участки, из которых одни являются однородными, а другие – неоднородными (из слоев с различными материалами и их термическое сопротивление определяется по формуле:

где F₁ , F₂ , ... , F_n – площади отдельных участков конструкции;

R₁, R₂, ..., R_n – термичекие сопротивления указанных отдельных участков конструкции;

для однородных участков:

R =  / ; (3.17)

для неоднородных:

R = R_i + R_вп, (3.18)

где R_вп – термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки;

б) плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, ограждающая конструкция (или часть ее, принятая для определения R_a) условно разрезается на слои, из которых одни могут быть однородными, а другие – неоднородными (из однослойных участков разных материалов). Термическое сопротивление однородных слоев определяется по формуле (3.17), неоднородных слоев – по формуле (3.16) , а термическое сопротивление ограждающей конструкции R_б – по формуле (3.18).

Приведенное термическое сопротивление определяется по формуле:

R_к ^пр = ( R_a + 2R_б) / 3 . (3.19)

Если величина R_a превышает величину R_б более чем на 25 % или ограждающая конструкция не является плоской, то приведенное сопротивление определяется на основании расчета температурного поля:

– по результатам расчета температурного поля при t_в и t_н определяются средние температуры внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции и вычисляется величина теплового потока:

q = _в (t_в - _в.ср) = _н(t_н - _н.ср), (3.20)

тогда R_к ^пр = (_в.ср - _н.ср) / q, а R_o ^пр = (t_в - t_н) / q.