10.5. Определение теплозащитных качеств ограждающих конструкции

10.5.1. Теплозащитные качества ограждающих конструкций характеризуются приведенным сопротивлением теплопередаче R₀ и термическим сопротивлением R_k. Их экспериментальное определение основывается на принципе стационарного режима теплопередачи, при котором тепловой поток, проходящий через любое сечение конструкции, перпендикулярное потоку, постоянен. В этом случае имеет место равенство:

, (10.3)

где ;

; ; ;

q - тепловой поток, Вт/м²;

R_ik - термическое сопротивление i-го слоя конструкции;

l_i - толщина i-го слоя, м;

l_i - коэффициент теплопроводности i-го слоя, Вт/м×°С;

a_в - коэффициент тепловосприятия внутренней поверхности ограждения, Вт/(м²×°C);

a_н- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения, Вт/(м²×°C);

R_в - сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения, м²×°С/Вт;

R_н - сопротивление теплоотдачи наружной поверхности ограждения, м²×°С/Вт;

t_в - температура внутренней поверхности, °С;

t_н - температура наружной поверхности, °С.

Схема размещения датчиков термопар при измерении температур в толще многослойного ограждения показана на рис. 10.7.

Рис. 10.7. Схема размещения датчиков термопар при измерении температур в толще многослойного ограждения

t_н и t_н - температура соответственно наружного воздуха и наружной поверхности ограждения, t_в и t_в - температура соответственно внутреннего воздуха и внутренней поверхности ограждения

10.5.2. Измеряя величину теплового потока q₁, разность температур внутреннего и наружного воздуха Dt разность температур внутренней и наружной поверхности ограждения Dt, по формуле (10.4) определяем термическое сопротивление конструкции

, (10.4)

где Dt=t_в-t_н - разность температур внутреннего и наружного воздуха, °С;

Dt=t_в-t_н - разность температур внутренней и наружной поверхностей ограждения, °С;

q₁ - замеренный тепловой поток, Вт/м²×°C;

R¢ - термическое сопротивление тепломера, м²×°C/Вт.

Тепловой поток, замеренный тепломером q₁, несколько отличается от действительного теплового потока q, проходящего через ограждающую конструкцию, так как тепломер является добавочным сопротивлением к исследуемому ограждению и, следовательно, замеренный тепловой поток оказывается несколько меньше действительного потока.

Второй член в формуле (10.4) отражает влияние термического сопротивления тепломера.

Величина истинного теплового потока в этом случае определяется из соотношения

. (10.5)

Сопротивления теплоотдаче R_н и тепловосприятию R_в определяются по формулам

; .

Сопротивление теплопередаче конструкций

.

10.5.3. При экспериментальном определении величин R₀ и R_k конструкции с тепловой инерцией D более 1,5 и при явно выраженном нестационарном режиме теплопередачи необходимо учитывать изменения теплосодержания ограждения в период проведения обследования.

При достаточной продолжительности натурных наблюдений (в пределах до 14 дней) влияние изменения теплосодержания ограждения сводится к минимуму, поскольку в этом случае температурная кривая наружного воздуха, как правило, охватывает несколько волн. Однако в тех случаях, когда наблюдения над тепловыми потоками ведутся непродолжительное время (1-2 дня), необходимо учитывать изменение теплосодержания ограждения. С этой целью рекомендуется использовать метод, предложенный К.Ф. Фокиным [I-39].

Следует отметить, что изложенный метод определения теплозащитных качеств ограждений относится к зимним условиям. В летних условиях среднесуточная температура внутреннего и наружного воздуха отличается незначительно и величины сквозных тепловых потоков ничтожно малы