3. Теплоустойчивость ограждающих конструкций

Требования по теплоустойчивости в летний и зимний периоды года разные, что обусловлено различными причинами колебаний теплового потока через ограждение. В летний период колебания связаны главным образом с повышением температуры наружной поверхности ограждения днем (вследствие поглощения солнечной радиации) и охлаждением ее ночью. В зимний период колебания теплового потока вызваны неравномерным отоплением.

3.1. Определение теплоустойчивости ограждающих конструкций в холодный период года

3.1.1. Требования по теплоустойчивости в холодный период года. Расчетная амплитуда суточных колебаний результирующей температуры воздуха в помещениях жилых и общественных зданий A_t^des не должна превышать нормируемого значения A_t^req, т.е. должно выполняться условие

А_t^des≤ А_t^req.

Значение А_t^req согласно СНиП 23-02-2003 принимается равным 3,5 °С при наличии центрального отопления.

Значение фактической амплитуды колебаний температуры в помещении А_t^des получают расчетом по п. 3.1.2.

3.1.2. Порядок расчета. Расчет производится в последовательности, приведенной ниже.

Определение коэффициентов теплоусвоения материала. Для каждого однородного слоя определим коэф­фициент теплоусвоения материала s по формуле:

, (3.1)

где λ_W – коэффициент внутренней теплопроводности материала при расчетной влажности; с – удельная теплоемкость материала; γ0 – плотность (объемная масса) материала; Z – период колебаний температуры, принимаемый равным 24 ч.

Если неоднороден, поэтому коэффициент теплоусвоения s_r для него определим, как средневзвешенную величину:

, (3.2)

где s_i и m_i – соответственно коэффициенты теплоусвоения и массы каждой из однородных частей слоя.

1. Акустические плиты

2. Воздушный промежуток

3. Железобетонная плита

4.Мастичная пароизоляция (битумная мастика)

5. Теплоизоляцинные плиты

7. Уклонозадающий слой из цементного раствора, плотностью 800

8.Наплавляемый кровельный ковер

Определение тепловой инерции ограждения. Для каждого слоя ограждения показатель тепловой инерции вычислим по формуле

D=Rs, (3.3)

где R – термическое сопротивление слоя ограждающей конструкции, определяемое по формуле (2.4) или (2.6); s – расчетный коэффициент теплоусвоения материала отдельного слоя ограждающей конструкции, определяемый по формуле (3.1) или (3.2).

Для многослойной ограждающей конструкции

D = D₁ + D₂ +...+ D_n, (3.4)

где D₁, D₂,..., D_n – расчетные значения тепловой инерции отдельных слоев ограждающей конструкции, определяемые по формуле (3.3).

.

Определение коэффициента теплоусвоения внутренней поверхности ограждения. На величину коэффициента теплоусвоения внутренней поверхности ограждения Y_int влияют только теплотехнические свойства материалов ограждения, расположенных в слое резких колебаний, для которого D=1.

Необходимо установить в каком слое, считая от внутренней поверхности ограждения, располагается граница слоя резких колебаний.

Показатель тепловой инерции первого слоя D₁1. Следовательно, слой резких колебаний полностью расположен в первом слое ограждения. На теплоусвоение внутренней поверхности ограждения материалы остальных слоев влияния не оказывают, и теплоусвоение внутренней поверхности ограждения Y_int будет равно коэффициенту теплоусвоения материала первого слоя s₁, т.е. Y_int =s₁.

Определение амплитуды колебаний температуры помещения. Амплитуду колебаний температуры воздуха в помещении можно рассчитать по формуле

A_t^des= m (t_int – t_ext)/ВR_о^r , (3.11)

где m – коэффициент неравномерности отопительного прибора.

Значение m принимается равным:

- при центральном отоп­лении – 0,1.

Величина В носит название коэффициента теплопоглощения поверхности ограждения:

В=1/(1/'_int +1/Y_int), (3.12)

где '_int — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м²·°С), равный 4,5 + _k;

_k — коэффициент конвективного теплообмена внутренней поверхности, Вт/(м²·°С), принимаемый равным для: внутреннего ограждения — 1,2; окна — 3,5; пола — 1,5; потолка — 3,5;

Расчетная амплитуда суточных колебаний результирующей температуры воздуха в помещениях жилых и общественных зданий A_t^des не превышает нормируемого значения A_t^req.

Расчет на теплоустойчивость в теплый период года не проводим, потому что средняя температура самого теплого месяца не превышает 21 ⁰С