19

Солодченкова Т. Б.

Тема 5. Формирование теплового климата и микроклимата

§ 5.1. Этапы теплотехнического проектирования зданий

Формирование микроклимата

Теплотехнического проектирования помещений – это определение требований микроклимату, т. е. к внутренней температуре и влажности.

Микроклимат можно регулировать 2 способами.

1. архитектурно-планировочным и строительным проектированием,

2. применением искусственных способов климатизации.

Первый метод предусматривает наилучшее использование природных ресурсов (солнца, ветра) и выбор материала ограждающих конструкций (стен, перекрытий, полоа). Разные материалы имеют различные теплопродность, воздухопроницаемость, гигроскопичность. Значения теплопроводности строительных материалов зависят от объёмной массы (плотности), поэтому меняются в широких пределах.

Материал	Теплопроводность	Объёмная масса
Гранит	2,2	2,3
Железобетон	1,5	2,2
Кладака из полнотелого глиняного кирпича	0,7	1,6
Дуб (при влажности 6 – 8 %) - поперёк волокна - вдоль волокна	-0,2 -0,4	0,8
Сосна (при влажности 6 – 8 %) - поперёк волокна - вдоль волокна	-0,1 -0,3	0,5
Газобетон искусственный	0,2 - 0,3	0,8 – 0,9

Второй метод предусматривает применение отопления, вентиляции, кондиционирования внутреннего воздуха.

Микроклимат формируется воздушным и тепловым режимами. Воздушный режим характеризуется температурой, влажностью и скоростью движения воздуха. Сочетание этих факторов оказывает физиологическое воздействие на человека. Радиационный режим характеризуется теплообменом между человеком и ограждением, а также при открытых проёмах – между человеком и наружным пространством.

§ 5.2. Распространение тепла в ограждающих конструкциях

5.2.1. Теплообмен

Распространение тепла от зоны с высокой температурой к зоне с низкой температурой называют теплообменом.

Существуют три типа теплообмена:

1. теплопроводность,

2. конвекция,

3. излучение.

Первый тип характерен для ограждений из твёрдых материалов и подчиняется закону Фурье. Передаваемое количество теплоты, передаваемое через плоскую стенку при стационарном потоке тепла, равно (рис.)

,

.

Коэффициент теплопроводности () зависит от средней плотности материала, его химико-мнералогического состава и влажности: Значение  увеличивается и при возрастании плотности материала, и при возрастании влажности. Последнее свойство значительно снижает теплозащитные свойства ограждения, особенно в первые годы, когда велика строительная влажность ограждения.

Второй тип теплообмена происходит:

а) между неравномерно нагретыми частями газа, если слои газа движутся относительно друг друга,

б) между неравномерно нагретыми частями жидкости, слои жидкости движутся относительно друг друга,

в ) между неравномерно нагретыми газом и твёрдым телом, если газ циркулирует относительно твёрдого тела (рис.)

г) между неравномерно нагретыми газом и жидкостью, если газ движется относительно жидкости,

д) между неравномерно нагретыми жидкостью и твёрдым телом, если жидкость омывает поверхность тела.

Третий тип теплообмена происходит без непосредственного контакта тел 9веществ), обменивающихся энергией, и состоит в испускании и поглощении ими энергии электромагнитного излучения. Например, лучистый теплообмен от Солнца к поверхности Земли. В случае теплообмена излучением значение Q₃ зависит от разности температур излучающего и поглощающего тел, площади излучения и времени теплообмена.

Все три типа теплообмена в ограждающих конструкциях и зданиях взаимосвязаны. В ограждениях из плотных материалов преобладает теплопроводность. В пустотных ограждениях с воздушными прослойками (двойное остекление, слоистые стены) преобладает теплообмен конвекцией и излучением.