5.6. Нормирование сопротивления теплопередаче.

При проектировании наружных ограждений зданий необходимо знать минимальные значения (называемые нормативными), при которых ограждения оказываются удовлетворительными в теплотехническом отношении. Нормативные значения будут зависеть от назначения здания, его внутреннего теплового режима, климатических условий места строительства и разновидности ограждения.

За нормативное значение для наружных ограждений зданий принимают требуемое сопротивление теплопередаче , которое определяют с учетом санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к помещению здания; оно должно быть оптимальным с технико-экономической точки зрения.

Требуемое сопротивление теплопередаче (по санитарно-гигиеническим условиям) определяется по формуле

,

где – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху;

– расчётная температура внутреннего воздуха, °С;

- расчётная температура наружного воздуха, °С, принимают с учётом тепловой инерции D конструкций;

– нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции;

– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции Вт/( м² . К).

5.7. Теплоустойчивость ограждающих конструкций.

Ограждающие конструкции зданий (в условиях нестационарной теплопередачи) обладают теплоустойчивостью (свойство сопротивляться изменениям температуры наружного воздуха) и характеризуются показателям тепловой инерции D, который зависит от коэффициента теплоусвоения материала s и определяет выбор расчетной зимней температуры наружного воздуха.

D = = ,

где , – термическое сопротивление первого, второго и т.д. слоёв толщи ограждения, м² . К/Вт;

, – коэффициент теплоусвоения материала первого, второго и т.д. слоёв толщи ограждения, Вт/( м² . К); определяют при суточных колебаниях температуры (с периодом 24 ч.) по формуле

s = 0,51( )^0,5

где – теплопроводность материала;

– удельная массовая теплоёмкость;

– плотность материала.

5.7. Заключение.

Расчёт теплопередачи через наружные ограждающие конструкции зданий (с определением температур в любой точке слоя ограждения по его толщине) необходим для оценки тепловых режимов помещений, обеспечивающих требуемый микроклимат в них; для определения теплопотерь через ограждения при выборе мощности системы отопления зданий.

Полученные студентами сведения по теплопередаче через наружные ограждающие конструкции зданий различного назначения способствуют формирования знаний у них в сфере создания микроклимата в помещениях (с чётким пониманием значимости климатических параметров воздуха) и являются основой для изучения систем созданпя микроклимата в зданиях (в последующих дисциплинах по СВК).

Лекция №6: воздухопроницание ограждающих конструкций зданий.

План лекции:

1.Явление фильтрации воздуха через ограждение.

2. Воздухопроницаемость материалов.

3. Воздухопроницаемость ограждений.

4. Расчёт воздухопроницания через ограждения.

5. Заключение.

6.1. Явление фильтрации воздуха через ограждения.

Физическая сущность явления фильтрации.

При разности давления воздуха с одной и другой стороны ограждения через него может проникать воздух в направлении от большего давления к меньшему. Это явление называется фильтрацией:

- инфильтрация – движение наружного воздуха в помещении;

- эксфильтрация – движение воздуха наружу.

Свойство ограждения или материала пропускать воздух называется воздухопроницаемостью.

Причины фильтрации.

Разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждений возникает под действием двух факторов:

1) вследствие разности плотностей (и температур) наружного и внутреннего воздуха (гравитационное давление);

2) под влиянием ветра (ветровое давление).

Гравитационное давление (тепловой напор).

В зимнее время наружный воздух имеет большую плотность (из-за низкой температуры) чем воздух в помещении (с более высокой температурой). Разность плотностей воздуха создает разность его давлений (см. рисунок).

Если в отапливаемом помещении с двумя наружными стенами пол и потолок будут воздухонепроницаемыми, то через нижнюю половину наружных стен воздух будет проникать внутрь здания, а через верхнюю половину – уходить из него. На середине высоты помещения разность давлений воздуха (нейтральная плоскость). Разность давлений имеет максимальное значение у пола и под потолком. В некотором сечении а-а, отстоящим от нейтральной плоскости на расстоянии h величина составит

,

где и - плотности наружного и внутреннего воздуха, кг/м³;

= 9,81 м/с² – ускорение свободного падения (сила тяжести).

Для указанного на рисунке помещения максимальная величина гравитационного давления определится по формуле:

,

где Н – высота помещения, м.

Из приведённых формул видно, что величина теплового напора возрастает с увеличением высоты помещения и с повышением разности температур внутреннего и наружного воздуха.