4. Теплопроводность при фильтрации воздуха

Фильтрирующийся через ограждение воздух, очевидно будет изменять температуру внутри конструкции. Условная картина такого изменения в однородном однослойном ограждении, вычерченном в масштабе термических сопротивлений представлена на рис. 7.4.

τ_в эксфильтрация

инфильтрация τ_н

Рис. 7.4 – Схема распределения температур в толще ограждения при инфильтрации и эксфильтрации воздуха

При отсутствии фильтрации через ограждение согласно закону Фурье проходит количество тепла , а изменение количества тепла может быть представлено как

. (7.15)

Если считать, что изменение происходит из-за затрат тепла на согревание фильтрирующегося воздуха на величину dt, то можно записать

. (7.16)

Приравняв, правые части в формулах (7.15) и (7.16), получим

= 0. (7.17)

Здесь с – удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг∙^оС). Количество фильтрирующегося воздуха может быть найдено как , кг/м².

Для изображенного на рис. 7.4 ограждения уравнение (7.17) имеет вид

. (7.18)

Решение данного дифференциального уравнения позволяет найти температуру (τ_х) на расстоянии х от внутренней поверхности (если известно общее сопротивление R_o и термическое сопротивление R_x) по формуле

. (7.19)

Сопротивление теплопередаче с учетом инфильтрации, , находится как

. (7.20)

В некоторых случаях сопротивление теплопередачи за счет инфильтрации может быть снижено на 10 – 20%, что указывает на важность такого рода проверочного расчета.

Литература

1. Реттер Э.И. Аэродинамическая характеристика промышленных зданий. – Челябинск. 1959. - 203 с.

2. СНиП II-3-79**  Строительная теплотехника, Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстоя СССР, 1986. - 32с.

3. ДСТУ Б.В.2.6-23-2001. Блоки віконні. Загальні технічні умови. – Київ. Укрархбудінформ. 2001. - 42 с.

4. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. - М.: Стройиздат,1982.

Лекция 8 Влажностный режим ограждений

1. Виды влаги

При эксплуатации зданий необходимо учитывать влажностное состояние конструкций, которое зависит от вида влаги. Рассматривают пять основных видов влаги.

1. Технологическая (строительная) – попадает в ограждение при строительстве (например, мокрые процессы кирпичной кладки, штукатурные работы и т.п.). Ее количество регламентируется ДСТУ на проведение соответствующих работ. Как правило за первые два года эксплуатации за счет усиленного обогрева помещений удается привести ограждение до нормативного влажностного состояния. Допускается некоторое превышение влагосодержания материала ( , %) утеплителя внутри многослойной конструкции.

2. Атмосферная - выпадающая на наружных поверхностях ограждений в виде косого дождя, инея. За счет конструктивных решений карнизов, водосливов в окнах, отмостки у зданий удается предотвратить попадания этого вида влаги в ограждение.

3. Грунтовая – всасываемая капиллярами фундаментов и стен после утраты непроницаемости гидроизоляции. В неблагоприятных случаях такая влага может подниматься по стене на 2 – 4 м, что приводит к снижению теплозащитных свойств материала, появлению сырости на внутренних поверхностях, почернению и образованию грибков и т.п.

4. Конденсационная – увлажняющая внутреннюю поверхность в помещениях с повышенной влажностью.

5. Парообразная – диффундирующая (проникающая) сквозь ограждения отапливаемых помещений и при неблагоприятных условиях конденсирующая в их толще.

Первые три вида влаги учитываются при конструктивном решении здания, влияние последних двух определяются специальными расчетами.