- •Раздел III
- •3.1 Климат и архитектура
- •3.1.1 Основы архитектурно-строительной климатологии
- •3.1.2 Основные климатические характеристики, используемые в архитектурно-строительном проектировании
- •3.1.3 Климатическое районирование территории России
- •3.1.4 Микроклимат территорий застройки
- •3.1.5 Инсоляция помещений и территорий застройки
- •3.2 Основные положения теплотехнического проектирования ограждающих конструкций зданий
- •3.2.1 Физическая сущность процессов тепло-влагопередачи
- •3.2.2 Выбор концепции конструктивного решения наружных ограждений
- •3.2.3 Расчёт сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций в зимних условиях
- •3.2.4 Ограничение температуры и конденсации влаги на внутренней поверхности ограждающей конструкции
- •3.2.5 Тепловая инерция и аккумулирование тепла ограждающей конструкцией
- •3.2.6 Расчёт ограждающих конструкций на теплоустойчивость в летний период
- •Сбор исходных данных (к ним относятся параметры микроклимата и внешнего климата, теплотехнические показатели материалов, входящих в конструкцию, значения коэффициентов, входящих в формулы);
- •Определение расчетной амплитуды колебаний температуры внутренней поверхности Аτdes;
- •3.3 Влажностный режим ограждающих конструкций
- •3.3.1 Общие положения
- •3.3.2 Защита ограждающих конструкций от переувлажнения
- •3.4Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций
- •3.5 Естественное освещение помещений
- •Вопросы и задания для самоконтроля по материалу III раздела
3.4Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций
Воздухопроницание (фильтрация воздуха) через ограждения происходит под влиянием разности давлений на противоположных поверхностях ограждения эта разность возникает под действием теплового напора объёмной массы холодного воздуха которая больше объёмной массы тёплого воздуха и зависит от высоты помещения или здания. Кроме того разность давлений может возникнуть под действием ветра.
К наружным ограждениям предъявляют требования по ограничению количества холодного инфильтрующегося воздуха. Это требование должно удовлетворять следующему условию:
≥
, (3.36)
где и – фактическое и нормируемое значения сопротивления воздухопроницанию конструкции, м2*ч*Па/кг.
Нормируемое сопротивление воздухопроницанию наружного ограждения должно быть не менее значения
=
,
(3.37)
где
– разность давлений воздуха на наружной
и внутренней поверхностях ограждающей
конструкции, Па;
Gn – нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций, кг/(м2*ч), принимая по таблице 3.9.
Эта формула действительна только для глухих участков ограждения (без световых, балконных и других проёмов).
Величину Rades для многослойной ограждающей конструкции определяют по формуле
= Ra1+Ra2+…+Ran, (3.38)
где Ra1, Ra2, …Ran сопротивления воздухопроницанию конструктивных слоёв ограждения, м2*ч*Па/кг, принимаемые в соответствии с таблицей 3.10.
Если в конструкции ограждения имеется воздушная прослойка, вентилируемая наружным воздухом, то в этой формуле не должно учитываться сопротивление воздухопроницанию слоев, которые расположены между этой прослойкой и наружной поверхностью.
Таблица 3.9 – Нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций Gn
Ограждающие конструкции |
Воздухопрони-цаемостьGnкг/(м2-ч), |
Наружные стены, перекрытия и покрытия жилых, общественных, административных и бытовых зданий и помещений |
0,5 |
Наружные стены, перекрытия и покрытия производственных зданий и помещений |
1,0 |
Стыки между панелями наружных стен: жилых зданий; производственных зданий |
0,5 1,0 |
Входные двери в квартиры |
1,5 |
Окна и балконные двери жилых, общественных и бытовых зданий и помещений в переплетах: пластмассовых или алюминиевых; деревянных |
5.0 6.0 |
Окна, двери и ворота производственных зданий |
8,0 |
Окна производственных зданий с кондиционированием воздуха |
6,0 |
Зенитные фонари производственных зданий |
10,0 |
Входные двери в жилые, общественные и бытовые здания |
7,0 |
Разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, вызванная воздействием теплового напора и ветра, определяется по формуле
ext
–
int)
+ 0.03
extv2,
Па (3.39)
Где Н – высота здания (от уровня пола первого этажа до верха вытяжной шахты),м;
ext, int – удельный вес соответственно наружного и внутреннего воздуха, Н\м3, определяемый по формуле:
=
, (3.40)
где: t – расчётная температура воздуха: внутреннего (для определения int) – принимается по нормам проектирования соответствующих зданий;
наружного (для определения ext) – принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92;
v – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, повторяемость которых составляет 16% и более. Для типовых проектов скорость ветра vследует принимать 5м\сек, а в климатических подрайонах 1Б и 1Г – 8 м/сек.
Для окон, балконных дверей и фонарей нормируемая величина сопротивления воздухопроницанию Rareg определяется по формуле:
=
(
)2/3,
м2*ч*Па\кг (3.41)
где
,
р
–то же, что в формуле 3.37
ро= 10 Па – разность давления воздуха на наружной и внутренней поверхностях светопрозрачных ограждающих конструкциях, при которой определяется сопротивление воздухопроницанию .
Рассматривая воздухопроницаемость в отношении теплозащитных качеств ограждающих конструкций, необходимо помнить, что снижение воздухопроницаемости ограждений в зимний период является большим резервом снижения теплопотерь из помещений и зданий.
Таблица 3.10 – Сопротивление некоторых материалов и конструкций воздухопроницанию
Материалы и конструкции |
Толщина слоя, мм |
Сопротивление воздухопроницаниюRa, м2ч-Па/кг |
1 |
2 |
3 |
Бетон сплошной (без швов) |
100 |
19620 |
Известняк-ракушечник |
500 |
6 |
Кирпичная кладка из сплошного кирпича на цементно-песчаном растворе толщиной |
250 и более |
18 |
Кирпичная кладка из сплошного кирпича на цементно-песчаном растворе толщиной |
120 |
2 |
Кирпичная кладка из сплошного кирпича на цементно-шлаковом растворе толщиной |
120 |
1 |
Кладка из кирпича керамического пустотного на цементно-песчаном растворе толщиной |
120 |
2 |
Кладка из легкобетоных камней на цементно-песчаном растворе |
400 |
13 |
Продолжение таблицы 3.10 |
||
Листы асбестоцементные с заделкой швов |
6 |
196 |
Обшивка из обрезных досок, соединенных в шпунт |
20-25 |
1,5 |
Обшивка из досок двойная с прокладкой между обшивками строительной бумагой |
50 |
98 |
Обшивка из фибролита или из древесно-волокнистыхбесцементных мягких плит без заделки швов |
15-70 |
2,5 |
Обшивка из жестких древесно-волокнистых листов с заделкой швов |
10 |
3,3 |
Обшивка из гипсовой сухой штукатурки с заделкой швов |
10 |
20 |
Пенобетон автоклавный (без швов) |
100 |
1960 |
Пенобетон неавтоклавный |
100 |
196 |
Пенополистирол |
50-100 |
79 |
Плиты минераловатные жесткие |
50 |
2 |
Рубероид |
1,5 |
Воздухонепроницаемо |
Толь |
1,5 |
490 |
Штукатурка цементно-песчаным раствором |
15 |
373 |
Штукатурка известковая |
15 |
142 |
Керамзитобетон плотностью 900 кг/м3 |
|
|
То - же плотностью 1 100- 1 300 кг/м3 |
250-400 |
390-590 |
Сопротивление воздухопроницанию ограждающих конструкций рассчитывается следующим образом:
определяют разность давления воздуха р на наружной и внутренней поверхностях ограждающей конструкции по формуле 3.38
по таблице 3.9 устанавливает нормируемое значение воздухопроницаемости ограждений Gn для данного вида зданий с учётом района строительства;
определяют нормируемое сопротивление воздухопроницанию Rareg заполнений световых проёмов (окон, балконных дверей и фонарей) по формуле (3.37), а для других ограждающих конструкций – по формуле (3.41);
нормируемое сопротивление воздухопроницанию рассматриваемой конструкции Rareg сравнивают с фактическим сопротивлением воздухопроницанию рассматриваемой конструкции Rades, которая расчитывается по формуле 3.38.
Если ≥ , то рассматриваемая конструкция удовлетворяет нормируемым требованиям в отношении сопротивления воздухопроницанию. В случае если ≤ , то принимается другая конструкция, для которой ≥ .
