17. О собенности теплопередачи через воздушные прослойки

Особенности теплопередачи через воздушные прослойки:

1) Для воздушных прослоек нет прямой зависимости между толщиной и её термическим сопротивлением

2) При увеличении толщины воздушной прослойки δ коэффициент передачи тепла конвекцией α

Передача тепла через воздушную прослойку: 1 – путем конвекции; 2 – путем теплопроводности; 3 – путем излучения.

возрастает,
а при δ < 5 мм ⇒ α = 0

3) Можно ввести эквивалентный коэффициент теплопроводности воздушной прослойки:

! Только для замкнутых

прослоек

Для практических расчетов:

Толщина воздушной прослойки, м	Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки RТ, м2C/Bт
	горизонтальной, при потоке тепла снизу вверх, и вертикальной			горизонтальной, при потоке тепла сверху вниз
	при температуре воздуха в прослойке
	положительной	отрицательной	положительной		отрицательной
0,01	0,13	0,15	0,14		0,15
0,02	0,14	0,15	0,15		0,19
0,03	0,14	0,16	0,16		0,21
0,05	0,14	0,17	0,17		0,22
0,10	0,15	0,18	0,18		0,23
0,15	0,15	0,18	0,19		0,24
0,20–0,30	0,15	0,19	0,19		0,24
Примечание — При оклейке одной или обеих поверхностей, ограничивающих воздушную прослойку, алюминиевой фольгой термическое сопротивление следует увеличивать в 2 раза.

Доля участия каждого из элементарных процессов теплопередачи иллюстрируется данными:

Плотность теплового потока, проходящего через вертикальные воздушные прослойки, при разности температур на поверхности 5 ^оС

-- увеличение толщины воздушной прослойки мало влияет на уменьшение количества тепла, проходящего через прослойку;

-- основная доля тепла, проходящего через прослойку, передается излучением;

-- максимальная доля передачи тепла конвекцией составляет всего 20%

-- толстые прослойки следует заполнять материалами с малой теплопроводностью. Например с толщины 5 см и более

-- прослойки более 20 см нерациональны с энергетической точки зрения

17. Воздухопроницаемость ОК: особенности, тепловой напор, ветровой напор

Воздушный режим здания зависит от воздухопроницаемости наружных и внутренних ОК. В большинстве случаев полную герметичность обеспечить технически невозможно.

Температурное поле и теплотехнические качества ОК могут значительно измениться при совместном действии процессов передачи тепла и фильтрации воздуха через ОК, так как часть тепла расходуется на нагрев проникающего холодного воздуха.

Воздухопроницаемость определяется:

• структурой материалов;

• плотностью и герметичностью стыков сборных элементов (блоков, панелей, кирпичной кладки);

• плотностью и герметичностью окон, фонарей, наружных дверей.

Направление воздушных потоков у стен многоэтажных панельных зданий

1 – поток воздуха у наружной стены

2 – сквозная фильтрация через стыки

Тепловой напор

Воздухопроницание (фильтрация воздуха) через ОК происходит под влиянием разности давлений на противоположных поверхностях ОК.

Разность давлений возникает под действием:

1. р азности температур (тепловой напор). Тепловой напор зависит от высоты (чем больше высота, тем больше тепловой напор) и возникает из-за разности плотностей холодного (наружного) и теплого (внутреннего воздуха);

2. ветра (ветровой напор).

3. В нижней части здания холодный воздух через щели, неплотности и поры в ОК проникает внутрь здания (приток – инфильтрация), в верхней выходит из здания (вытяжка -- эксфильтрация). Между этими зонами расположена нейтральная зона – условная горизонтальная плоскость, для которой разность давлений и, соответственно, фильтрация отсутствуют

4. Можно построить эпюру:

Тепловой напор определяется разностью плотностей холодного наружного и теплого внутреннего

в оздуха:

h – расстояние по вертикали от

нейтральной поверхности

удельный вес наружного и внутреннего воздуха, соответственно, Н/м³

Ветровой напор

Давление ветра, которое он оказывает на плоскость, перпендикулярную его направлению, Па:

υ – скорость ветра, м/с

Давление на ОК будет составлять только часть от ветрового напора, в зависимости от аэродинамических коэффициентов и высоты:

с_н, с_п – аэродинамические коэффициенты, соответственно, наветренной и подветренной поверхностей ОК здания, принимаемые по СНиП 2.01.07;

Для прямоугольных зданий с_н = 0,8; с_п = –0,4

k – коэффициент, учитывающий изменение давления ветра от высоты