§ 18. Показатели теплотехнических свойств ограждения

Количество тепла Q, ккал *, проходящего через плоскую стенку, ограниченную двумя параллельными плоскостями, определяют по формуле (1):



Фото формул 1, 2, 3

Когда тепловой поток, проходящий через ограждение, не изменяется во времени (по величине и направлению), то в этом случае тепловой режим называют стационарным.
Коэффициент теплопроводности X характеризует способность ограждения проводить тепло в условиях стационарного теплового режима. Если из формулы (3) определить X, то получим



Фото формулы 1

Величина коэффициента теплопроводности в основном зависит от объемного веса, влажности и природы материала. Чем меньше объемная масса материала и, следовательно, чем больше в нем пор, заполненных воздухом, являющимся плохим проводником тепла, тем меньше и его коэффициент теплопроводности. Однако прямой пропорциональности между объемной массой и теплопроводностью нет, так как на теплопроводность существенно влияют природа материала и характер его структуры.

Заметно влияет на величину коэффициента теплопроводности влажность материала ограждения: с повышением ее резко увеличивается коэффициент теплопроводности. Это объясняется тем, что вода, заполняющая поры материала, имеет коэффициент теплопроводности в 25 раз больший, чем неподвижный воздух.

Влияние температуры материала на изменение коэффициента теплопроводности при ограниченных перепадах температуры (порядка 50—60°) невелико и поэтому в строительной практике обычно не учитывается.

Значения коэффициентов теплопроводности приведены в СНиП 11-А. 7—71 для сухих и нормальных условий эксплуатации в зависимости от влажности помещений, а также влажностной характеристики района строительства. Режим помещений в холодное время года может быть сухой, нормальный, влажный или мокрый. Климат района строительства по влажностной характеристике бывает сухой, нормальный или влажный (см. карту гл. СНиП П-А. 7-71).

Условия эксплуатации считаются сухими, если влажностный режим помещения сухой, а климат тоже сухой или даже нормальный, или когда режим помещения нормальный, но климат сухой. В остальных случаях условия эксплуатации считаются нормальными.

Расчетные величины коэффициента теплопроводности следует повышать на 10% для наружных ограждений конструкций, выполняемых из медленно высыхающих материалов (например, стены из золобетона, газозолобетона, бетона с перлитом и т. п.).

При расчетах теплозащитных свойств ограждений удобно пользоваться величиной термического сопротивления, выражаемого через разность температур на одной и из другой поверхностях ограждения, при которой тепловой поток 1 м2 ограждения равен 1 ккал/ч.

Термическое сопротивление Д однородного ограждения или отдельного слоя многослойного ограждения определяют в град -мг- ч/ккал во формуле



Фото формулы 5

Чем больше величина термического сопротивления, тем лучше теплозащитные свойства ограждения. Из формулы (5) видно, что для увеличения термического сопротивления И необходимо или увеличить толщину ограждения б, или уменьшить коэффициент теплопроводности К. В целях экономии материалов выгоднее применять такие из них, которые имеют малые коэффициенты теплопроводности. При этом, разумеется, должны быть соблюдены условии необходимой прочности ограждения и необходимые его эксплуатационные качества.



Фото формулы 6

При переходе теплового потока через ограждение от внутренней его поверхности к наружной происходит падение температуры, которое вызывается термическим сопротивлением ограждения. При переходе тепла через ограждение температура понижается не только в материале, но и около его поверхностей. Это свидетельствует о наличии сопротивления потоку тепла при переходе от внутреннего воздуха на внутреннюю поверхность ограждения, а также при отдаче тепла от наружной поверхности наружному воздуху.



Фото формул 7 и 8

Величины тепловосприятия и теплоотдачи зависит от излучения, конвекции и геометрической формы поверхностей конструкции.

Наибольшее влияние на величину коэффициента теплоотдачи оказывает скорость ветра, а на величину коэффициента тепловосприятия — температуры внутреннего воздуха и внутренней поверхности ограждения, а также интенсивность излучения поверхностей. Для практических теплотехнических расчетов принимают значения сопротивлений и коэффициентов теплоперехода, приведенные в табл. 2.



Фото таблицы 2

Отрывок из книги Сербинович П. П. "Архитектура гражданских и промышленных зданий. Гражданские здания массового строительства". Учебник для строительных вузов.

далее: Определение сопротивления ограждения теплопередаче