§ 19. Определение сопротивления ограждения теплопередаче

При изучении процесса перехода тепла через ограждение от внутреннего воздуха к наружному следует различать три этапа: тепловосприятие, теплопроницание через ограждение и теплоотдачу. На каждом этапе возникают термические сопротивления, складывая которые, получим сопротивление теплопередаче однородного ограждения:



Фото формул 9 и 10

При пользовании формулами (9) и (10) необходимо иметь в виду, что толщина слоев б должна измеряться в метрах.
Пример 1. Определить сопротивление теплопередаче Во наружной стены жилого дома в Москве, выполненной из керамзитобетонных панелей толщиной 30 см, оштукатуренной с внутренней стороны цементно-песчаным раствором и с наружным фактурным слоем из того же раствора, толщина слоев 1,5 см.
Объемная масса керамзитобетона :



По табл. прим. 2, приведенной в СНиПИ-А 7—71 (графа Б), или по приложению 1 учебника находим:



Фото таблицы 2

Вычисленное по формулам (9) и (10) значение сопротивления теплопередаче R0 должно быть не меньше нормативного требуемого



Это сопротивление зависит от климатических условий, назначения помещения, его температурно-влажностного режима и степени массивности ограждения.
Если внутри ограждения имеются воздушные прослойки, то в этом случае сопротивление теплопередаче ограждения определяют по следующей формуле:



Фото таблицы 3

Величины термического сопротивления воздушных прослоек различной толщины приведены в табл. 3. Данные этой таблицы показывают, что с увеличением толщины прослойки термическое сопротивление возрастает незначительно; поэтому выгоднее делать несколько узких прослоек, чем одну широкую.

Когда же ограждения воздухопроницаемы, в воздушных прослойках происходит значительное движение воздуха, которое увеличивает их теплопроводность. В связи с этим термическое сопротивление вертикальных прослоек, расположенных близ наружной поверхности неоштукатуренных кирпичных стен, выполненных с расшивкой швов, рекомендуется уменьшить вдвое по сравнению с данными табл. 3.

Если расшивка швов в кирпичных стенах не произведена, термические сопротивления воздушных прослоек по сравнению с величинами, указанными в табл. 3, иногда снижаются в 5—10 раз вследствие понижения температуры воздуха в прослойке до величин, близких к температуре наружного воздуха, и почти полной утраты теплозащитных свойств наружным слоем ограждения. Поэтому неоштукатуренные кирпичные стены с воздушными прослойками можно возводить только при тщательной расшивке швов наружной поверхности стены, а в районах с сильными ветрами стены необходимо обязательно штукатурить снаружи.

Для ограждений, в которых материал неоднороден как в параллельном, так и в перпендикулярном направлении к тепловому потоку (например, в облегченных кирпично-бетонных стенах, в стенах из пустотелых камней и др.), термическое сопротивление определяют приближенно как среднее значение. Для этого ограждение разрезают сначала плоскостями, параллельными направлению теплового потока, на отличающиеся один от другого в теплотехническом отношении участки, состоящие из одного или нескольких слоев.
Среднее термическое сопротивление ограждения при разрезке ограждения параллельными плоскостями отдельных участков по поверхности ограждения.

Затем плоскостями, перпендикулярными к направлению теплового потока, ограждение разрезают на характерные слои, которые могут состоять или из одного или из различных материалов.
Термическое сопротивление однородных слоев вычисляют по формуле (10), а термическое сопротивление слоев неоднородных — по формуле (12). Термическое сопротивление ограждения при разрезке его перпендикулярными плоскостями R1 получается как сумма термических сопротивлений отдельных слоев. После получения величин R и Rх действительное термическое сопротивление ограждения вычисляют по приближенной формуле (13).



Фото Рис. 11. Вертикальный разрез кирпично-бетонной стены

Пример 2. Определить сопротивление теплопередаче кирпично-бетонной стены, изображенной на рис. 11. Кирпич — обыкновенный глиняный, обожженный, шлакобетон с объемным весом 1400 кг/м3, кладка — на тяжелом растворе.

В данной стене материал неоднороден как в направлении параллельном, так и в направлении, перпендикулярном тепловому потоку, поэтому расчет необходимо производить указанным выше образом. Коэффициенты теплопроводности материалов стены по таблице СНиП принимаем: для кирпичной кладки из обыкновенного глиняного обожженного кирпича на тяжелом растворе А,=0,70, для шлакобетона с объемным весом 1400 кг/л«3 Х=0,55. Плоскостями, параллельными тепловому потоку, разрезаем стену на 3 участка (см. римские цифры на рис. 11). Расчет ведем на полосу стены шириной 1 м в плане и 0,45 м по высоте.

Плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, разрезаем стену на четыре слоя (см. арабские цифры на рис. 11). Определим по формуле (5) термическое сопротивление слоев 1 и 4: По формуле (12) получим


Фото формулы 12

Термическое сопротивление стены по формуле (13) будет равно


Фото формулы 13

Общее сопротивление теплопередаче в град-м2-ч/ккал составит Во = 0,133 + 0,797 + 0,050 = 0,98.

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

далее: Расчет температуры в ограждениях