Geum.ru

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Методическое пособие - Строительство

Другие методички по предмету Строительство

?и (1 килокалория в час).

 

, (2)

где ? - толщина ограждения, м;

? - коэффициент теплопроводности, Вт/моС.

Чем больше термическое сопротивление ограждающей конструкции, тем лучше её теплозащитные свойства. Из формулы (2) видно, что для увеличения термического сопротивления R необходимо либо увеличить толщину ограждения ?, либо уменьшить коэффициент теплопроводности ?, то есть использовать более эффективные материалы. Последнее более выгодно из экономических соображений.

2. Теплопередача в однородном ограждении при установившемся потоке тепла

 

Представим себе условную ограждающую конструкцию, состоящую из однородного материала, через которую в холодное время года проходит постоянный тепловой поток. В этом случае график распределения температуры внутри ограждения выглядит следующим образом (рис. 1).

 

Рис. 1. Распределение температур в однородной ограждающей конструкции при постоянном тепловом потоке

 

При передаче тепла через ограждающую конструкцию происходит падение температуры от tв до tн. При этом общий температурный перепад tв- tн состоит из суммы трех температурных перепадов:

  1. температурный перепад tв-?в возникает из-за того, что температура внутренней поверхности ограждения ?в всегда на несколько градусов ниже, чем температура воздуха в помещении tв;
  2. ?в-?н - температурный перепад в пределах толщины ограждающей конструкции;
  3. ?н-tн - температурный перепад, возникающий вследствие того, что температура наружной поверхности ограждения ?н несколько выше температуры наружного воздуха tн.

Каждый из этих температурных перепадов вызван конкретным сопротивлением переносу тепла:

  1. перепад tв-?в - сопротивлением тепловосприятию внутренней поверхности ограждения Rв;
  2. перепад ?в-?н - термическим сопротивлением конструкции Rк;
  3. перепад ?н-tн - сопротивлением теплоотдаче наружной поверхности ограждения Rн.

Сопротивления тепловосприятию и теплоотдаче иногда называют сопротивлениями теплообмену; они имеют такую же размерность, как и термическое сопротивление, т. е. м2 оС/Вт.

Общее (приведенное) термическое сопротивление однослойной ограждающей конструкции Ro, м2 оС/Вт, равно сумме всех отдельных сопротивлений, т. е.

 

, (3)

 

где ?в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2оС), определяемый по табл. 4* [1], см. также табл. 5 настоящего пособия;

?н - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2оС), определяемый по табл. 6* [1], см. также табл. 6 настоящего пособия;

Rк - термическое сопротивление однослойной конструкции, определяемое по формуле (2).

3. Термическое сопротивление многослойной конструкции

 

Однослойные ограждающие конструкции в строительстве практически не применяются. Например, кирпичная стена должна иметь хотя бы внутренний штукатурный слой из цементно-песчаного раствора, к тому же в связи с возросшими теплотехническими требованиями в конструкцию стены обязательно вводится слой эффективного утеплителя. Конструкции, состоящие из нескольких слоев разнородных материалов, называют многослойными. Многослойные конструкции могут быть двух основных типов:

  1. многослойные конструкции с последовательно расположенными однородными слоями (например, трёхслойная железобетонная панель на гибких связях с эффективным утеплителем);
  2. неоднородные многослойные ограждающие конструкции (например, каменная стена облегченной кладки с теплоизоляционным слоем и кирпичными ребрами жесткости).

В курсовом проектировании достаточно уметь выполнять расчет для первого типа конструкций. Расчет конструкций второго типа более трудоемок и, в случае необходимости, может быть выполнен по СНиП II-3-79*.

Термическое сопротивление Rк, м2оС/Вт, многослойной конструкции с последовательно расположенными однородными слоями равно сумме термических сопротивлений всех ее слоев.

 

Rк = R1 + R2 +…+ Rn+ Rвп , (4)

 

где n - количество слоёв в многослойной конструкции;

R1, R2,…Rn - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м2оС/Вт, определяемые по формуле (2);

Rвп - термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки (если она есть), принимаемое по прил. 4 [1] (см. табл. 1).

 

Таблица 1. Термическое сопротивление замкнутых воздушных прослоек (по прил. 4 СНиП II-3-79*)

Толщина Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки Rвп, м2 оС/Втвоздушной прослойки,горизонтальной при потоке тепла снизу вверх и вертикальнойгоризонтальной при потоке тепла сверху внизмпри температуре воздуха в прослойкеположительнойотрицательнойположительнойотрицательной0,010,130,150,140,150,020,140,150,150,190,030,140,160,160,210,050,140,170,170,220.10,150,180,180,230,150,150,180,190,240,2-0,30,150,190,190,24

4. Требуемое сопротивление теплопере?/p>