Тепловой режим здания

Для однослойного ограждения его сопротивление теплопередаче R₀, м² °С/Вт, определяется по формуле:

R₀ = , (9)

а для многослойного соответственно:

R₀ = , (10)

где - коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, принимаемый по таблице 4 (СНиП П-3-79);

R_k (1,2,3,...п) - термическое сопротивление ограждающей конструкции, м² °С/Вт определяемое:

однородной (однослойной) - по формуле

R = (11),

многослойной - R_к = , (12)

... п - толщина слоя, м;

... п - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/м °С, принимаемый по приложению 3 (СНиП П-3-79);

- коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, Bт/м² °С, принимаемый по таблице 6 (СНиП П-3-79).

Общее сопротивление теплопередаче ограждения во всех случаях должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче R^ТР₀, определяемого по формуле

R = , (13),

где n - коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций относительно к наружному воздуху по таблице 3 (СНиП П-3-79);

t_b - расчетная температура внутреннего воздуха, °С, принимаемая согласно ГОСТ 12.1.005-76 и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений;

t_n - расчетная зимняя температура наружного воздуха, °C принимая по таблице 4 (СНиП 2.01.01.-82) с учетом тепловой инерции D ограждающих конструкций по таблице 5 (СНиП 2.01.01.-82);

- нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемой по таблице 2 (СНиП П-3-79).

Тепловая инерция D ограждающей конструкции определяется по формуле

D = R₁ S₁+ R₂ S₂+ R₃ S₃+ +R_n S_n, (14)

где R_1,2....п - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м² °С/Вт;

S_1,2.....п - расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м² °С).

В зависимости от величины тепловой инерции D различают ограждения:

- безинерционные (D до 1,5);

- малоинерционные (D = 1,5 - 4);

- средней инерции (D = 4 - 7);

- большой инерции (D больше 7).

При расчете ограждающих конструкций возникает необходимость знать температуру в любой точке плоскости сечения ограждения. При стационарном тепловом потоке ее можно определять аналитическим и графическим методом. Аналитический метод более сложен и выходит за рамки программы учебной дисциплины. А при графическом методе (рисунок 3) температуру в толще ограждения определяют в последовательности:

- задаются масштабом температур, размещая его вертикально;

- на горизонтальной оси - оси нулевых температур, откладывают последовательно в выбранном масштабе все термические сопротивления ограждения, начиная с R_b так, чтобы сумма всех отрезков составила в том же масштабе общее сопротивление теплопередаче R₀;

- проводят через полученные на горизонтальной оси точки вертикальные линии и на крайних откладывают значения t_b и t_n. Полученные точки соединяют прямой. Точки пересечения прямой с вертикальными линиями соответствуют температуре на границах слоев ограждения;

- выполняют схему конструкции ограждения вмасштабе толщины (линейном) и соединяют прямыми точки, соответствующие температурам на границах слоев.

Наклон полученной ломаной линии перепада температур в конструкции ограждения характеризует теплоизоляционные свойства ее слоев – больше в слоях малотеплопроводного материала, и наоборот.

Существенное влияние на теплотехнические качества оказывает влажностный режим ограждающих конструкций. Повышение влажности приводит к ухудшению их качеств. Входе эксплуатации здания необходимо обеспечивать требуемый влажностный режим ограждающих конструкций, который зависит отколичества влаги в воздухе.

Рисунок 3 - Графический метод расчета и распределения температуры в ограждающей конструкции стены

Степень насыщенности воздуха влагой выражают относительной влажностью j – отношением действительной упругости водяного пара е к его максимальной упругости при данной температуре,

j = · 100%, (15)

В зависимости от величины относительной влажности при определенных значениях его температуры, различают режимы зданий сухой, нормальный, влажный и мокрый, а от влажности воздуха в районе строительства – зоны влажности – сухую, нормальную и влажную. От совокупности этихфакторов принимаются условия эксплуатации ограждающих конструкций (А и Б).

Вопросы для самопроверки:

1. Виды теплообмена.

2. Этапы передачи тепла.

3. Тепловой расчет ограждающих конструкций. Назначение и методы.

4. Аналитический метод теплотехнического расчёта ограждающей конструкции.

5. Графический метод теплотехнического расчёта ограждающей конструкции.