При проектировании наружных ограждающих конструкций зданий, эксплуатируемых в южных районах со среднемесячной температурой июля + 21 оС и выше, с целью защиты помещений зданий от перегрева за счет воздействия на них высокой температуры наружного воздуха и солнечного облучения (инсоляции) необходимо проводить расчет теплоустойчивости ограждающих конструкций. С этой целью определяется расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций (наружных стен, перекрытий и покрытий), , оС, которая не должна быть более нормируемой амплитуды колебания температуры внутренней поверхности ограждения , оС, т.е. ≤ .
Нормируемая величина амплитуды колебаний на внутренней поверхности ограждающей конструкции , оС, определяется по формуле
= , (2.78)
где - средняя месячная температура наружного воздуха за июль, оС принимаемая по табл. 3 СНиП 23-01-99*.
Расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции , оС, определяется по формуле
|
|
= , (2.79)
где ν - величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции;
- расчетная амплитуда колебаний наружного воздуха, оС, определяется по формуле
= 0,5 + , (2.80)
где - максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле, оС, принимаемая по таблице 2 СНиП 23-01-99*;
- коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности, принимаемый по табл. 2.26.
Таблица 2.26
Коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности ограждающей конструкции
№ п.п. | Материал наружной поверхности ограждающей конструкции | Коэффициент поглощения солнечной радиации, |
Алюминий | 0,5 | |
Асбестоцементные листы | 0,65 | |
Асфальтобетон | 0,9 | |
Бетоны | 0,7 | |
Дерево неокрашенное | 0,6 | |
Защитный слой рулонной кровли из светлого гравия | 0,65 | |
Кирпич глиняный красный | 0,7 | |
Кирпич силикатный | 0,6 | |
Облицовка природным камнем белым | 0,45 | |
Окраска силикатная темно-серая | 0,7 | |
Окраска известковая белая | 0,3 | |
Плитка облицовочная керамическая | 0,8 | |
Плитка облицовочная стеклянная синяя | 0,6 | |
Плитка облицовочная белая и палевая | 0,45 | |
Рубероид с песчаной посыпкой | 0,9 | |
Сталь листовая, окрашенная белой краской | 0,45 | |
Сталь листовая, окрашенная темно-красной краской | 0,8 | |
Сталь листовая, окрашенная зеленой краской | 0,6 | |
Сталь кровельная оцинкованная | 0,65 | |
Стекло облицовочное | 0,7 | |
Штукатурка известковая темно-серая или терракотовая | 0,7 | |
Штукатурка цементная светло-голубая | 0,3 | |
Штукатурка цементная темно-зеленая | 0,6 |
, - соответственно максимальное и среднее значения суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной), Вт/м2, принимаемые для наружных стен, как для вертикальной поверхности западной ориентации, а для покрытий – как для горизонтальной поверхности согласно табл. 2.27.
|
|
Таблица 2.27
Максимальное и среднее значения суммарной солнечной радиации
(прямая и рассеянная) при ясном небе в июле.
Градусы с.ш. | Ориентация поверхности | Суммарная солнечная радиация, Вт/м2 | |
максимальная | средняя | ||
Горизонтальная | |||
Западная | |||
Горизонтальная | |||
Западная | |||
Горизонтальная | |||
Западная | |||
Горизонтальная | |||
Западная | |||
Горизонтальная | |||
Западная | |||
Горизонтальная | |||
Западная | |||
Горизонтальная | |||
Западная | |||
Горизонтальная | |||
Западная | |||
Горизонтальная | |||
Западная | |||
Горизонтальная | |||
Западная | |||
Горизонтальная | |||
Западная |
- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции по летним условиям, Вт/(м2 ∙оС), определяется по формуле
= , (2.81)
где - минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16% и более, принимаемая согласно табл.2 СНиП 23-01-99*, но не менее 1м/с.
Величину затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции , состоящих из однородных слоев, определяют по формуле с порядком нумерации слоев в ограждении от внутренней поверхности к наружной
= , (2.82)
где – тепловая инерция ограждающей конструкции;
, ,… – расчетные коэффициенты теплоусвоения материалов отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2·оС);
, ,..., , – коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2·оС);
, – соответственно коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2·оС); принимаются по табл.2.1 и 2.2;
Для определения коэффициентов теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции , Вт/(м2∙оС), необходимо предварительно определить тепловую инерцию () каждого слоя ограждения.
Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя , Вт/(м2∙оС), с тепловой инерцией ≥ 1 следует принимать равным расчетному коэффициенту теплоусвоения () материала этого слоя конструкции.
При значении тепловой инерции < 1 коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя определяются расчетным путем, начиная с первого слоя (считая от внутренней поверхности ограждения):
а) для первого слоя – по формуле
= , (2.83)
б) для i- го слоя – по формуле
= , (2.84)
где , – термические сопротивления соответственно первого и i -го слоев ограждающей конструкции, (м2∙оС)/Вт;
, – расчетные коэффициенты теплоусвоения материала соответственно первого и i -го слоев, Вт/(м2 ·оС);
– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(м2 ·оС);
, ,..., – коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности соответственно первого, -го и ( -1)-го слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2 ·оС).
Если ≤ A , то ограждающая конструкция удовлетворяет требованиям норм по теплоустойчивости.
При проектировании ограждающих конструкций с учетом их теплоустойчивости следует руководствоваться следующими положениями:
- в двухслойных конструкциях необходимо более теплоустойчивый слой располагать изнутри, так как это способствует увеличению величины затухания амплитуды температуры наружного воздуха;
- воздушные прослойки увеличивают теплоустойчивость ограждающих конструкций, но при этом в замкнутой воздушной прослойке целесообразно устраивать теплоизоляцию с теплоотражающей поверхностью;
|
|
- слои конструкции, расположенные между вентилируемой наружным воздухом воздушной прослойкой и наружной поверхностью ограждающей конструкции, должны иметь минимальную толщину и в расчетах на теплоустойчивость ограждения не учитываются;
- расчетный коэффициент теплоусвоения воздушных прослоек принимается равным нулю.