Элементы строительной теплотехники

Оптимальный микроклимат, т. е. оптимальное состояние воздушной сре­ды помещений по параметрам температуры, влажности и чистоты, обеспечивается комплексом мep: расположением здания в застройке, его объёмно-планировочным решением в соответствии с природно-климатическими усло­виями строительства, системой отопления, вентиляции, кондиционирования внутреннего воздуха и выбором конструкций наружных ограждений, обеспечивающих необходимую теплозащиту помещений. Последняя задача решается методами строи­тельной теплотехники.

При проектировании зданий в первую очередь решают следующие теплотехнические задачи:

· обеспечение необходимой теплозащитной способности наружных ограждений;

· из­бежание выпадения конденсата, обеспечение теплоустойчивости ограждения;

· создание осушающего влажностного режима наружных ограждений в эксплуатации;

· ограничение воздухопроницаемости наружных ограждений.

Теплотехнический расчет наружного ограждения в большинстве случа­ев осуществляется для условий установившегося во времени (стационарного) процесса тепло- и массообмена.

Теплотехнический расчет ограждающих конструкцией производится для отапливаемых помещений на зимние условия, когда тепловой поток направлен из помещений в наружную среду. Наружное ограж­дение рассчитывается как плоская стенка, разделяющая воздушные среды с различной температурой и влажностью, ограниченная параллельными по­верхностями и перпендикулярная тепловому потоку.

Определяем требуемое сопротивление теплопередаче по формуле: , где t_н - расчетная зимняя температура, равная температуре наиболее холодной пятидневки; t_в - расчетная температура внутреннего воздуха; α_в [Вт/м2•°С] - коэффициент теплоотдачи для внутренних стен; α_н - коэффициент теплоотдачи для наружных стен в зимних условиях; n - коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху; ∆t^н [°С] - нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурной внутренней поверхности ограждающих конструкций:

Определяем толщину утеплителя:

λ_1,2 [ ] - коэф­фициенты теплопроводности материала ограждения и утеплителя соответственно.

Сопротивление ограждающих конструкций воздухопроницанию. Под влиянием разности Δр общих давлений по обе стороны ограждения, вы­званной тепловым напором или ветром, через ограждающие конструкции происходит фильтрация воздуха. Дляобеспечения благоприятного темпе­ратурного режима помещений особенно нежелательна фильтрация наруж­ного воздуха через ограждение в зимнее время - инфильтрация.

В наибольшей степени подвержены инфильтрации конструкции окон и балконных дверей.

Влажностный режим наружного ограждения. Повышение влагосодержа­ния материала oграждений снижает теплозащитные свойства конструкций и их долговечность из-за разрушения переувлажненного мaтериала при мнoгочисленных циклах замораживания и оттаивания. В связи с этим предель­ное начальное влагосодержание конструкций ограничивается нормами про­ектирования.

Наиболее часто переувлажнение ограждений вызвано влагой, содержащейся в воздухе помещения.