Опір теплопередачі. Опір теплопередачі огороджувальної конструкції

Рекламний блок

Теплопередача огороджувальних конструкцій - це складний процес, що включає конвекції, теплопровідності і випромінювання. Всі вони відбуваються спільно при перевазі одного з них. Теплоізоляційні властивості конструкцій огорожі, які відображаються через опір теплопередачі, повинні відповідати діючим будівельним нормам.

Як відбувається теплообмін повітря з огороджувальними конструкціями

У будівництві задають нормативні вимоги до величині потоку тепла через стінку і через нього визначають її товщину. Одним з параметрів для його розрахунку служить температурний перепад зовні і всередині приміщення. За основу беруть найхолоднішу пору року. Іншим параметром є коефіцієнт теплопередачі К - кількість тепла, переданого за 1 с через площу 1 м2 при різниці температури зовнішнього і внутрішнього середовища 1 с. Величина К залежить від властивостей матеріалу. По мірі його зниження зростають теплозахисні властивості стіни. Крім того, холод в приміщення буде проникати менше, якщо буде більше товщина огорожі.

Конвекція і випромінювання зовні і зсередини також впливають на витік тепла з будинку. Тому за батареями на стінах установлюють відображають екрани з алюмінієвої фольги. Подібну захист роблять також всередині вентильованих фасадів зовні.

Теплопередача через стіни будинку

Зовнішні стіни складають максимальну частину площі будинку і через них енергетичні втрати досягають 35-45%. Будівельні матеріали, з яких виготовлені конструкції, що обгороджують, мають різну захист від холоду. Найменшою теплопровідністю володіє повітря. Тому пористі матеріали мають найнижчі значення коефіцієнтів теплопередачі. Наприклад, у будівельної цегли До = 0,81 Вт/(м2·оС), у бетону До = 2,04 Вт/(м2·оС), у фанери К = 0,18 Вт/(м2·оС), а у пінополістирольних плит До = 0,038 Вт/(м2·оС).

В розрахунках застосовують величину, зворотний коефіцієнту К, - опір теплопередачі огороджувальної конструкції. Воно є нормованою величиною і не повинно бути нижче певного заданого значення, оскільки від нього залежать витрати на опалення та умови перебування в приміщеннях.

На коефіцієнт К впливає вологість матеріалу огороджувальних конструкцій. У сирого матеріалу вода витісняє повітря з пор, а її теплопровідність вище в 20 разів. В результаті погіршуються теплозахисні властивості огородження. Волога цегляна стіна пропускає на 30% більше тепла в порівнянні з сухою. Тому фасад і дахи будинків намагаються облицьовувати матеріалами, на яких вода не утримується.

Втрати тепла через стіни і стики прорізів в значній мірі залежать від вітру. Несучі конструкції - повітропроникні, і повітря через них проходить зовні (інфільтрація) і зсередини (эксфильтрация).

Облицювання будівель

Зовнішнє облицювання вентильованих фасадів встановлюється з зазором, в якому циркулює повітря. Вона не впливає на опір теплопередачі стін, але добре протистоїть вітрової навантаженні, зменшуючи інфільтрацію. Повітря може проникати в місця з'єднання віконних і дверних коробок з стінними прорізами. З-за цього зменшується опір теплопередачі вікон на крайніх ділянках. У цих місцях поміщають ефективну ізоляцію, що перешкоджає відтоку тепла по найбільш короткому шляху. Опір теплопередачі стін і вікон у місцях сполучення буде мінімальним, і конденсат на склопакеті не утворюється, якщо розташувати посередині рами укосу.

Необхідні захисні властивості та енергозбереження досягається застосуванням теплоізоляційних багатошарових панелей, якими захищають весь фасад будинку зовні і зсередини. Системи навісного вентильованого фасаду встановлюються в будь-який час року і при будь-якій погоді. За рахунок додаткового утеплення усуваються «містки холоду» і підвищується комфорт проживання.сопротивление теплопередаче стен

Втрати тепла через перекриття першого поверху

Через пів поверху втрати тепла досягають 3-10%. Будівельники мало піклуються про їх утеплення, залишаючи щілини. У кращому випадку проводиться їх косметична закладення цементним розчином. Якщо температура поверхні підлоги нижче, ніж у приміщенні, на 2 С, значить, теплоізоляція цоколя виконана неякісно.

Тепловтрати через дах

Особливо великі втрати тепла через дах в одно - і двоповерхових будинках. Вони досягають 35%. Сучасні теплоізолюючі матеріали дозволяють надійно захистити стелю і дах від дії зовнішнього середовища і втрат тепла зсередини.

Як визначається опір теплопередачі

У фізичному сенсі опір теплопередачі огороджувальної конструкції характеризує рівень її теплоізоляційних властивостей і знаходиться зі співвідношення

  • R = 1/ (м2·оС/Вт ).
  • Захисні властивості стіни визначаються процесами температурного обміну на її зовнішньої і внутрішньої поверхнях, а також в товщі матеріалу. Для складного огорожі сумарний опір теплопередачі буде мати вигляд:

  • R0 = (R1 R2 ... Rn) Rв Rн ,
  • де R1, R2, Rn характеризують властивості окремих шарів, а Rв, Rн - внутрішнє і зовнішнє взаємодію з повітрям.сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции

    Наведене опір теплопередачі

    На практиці конструкції є неоднорідними і містять елементи кріплення шарів та інші зв'язки, що утворюють «містки холоду». Неоднорідність конструкцій може значно знижувати опір теплопередачі конструкції. Тому його приводять до деякого усередненого значення R0' для еквівалентного огорожі з рівномірними властивостями по всій площі. Наприклад, у розрахунках товщини стін будівлі враховуються тепловтрати у віконних і дверних укосах, воротах, окремих елементах будівлі через величину приведеного опору теплопередачі. На картинці стрілками показано, як теплопроводное бетонне перекриття витягує тепло назовні.приведенное сопротивление теплопередаче

    Наведене опір теплопередачі визначається після визначення всіх основних майданчиків дії різних теплових потоків. Після цього, згідно з ГОСТ 26254-84, проводиться розрахунок за формулою:

  • R0' = F / (F1 / R01 F2 / R02 ... Fn / R0n), де:
  • F - площа огороджувальної конструкції;

    Fn - площа характерною n-ї зони;

    R0n -опір теплопередачі характерною n-ї зони.

    Таким чином, фактичні теплові потоки через складну конструкцію приводяться до рівномірної теплопередачі через її проекцію.

    Згідно ГОСТ Р 54851-2011, питомий тепловий потік через огороджувальні конструкцію-і визначається з виразу:

  • q = (tз - tн) / R0' ,
  • де tз і tн - температура повітря в приміщенні, обрана по ГОСТ 30494, і температура зовні, визначається як середня по самій холодній п'ятиденці за рік.

    Інфрачервона технологія дозволяє визначати місця, де опір теплопередачі знижується. На картинці видно «містки холоду», де відбувається велика втрата тепла. Температура в зоні синього кольору на 8 С менше решті.сопротивление теплопередаче

    Втрати тепла через віконні прорізи

    Вікна займають невелику частину поверхні будинку, але навіть у подвійних склопакетів теплозахист в 2-3 рази слабкіше, ніж у стін. Сучасні енергозберігаючі вікна за характеристикою температурної захисту наближаються до властивостей стін.

    Для кожного склопакета існують свої експлуатаційні характеристики. На першому місці серед них варто приведений опір теплопередачі, в залежності від величини якого кожен виріб поділяють за класами.класс сопротивления теплопередаче

    Найнижчий клас - Д2 - представляють одношарові склопакети з товщиною скла 4 мм (R0' = 0,35 - 0,39 м·°С/Вт). Якщо вікно має опір теплопередачі склопакетів нижче наведених мінімальних значень, то його ніяк не класифікують. По мірі збільшення температурного захисту енергоефективні вікна знижують світлопропускання.

    Найвищий клас опору теплопередачі - А1 - представляють двокамерні енергозберігаючі вікна з інертним газом і захисними покриттями (R0' > = 0,8 м·°С/Вт). Їх теплозахисні властивості вище, ніж у деяких стін з будівельних матеріалів.

    Опір теплопередачі склопакетів залежить від наступних факторів:

  • співвідношення площ скління і всього блоку;
  • розмірів перерізів стулки і рами;
  • матеріалу і конструкції віконного блоку;
  • характеристики склопакета;
  • якості ущільнень між стулкою і рамою.
  • Коли розраховується опір теплопередачі вікон і балконних дверей, необхідно враховувати вплив крайової зони, оскільки у місці з'єднання склопакета з профілем вікна може випадати конденсат. сопротивление теплопередаче стеклопакетовПри монтажі також слід звертати увагу на якість ущільнення отворів. Через термографічне пристрій можна побачити, як холод проникає в будинок через верхню і праву частини дверей (картинка знизу).сопротивление теплопередаче оконЯкими б ефективними не були склопакети, при вільному проходженні повітря між рамами і стінами всі їх переваги буде втрачено.

    Вибір вікон разом з балконними дверима для кожного регіону проводиться у відповідності з необхідною величиною опору теплопередачі R0' і кліматичними умовами, обумовленими кількістю градусо-діб періоду опалення.

    Висновок

    Нормовані опору теплопередачі стін і вікон дозволяють зводити енергоефективні будівлі і споруди. При розрахунках температурних характеристик стін необхідно враховувати неоднорідні властивості конструктивних елементів. Для підтримки мікроклімату потрібна надійна захист всіх частин будинку від холоду. Це дозволяють зробити сучасні утеплювачі.

    Рекламний блок



    Додати коментар
    Ваше Ім'я:   Ваш E-Mail:  


    Введіть слово "життя" без кавичок

    Відповідь:
    © http://kafedam.pp.ua 2014