Koeficijenti prenosa topline na unutarnjim i vanjskim površinama

I u nekim slučajevima klima uređaja.

Uređaj centralnog grijanja održava potrebnu temperaturu zraka u prostorijama i povećava nivo udobnosti.

Do danas je nemoguće zamisliti stanovanje koje nije opremljeno sistemom grijanja. Sistem grijanja je nezamjenjiva komponenta ugodnog života.

U ovom tečaju izračunat je sistem zagrijavanja javne zgrade. Dizajnerska ograde su izolirane. Sistem grijanja dizajniran je u skladu sa postojećim snopovima i gost, uzimajući u obzir zahtjeve za zakon o uštedu energije. Razvijen je komercijalni čvor toplinskog mjerenja, postavlja se ugradnja pojačanja za isključivanje.

Definicija koeficijenta prijenosa topline ugradbenim konstrukcijama.

Određivanje koeficijenta prenosa topline vanjskog zida.

Početni podaci:

Građevinsko područje - vladimir;

Izračunata temperatura unutar zraka u zatvorenom prostoru nijansa. \u003d 16 ° C;

Način vlažnosti - normalno.

Zona vlage na Dodatku 1 * Snip II-3-79 * - vlažni, operativni uslovi za dodatak 2 pri normalnoj vlažnosti - parametar B.

Zidni dizajn:

1. Cement-pješčana otopina: Δ1 \u003d 0,02 m;

λ λ1 \u003d 93W / M OS;

2. Mintomatski prostirke: Δ2 \u003d? m; γ2 \u003d 75 kg / m3; λ2 \u003d 0,064, w / m OS;

3. Mrežni beton: Δ3 \u003d 0, 24; γ3 \u003d 1000kg / m3; λ3 \u003d 0,47, w / m OS;

4. Teško rješenje: Δ4 \u003d 0,02 m; λ4 \u003d 0,87 W / m OS.

Koeficijent toplotne provodljivosti, λ određuje se ovisno o gustoći materijala, γ i o radnom stanju (parametar B, Dodatak 3 * Snip II-3-79 *).

αint \u003d 8,7 w / m2 ° C

αext \u003d 23 W / m2 ° C

Slijed izračuna.

1. Određivanje stepena i dana perioda grijanja:

Dd \u003d (Tint - tht) · zht \u003d (16 - (- 3,5)) · 213 \u003d 4153,5 ° CCU.

2. Određivanje normalizirane vrijednosti prijenosa topline preko kartice. 4. Snip:

Rreg \u003d A · DD + B \u003d 0,0003 · 4153,5 + 1,6 \u003d 2,8

3. Definicija općeg termalnog premaza:

4. Na osnovu stanja inženjerstva topline, gdje R0 ≥ Rreg, izjednačava R0 na Rreg:

2.8 \u003d m2 ° C / w

5. Određivanje debljine grijaćeg sloja:

Δ2 \u003d (2,8-0,71) · 0,064 \u003d 0,13 m.

6. Određivanje općeg toplotnog otpora, uzimajući u obzir Δ2

7. Provjera stanja inženjeringa topline: R0 ≥ Rreg.

2,9\u003e 2,8 \u003d\u003e Izvršeni uvjeti.

8. Koeficijent prenosa topline od tavanog plafona:

K \u003d.

Određivanje koeficijenta koeficijenta nevidljive preklapanja.

Dizajn preklapanja:

1. 4 sloja gumice: Δ1 \u003d 0,25 m; λ1 \u003d 0,17 W / m OS;

2. Cement estrih: Δ2 \u003d 0,02 m; γ2 \u003d 1800 kg / m3; λ 2 \u003d 0,93 w / m OS;

3. ploče mineralne vune: Δ3 \u003d? m; γ3 \u003d 200 kg / m3; λ3 \u003d 0,076 W / m OS;

4. Cementni estrih: Δ4 \u003d 0,02 m; γ4 \u003d 1800 kg / m3; λ 4 \u003d 0,93 W / M OS;

5. Ojačana betonska ploča: Δ5 \u003d 0,22 m; γ5 \u003d 2500 kg / m3; λ5 \u003d 2,04 w / m.

Pronađite podatke za izračunavanje:

nijansa. \u003d 16 OS;

tekst. \u003d - 28 OS;

zht.\u003d 213 dana;

tht. \u003d -3,5 OS;

α int. \u003d 8,7 w / m2 OS; ,

α ext. \u003d 23 W / m2 OS;

Slijed izračuna:

1. Odredite stepen i dan perioda grijanja:

Dd \u003d (nijansa - tht). Zht \u003d (16 - (- 3,5)) · 213 \u003d 4153,5 ° CCU.

2. Tabela 1 * Odredite potrebnu toplotnu otpornost:

Rreq \u003d a · dd + b \u003d 0,0003 · 4153,5 + 1,6 \u003d 2,8 m2 OS / W

3. Odredite opću toplotnu otpornost:

4. Na osnovu stanja inženjerstva topline, gdje je RO ≥ RREQ jednak

5. Pronađite debljinu izolacionog sloja:

Δ3 \u003d (2,8 - 0,71) · 0,076 \u003d 0,158m;

6. Odredite ukupnu toplinsku otpornost, uzimajući u obzir Δ3:

;

7. Provjeravamo stanje inženjerstva topline: R0 ≥ RREQ

2.78 ≥ 2.8 \u003d\u003e Završeni uvjeti;

8. Koeficijent prenosa topline:

.

Određivanje koeficijenta prenosa topline vanjskih vrata.

1. Odredite potrebnu toplinsku otpornost vanjskog zida formulom:

2. Potrebna toplotna otpornost vanjskih vrata:

R.0dv =0,6 · Rreq..=0,6 · 2.8 \u003d 1,68 m2 OS / W,

3. Toplinski koeficijent vrata:

.

Rezultati proračuna su smanjeni na tablicu 1.1.

Konsolidovana tabela koeficijenata ograde za prenos topline.

Tabela 1.1.

	Naziv ograde	mbroj / W.	W /broos
	Vanjski zid
	BescaNeless se preklapaju
	Vanjska vrata
	Prozorska rupa
	Paul na zemlji i zone

3.1.4 Izbor i obrazloženje za usvojeni sistem grijanja.

Kao što imamo proizvodnju dvoetažna zgrada Bez podruma i bez potkrovlja, odaberite dvocenski sistem grijanja sa nižim ožičenjem. Sa dva cijevnog grijanja sa nižim rasporedom, dovodom i povratnim autocestama u katu ili iznad poda poda, a rashladno sredstvo dođe samostalno u svaki radijator. Da biste uklonili zrak iz sistema na gornjim radijatorima, potrebno je instalirati dizalice za zatvaranje zraka. Prednosti ove vrste ožičenja uključuju dobro prilagođavanje sustava, mogućnost isključivanja svakog uređaja za grijanje, mogućnost povezivanja sustava kao izgradnja zgrade, nedostatak nadzora grijanja, kao i nedostatak uspona i Linija za hranjenje.

3.1.5 Glavne izračunate formule za hidraulički izračun sistema grijanja.

1) Tlak cirkulacije izračunava se formulom:

Δr.r=100 · L.cC+ B.· 3 · h.u· n.u(T.g-t.o);

LCC - dužina cirkulacijskog prstena.

Koeficijent korekcije B-korekcije koji uzima u obzir važnost prirodnog tiražnog pritiska u periodu održavanja izračunatog hidrauličkog pritiska u sistemu. Prihvaćeno je B \u003d 1- za crpljenje pojedinačnih sustava cijevi i B \u003d 0,4- za dvije cijevne sustave.

Šešir je visina poda.

neto - Broj podova

2) Specifični gubitak pritiska od trenja na 1M cijevima određuje se formulom:

;

3) Potrošnja vode na parceli određuje formulu:

;

β1 i β2 je koeficijent računovodstva dodatnog toplotnog fluksa prilikom zaokruživanja izračunate vrijednosti.

4) Gubitak pritiska u glavnom cirkulacijskom prstenu određuje se formulom:

Δp \u003d Σ (RL + Z);

RL je ukupni gubitak pritiska u dužini dužine.

z - Gubitak pritiska na lokalnom otporu.

5) Gubitak pritiska u glavnom cirkulacijskom prstenu trebao bi biti manji od izračunatog tiržljivog pritiska za 15%

.
1.1 svrha i zadatak predmeta.
1.2 Predmet komentara.
1.3 Zgrada kao jedinstveni energetski sistem.
2. Prijenos topline kroz vanjske ograde.
2.1 Osnove prenosa topline u zgradi.
2.1.1 Toplotna provodljivost.
2.1.2 Konvekcija.
2.1.3 Zračenje.
2.1.4 Toplinska otpornost zračnog sloja.

2.1.6 Prijenos topline kroz višeslojni zid.
2.1.7 Smanjeni otpor prijenosa topline.
2.1.8 Distribucija temperature presjekom ograde.
2.2 Režim vlažnosti prilovnih konstrukcija.
2.2.1 Razlozi izgleda vlage u ogradama.
2.2.2 Negativne posledice hidratantnih ograde na otvorenom.
2.2.3 Komunikacija vlage sa građevinskim materijalima.
2.2.4 Vlažni zrak.
2.2.5 Vlasnička vlaga.
2.2.6 Sorpstvo i desorpcija.
2.2.7 Parry propusnost ograde.
2.3 Propusnost vazduha vanjskih ograde.
2.3.1 Osnovne odredbe.
2.3.2 Razlika pritiska za vanjsku i unutarnja površina Ograde.
2.3.3 Propusnost zraka građevinski materijal.

2.1.5 Koeficijenti prenošenja topline na unutarnjoj i vanjske površine.

Razmotrite zid koji odvaja sobu sa temperaturom TB iz vanjskog medija sa temperaturom TN. Vanjska površina konvekcijom razmijenjena je toplinom s vanjskim zrakom i zračenjem - sa okolnim površinama imaju temperaturu TOCR-a. n. Isto s unutrašnjošću. Može se napisati da je toplinski protok s gustoćom q, w / m2, prolazi kroz zid, je:

, (2.13)

gde postoji do. B i TOCR. H - temperatura površina koje okružuju unutrašnju i vanjsku ravninu zida pod razmatranjem, OS;
ΑK. B, ΑK. H - koeficijenti konvektivnog prijenosa topline na unutarnjim i vanjskim površinama zida, m2. OS / W;
Αl. B, αl. H je koeficijenti zračenog prijenosa topline na unutarnjim i vanjskim površinama zida, m2. OS / W.
U inženjerskom proračunu, prenos topline preuzet je na površinama priloženih konstrukcija da se ne podijele na blistave i konvektivne komponente. Vjeruje se da na unutrašnjoj površini vanjske ograde u grijanoj sobi nalazi se toplinska percepcija procijenjena zajedničkim koeficijentom αv, w / (m2. OS), a na vanjskoj površini - prenošenje topline, intenziteta koji se određuje koeficijentom prenosa topline αn, w / (m2. OS). Pored toga, vjeruje se da su temperatura zraka i okolne površine jednake jedna drugoj, odnosno do. B \u003d tb i tokr. H \u003d Tn. I.E:

, (2.14)

Stoga se pretpostavlja da su koeficijenti prenošenja toplote na vanjskim i unutrašnjim površinama ograde jednaki sumu koeficijenata zračenja i konvektivne izmjene topline sa svake strane:

. (2.15)

Koeficijent prijenosa toplote na vanjskoj ili unutrašnjoj površini u fizičkom značenju je gustoća topline toka, koja se daje odgovarajućoj površini njegovog okolnog srednjeg srednjeg (ili obrnuto) s razlikom u temperaturi površine i srednje vrijednosti u 1 OS. Inverzni koeficijenti prenosa topline, uobičajeno je nazvati otpornosti na prijenos topline na unutrašnjoj RV, m2. OS / W i vanjski RN, m2. OS / W, ograde za ograde:

R. u = 1/ α u ; R. n. =1/ α n. . (2.16)

1. Uvod

1.1 Zadaci cilja i predmeta

1.2 Predmetni kurs

1.3 Zgrada kao jedinstveni energetski sistem

2. Prijenos topline kroz vanjske ograde

2.1 Osnove prenosa topline u zgradi

2.1.1 Toplinska provodljivost

2.1.2 Konvekcija

2.1.3 Zračenje

2.1.4 Toplinska otpornost zračnog sloja

2.1.5 Koeficijenti prenošenja topline na unutarnjim i vanjskim površinama

2.1.6 Prijenos topline putem višeslojnog zida

2.1.7 Smanjena otpornost na prijenos topline

2.1.8 Distribucija temperature presjekom ograde

2.2 Višak režima priloženih konstrukcija

2.2.1 Uzroci izgleda vlage u ogradama

2.2.2 Negativne posljedice hidratantne vanjske ograde

2.2.3 Komunikacija vlage sa građevinskim materijalima

2.2.4 Vlažni zrak

2.2.5 Vlasnička vlaga

2.2.6 Sorpstvo i desorpcija

2.2.7 Parry propusnost ograde

2.3 Prohranjenost vanjskih ograde

2.3.1 Osnovne odredbe

2.3.2 Razlika pritiska na vanjskoj i unutrašnjoj površini ograde

1. Uvod

1.1 Zadaci cilja i predmeta

Vodič "Predavanja za izgradnju Teplifsis" namijenjena je studentima koji studiraju u okviru specijalitet "razmjene topline i ventilacije" istog discipline. Sadržaj priručnika u skladu je s programom discipline i u velikoj mjeri fokusiran na tok predavanja čitljivih u MGSU-u. Cilj kursa je formirati pristup fizičkoj suštini režima toplotne i zračne i vlage zgrade u pogledu proučavanja mikroklimatske tehnologije. Problem discipline uključuje: formiranje opće ideje uloga toplotne inženjerstva vanjske ljuske zgrade i radom inženjerskih sistema pružajući svoju mikroklimu kao jedinstveni energetski sistem; Student učenje sposobnosti korištenja teorijskih odredbi i metoda za izračunavanje u daljnjem profesionalnom radu, odnosno pri dizajniranju i upravljanju građevinskim mikroklimatskim sustavima. Kao rezultat razvoja discipline, student bi trebao znati koncepte koji definiraju toplinski, zrak i režim vlažnostizgrade, uključujući klimatološku i mikroklimatičku terminologiju; Zakoni prenosa topline, vlage, zrak u materijalima, građevinama i elementima sistema zgrade i vrijednosti koje određuju procese toplinskih i vlažnosti; Regulatori toplotne zaštite vanjskih priloženih struktura, normalizacija parametara vanjskog i unutrašnjosti zgrade. Student bi trebao biti u mogućnosti formulirati i riješiti problem prijenosa topline i mase u svim elementima zgrade i pokazati sposobnost i spremnost za provođenje kalibracije zaštitnih svojstava vanjskih ograde i izračunavanje koeficijenata zračenja i Konvektivna izmjena topline na površinama okrenutim prema sobi.

1.2 Predmetni kurs

Izgradnja termalnih fizika Procesi prenosa topline, prijenosa vlage, filtriranje zraka u odnosu na izgradnju.

U osnovi, građevinska termofizika studira procese koji se javljaju na površinama i debljine priloženih struktura zgrade. Štaviše, prema uspostavljenoj tradiciji i za sažetost, često ograde građevinske konstrukcije Jednostavno nazvani ograde. Štaviše, dodeljeno je značajno mjesto u građevinskoj termofizici vanjske ogradekoji su razdvojeni grijanim prostorijama iz vanjskog okruženja ili iz neozbeđenih prostorija (neogrijana tehnička podrška, podrumi, potkrovlje, tambura itd.)

Uprkos činjenici da se nauka uglavnom odnosi na zgrade za ugradnju, za stručnjake za grijanje i ventilaciju, građevinska termička fizika je vrlo važna. Činjenica je da, prvo, iz kvaliteta za toplote vanjskih ograde ovise o gubitku topline zgrade koji utječe na kapacitet sustavi grijanja I potrošnja topline od strane za period grijanja. Drugo, režim vlažnosti vanjskih ograde utječe na njihov toplotni štit, a, prema tome, moć sistema koji pruža određenu mikroklimu zgrade. Treće, koeficijenti prenošenja toplote na unutrašnjoj površini vanjskih ograda igraju ulogu ne samo u procjeni ukupnog otpora prijenosu topline, već i u procjeni temperature na unutrašnjoj površini ove ograde. Četvrti, "gusti" prozori imaju prilično određenu otpornost na zračni permeal. I sa "gustom" prozorima u niskoplate zgrade Do 5 etaže, infiltracija u izračunu gubitka topline može se zanemariti, a na donjim podovima već će biti opipljiv. Peto, ne samo prisustvo ili odsustvo infiltracije, već i rad ventilacijskih sustava, posebno prirodnih, ovisi o zračnom režimu. Šesto, temperatura zračenja unutrašnjim površinama vanjskih i unutrašnjih ograde, najvažnija komponenta procjena mikroklima prostorija uglavnom se izvede iz toplotnog štita zgrade. V-Sedmo, toplotna otpornost ograde i prostorija utječe na konstantnost temperature u sobama s varijabilnim toplinskim efektima na njih, posebno u modernim zgradama u kojima se razmjena zraka bliska minimalnom vanjskom zraku.

U dizajnu i procjenu termine na otvorenim ogradama postoji niz funkcija. Izolacija zgrade je skupa i odgovorna komponenta moderne gradnje, pa je važno razumno uzeti debljinu izolacije. Specifičnost današnje termičke izračuna Vanjske ograde su povezane:

prvo, sa postavljenim zahtjevima za toplinu zgrada;

drugo, s potrebom da se uzme u obzir ulogu efektivne izolacije u prilozima koeficijenti za toplotne provodljivosti toliko su mali da su potrebni vrlo precizan odnos prema potvrđivanju svojih vrijednosti u operativnim uvjetima;

treće, sa činjenicom da su se u ogradama pojavile različite veze, složeno susjedno jednoj ogradi u drugu, smanjio otpor prijenosa topline ograde. Evaluacija utjecaja različitih vrsta inkluzija s topline na toplinsku pomak zgrada zahtijeva podršku za posebna detaljna istraživanja.

1.3 Zgrada kao jedinstveni energetski sistem

Kombinacija svih faktora i procesa (vanjskih i unutrašnjih utjecaja) koji utječu na formiranje termičke mikroklime prostora naziva se termički režim zgrade.

Ograde ne samo da štite sobu iz vanjskog okruženja, već i razmjene s njim s toplom i vlagom, zalijepite zrak kroz sebe unutar i izvana. Zadatak održavanja navedenog termički režim Građevinski prostori (održavanje na potrebnom nivou temperature i vlage, njegova mobilnost, temperatura zračenja (temperatura zračenja) dodijeljena je inženjerski sistemi Grijanje, ventilacija i klima uređaj. Međutim, određivanje toplotne energije i načina rada ovih sistema nemoguće je bez uzimanja u obzir utjecaj toplotnog polja i termičke svojstava ograde. Stoga, klimatizacijski sustav mikroklime sobe uključuje sve inženjerske alate koji pružaju određenu mikroklimu poslužene prostorije: ugradnju građevinskih konstrukcija i inženjerskih sistema, ventilacije i klima uređaja. Dakle, moderna zgrada je složen međusobno povezani sistem topline - jedinstveni energetski sistem.

Pitanja za samokontrolu

1 Šta se proučava u građevinskoj termičkoj fizici?

2. Šta je ograda?

3. Šta je ograda na otvorenom?

4. Koja je važna građevinska termička fizika za specijalista za grijanje i ventilaciju?

5. Koja je specifičnost izračuna topline modernih zgrada?

6. Koji je termički način zgrade?

7. Kakvu ulogu priložene strukture igraju u termičkom režimu zgrade?

8. Koji su parametri unutrašnjeg okruženja podržani sistemima grijanja i ventilacije?

9. Koji je sistem klima uređaja mikroklima zgrade?

10. Zašto se zgrada smatra jedinstvenim energetskim sistemom?

2. Prijenos topline kroz vanjske ograde

2.1 Osnove prenosa topline u zgradi

Kretanje topline uvijek dolazi iz toplijeg okruženja do hladnije okruženja. Proces prenosa topline s jedne točke prostora na drugi zbog temperaturne razlike naziva se transfer toplinea kolektivan je, jer uključuje tri elementarne vrste razmjene topline: termička provodljivost (provođenje), konvekcija i zračenje. Na ovaj način, potencijal Topli transfer je temperaturna razlika.

2.1.1 Toplinska provodljivost

Toplotna provodljivost - Vrsta prenosa topline između fiksnih čestica krutih, tečnih ili gasovitih tvari. Stoga je toplotna provodljivost prijenos topline između čestica ili elemenata strukture materijalnog okruženja koji su u direktnom kontaktu jedni s drugima. Prilikom proučavanja toplotne provodljivosti, tvar se smatra čvršću masom, njegova molekularna struktura se zanemaruje. U svom čistom obliku, toplotna provodljivost nalazi se samo u krutima, jer je u tekućim i gasovitim medijima gotovo nemoguće osigurati fiksnu tvari.

Većina građevinskih materijala je porozna tijela. U porama je zrak, koji ima sposobnost preseljenja, odnosno za prenošenje konvekcije topline. Vjeruje se da se konvektivna komponenta toplotne provodljivosti građevinskog materijala može zanemariti zbog svoje malosti. Unutar pora između površina svojih zidova dolazi do zračenja zračenja toplotne razmjene. Prijenos topline zračenja u porama materijala određuje se uglavnom po veličini pora, jer su veće pore, što je veća temperatura na njegovim zidovima. Prilikom razmatranja toplotne provodljivosti, karakteristike ovog procesa odnose se na ukupnu masu supstanci: kostur i ispitanik zajedno.

U pravilu uvlači građevinske konstrukcije ravni paralelni zidovi, Prijenos topline u kojem se provodi u jednom smjeru. Pored toga, obično sa proračunima topline vanjskih priloženih struktura, pretpostavlja se da se prijenos topline pojavljuje kada stacionarni toplinski uslovi, odnosno, sa postojanom u vremenu svih karakteristika procesa: toplotni tok, temperatura na svakom trenutku, termofizičke karakteristike građevinskih materijala. Stoga je važno uzeti u obzir proces jednodimenzionalne stacionarne toplotne provodljivosti u homogenom materijalušto je opisano u Fourierovoj jednadžbi:

gde q T. - površinska gustina termalnog fluksaprolazeći kroz avion okomito toplotni protok, W / m 2;

λ - termički materijal za provodljivost, W / m. O c;

t. - temperatura varira duž X osi, OS;

Stav, nosi ime gradijent temperature, o s / m, i naznačeno je grad.t.. Gradijent temperature usmjeren je na povećanje temperature, koja je povezana s apsorpcijom topline i smanjenjem topline toka. Minusni znak, stoji na desnoj strani jednadžbe (2.1), pokazuje da se porast toplotnog toka ne podudara sa sve većom temperaturom.

Termička provodljivost λ je jedna od glavnih toplotnih karakteristika materijala. Kako slijedi iz eq. Što je veća vrijednost λ, to je intenzivnija u takvom materijalu termalni proces provodljivosti, više toplinskog protoka. Stoga se termalna provodljivost manje od 0,3 w / m smatra izolacijskim materijalima. O S.

Izoterm - ------ - Trenutna linija toplote.

Promjene u toplinskoj provodljivosti građevinskog materijala s promjenom u njihovom gustina nastaje zbog činjenice da se gotovo bilo koji građevinski materijal sastoji od kostur - Osnovna građevinska supstanca i zrak. K.F. Focan na primjer vodi takve podatke: toplotnu provodljivost apsolutno guste supstance (bez pore), ovisno o prirodi, ima toplotnu provodljivost od 0,1 w / mo c (na plastičnoj) do 14 W / MO u protoku vrućine duž kristalnih površina), dok zrak ima toplotnu provodljivost od oko 0,026 W / m o C. Što je viša gustoća materijala (manje poroznosti), veća vrijednost njegove toplotne provodljivosti. Jasno je da lagani toplotni izolacijski materijali imaju relativno malu gustoću.

Razlike u poroznosti i u toplotnoj provodljivosti kostura dovodi do razlike u toplinskoj provodljivosti materijala, čak i sa istom gustoćom. Na primjer, sljedeći materijali (Tabela 1) na istoj gustoći, ρ 0 \u003d 1800 kg / m 3, imaju različite vrijednosti toplotne provodljivosti:

Tabela 1.

Toplinska provodljivost materijala sa istom gustoćom od 1800 kg / m 3.

Materijal	Termička provodljivost, W / (m o c)
Cement-pješčano rješenje	0,93
Cigla	0,76
Asfalt	0,72
Portland cementnski kamen	0,46
Azbest	0,35

Smanjenjem gustoće materijala, njegova toplotna provodljivost L opada, jer se ucjenjuje utjecaj provodljive komponente toplotne provodljivosti kostura materijala, ali, međutim, povećava se efekt komponente zračenja. Stoga je smanjenje gustoće ispod određene vrijednosti dovodi do rasta toplotne provodljivosti. Odnosno, postoji određena vrijednost gustoće u kojoj termička provodljivost ima minimalnu vrijednost. Postoje procjene da u pora u porama promjera 1 mm, zračenje topline iznosi 0,0007 W / (m ° C), promjera 2 mm - 0,0014 W / (m ° C) itd. Dakle, toplotna provodljivost zračenja postaje značajna u termičkim izolacijskim materijalima sa malim gustoćom i značajnim veličinama pora.

Toplinska provodljivost materijala povećava se s povećanjem temperature na kojoj se toplina prenosi. Povećanje termičke provodljivosti materijala objašnjava se povećanjem kinetičke energije molekula kostura tvari. Toplinska provodljivost zraka u porama materijala povećava se i intenzitet prenošenja topline u njima zračenjem. U građevinskoj praksi, ovisnost termičke provodljivosti na temperaturi mnogo Ne drži. Nedostatak ponovne upotrebe toplotne provodljivosti materijala dobivenih na temperaturi do 100 ° C, na vrijednostima na 0 o C je empirijska formula o.e. Vlasova:

λ O \u003d λ t / (1 + β. t), (2.2)

gde je λ o termička provodljivost materijala na 0 ° C;

λ t je toplotna provodljivost materijala u t o c;

β - temperaturni koeficijent promjene termičke provodljivosti, 1 / o C, za razne materijale, jednak oko 0,0025 1 / ° C;

t je temperatura materijala na kojem je njena koeficijent toplotne provodljivosti λ t.

Za ravnu homogenu debljinu zida Δ (Sl. 2), toplički toplotni protok prenose toplotnom provodljivošću kroz homogeni zid može se izraziti jednadžbama:

gde τ 1τ 2. - temperaturne vrijednosti na površinama zida, o C.

Iz izraza (2.3) slijedi da je raspodjela temperature debljine zida linearna. Vrijednost Δ / λ se zove toplinski otpor sloja materijala I naznačeno R T., M 2. O C / W:

Sl.2. Raspodjela temperature u ravnom homogenom zidu

Shodno tome, toplotni tok q T., W / m 2, kroz homogenu ravnu paralelnu debljinu zida δ , m, od materijala s toplinskom provodljivošću λ, w / m. O C, možete pisati u obliku

Toplinska otpornost sloja je otpornost termičke provodljivosti, jednaka temperaturnom razliku na suprotnim površinama sloja kada toplinski tok s površinskom gustoćom od 1 w / m 2 prolazi kroz njega.

Prijenos topline s toplinskom provodljivošću odvija se u materijalnim slojevima priloženih konstrukcija zgrade.

2.1.2 Konvekcija

Konvekcija - Topli transfer pokretnim česticama tvari. Konvekcija se odvija samo u tekućim i plinovitim tvarima, kao i između tečnosti ili gasovitog medija i površine čvrstog. U ovom slučaju dolazi do toplotne i toplotne provodljivosti. Zajednički utjecaj konvekcijske i toplotne provodljivosti u pograničnu regiju na površini naziva se konvektivna izmjena topline.

Konvekcija se odvija na vanjskim i unutrašnjim površinama građevinskih ograda. U toplotnoj razmjeni unutarnjih površina sobe konvekcija igra značajnu ulogu. Po različitim vrijednostima površine temperature i zraka uz njega, dolazi do prijenosa topline prema manjoj temperaturi. Toplotni tok koji se prenosi konvekcijom ovisi o načinu kretanja tečnosti ili plina koji pranje površine, na temperaturu, gustoću i viskoznost pomičnog medija, iz razlike između površinske temperature i pranja Srednji.

Proces razmjene topline između površine i plina (ili tekućine) nastavlja se na različite načine, ovisno o prirodi toka plina. Razlikovati prirodna i prisilna konvekcija.U prvom slučaju, pokret plina javlja se zbog razlike temperature površine i plina, u drugom - zbog vanjskih sila za ovaj proces (rad navijača, vjetra).

Prisilna konvekcija u općem predmetu može biti popraćena prirodnim konvekcijskim procesom, ali budući da je intenzitet prisilnog konvekcije primjetno superiorniji intenzitetu prirodnog, a zatim kada se razmatra prisilno konvekcija, prirodno je često zanemareno.

U budućnosti će se uzeti u obzir samo stacionarni konvektivni procesi razmjene topline, što podrazumijeva postojanost u vrijeme brzine i temperature na bilo kojem mjestu zraka. Ali jer se temperatura elemenata prostorije mijenja prilično sporo, dobivena za stacionarne uvjete ovisnosti može se distribuirati i proces nebancionarni termički režimGdje, u svakom trenutku, konvektivni postupak razmjene topline na unutrašnjim površinama ograde smatra se nepomičnim. Ovisnosti dobivene za stacionarne uvjete mogu se distribuirati i u slučaju nagle promjene prirode konvekcije od prirodnog za prisilno, na primjer, kada je uključeno u sobi recirkulacijskog aparata zagrijavanja sobe (ventilator ili zavojnica ili Split-sustavi u režimu toplotne pumpe). Prvo, novi način pokreta zraka uspostavljen je brzo i drugo, drugo, potrebna tačnost inženjerskog evaluacije procesa razmjene topline je niža od mogućih netočnosti o nedostatku korekcije toplinske protoke tokom tranzicijske države.

Za inženjersku praksu proračuna za grijanje i ventilaciju, konvektivna izmjena topline važna je između površine ograde ili cijevi i zraka (ili tekućine). U praktičnim proračunima za procjenu konvektivnog toplotnog toka (Sl. 3) koriste se Newton jednadžbe:

, (2.6)

gde q K. - toplotni protok, w, prenošen konvekcijom iz pokretnog srednjeg na površinu ili obrnuto;

t A. - temperatura zraka, pranje površine zida, o C;

τ - temperatura zidne površine, o C;

α K - koeficijent konvektivnog prijenosa topline na zidnu površinu, w / m 2. oh

Sl.3 Konvektivni zidni zid zida sa zrakom

Koeficijent konvekcije prijenosa topline, a K. - Fizička vrijednost, numerički jednaka količini topline koja se prenosi iz zraka do čvrste površine konvektivnom izmjenom topline tijekom razlike između temperature zraka i temperature tijela, jednako 1 o C.

Sa ovim pristupom, cijela složenost fizičkog procesa konvektivnog prenosa topline priložen je u koeficijentu prijenosa topline, a K.. Prirodno, veličina ovog koeficijenta je funkcija mnogih argumenata. Ekstremne približne vrijednosti prihvaćene su za praktičnu upotrebu. a K..

Jednadžba (2.5) Pogodno za prepisivanje u obrascu:

gde R K. - otpornost na konvektivni prijenos topline Na površini ograde, m 2. O / W, jednak razlikovanju temperature na površini ograde i temperature zraka tijekom prolaska topline toplina s površinskim gustoćom od 1 w / m 2 od površinu do zraka ili obrnuto. Otpor R K. je vrijednost povratnog koeficijenta konvektivnog prijenosa topline a K.:

2.1.3 Zračenje

Radiacija (zračenje topline) je prijenos topline sa površine do površine kroz sudiju s elektromagnetskim valovima koji se pretvaraju u toplinu (Sl. 4).

Sl.4. Radne topline toplote između dvije površine

Svako fizičko tijelo koje ima temperaturu razlikuje od apsolutne nule zrači energijom u obliku elektromagnetskih valova u okolni prostor. Svojstva elektromagnetskog zračenja karakteriziraju talasna dužina. Zračenje, koje se shvaćeno kao toplotno i ima talasne dužine u rasponu od 0,76 - 50 μm naziva se infracrvenim.

Na primjer, zračenje se pojavljuje zračenje topline između površina okrenutih prema sobi, između vanjskih površina raznih zgrada, površina zemlje i neba. Radiantna razmjena topline važna je između unutarnjih površina postavljanja ograde i površine uređaja za grijanje. U svim tim slučajevima, srednje rasutih glodalica prenosi toplotne valove zraka.

U praksi izračunavanja toplotnog toka sa zračenjem razmene topline koristi se pojednostavljena formula. Intenzitet prenosa topline zračenjem Q L, w / m 2 određuje se razlikom u temperaturi površina uključenih u zračno razmjenu topline:

, (2.9)

gdje su τ 1 i τ 2 vrijednosti temperature površina koje razmjenjuju zračenje vrućine, o c;

α l - koeficijent zračenog prijenosa topline na zidnu površinu, w / m 2. o C.

Koeficijent prijenosa topline, zračenje, a L. - Fizička vrijednost, numerički jednaka količini topline prenesena s jedne površine u drugu zračenjem u razlici između temperature površina jednako 1 o C.

Uvodimo koncept otpornost na zračenje prijenosa topline R L. Na površini ograde, m 2. OC / W, jednak razlikovanju temperature na površinama ograde, razmjenjujući zračenje vrućine prilikom prolaska s površine na površinu toplotnog toka sa površinskom gustoćom od 1 W / m 2.

Tada se jednadžba (2.8) može prepisati u obliku:

Otpor R L. je vrijednost obrnutog koeficijenta zračenog prijenosa topline a L.:

2.1.4 Toplinska otpornost zračnog sloja

Da biste napravili uniformnost otpornosti na toplinski prijenos topline zatvoreni aircraftsNalazi se između slojeva ograde za ogradu, nazvane toplinska otpornostR c. P, m 2. O C / W.

Krug za prijenos topline kroz sloj zraka prikazan je na slici 5.

Sl.5. Prijenos topline u zračnom sloju

Termalni tok koji prolazi kroz vazdušni sloj q c. P, W / m 2, nabori iz tokova koji se prenose termičkom provodljivošću (2) q T., W / m 2, konvekcija (1) q K., W / m 2 i zračenje (3) q l, w / m 2.

q c. n \u003dq t +.q do +.q L. . (2.12)

U ovom slučaju, udio protoka koji se prenosi zračenjem je najveći. Razmislite o zatvorenom vertikalnom zračnom sloju, na površinama od kojih je temperaturna razlika 5 o C. Povećanjem debljine sloja od 10 mm do 200 mm, udio toplotnog toka zbog zračenja povećava se sa zračenjem sa zračenjem povećava sa 60% na 80 %. U tom slučaju, udio topline prenose toplinskom provodljivošću padne sa 38% na 2%, a udio konvektivnog termalnog fluksa povećava se sa 2% na 20%.

Direktan izračun ovih komponenti je prilično skupno. Stoga B. regulatorni dokumenti Podaci o termičkim otporima zatvorene zračne tužbi, koje su u 50-ima dvadesetog vijeka, sastavili KF. Fokin prema rezultatima eksperimenata M.A. Mikheeva. U prisustvu na jednoj ili obje površine zračnog sloja od aluminijske folije za prijenos topline, koja ometaju blistavu razmjenu topline između površina koje uokviruju zračni sloj, termički otpor treba povećati dva puta. Povećati toplinska otpornost sa zatvorenim slojevima zraka, preporučuje se imati na umu sljedeće zaključke iz istraživanja:

1) u efikasnom termičkim prozirnostima su slojevi male debljine;

2) racionalnije za napraviti u ogradu nekoliko sisa male debljine od jednog velikog;

3) zračni slojevi se po mogućnosti bliže bliže vanjskoj površini ograde, jer u isto vrijeme zimsko vrijeme Smanjeno zračenje toplotnog protoka;

4) vertikalni međuslojnici u vanjskim zidovima moraju biti lemljeni vodoravnim dijafragmima na nivou Inter Construction etaža;

5) Da biste smanjili toplotni tok koji se prenosi zračenjem, jedna od površina sloja obložena je aluminijumskom folijom sa koeficijentom zračenja u vezi s ε \u003d 0,05. Premaz folije obje površine zračnog sloja praktično ne smanjuje mjenjač topline u usporedbi s premazom jedne površine.

Pitanja za samokontrolu

1. Kakav je potencijal prijenosa topline?

2. Navedite elementarne vrste razmjene topline.

3. Šta je transfer topline?

4. Šta je toplotna provodljivost?

5. Koji je koeficijent toplotne provodljivosti materijala?

6. Napišite formulu toplotne fluile koja se prenose termičkom provodljivošću u višeslojnom zidu na poznatim temperaturama unutarnjih t B i vanjskih t n površina.

7. Šta je toplotna otpornost?

8. Šta je konvekcija?

9. Napišite formulu toplotne tokove koja se prenosi konvekcijom iz zraka do površine.

10. Fizičko značenje koeficijenta konvektivnog prijenosa topline.

11. Šta je zračenje?

12. Napišite formulu toplotne flukse koja se prenose zračenjem s jedne površine u drugu.

13. Fizičko značenje koeficijenta zračenog prijenosa topline.

14. Kako se zove otpornost na transfer topline zatvorenog zračnog sloja u konstrukciji kućišta?

15. Termički potoka onoga što je priroda opći toplinski protok kroz sloj zraka?

16. Kakvu prirodu prevladava toplinski fluks u toplinom kroz sloj zraka?

17. Kako utiče na debljinu zračnog sloja na distribuciji tokova u njemu.

18. Kako smanjiti toplinski protok kroz sloj zraka?

2.1.5 Koeficijenti prenošenja topline na unutarnjim i vanjskim površinama

Razmotrite zid koji odvaja sobu sa temperaturom t B iz vanjskog medija sa temperaturom t n. Vanjska površina po konvekciji razmijenjena je toplinom s vanjskim zrakom i zračenjem - sa okolnim površinama imaju temperaturu t iz OCC. n. Isto s unutrašnjošću. Može se napisati da je toplinski protok s gustoćom Q, w / m 2, prolazeći kroz zid jednak

gde t OCC. u i t OCC. N. - temperatura površina koje okružuju unutrašnju i vanjsku ravninu zida pod razmatranjem, o C;

α to. b, α k. H - koeficijenti konvektivnog prijenosa topline na unutarnjim i vanjskim površinama zida, m 2. o c / w;

α l. u, α l. H su koeficijenti zračenog prijenosa topline na unutarnjim i vanjskim površinama zida, m 2. OH \u200b\u200b/ W.

U inženjerskom proračunu, prenos topline preuzet je na površinama priloženih konstrukcija da se ne podijele na blistave i konvektivne komponente. Vjeruje se da se na unutrašnjoj površini vanjskog ograde u grijanoj sobi procjenjuje da se toplotna percepcija procjenjuje na opći koeficijent α B, W / (M 2. OC), te na vanjskoj površini - prijenos topline - prijenos topline , čiji intenzitet određuje koeficijent prijenosa topline α n, w / (m 2. oh). Pored toga, vjeruje se da su temperatura zraka i okolne površine jednake jedna drugoj, to jeste t OCC. B \u003d t b i t ocd. H \u003d t n.I.e

Stoga se to pretpostavlja koeficijenti prenosa topline na vanjskim i unutarnjim površinama Ograde su jednake zbroju koeficijenata blistave i konvektivne izmjene topline sa svake strane:

Koeficijent prijenosa toplote na vanjskoj ili unutrašnjoj površini u fizičkom značenju je gustoća topline toka, koja je data odgovarajućim površinom okolnog srednjeg srednjeg (ili obrnuto) s razlikom u temperaturi površine i srednje vrijednosti u 1 o C. vrijednostima, Inverzni koeficijenti prenosa topline, uobičajeni su otpornosti na prijenos topline na unutrašnjoj straniR B, M 2. O C / W i na otvorenomR N, M 2. O C / W, ograde za ograde:

R b \u003d 1 /α u;R n \u003d 1 /Α n. (2.16)

2.1.6 Prijenos topline putem višeslojnog zida

Ako je na jednoj strani višeslojnog zida koji se sastoji od n slojeva, temperatura se održava t B.S druge strane t N. t B.Zatim postoji termički tok tUŽILAC WHITING - PITANJE:, W / m 2 (Sl. 6).

Ovaj toplotni tok se pomiče na mediju sa temperaturom t B., O C, na temperaturu sa temperaturom t N., o C, dosljedno prolaze iz unutrašnjeg medija na unutrašnju površinu sa temperaturom τ u, o C:

q \u003d (1 /R c). (t B - τ C) (2.17)

zatim sa unutrašnje površine kroz prvi sloj s toplinskim otporom R T, 1 Do zglobova prvog i drugog sloja:

q \u003d (1 /R T, 1). (τ in -t 1) (2.18)

nakon toga, kroz sve ostale slojeve

q \u003d (1 /R T, I). (t i -1 -t i) (2.19)

i na kraju, sa vanjske površine sa temperaturom τ N. do vanjskog medija sa temperaturom t N.:

q \u003d (1 /R n). (τ n -t n), (2.20)

gde R t, I.- Sloj toplinskog otpora sa brojem i., m 2. O C / W;

R b,R N.- Otpornost na izmjenu topline na unutrašnjim i vanjskim površinama, m 2. o c / w;

t i -1 - Temperatura, O C, na sučelju slojeva s brojevima i-1. i i.;

t I. - Temperatura, o C, na spoju slojeva s brojevima i. i i + 1..

Sl.6. Raspodjela temperature sa prenosom topline kroz višeslojni zid

Rentyons (2.16) - (2.19) u odnosu na razliku između temperature i rješavanja, dobivamo jednakost:

t B. - T N. \u003d TUŽILAC WHITING - PITANJE: (R B.+ R T. ,1 + R T. ,2 + ... + R T , I.+…. + R t, N +.R n) (2.21)

Izraz u zagradama je zbroj toplotnih otpora ravnine - paralelno uzastopno smješten u toku slojeva toplotnog protoka ograde i otpornosti topline na njenim površinama na njenim površinama naziva se ukupni otpor ograde za prenos topline R O., M 2. O C / W:

R o \u003d r u+ Σr T. , I.+ R N., (2.22)

i zbroj toplotnih otpora pojedinih slojeva ograde - njegova toplotna otpornost R T., M 2. O C / W:

R t \u003d.R T, 1 + +R T, 2 + ... +R c. P + ... +.R t, N., (2.23)

gde R T, 1,R T, 2, ...,R t, N. - toplotne otpornosti pojedinačne ravnine-paralelne sekvencijalno smještene duž toplotnog toka slojeva slojeva slojeva ograde, m 2. O / W, definirano formulom (2.4);

R c. P - Toplinska otpornost zatvorenog sloja zraka, m. 2. o c / w, prema zahtjevu 2.1.4

U fizičkom smislu, ukupni otpor ograde za prenos topline R O. - Ovo je razlika u temperaturnim medijima različite strane Ograde koja čini termički protok koji prolazi kroz njegu gustoće od 1 w / m 2, dok toplinski otpor višeslojnog dizajna - temperaturna razlika vanjskih i unutrašnjih površina ograde koja generira termički tok koji prolazi kroz nju s gustoćom od 1 w / m 2, od (2,22) slijedi da toplinski protok slijedi tUŽILAC WHITING - PITANJE:, W / m 2 prolaze kroz ogradu, proporcionalnu razliku u temperaturi medija na različitim stranama ograde ( t u -t n)i obrnuto proporcionalan ukupnom otporu za prijenos topline R O.

q \u003d (1 /R o). (t u -t n), (2.24)

2.1.7 Smanjena otpornost na prijenos topline

Prilikom povlačenja ukupnog otpora za prijenos topline razmatrana je ravna paralelna ograda. A površine najmodernijih konstrukcija nisu izotermne, odnosno temperatura u različitim dijelovima vanjskih i unutrašnjih površina dizajna nisu ista zbog prisutnosti različitih inkluzija s topline dostupnim u dizajnu /

Stoga je uveden koncept otpor prijenosa topline u prilogu strukture, Što se naziva otpornošću prijenosa toplotnog prijenosa jedne slojene konstrukcije istog područja kroz koju je toplina topline ista s stvarnim dizajnom s istim razlikama između temperature unutarnjeg i vanjskog zraka. Važno je napomenuti da se smanjeni otpor prijenosa topline odnosi na cijelu strukturu ili njenu stranicu, a ne na web mjesto u 1 m 2. To je zato što se inkluzije s toplom provodim ne samo da se ne postavljaju samo redovito postavljene veze, već i prilično velikim elementima pričvršćivanja fasada do stubova, a stupci sami su presekli u zid, a susjedna za neke ograde za druge .

Stoga se smanjena otpornost na prijenos topline dizajna (ili strukture strukture) može odrediti izrazom:

gde TUŽILAC WHITING - PITANJE: - protok topline koji prolazi kroz dizajn (ili dio strukture), W;

SVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR: - Dizajnerska površina (ili gradilište), m 2.

Izraz je u njenom smislu u prosjeku nad područjem (ili se prikazuje u jedinicu) gustoću protoka topline kroz dizajn, odnosno možete napisati:

Od (2,24) i (2,25) slijedi:

Konstrukcije ograde koristeći efektivne termičke izolacijske materijale izvode se na takav način da sloj toplinski izolacioni materijal Zatvara što je moguće, veliko područje izgradnje. Inkluzije koje provode topline se izvode kao male. Stoga je moguće istaknuti lokaciju dizajna uklonjena iz inkluzija s topline. Ako zanemarite učinak inkluzija s izvodom topline u ovo područje, njena svojstva toplotne zaštite mogu se okarakterizirati koristeći koristeći korištenje transfer topline otpornosti na legeldefinirano formulom (2,22). Omjer vrijednosti otpornosti na prijenos topline u vrijednosti uvjetnog otpora prijenosa topline naziva se naziva za razmatrano mjesto koeficijent homogenosti za toplotnu tehniku:

Veličina koeficijenta toplotne uniformnosti procjenjuje koliko se koriste u cjelovitu sposobnosti toplotnog izolacijskog materijala, ili na drugačiji način - kakav je učinak inkluzija toplote.

Ovaj koeficijent je gotovo uvijek manje od jedne.

Ravnopravnost svoje jedinice znači da ne postoje inkluzije s topline, a mogućnost korištenja sloja toplotnog izolacijskog materijala koristi se što više. Ali praktično nema takvih dizajna.

Koeficijent toplotne ujednačenosti određuje se izravnim izračunom višedimenzionalnog temperaturnog polja dizajna ili pojednostavljenog softvera i za slučaj osnovnih obveznica softvera.

Vrijednost obrnuta je smanjena otpornost na prijenos topline naziva se koeficijent prenosa topline ugradnjoj konstrukciji na, W / m 2. o:

Koeficijent ograde za prenos topline Do jednaka je gustoći toplotnog toka koji prolazi kroz ogradu, s razlikom u temperaturi medija na različitim stranama u 1 o C. Shodno tome, termički protok tUŽILAC WHITING - PITANJE:, W / m 2, prolazeći kroz ogradu zbog prenosa topline, može se naći formulom:

q \u003d K. (t u -t n). (2.30)

2.1.8 Distribucija temperature presjekom ograde

Važan praktični zadatak je izračunati raspodjelu temperature u presjeku ograde (Sl. 7). Iz diferencijalne jednadžbe (2.1) slijedi da je linearno u odnosu na otpor topline, tako da možete napisati temperaturu t X. U bilo kojem dijelu ograde:

, (2.31)

gde R x-in i R x-n - Otpor prijenosa topline, odnosno, od unutrašnjeg zraka do tačke X i iz vanjskog zraka do tačke X, M 2. O / W.

Sl.7. Raspodjela temperature u višeslojnom zidu. a) Na skali debljina slojeva, b) na skali termičkih otpora

Međutim, izraz (2,30) odnosi se na ogradu bez obzira na cjelovitost toplotnog toka. Za pravu ogradu karakterizirana smanjenim otporom na toplinsku transfer prilikom izračunavanja raspodjele temperature u presjeku ograde, potrebno je uzeti u obzir smanjenje otpornosti na prijenos topline R x-in i R x-n Uz pomoć koeficijenta homogenosti topline:

Pitanja za samokontrolu

1. Što je (fizičko značenje) koeficijent prijenosa topline na površini?

2. Što čini koeficijent prijenosa topline na vanjskoj površini ograde?

3. Šta čini koeficijent prijenosa topline na unutrašnjoj površini ograde?

4. Što čini toplinsku otpornost višeslojnog kućišta sa ravnim paralelnim slojevima duž topline toka.

5. Što čini ukupni otpor prijenosa topline višeslojnog kućišta sa avionom-paralelnim slojevima duž topline toka. Napišite formulu za opću otpornost na prijenos topline.

6. Fizičko značenje termičke otpornosti višeslojnog kućišta sa ravninom-paralelnim slojevima duž topline toka.

7. Fizičko značenje ukupnog otpornosti na prijenos topline višeslojnog kućišta sa ravninom paralelnim slojevima duž topline.

8. Fizičko značenje otpornosti na prijenos topline prilovne strukture.

9. Koji je uvjetni otpor prijenosa toplote kućišta.

10. Koji je koeficijent homogene i homogenosti za toplinsku inženjersku strukturu.

11. Koji je koeficijent prenosa topline u prilogu strukture?

12. Napišite Formulu za toplotu toplotu zbog prijenosa topline od unutarnjeg medija sa temperaturom t do vanjske temperature T H kroz višeslojni zid.

13. Upišite visokokvalitetnu sliku raspodjele temperature u dvoslojnom zidu na poznatim temperaturama okolnog medija T B i T N, IF λ 1\u003e λ 2.

14. Dizajnirajte visokokvalitetnu sliku raspodjele temperature u dvoslojnom zidu na poznatim temperaturama okolnog medija T B i T n, ako λ 1

15. Napišite formulu da biste odredili temperaturu unutarnje površine dvoslojnog zida u poznatim temperaturama medijskih t B i T h, debljine slojeva Δ 1 i Δ 2, koeficijenti toplinske provodljivosti 1 i λ 2.

16. Napišite formulu za određivanje temperature vanjske površine dvoslojnog zida τ n na poznatim temperaturama MEDIA TB i TH, debljine slojeva Δ 1 i Δ 2, koeficijenti toplinske provodljivosti λ 1 i λ 2 .

17. Napišite formulu da biste odredili temperaturu između slojeva dvoslojnog zida t na poznatim temperaturama medijskih t B i T H, debljine slojeva Δ 1 i Δ 2, koeficijenti toplinske provodljivosti 1 i λ 2.

18. Napišite formulu da biste odredili temperaturu t x u bilo kojem dijelu višeslojnog zida na poznatim temperaturama medijskih t B i T H, debljine slojeva, koeficijenti toplinske provodljivosti.

2.2 Višak režima priloženih konstrukcija

Režim vlažnosti ograde usko je povezan sa njihovim termičkim režimom, tako da se proučava u toku građevine Termalna fizika. Hišajući građevinski materijali u ogradama negativno utječe na higijenske i operativne pokazatelje zgrada.

2.2.1 Uzroci izgleda vlage u ogradama

Načini vlage u ogradi su različiti, a mjere za smanjenje vlažnosti građevinskih materijala u njima ovise o uzroku vlažnosti. Te se razlozi prate.

Izgradnja (početna) vlagaOdnosno, vlaga koja ostaje u ogradi nakon izgradnje zgrade. Brojni izgradnja procesa su "mokri", na primjer, betoniranje, zidanje cigle i komada blokova: mobilni beton, keramitski beton i drugo, šokiranje. Da bi se smanjilo trajanje mokrih građevinskih procesa u zimskim uvjetima koriste se suhi procesi. Na primjer, u unutrašnjim slojevima vanjskih zidova rezanja sprata, puzzle gips hidrofobne ploče. Normalan unutarnji malter Zamijenjen listovima od gipsanih ploča.

Izgradnja vlage treba ukloniti sa ograde u prva 2 - 3 godine rada zgrade. Stoga je vrlo važno da se sustavi grijanja i ventilacije dobro funkcioniraju za koji će dodatno opterećenje povezano s isparavanjem vode dobro funkcionirati.

Prašnjava vlaga, ta vlaga koja može prodrijeti u ogradu od tla kapilarnim usisavanjem. Kako bi se spriječilo ulazak vlage prljavštine u ogradu, građevinari su ugrađeni hidroizolacijski i vaporizolizirajući slojevi. Ako je hidroizolacijski sloj oštećen, vlaga premaza može porasti u kapilarima u građevinskim materijalima zidova visine od 2 - 2,5 m iznad zemlje.

Atmosferska vlagaŠto može prodrijeti u ogradu s kišom za klanje, s curenjem krovova na području streha, kvar vanjske drenaže. Najjača izloženost kišnoj vlažnosti primijećena je s potpunim oblacima s dugim pašćivanjem s vjetrom, s visokom vlagom vanjskog zraka. Kako bi se spriječilo da vlaga uđe u unutrašnjost zida sa navlažene vanjske površine koriste se posebni teksturirani slojevi, slabo prenošenje faze vlage. Skrenula pažnju na brtvljenje spojeva zidne ploče Sa održavanjem sa velikim putnikom, za brtvljenje perimetra prozora i drugih otvora.

Operativna vlaga To pada u ogradu iz unutrašnjih izvora: u proizvodnim procesima koji se odnose na upotrebu ili odvajanje vode, s vlažnim čišćenjem soba, tokom proboja vode i kanalizacionih mreža. Uz redovnu upotrebu vode u zatvorenom prostoru, vodootporni podovi i zidovi čine vodootporan. U slučaju nezgoda, potrebno je ukloniti vlagu da što brže priložite konstrukcije.

Gigroskopska vlaga To je unutar ograde zbog higroskopičnosti svojih materijala. Gigroskopnost je vlasništvo materijala koji će apsorbirati (sorbitizirati) vlagu iz zraka. Dugim boravkom građevinskog proizvoda u zraku sa stalnom temperaturom i relativnoj vlažnosti, količina vlage sadržane u materijalu postaje nepromijenjena (ravnoteža). Ovaj ravnotežni sadržaj vlage odgovara higrogramskom stanju vanjskog zračnog vlažnog okruženja i, ovisno o svojstvima materijala (hemijski sastav, poroznost itd.) Može biti velika ili manja. Nepoželjno je primijeniti materijale sa visokom higroskopičnošću u ogradama. Istovremeno se upotreba higroskopskih žbuke (vapne) praktikuje na mjestima s periodičnim boravkom ljudi, na primjer, u crkvama. O takvoj apsorpcivnoj vlazi na hidratantnom zraku i dajte ga kada zidovi vlažnosti zraka kažu da "diše".

Volatilna vlagaU zraku, puni pore grade građevinskih materijala. U nepovoljnim uvjetima vlage mogu se kondenzirati unutar ograde. Da bi se izbjegli negativni efekti kondenzacije vlage u ogradu, mora se pravilno izgraditi kako bi se smanjio rizik od pada kondenzata i stvoriti uvjete za potpuno sušenje u ljeto ljeti.

Kondenzana vlaga Na unutrašnjim površinama ograde po visokoj vlažnosti unutarnjeg zraka i temperaturom unutarnje površine ograde ispod točke rose. Mjere za borbu protiv vlažne površine ograde povezane su sa ventilacijom prostorija koje smanjuju vlažnost unutarnjeg zraka, a sa izolacijom priloženih struktura koje isključuju smanjenje temperature, kako na površini ograde i na mjestima inkluzije s topline.

2.2.2 Negativne posljedice hidratantne vanjske ograde

Poznato je da se s povećanjem vlage materijala pogoršavaju kvaliteta za toplotu Ograde zbog povećanja koeficijenta toplotne provodljivosti materijala, što dovodi do povećanja gubitka topline zgrade i visoke potrošnje energije za grijanje.

Toplinska provodljivost povećava se s povećanjem materijalne vlage zbog činjenice da voda u porama materijala ima toplotnu koeficijent provodljivosti od oko 0, 58 W / m o C, što je 22 puta više od toga. Veliki intenzitet povećanja toplotne provodljivosti materijala pri malim vlažnosti javlja se zbog činjenice da su sa vlažnim materijalom, plitke pore i kapilare prvo napunjene vodom, čiji je utjecaj na toplinsku provodljivost materijala veća od efekat velike. Koeficijent toplotne provodljivosti još više se povećava, ako se vlažni materijal smrzava, jer led ima termičku provodljivost od 2,3 w / m o C, što je 80 puta više od zraka. Nemoguće je uspostaviti opću matematičku ovisnost termičke provodljivosti materijala iz njegove vlage za sve građevinske materijale, jer oblik i lokacija pora imaju veliki utjecaj. Hidratantni građevinske konstrukcije dovodi do smanjenja svojih kvalitete o zaštita od vrućine, što dovodi do povećanja koeficijenta toplinske provodljivosti mokrog materijala.

Na unutrašnjim površinama ograde sa mokrim slojevima se formira više niska temperaturaSa suvim, stvaranjem nepovoljne situacije zračenja u sobi. Ako temperatura na površini ograde bit će niža od točke rose, a zatim kondenzat padne na ovu površinu. Vlažni građevinski materijal je neprihvatljiv, jer je povoljno okruženje za razvoj gljiva, kalupa i drugih mikroorganizama, sporova i najmanjih čestica koje uzrokuju alergije na ljude i druge bolesti. Dakle, hidratantne građevinske konstrukcije narušava higijenske kvaliteteograde.

Što je veća vlaga materijala, manje hladnoće materijal, i, znači, kratko je živeo. Smrjnjenje u porama materijala i na zglobovima slojeva voda prekida ove pore jer se voda širi prilikom prevrtanja u led. Deformacija se takođe javlja u ogradama koje su podvrgnute hidratantnim, ali napravljenim od ne-masnih materijala, poput šperploče, gipsa. Stoga je upotreba ne-masnih materijala u vanjskim ogradicama ograničena. Shodno tome, navlaženje građevinskih materijala može imati negativne posljedice za tehničke kvalitete Ograde.

2.2.3 Komunikacija vlage sa građevinskim materijalima

Priroda njegove interakcije s vodom, čvrsta tijela su podijeljena u vlaženje (hidrofilno)i neusporediv (hidrofobni).Hidrofilni građevinski materijali uključuju beton, vode koji veže vodu. Na hidrofobično - bitumeumes, smole, mineralne vune na neusporedivim vezivima. Hidrofilni materijali aktivno komuniciraju s vodom i ograničava se vlaženje i neusporedivi - manje aktivno.

Faktor značajno utječe na prirodu interakcije materijala sa vlagom u zraku ili sa direktnim kontaktom s vodom je kapilarna porozna strukturavećina građevinskih materijala. Kada komuniciraju s vlagom, fizikamehanička i toplotna tehnička svojstva građevinskog materijala mogu se razlikovati.

Za ispravno razumijevanje načina kretanja vlage u priloženim strukturama i metodama sprečavanja štetnih procesa ili njihovih posljedica, potrebno je znati oblik komunikacije vlage sa građevinskim materijalima.

Razumni sistem energetske klasifikacije komunikacije vlage sa materijalom razvio je akademik P.A. Rebel. Priroda obvezujućom energijom vlage sa supstancom i veličinom energetskog nivoa, tri vrste ove veze razlikuju se.

Hemijski oblik komunikacije Vlaga sa materijalom je jača, jer je vlaga u ovom slučaju potrebna za hemijske reakcije. Takva je vlaga dio strukturne rešetke tipa kristalnih hidratantnih materijala i ne sudjeluje u procesima razmjene vlage. Stoga, prilikom razmatranja procesa vremena vlage kroz ogradu, ne može se uzeti u obzir.

Fizičko-hemikalija Vlažnost građevinskog materijala očituje se u adsorpciji na unutrašnjoj površini pore i kapilare materijala. Adsorbed Vlaga podijeljena je u vlagu primarnih monomolekularnih slojeva, koji se odlikuje visokim energetskim nivoom komunikacije s površinom hidrofilnih materijala i vlagom kasnijih polimolekularnih slojeva koji čine vodeni film koji čine kapilarne snage. Da bi se uklonila monomolekularna i djelomično polimolekularna vlaga, nema dovoljno sila prirodnog sušenja u običnim prirodnim uvjetima i uvjetima prostorija. Fizičko-hemijski oblik komunikacije također uključuje osmotski (strukturno) udruženu vlagu u biljnim ćelijama organskih materijala biljnog porijekla. Ova se vlaga može ukloniti prirodnim sušenjem.

Fizičko-mehanička komunikacijaodređuje odbitak vlage u pore i kapilara silama kapilarnog pritiska i vlaženje hidrofilnih materijala. Ova se vlaga kreće unutar materijala u pojavljivanju pritisaka koji prelaze kapilaru i isparava površine površinskih slojeva konstrukcija tokom prirodnog procesa sušenja. Kapacitet vode sa mikrokapilarima ima najveću fizičko-mehaničku čvrstoću.

2.2.4 Vlažni zrak

Atmosferski zrak koji se sastoji od kisika, azota, ugljičnog dioksida i male količine inertnih gasova uvijek sadrži određenu količinu vlage kao vodene pare. Smjesu suhog zraka sa vodenom parom zvanom mokri zrak.

Uz dovoljno tačnosti za tehničke izračune, to možemo pretpostaviti mokri zrak Podneo svim zakonima mješavine idealnih plinova. Svaki plin, uključujući paru, koji je dio smjese, uzima istinu kao cijelu smjesu.

Par je ispod njegove djelomični pritisakkoja određuje Mendeleev-Klaperon jednadžba:

gde M I. - Masa I-Th Gasa, u ovom slučaju vodene pare, kg;

R. - univerzalna konstanta gasa, jednaka 8 314,41 J / (km. K);

T. - temperatura smjese u apsolutnoj skali, k;

V. - zapremina zauzeta mješavinom gasova, m 3;

μ I. - Molekularna težina plina, kg / mol. Za vodenu paru μ n \u003d 18.01528 kg / Kmol.

Prema Zakonu o Daltonu, iznos djelomičnih pritisaka plinskih komponenti smjese jednak je puni pritisak miksa. Vlažni zrak je uobičajeni razmatrati kao binarni mikskoji se sastoji od vodena para i suv dio atmosferski zrak , efektivna molekularna težina od čije je μ u ≈ 29 kg / mol. Barometrijski pritisak zraka otpada P B, PA, nabori iz djelomičnog tlaka suhog zraka E SV, PA i djelomični pritisak pare E P, PA:

Naziva se i djelomični tlak pare pare elastičnost vodene pare.

Za karakteristike, koncept koriste mjere vlaživanja zraka. relativna vlažnost φ u, koji prikazuje stupanj zasićenosti zraka vodom trajektom u% ili frakcijama jedinice potpunog zasićenosti na istoj temperaturi i pritisku.

S relativnom vlagom od 100% zraka potpuno zasićenih vodenim parom i zvanom zasićen. Naziva se i djelomični pritisak zasićene vodene pare zasićenje pritiska vazdušne vodene pare ili maksimalna elastičnost vodene parei označavaju E. Vrijednost relativne vlažnosti φ jednaka je omjeru djelomičnog pritiska vodene pare n u mokrim zraku atmosferski pritisak i temperatura do zasićenog pritiska u istim uvjetima:

ili φ,%. (2,36)

Djelomični pritisak zasićene vodene pare je maksimalna elastičnost vodene pare - na datom barometrijskom tlaku samo je funkcija t:

Njene vrijednosti se određuju eksperimentalno i vode u posebnim tablicama. Pored toga, postoji niz formula, približavanje ovisnosti o temperaturi. Na primjer, formule su citirane u:

iznad površine leda na temperaturi od - 60 ° C do 0 ° C

, (2.38)

iznad površine čiste vode na temperaturi od 0 ° C do 83 o

, (2.39)

Normalno za ljudski boravak sa higijenistima smatra se rasponom relativne vlage od 30% do 60%. Uz relativnu vlažnost zraka iznad 60%, isparavanje vlage iz kože osobe je teško i njeno blagostanje je još gore. Uz nižu relativnu vlažnost zraka, pojačana je 30% isparavanja iz površine kože i sluznice osobe koja uzrokuje suvoću kože, grla, promocija prehlade.

Kad se podigne temperatura zraka apsolutna vlaga njegova relativna vlažnost Smanjuje se, jer će u skladu s formulom (2,36), količina djelomičnog tlaka vodene pare ostat će nepromijenjena, a pritisak zasićenja će se povećati zbog povećanja temperature. Naprotiv, kada se hlađen zrak, relativna vlaga povećava se zbog smanjenja pritiska zasićenosti E. dok se zrak hladi na neku temperaturu, kada EP postane jednak E, relativna vlažnost zraka postaće 100 %, odnosno zrak će dostići punu zasićenost vodene pare. Temperatura T p, o C, u kojem je zrak sa određenom apsolutnom vlagom u stanju potpune zasićenosti, naziva se tačka rose.Ako se zrak ohladi ispod točke rose, tada će dio vlage početi kondenzirati iz zraka. Zrak će ostati zasićen vodenim parom, a pritisak zasićenosti zraka je rezultirajuća temperatura smanjiva se. Štaviše, temperatura zraka u svakom trenutku bit će tačka rose za formirana apsolutna vlažnost zraka.

Sa kontaktom vlažnog zraka sa unutrašnjom površinom vanjske ograde koja ima temperaturu τ u mjestu zraka rosica T p, vodena para bit će kondenzirana na ovoj površini. Stoga su uvjeti za odsustvo kondenzata koji padaju na unutrašnjoj površini ograde i u njenoj debljim je održavanje temperature iznad točke rose, a to znači da djelomični pritisak vodenih pare na svakom mjestu presjeka ograda bi trebala biti manja od pritiska zasićenja.

2.2.5 Vlasnička vlaga

U kapilarnim i poroznim materijalima u prirodnom zrak Uvijek postoji neki iznos hemijski nepovezane vlage. Ako se uzorak materijala u prirodnim uvjetima osuši, njegova masa će se smanjiti. Bitna vlažnost materijal ω u,% se određuje omjerom mase vlage sadržane u uzorku, do mase uzorka u suhom stanju:

, (2.40)

gde M 1. - masa mokrog uzorka, kg,

M 2. - Masa suvog uzorka, kg.

Volumetrijska vlaga ω O,% se određuje omjerom volumena vlage sadržane u uzorku, do količine uzorka:

gde V 1. - Volumen vlage u uzorku, m 3, V 2. - Količina samog uzorka, m 3.

Između težine ω u i volumetrijsku vlažnost ω na materijalu postoji odnos:

, (2.42)

gde ρ - Gustina materijala u suhom stanju, kg / m 3.

Proračuni se češće koriste prema vlažnosti težine.

2.2.6 Sorpstvo i desorpcija

Sa dugotrajno pronalaženjem uzorka materijala u vlažnom zraku sa stalnom temperaturom i relativnom vlagom, masa vlage sadržana u uzorku postat će nepromijenjena - ravnoteža. S povećanjem relativne vlažnosti zraka, masa vlage u materijalu se povećava, a s povećanjem temperature - opada. Ovo je ravnotežni sadržaj vlage materijala koji odgovara toplotnom stanju zračnog sredstva, ovisno o hemijskom sastavu, poroznoj i nekim drugim svojstvima materijala mogu biti veće ili manje. Pojavljuje se proces hidratantnog suvog materijala postavljenog u vlažnom zračnom medijumu sortiranjei proces smanjenja sadržaja vlage prekomjernog mokrog materijala u vlažnom zračnom okruženju - desorpcija.

Obrazac promjene ravnotežnog sadržaja vlage materijala u zračnom mediju sa stalnom temperaturom i povećanjem relativne vlage izražava se sorpcijskim izolmom.

Za neodoljivi broj građevinskih materijala, sorpcije i desorpcije izotermi se ne podudaraju. Razlika u težišnoj vlažnosti građevinskog materijala na istoj relativnoj vlažnosti zraka φ se zove sorpcijska histereza. Sl. 8 prikazuje izoterme sorpcije i desorpcije vodene pare za fenosilikaciju. po. Na slici 8. na primjer, za φ \u003d 40%, u sortu, fenozilikat ima vlažnost težine ω B \u003d 1,75%, a kada je desorpcija ω b \u003d 4%, stoga, sažorpna histereza je 4-1,75 \u003d 3 25 %.

Sl.8. Underiranje sadržaja vlage penosilicat tokom sorte (1) i desorpcije (2)

Vrijednosti sorpcijske vlažnosti građevinskih materijala date su u različitim književnim izvorima, na primjer, u.

2.2.7 Parry propusnost ograde

Eliminacija kondenzacije vodene pare na unutrašnjoj površini ograde ne može garantovati nedostatak kondenzacije vlage u debljini ograde.

Vlažnost u građevinskom materijalu može biti u tri različite faze: čvrsta, tečna i pare. Svaka faza se odnosi na njegov zakon. U klimatskim uvjetima Rusije, zadatak kretanja vodene pare je najrelevantniji zima. Iz eksperimentalnog istraživanja to je poznato da potencijal transfera para - Njegova pokretačka snaga - služi kao djelomični pritisak vodene pare u zraku e, PA. Unutar građevinskog materijala, vlažni zrak je u porama materijala. Steam se kreće iz većeg djelomičnog pritiska na manje.

U hladnoj sezoni temperatura zraka je znatno veća nego na ulici. Viša temperatura odgovara većem pritisku zasićenja vodenim parom E.. Unatoč činjenici da je relativna vlažnost unutarnjeg zraka manja od relativne vlažnosti vanjskog, djelomičnog tlaka vodene pare u unutrašnjem zraku e B. Značajno prelazi djelomični pritisak vodene pare u vanjskom zraku e N.. Stoga je protok para usmjeren iz sobe prema van. Proces prodora pare kroz ograde pripada difuzijski procesi. Drugim riječima, vodene pare difundira kroz ogradu. Difuzija je isključivo molekularna pojava, što je zamjena jednog molekula plina molekulama drugog, u ovom slučaju zamjena molekula suhih zraka u porama građevinskih materijala molekulama vodenim parom. I naziva se difuzijski proces vodene pare kroz ograde parproopsyania.

Da bi se izbjegla konfuzija u terminologiji, odmah ćemo to reći pARP propustljivost - Ovo je vlasništvo materijala i dizajna napravljenih od njih, proći kroz sebe vodenu paru i paralumena - Ovo je proces prodora pare kroz materijal ili ogradu.

Pare propusnost μ ovisi o fizičkim svojstvima materijala i odražava njenu sposobnost preskočenja difuzne vodene pare. Pare propusnost materijala μ kvantitativno je jednaka protoku vodene pare, MG / H, prolazeći kroz M 2 površine, okomito na protok, u gradijentu djelomičnog pritiska vodene pare duž protoka jednako 1 PA / m.

Izračunate vrijednosti μ date su u referentnim tablicama. Štoviše, za izotropne materijale μ ne ovisi o smjeru protoka vlage, a za anizotropnu (drvo, ostale materijale imaju vlaknaste strukturu ili ekstrudirane) vrijednosti μ, ovisno o omjeru smjera protoka pare i vlakana.

Pariranje propuštenosti za toplotu-izolacijsko materijal, u pravilu, na primjer, labavi i otvoreni pore, na primjer, za ploče mineralne vune na sintetičkom vezivu na gustoći ρ \u003d \u200b\u200b50 kg / m 3 koeficijent propusnosti je μ \u003d 0,60 mg / (h. PA). Materijali veće gustoće odgovaraju manjoj vrijednosti koeficijenta propusnosti pare, na primjer, teški beton na gustim agregatima ima μ \u003d 0,03 mg / (h. Pa). Međutim, postoje izuzeci. Ekstrudirana polistirena pjena, izolacija sa zatvorenim porama, u gustoći ρ \u003d \u200b\u200b25 - 45 kg / m 3 ima μ \u003d 0,003 - 0,018 mg / (h. PA) i praktično ne prolazi kroz direktnu paru.

Materijali sa minimalnom propusnošću pare koriste se kao slojevi izolacije pare. Za listove i tanke slojeve parozolacija Zbog vrlo male vrijednosti μ u referentnim tablicama, dat je otpornost na prožimanje pare i debljine ovih slojeva.

Propusnost zračne pare je μ \u003d 0,0062 m 2. h. P / M u odsustvu konvekcijskog i μ \u003d 0,01 m 2. h. P / m tijekom konvekcije. Stoga bi se u proračunima otpora trebala imati na umu da izolacijski slojevi pare nalaze se na površini ograde koji ne pružaju kontinuitet (s utorkom) (pare barijerski film poremećen unutarnjim obveznicama očvršćivača, lisnatog sloja za izolaciju lišća , položila je čak i brazdicu, ali bez lažnih šavova sa vaporizolacijom mastic) će imati bolju parišnu propusnost nego bez uzimanja u obzir ovu okolnost.

Od fizike je poznato da postoji kompletan analogija između proživljavanja pare i toplotne provodljivosti. Nadalje je uočeno analogija u procesima prenosa topline i vlage na površinama ograde. Stoga možete uzeti u obzir analogija između složenih procesa prijenosa topline i vlagekroz ogradu. Tabela 2 prikazuje direktne analoge u tim procesima.

Tabela 2

Analogija između procesa prijenosa topline i vlage u difuzijskom paru

Toplotno polje	Polje vlage
Temperatura unutrašnji vazduh t B., O c; unutarnja površina τ B., O c; na zglobovima slojeva t I., O c; vanjska površina τ N., O c; vanjski zrak t N., O S.	Djelomični pritisak vodene pare: u unutrašnjem vazduhu e B.PA; na unutrašnjoj površini e N.PA; na zglobovima slojeva e. I.PA; vanjska površina e npPA; u vanjskom zraku e N., PA.
Termički materijal za provodljivost λ , W / (m. O)	Barijski materijal za propusnost μ, mg / (h. pa)
Termički otpor sloja debela Δ, m, R T.=δ/ λ , m 2. O C / W	Otpornost na sloj prožimanja pare Gust δ , M, R n \u003d Δ / μ, m 2. h. PA / mg (2,43)
Koeficijenti prenosa topline na unutrašnjoj površini α B, w / (m 2. o c); na vanjskoj površini α n, w / (m 2. o c).	Koeficijenti izvještaja vlage na unutrašnjoj površini β u, mg / (h. m 2. PA); na vanjskoj površini β n, mg / (h. m 2. pa).
Otpornost na prijenos topline na ogradama na unutrašnjoj R B \u003d 1 / α V, m 2. O / W; na vanjskom r n \u003d 1 / α n, m. 2. o c / w;	Otpornost na vlagu na površinama ograde na unutrašnjem r n. b \u003d 1 / β u, m 2. h. p / mg; (2,44) na vanjskom R str. H \u003d 1 / β n, m 2. h. P / mg. (2,45)
Opća otpornost na ogradu za prijenos topline R O \u003d R B + ΣΔ / λ + R N, M 2. O C / W	Opća otpornost na ogradu za pariranje R o. P \u003d r n. B + σδ / λ + r n, m 2. h. PA / mg (2,46)
Gustoća toplotnog toka kroz ogradu q \u003d (t in -t) / r o, w / m 2	Difuzija protoka difuzije vlage kroz ogradu g \u003d (e in-e) / r o. P, mg / (h. m 2) (2,47)

U svom fizičkom značenju otpornost na sloj prožimanja pare Ograde su razlika u elastičnosti vodene pare, koja se mora kreirati na površinama sloja, tako da je nakon 1 m 2 njezine površine difonizirano parni tok jednak 1 mg / h.

Opća otpornost na izređivanje izgradnje ograde (S difuzijom pare), sastoji se od otpora do propusnosti pare svih svojih slojeva i otpora na razmjenu vlage na njenim površinama, kako slijedi iz izražavanja (2,43).

Koeficijent vlage, u pravilu, u inženjerskom proračunu općeg otpora propusnosti pare nije primjenjiv, u proračunima se koriste direktno otpornošću vlažnog proizvoda na površinama, uzimajući njihove vrijednosti jednake R n. B \u003d 0,0267 m 2. h. p / mg, r n. h, \u003d 0,0052 m 2. h. p / mg.

Elastičnost vodene pare difuziraju se kroz ogradu, jer prolazi kroz njenu debljinu variraju između vrijednosti E V i E N. Da biste pronašli djelomični tlak vodene pare u bilo kojem dijelu ograde (Sl. 9), formula, slična formuli (2,30), koristi se za određivanje raspodjele temperature presjekom ograde:

gde R str. B-X, r n-x - Otpornost na prožimanje pare, od točke X do zavojnog unutarnjeg i vanjskog zraka, m 2. h. p / mg.

Sl.9. Distribucija djelomičnog pritiska i pritiska zasićenosti vodene pare u presjeku ograde

Pitanja za samokontrolu.

1. Uzroci vlage koji padaju na površinu ili u debljini ograde.

2. Negativne posljedice vlage padaju na površinu ili u debljini ograde.

3. Koja je razlika između hidrofilnih građevinskih materijala iz hidrofobne?

4. Koja je struktura većine građevinskih materijala?

5. Koja su tri oblika komunikacija vlage sa građevinskim materijalom po prirodi obvezujuće energije i veličinu energetskog nivoa koji znate?

6. Šta je vlažan vazduh?

7. Koji je djelomični pritisak vodene pare u mokrim zraku?

8. Šta čini barometrijski vlažni vazdušni pritisak?

9. Šta je relativna vlaga zraka?

10. Koji zrak se naziva zasićene vodene pare?

11. Koja je temperatura naslov tačke rose?

12. Koji su uvjeti za odsustvo kondenzata na bilo kojem trenutku presjeka prilovne strukture?

13. Kako se određena vlažnost materijala materijala?

14. Kako se određuje volumena vlaga materijala?

15. Koja je ravnotežna vlaga materijala?

16. Šta je sranje i desorpcija? *

17. Koja je sorpciona histereza?

18. Kakav je potencijal za prijenos vodene pare u prilozima struktura?

19. Koja je difuzija pare kroz ogradu?

20. Šta je parno proživovanje?

21. Šta je propustljivost pare?

22. Šta je kvantitativno jednako pare propusnosti materijala μ?

23. Šta je Vaporizolacija?

24. Fizičko značenje otpora na sloj probijanja?

25. Kakva je opća otpornost na propuštanje pare morskog dizajna?

26. Napišite formulu za opću otpornost na prožimanje ograde.

27. Kako odrediti djelomični pritisak vodene pare u zraku pri dobro poznatoj temperaturi T B i relativna vlaga φ u?

28. Šta se određuje pritiskom zasićene vodene pare?

29. Nacrtajte visokokvalitetnu sliku raspodjele djelomičnog tlaka vodene pare u dvoslojnom zidu na poznatim pritiscima u okruženju E V i E n, ako μ 1\u003e μ 2.

30. Uputite visokokvalitetnu sliku raspodjele djelomičnog tlaka vodene pare u dvoslojnom zidu na poznatim pritiscima u okolini E V i E n, ako μ 1

31. Napišite formulu da biste odredili djelomični tlak vodene pare na unutrašnjoj površini dvoslojnog zida E VN. Zbog poznatih pritisaka u medijima E V i E h, debljine slojeva Δ 1 i Δ 2, ispari pare μ 1 i μ 2.

32. Napišite formulu za određivanje djelomičnog tlaka vodene pare na vanjskoj površini dvoslojnog zida en. Zbog poznatih pritisaka u medijima E V i E h, debljine slojeva Δ 1 i Δ 2, ispari pare μ 1 i μ 2.

33. Napišite formulu kako biste odredili djelomični tlak vodene pare između slojeva dvoslojnog zida e sa poznatim pritiscima u medijima EV i EH, debljine slojeva Perity μ 1 i μ 2, pare Perity μ 1 i μ 2 .

34. Napišite formulu za određivanje djelomičnog tlaka vodene pare E x u bilo kojem dijelu višeslojnog zida na poznatim pritiscima u E V Media i E H, debljine slojeva μ i.

2.3 Prohranjenost vanjskih ograde

2.3.1 Osnovne odredbe

Propusnost zraka Naziva se svojstvo građevinskih materijala i ograde za preskoči protoka zraka kroz sebe, propusnost zraka Razmatra se i brzina protoka zraka koji prolazi kroz 1m 2 ograde na sat g, kg / (m. 2. h).

Vazdušni permeal Kroz ograde se naziva proces prodora zraka kroz njihovu labavost. Prodiranje zraka izvan unutrašnjosti prostora se zove infiltracija, a iz sobe vani iscrpljenost.

Razlikovati dvije vrste labavosti kroz koje filtracija vazduha: pora građevinskih materijala i kroz utore. Ulozi formiraju zglobove zidnih ploča, utora u vjetrovima prozora i na mjestima lokacije prozora do prozora itd. Pored unakrsnog rezanja poprečna filtracijaKad zrak prođe kroz ogradu kroz smjer. Okomita površina ograde postoji, terminologijom R.E. Brillig, još dvije vrste filtracije - Uzdužno i unutarnje.

Generalno gledano, sve vanjske ograde imaju prozračnost, ali samo infiltraciju kroz prozore, balkonska vrata i vitraže staklene prozore obično se uzimaju u obzir u izračunu. Norme gustoće preostalih ograde isključuju mogućnost propusnosti zraka, značajno utječe na toplotnu ravnotežu sobe.

Kao što je već spomenuto u CH.2, za isparavanje priloženih struktura sa njihove unutrašnje strane, izrađen je gust sloj. Ovaj sloj je obično dovoljno otporan na poprečno filtriranje. Međutim, ako prednji sloj nije gust izvana, može doći do uzdužnog filtracija, što je pod utjecajem vjetra, hladni vanjski zrak prolazi unutar priloženog dizajna i drugdje izlazi iz nje. To uzrokuje dodatni gubitak topline.

U modernim vanjskim zidovima sa ventiliranom fasadom u slojevima izrađenim od mineralne vune, može se primijetiti polistirenska pjena ili drugi pjenasti materijali, uzdužno za filtriranje, što je lokalno smanjilo otpor tih struktura zbog uklanjanja topline u atmosferu.

Čak i ako se dobra zaštita od prodora zraka pruža na obje strane ograde, a unutarnji slojevi izrađeni su od prozračnih materijala, može se pojaviti kretanje zraka unutar dizajna zbog temperaturne razlike u debljini ograde u vrsta zračnog pokreta u zatvorenim slojevima zraka. Međutim, unutrašnje filtriranje u pravilu ne povećava koeficijent koeficijenta prenosa topline ograde.

Infiltracija i iscrpljenost i, općenito, bilo kakva filtracija zraka pojavljuje se pod utjecajem kapi punog vazdušnog pritiska ∆ P., PA, sa različitih strana ograde.

I.e, potencijalni potencijal prenosa zraka Kroz materijale i ogradne strukture razlika su u vazdušnom pritisku iz zgrade i izvana. Objašnjeno je, prvo, raznim gustoćom hladnog vanjskog zraka i tople unutrašnje - gravitaciona komponenta I drugo, djelovanje vjetra, stvarajući pozitivan dodatni pritisak u dolaznom protoku sa vjetrove i vakuuma sa leeom - vjetroelektrana.

2.3.2 Razlika pritiska na vanjskoj i unutrašnjoj površini ograde

Poznato je da je benzinska stanica statična gravitacijski pritisak naizmenično u visinu.

Gravitacijski pritisak R grPA, bilo koja tačka vanjskog zraka na visini h. sa površine zemlje, jednako

(2.49)

gde R atm -emosferski pritisak na nivou nivoa odbrojavanja, PA;

g. - ubrzanje slobodnog pada, m / s 2;

ρ N. - Gustoća vanjskog zraka, kg / m 3.

Tlak vjetra P Vjetar, PA, ovisno o smjeru vjetra na različitim površinama zgrade bit će različit, što se u proračunu uzima u obzir sa aerodinamički koeficijent sa, pokazujući kakav statički pritisak na dinamički pritisak na dinamički pritisak Vjetar je statički pritisak na stavove, bočne i supvenirane fasade.

Višak statičkog pritiska vjetra na zgradu proporcionalan je dinamičkim pritiskom vjetra ρ n.v 2/2 Sa svojom brzinom v., gospođa.

Brzine vjetra mjere se na meteorološkim stanicama na nadmorskoj visini od 10 m od tla na otvorenom području.

U razvoju i visine, promjene brzine vjetra. Da biste promijenili promjenu brzine vjetra u različitim vrstama terena i na različitim visinama primjenjuje se koeficijent k dean, od kojih su vrijednosti regulirane Snip 2.01.07-85 *. Koeficijent k deanuzimajući u obzir promjenu tlaka vjetra u visini h., Predstavlja se ovisno o vrsti terena. Sljedeće vrste terena prihvaćene su:

A - otvorena obala mora, jezera i rezervoara, pustinja, stepe, šumsko-stepa, tundra;

U urbanim sredinama, šumskim nizovima i drugim terenima, ravnomjerno presvučenim preprekama s visinom od 10 m;

C - urbana područja sa izgradnjom zgrada sa visinom više od 25 m.

Izgradnja se smatra da se nalazi u području ove vrste, ako se ovo područje održava sa namotane strane strukture na udaljenosti od 30h - visine strukture H do 60 m i 2 km - sa većim Visina.

U skladu s gore navedenim pritiskom vjetra na svaku fasadu jednaku

(2.50)

gde r N. - gustoća vanjskog zraka, kg / m 3;

v. - Brzina vjetra, m / s;

c je aerodinamički koeficijent na izračunatoj fasadi;

k dean - koeficijent računovodstvenih promjena u tlaku brzine vjetra ovisno o visini zgrade koju je softver preuzeo.

Snip 2.01.07-85 * za većinu zgrada, veličina aerodinamičkog koeficijenta na strani atmosfere jednaka je c N.\u003d 0,8, a na leva - C Z.= - 0,6.

Budući da je gravitacijski i vjetar neovisan jedan od drugog, kako bi pronašli puni pritisak vanjskog zraka Rk Na zgradi su presavijeni:

Za uslovnu nultu pritisak R sl. , PA, na prijedlogu V.P. Titova je prihvaćena apsolutni pritisak na lebinu stranu zgrade na nivou elementa zgrade koja je najmodernija sa površine Zemlje, kroz koji je zrak moguć (gornji prozor ručice fasade, izduvna ručica, rudnik krov).

gde c Z. - aerodinamički koeficijent koji odgovara leuvoj strani zgrade;

N. - Visina zgrade ili visine iznad zemlje gornjeg elementa, kroz koji je moguć kretanje zraka, m.

Tada puni nadletnik R N., PA, koji se formira u vanjskom zraku na mjestu na visini zgrade, određuje se formulom:

Slika 10 prikazuje gravitacijsku R gr, a pritisak vetra i nivo na koji se uzima uslovni nulti pritisak p računara.

U svakoj sobi se stvara njegov cjelovit višak unutarnjeg pritiska, koji se sastoji od pritiska formiranog raznim pritiskom na fasade R B, PA i gravitacijskog pritiska. R gr, in, PA.

Otkad je u zgradi temperatura zraka svih soba približno ista, unutrašnji gravitacijski pritisak ovisi samo o visini središta sobe H:

(2.54)

gde r B. - Unutarnja gustina zraka, kg / m 3.

Sl.10. Formiranje zraka teče u višekatnica zgrada Sa prirodnom ventilacijom

Za jednostavnost proračuna, unutarnji gravitacijski pritisak je uobičajen vanjskom tlaku sa znakom minus

(2.55)

Ovim se varijabilna gravitaciona komponenta vrši izvan zgrade, a samim tim i ukupni pritisak u svakoj sobi postaje konstantan na svojoj visini.

Gustoća zraka ρ, kg / m 3, može se odrediti nastalom iz (2,33) formule:

gdje je t temperatura zraka.

Vrijednosti unutarnjeg kompletnog nadverprese P b za jednako orijentirane prostorije jednog sprata mogu se razlikovati ovisno o činjenici da se za svaku sobu formira svoju unutarnju vrijednost tlaka. Definicija unutrašnjih pritisaka u prostorijama je zadatak potpunog izračuna zračnog režima, koji je prilično naporan. Ali da pojednostavimo izračun, unutarnji pritisak p uzima se da izjednači pritisak u stubištu.

Postoje pojednostavljene metode za izračun unutarnjeg pritiska u zgradi. Najčešći izračun, sajam za zgrade s jednolično distribuiranim prozorima na fasadama, kada uvjetno stalni unutarnji pritisak u zgradi zauzima pola vjetra i gravitacijski pritisak po izrazu

Druga, glomazna metoda izračunavanja P B, PA, predložila B, razlikuje se od one da je pritisak vjetra promaknut na fasadama. Izraz za unutrašnji pritisak Prilikom razmatranja jedne od fasada kao posmatranog uzima obrazac:

wherec n,c bc Z. - aerodinamički koeficijenti na gledanim, bočnim i supverskim fasadama;

A n, a b, a h - Kvadrat prozora i vitraći stakleni prozori na pogledu, bočnih i supverskih fasada, m 2.

U proračunima se uzima u obzir gubitak topline da se svaka fasada može pregledati. Treba napomenuti da je veličina unutrašnjeg pritiska P B., primljeno do (2,58), dobiva se različito za svaku fasadu. Ova je razlika što je više zapaženika, što je više gustina prozora i vitraža staklenih prozora na raznim fasadama. Za zgrade s ujednačenom raspodjelom prozora od strane fasada P B., pristupa pribavljenom softveru (2,57). Dakle, upotreba formule (2,58) za izračunavanje unutarnjeg pritiska opravdana je u slučajevima kada je raspodjela lampica za fasade jasno neravnomjerna ili kada se zgrada pod razmatranjem u susjednoj ili jednoj fasadi ili dijelu nje nema prozore uopšte.

Razlika vanjskog i unutrašnjeg pritiska na različitim stranama ograde na gledanoj fasadi na bilo kojoj visini h. Uzimajući u obzir formulu (2,55) jednaka je:

Razlika pritiska Δp. Za prozore jedne fasade različitih podova, samo će se veličina gravitacijskog pritiska (prvi izraz) razlikovati ovisan o razlici H-h. Top točke oznake zgrade uzete za nulu referencu i središte prozora koji se razmatra. Slika 13 prikazuje obrazac raspodjele tokova u zgradi sa uravnoteženom ventilacijom

2.3.3 Propusnost zraka građevinskih materijala

Građevinski materijali u glavnoj masi su porozni organi. Veličine i struktura pora u različitim materijalima nisu etinak, tako da se prožimaju zrake materijala, ovisno o razlici u tlaku, manifestuje drugačije.

Sl.11 prikazuje visokokvalitetnu sliku ovisnosti o propusnosti zraka G. od razlike pod pritiskom Δr. Za građevinske materijale, dao K.F. Fokin.

Sl.11. Učinak materijalne poroznosti na njenu propusnost zraka.1 - Materijali s jednoličnom poroznosti (tip pjene beton); 2 - materijali s porama različitih veličina (vrsta frustracije); 3 - Materijali sa niskim opterećenjem (vrsta drveta, cementna rješenja), 4 - vlažni materijali.

Ravno zemljište od 0 do točke ali Na krivulji 1 ukazuje na laminar kretanje zraka u pogledu materijala s ujednačenom poroznošću na vrijednosti razlike u malim tlakom. Iznad ove točke u curvilinearnom mjestu nalazi se burnim pokretom. U materijalima sa različitim veličinama pore, avionski saobraćaj turbulentno čak i pri niskoj tlaci, koja se može videti iz zakrivljenosti linije 2. u niskoplođenom materijalu, naprotiv, kretanje zraka na limini i po velikim velikim razlikama, dakle, ovisnost G. od Δr. Linearno s bilo kojom razlikom u tlaku (linija 3). U vlažnim materijalima (krivulja 4) na malom Δr.Manje od određene minimalne razlike u tlaku Δp minProzračnost je odsutna, a samo sa prekoračujućim te vrijednošću, kada će razlika pritiska biti dovoljna za prevladavanje sila površinske napetosti vode sadržane u porama materijala, pojavljuje se kliženje zraka. Što je veći sadržaj vlage materijala, veća vrijednost Δp min.

Kada je kretanje zraka Laminar u porama materijala važeća ovisnost

gdje je g zraka propusnost ograde ili sloja materijala, kg / (m. 2. h);

i. - koeficijent propusnosti zraka materijala, kg / (m. pa. h);

δ - Debljina sloja materijala, m.

Koeficijent propusnosti zraka materijala Koeficijent toplotne provodljivosti je sličan i pokazuje stupanj propusnosti zraka materijala, numerički jednak protoku zraka u kg, prolazeći kroz 1 m 2 površine, okomito na direktor protoka, u gradijentu tlaka jednak 1 PA / m.

Veličine koeficijenta propusnosti zraka za razne građevinske materijale značajno se razlikuju jedna od druge.

Na primjer, za mineralnu vunu i ≈ 0,044 kg / (m. Pa. H), za beton za pjenu bez autoklausa i ≈ 5.3.10 - 4 kg / (m. Str. H), za čvrsti beton i ≈ 5.1.10 - 6 kg / (m. Str. H),

Kada treba zameniti seranje burnog zračnog pokreta u formuli (2,60) Δr.na Δr. N.. U ovom slučaju, pokazatelj diplome n. Promjene u rasponu od 0,5 - 1. Međutim, u praksi formule (2.60), koristi se i za turbulentni način protoka zraka u porama materijala.

U modernom regulatornu literaturu, koncept koeficijenta zahtjev se ne primjenjuje. Materijali i dizajni su karakteristični otpor na prožimanje zrakaR ikg / (m. h). Uz razliku tlaka duž različitih smjerova Δp O \u003d 10 PA, koja, sa klimatima sa laminarnim zrakom, nalazi se uz formulu:

gde je g zraka propusnost sloja materijala ili dizajna, kg / (m 2. h).

Otpor na prožimanje ograde zraka u svojoj dimenziji ne sadrži dimenziju potencijala prijenosa zraka - pritiska. Ova odredba nastala je zbog činjenice da u regulatornim dokumentima koji podjele stvarne razlike tlaka Δp o regulatornoj vrijednosti tlaka Δp O \u003d 10 PA, otpornost na prožimanje zraka daje se razliku tlaka Δp o \u003d 10 pa.

Vrijednosti su date otpornost zraka Permial Za slojeve nekih materijala i građevina.

Za Windows, u gubitniku do kojeg se kretanje zraka događa tokom miješanog načina, otpornost na prožimanje zraka , kg / (m. h) se određuje iz izražavanja:

, (2.62)

Pitanja za samokontrolu

1. Koja je propusnost zraka materijala i ograde?

2. Šta je vazdušan permeal?

3. Šta je infiltracija?

4. Šta je exofiltracija?

5. Koja je kvantitativna karakteristika za proces permealu zraka koji se naziva prozračnost?

6. Kroz kakvu su dvije vrste labave filtriranje zraka u ogradama?

7. Koje tri vrste filtriranja postoje, prema terminologiji R.E. Brillig?

8. Kakav je potencijal prožimanja zraka?

9. Koja dva priroda obrađuju razliku tlaka na suprotnim stranama ograde?

10. Koji je koeficijent propusnosti zraka materijala?

11. Koliki je otpor u prožimanje zraka u prilogu strukture?

12. Napišite formulu da biste odredili otpor na zračni prostor sa klimom od laminarne zrake kroz pore dizajnerskog materijala.

13. Napišite formulu da biste odredili otpor prozoru za propuštanje zraka.