ЗНАЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ЧЕРЕЗ ОГРАЖДЕНИЯ

Для теплотехнического расчета ограждения необходимо иметь значения характеристик, определяющих процесс передачи тепла. Основными характеристиками являются: теплопроводность мате­риала отдельных слоев ограждения, коэффициенты теплообмена на поверхностях ограждения и термическое сопротивление воздуш­ной прослойки.

Теплопроводность λ, Вт/(м·°С), строительных материалов может изменяться в широких пределах.

Теплопроводность скелета материалов неорганического происхождения

составляет 4,6—7 Вт/(м °С) и более, теплопроводность:

воздуха – 0,023 Вт/(м °С),

воды - 0,58 Вт/(м·°С),

льда - 2,3 Вт/(м·°С).

С увеличением плотности строительного материала его теплопроводность увеличивается. Это объясняется в основном уменьшением доли объема, занимаемого воздухом, и увеличением доли объема, занимаемого скелетом материа­ла, который имеет более высокую теплопроводность.

С повышением влажности материала, когда влага заполняет объем в порах, вытесняя воздух, происходит значительное увели­чение его теплопроводности, так как теплопроводность воды, равная 0,58 Вт/(м·°С), в 25 раз больше теплопроводности воздуха.

С повышением температуры теплопроводность отдельных строительных материалов может возрастать или понижаться. Особенно резкое изменение теплопроводности происходит при переходе температуры через нуль. При понижении температуры ниже нуля большая часть влаги, содержащейся в материале, превращается в лед, который имеет теплопроводность 2,3 Вт/(м·°С), т. е. в 4 раза большую теплопроводности воды. В связи с этим при понижении температуры ниже 0°С теплопроводность влажных материалов почти всегда возрастает.

Расчетные значения λ, и s принимают при условиях эксплуатации А, если здание расположено в сухой зоне территории страны и относительная влажность воздуха в помещении не превышает 60% или в нормальной влажностной зоне при относи­тельной влажности воздуха в помещении ниже 50%.Во всех остальных случаях расчетные значения λ и s принимают при условиях эксплуатации Б.

К о э ф ф и ц и е н т ы теплообмена на внутренней α_В и наружной α_Н поверхностях ограждения зависят от условий конвективного и лучистого теплообмена на этих поверхностях.

Коэффициент конвективного теплообмена на внутренней верти­кальной поверхности можно определить по формуле

α_к=1,66 (1.33)

Коэффициент лучистого теплообмена для обычного случая теплопередачи может быть вычислен, согласно выражениям (1.4) и (1.5), по формуле

,

где с_пр – приведенный коэффициент излучения

Конвективный теплообмен на наружной поверхности ограждения определяется в основном скоростью обдувания поверхности ветром и направлением движения воздуха относительно поверхности.

При направлении ветра вдоль поверхности α_к определяют по формуле

α_к= 5,8υ^0,8 l^-0,2 (1.37)

где υ – скорость ветра, м/с;l - характерный размер поверхности в направлении движения воздуха, м.

Для расчета теплообмена на поверхности наружных стен при лобовом обдувании ветром рекомендуется пользоваться формулой

α_к= 11,6 (1.38)

В СНиП указаны значения коэффициентов теплообмена, принимаемые при обычных расчетах. Для внутренних плоских поверхностей всех ограждений независимо от назначения помещении принято значение α_в= 8,7 Вт/(м²·^оС) (R_В = 0,115 м²·^оС/Вт).

Для наружных поверхностей, непосредственно соприкасающихся с наружным воздухом, принято значение α_н =23,2 Вт/(м²·^оС) (R_н =0,043 м²·^оС/Вт). Для наружных поверхностей, которые непосредственно не обдуваются ветром, принимают следующие значения α_н:

для поверхностей перекрытий, выходящих на чердак, 11,6 Вт/(м²·^оС);

для поверхностей перекрытий, выходящих в подвал, 5,8 Вт/(м²-°С).