ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ Тема 1 Основные понятия и

ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ Тема 1. Основные понятия и определения

Тема 1. ТЕПЛОЗАЩИТНЫЕ КАЧЕСТВА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ. Основные понятия и определения.

Ведущие ученые в области строительной физики (Россия) ¨ ¨ ¨ ¨ Власов О. В. (20 -е – 40 -е годы прошлого столетия) Мачинский С. Ф. (20 -е – 40 -е годы прошлого столетия) Муромов И. С. (20 -е – 40 -е годы прошлого столетия) Фокин К. Ф. (30 -е – 60 -е годы прошлого столетия) Шкловер А. М. (50 -е – 60 -е годы прошлого столетия) Лыков А. В. (30 -е – 70 -е годы прошлого столетия) Ушков Ф. В. (60 -е – 80 -е годы прошлого столетия) Богословский В. Н. (70 -е – 90 -е годы прошлого столетия) Титов В. П. (70 -е – 90 -е годы прошлого столетия) Матросов Ю. А. (НИИСФ) Табунщиков Ю. А. (АВОК) Гагарин В. Г. (НИИСФ) Ученые Сиб. АДИ, работающие в области СФ: - Валов В. М. - Цвяк А. Н. , - Пахотин Г. А. - Харламов Д. А. , - Апатин С. Н. - Жабенцев Д. А. - Кривошеин А. Д.

Qот t ext t int Qвен Qот t int Qогр t ext

Количество тепла, требуемое от системы отопления Qотр = Qогр + Qвен - Qбыт - Qсол Потери тепла через ограждающую конструкцию Qогр tint - text = ----- Апр (1+ ß) R 0 пр - приведенное сопротивление теплопередаче, м 2 о С/Вт

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ОЦЕНКИ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ КАЧЕСТВ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ Расчет приведенного сопротивления теплопередаче конструкции R 0 , м 2 о. С/Вт Расчет температуры по сечению конструкции i, о. С

Расчет приведенного сопротивления теплопередаче конструкции R 0 , м 2 о. С/Вт Расчет температуры по сечению конструкции i, о. С Расчет теплопотерь помещений 1. Оценка возможности выпадения конденсата на поверхности конструкции min > d Qогр tint - text = ----- Аогр R 0 пр 2. Обеспечение нормируемого температурного перепада tn = tint - int

ОСНОВНЫЕ ДОКУМЕНТЫ, ПРЕДПИСЫВАЮЩИЕ ПРОЦЕДУРЫ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ: - СНи. П 23 -02 -2003 «Тепловая защита зданий» ; - СП 23 -101 -2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» ; - ТСН 23 -338 -2002 Омской области «Энергосбережение в гражданских зданиях. Нормативы по теплопотреблению и теплозащите» .

При оценке теплозащитных качеств ограждающих конструкций применяют: – коэффициент теплопроводности материала – , [Вт/м о. С]; (различают о - в сухом состоянии, А – в условиях эксплуатации «А» ; Б – в условиях эксплуатации «Б» ); – сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций – R 0, [м 2 о. С/Вт]; – коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций – k [Вт/м 2 о. С]; - приведенное сопротивление теплопередаче - R 0 пр, [м 2 о. С/Вт].

Коэффициент теплопроводности материала – показатель, характеризующий способность строительных материалов проводить тепло – , [Вт/м о. С]; Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций – показатель, характеризующий способность теплотехнически однородных ограждающих конструкций сопротивляться прохождению теплового потока, [м 2 о. С/Вт] Rо = 1/ int + R + 1/ ext Коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций – показатель, характеризующий способность ограждающих конструкций передавать тепловой поток, [м 2 о. С/Вт] kо = 1/Rо Приведенное сопротивление теплопередаче - показатель, характеризующий способность теплотехнически неоднородных ограждающих конструкций сопротивляться прохождению теплового потока, [м 2 о. С/Вт] Rопр = 1/ int + Rпр + 1/ ext

int , ext - коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхности конструкции, [Вт/м 2 о. С], показатели, характеризующие величину теплообмена конструкции с наружным и внутренним воздухом R – термическое сопротивление конструкции, [м 2 о. С/Вт] показатель, характеризующий теплозащитные качества теплотехнически однородной конструкции без учета пограничных слоев R = i/ i ; Rпр - приведенное термическое сопротивление конструкции, [м 2 о. С/Вт], показатель, характеризующий теплозащитные качества теплотехнически неоднородной конструкции без учета пограничных слоев

Теплотехнически однородные конструкции Чердачное перекрытие Утепленный пол первого этажа Минераловатные плиты «URSA» =50 мм λБ=0, 046 Вт/(м о. С) Железобетонное перекрытие стяжка из бетона утеплитель Плита перекрытия Однослойная стена Многослойная стена без теплопроводных включений tint = +21 o 4 3 1 1 2 640 120 150 20 380

Теплотехнически неоднородные конструкции А – неоднородность первого рода tint = +21 o 4 3 1 Многослойная стена с теплопроводными включениями 2 120 150 20 380 Б – неоднородность второго рода Fвых Стена с разной площадью тепловосприятия и теплоотдачи Fвх

Приведенное сопротивление теплопередаче Многослойная стена с теплопроводными включениями (теплопотери Qст ) Fвх Qст tint - text = ----- Апр R 0 пр Однослойная теплотехнически однородная стена аналогичной площади с равными теплопотерями Qст Fвх

Приведенное сопротивление теплопередаче – интегральный показатель, характеризующий теплозащитные качеств теплотехнически неоднородной ограждающей конструкции, определяемый из условия приведения фактических теплопотерь, рассчитанных для этой конструкции, к теплопотерям аналогичной по площади теплотехнически однородной конструкции

Выдержка из СНи. П 23 -02 -2003, п. 5. 6 Величина Rо определяется расчетом (либо по приближенным формулам, либо по результатам расчета температурных полей) или принимается по справочным данным

Примеры разбиения фасадов на расчетные участки для определения приведенного сопротивления теплопередаче фасада (а, б) или промежуточного этажа (в, г)

Выдержка из СНи. П 23 -02 -2003, п. 5. 9

TEMPER-3 D Optics (Window Glass) THERM (Window Frame) WINDOW+5 (Whole Window) INSYS Программа по расчету температурных полей НИИСФ THEPL

Образование плесени на оконных откосах

Пример задания разбиения

tнр = -37 о. С 0 о 5 о 10 о 15 о tвр = +20 о. С вmin = 5, 1 о. С вmin = 1, 9 о. С tнр = -37 о. С 0 о 5 о 10 о 15 о вmin = 10, 6 о. С вmin = 12, 8 о. С tвр = +20 о. С Распределение температур по узлу сопряжения стеновых панелей с плитой перекрытия и заполнением оконного проема: а - при устройстве дополнительного утепления по глади стены; б - при утеплении оконных откосов, глади стены с устройством галтелей из цементно-песчаного раствора (1 - стеновая панель; 2 - плита перекрытия; 3 - утеплитель; 4 - теплоизоляционные плиты "Stadur"; 5 - откос из цементно-песчаного раствора (галтель)

Общий вид распределения температур расчетного фрагмента узла сопряжения наружной стены с плитами чердачного перекрытия при отсутствии в монолитном ж/б поясе термовкладышей

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ЧЕРЕЗ КОНСТРУКЦИИ Теплопередача – процесс передачи (переноса) теплоты через ограждающую конструкцию, происходящий посредством конвекции, теплового излучения и теплопроводности Qл tint Qл text Qк Qк Конвекция – перенос теплоты вследствие перемещения и перемешивания частиц тела или вещества Теплопроводность – перенос теплоты при непосредственном соприкосновении частиц тела Тепловое излучение – перенос теплоты электромагнитными волнами, возникающими вследствие сложных молекулярных и атомных возмущений, обусловленных тепловым состоянием тела

Распределение температур по сечению однослойной конструкции Кирпич t, о. С +20 tint 0 -20 text Qогр

Распределение температур по сечению двухслойной конструкции Кирпич t, о. С +20 0 t, о. С tint +20 int 0 text -20 Минераловатная плита tint text -20

Распределение температур по сечению конструкции tint - text tх = tint - —————— Rx Rо где Rо –сопротивление теплопередаче всей конструкции; Rx – сопротивление теплопередаче от внутренней поверхности до сечения с координатой х Rx = 1/ int + δi/λi ; Rо = 1/ int + R + 1/ ext int tint - text = tint - —————— R Rо