Raspodjela temperature zračnog raspora. Toplinska zaštita fasada s ventiliranim zračnim rasporom. Prijenos topline i vlage kroz vanjske ograde

.
1.3 Zgrada kao jedinstveni energetski sustav.
2. Prijenos topline i vlage kroz vanjske ograde.
2.1 Osnove prijenosa topline u zgradi .
2.1.1 Toplinska vodljivost.
2.1.2 Konvekcija.
2.1.3 Zračenje.
2.1.4 Toplinski otpor zračnog raspora.
2.1.5 Koeficijenti prijenosa topline na unutarnjoj i vanjskoj površini.
2.1.6 Prijenos topline kroz višeslojni zid.
2.1.7 Smanjeni otpor prijenosu topline.
2.1.8 Raspodjela temperature po dijelu ograde.
2.2 Režim vlažnosti ogradnih konstrukcija.
2.2.1 Uzroci vlage u ogradama.
2.2.2 Negativni učinci vlaženja vanjskih ograda.
2.2.3 Komunikacija vlage s građevinskim materijalima.
2.2.4 Vlažan zrak.
2.2.5 Sadržaj vlage u materijalu.
2.2.6 Sorpcija i desorpcija.
2.2.7 Paropropusnost ograda.
2.3 Propusnost zraka vanjskih barijera.
2.3.1 Osnove.
2.3.2 Razlika tlaka na vanjskoj i unutarnjoj površini ograde.
2.3.3 Propusnost zraka građevinskih materijala.

2.1.4 Toplinski otpor zračnog raspora.

Za ujednačenost, otpor prijenosa topline zatvoreno zračne praznine koji se nalazi između slojeva ovojnice zgrade, tzv toplinski otpor R vp, m². ºS/W.
Shema prijenosa topline kroz zračni raspor prikazana je na sl.5.

sl.5. Prijenos topline u zračnom rasporu.

Toplinski tok koji prolazi kroz zračni raspor q v.p , W/m² , sastoji se od tokova koji se prenose toplinskom vodljivošću (2) q t , W/m² , konvekcija (1) q c , W/m² , i zračenje (3) q l , W/m² .

(2.12)

U ovom slučaju, udio toka koji se prenosi zračenjem je najveći. Razmotrimo zatvoreni vertikalni zračni raspor, na čijim površinama je temperaturna razlika 5ºS. S povećanjem debljine međusloja s 10 mm na 200 mm, udio toplinskog toka zbog zračenja raste sa 60% na 80%. U tom slučaju udio topline prenesene toplinskom vodljivošću pada s 38% na 2%, a udio konvektivnog toplinskog toka raste s 2% na 20%.
Izravni proračun ovih komponenti prilično je glomazan. Stoga, u normativni dokumenti daju se podaci o toplinskom otporu zatvorenih zračnih prostora, koje je 50-ih godina dvadesetog stoljeća sastavio K.F. Fokin na temelju rezultata eksperimenata M.A. Mihejev. Ako se na jednoj ili obje površine zračnog raspora nalazi aluminijska folija koja reflektira toplinu, a koja ometa prijenos topline zračenja između površina koje uokviruju zračni raspor, toplinski otpor treba udvostručiti. Za povećanje toplinskog otpora zatvorenih zračnih raspora, preporuča se imati na umu sljedeće zaključke iz studija:
1) toplinski učinkoviti su međuslojevi male debljine;
2) racionalnije je napraviti nekoliko slojeva male debljine u ogradi nego jedan veliki;
3) poželjno je postaviti zračne praznine bliže vanjskoj površini ograde, jer u ovom slučaju zimsko vrijeme toplinski tok zračenjem se smanjuje;
4) okomiti slojevi u vanjskim zidovima moraju biti blokirani horizontalnim dijafragmama u razini međukatnih stropova;
5) kako bi se smanjio toplinski tok koji se prenosi zračenjem, moguće je pokriti jednu od površina međusloja aluminijska folija, koji ima emisivnost od oko ε=0,05. Pokrivanje obje površine zračnog raspora folijom ne smanjuje značajno prijenos topline u odnosu na pokrivanje jedne površine.
Pitanja za samokontrolu
1. Koliki je potencijal prijenosa topline?
2. Navedite elementarne vrste prijenosa topline.
3. Što je prijenos topline?
4. Što je toplinska vodljivost?
5. Kolika je toplinska vodljivost materijala?
6. Napišite formulu za toplinski tok koji se prenosi toplinskom vodljivošću u višeslojnom zidu pri poznatim temperaturama unutarnje tw i vanjske tn površine.
7. Što je toplinski otpor?
8. Što je konvekcija?
9. Napišite formulu za toplinski tok koji se konvekcijom prenosi sa zraka na površinu.
10. fizičko značenje koeficijent konvektivnog prijenosa topline.
11. Što je zračenje?
12. Napišite formulu za toplinski tok koji se prenosi zračenjem s jedne površine na drugu.
13. Fizičko značenje koeficijenta prijenosa topline zračenja.
14. Kako se zove otpor prijenosu topline zatvorenog zračnog raspora u ovojnici zgrade?
15. Koje se prirode ukupni toplinski tok kroz zračni raspor sastoji od toplinskih tokova?
16. Koja priroda toplinskog toka prevladava u protoku topline kroz zračni raspor?
17. Kako debljina zračnog raspora utječe na raspodjelu strujanja u njemu.
18. Kako smanjiti protok topline kroz zračni raspor?

ZRAČNA RUPA, jedna od vrsta izolacijskih slojeva koji smanjuju toplinsku vodljivost medija. NA novije vrijeme važnost zračnog sloja posebno je porasla u vezi s korištenjem šupljih materijala u građevinarstvu. U mediju odvojenom zračnim rasporom toplina se prenosi: 1) zračenjem s površina koje se nalaze uz zračni raspor i prijenosom topline između površine i zraka i 2) prijenosom topline zrakom, ako se kreće, ili prijenosom topline nekih čestica zraka na druge zbog provođenja topline ono, ako je nepomično, a Nusseltovi pokusi dokazuju da tanji slojevi, u kojima se zrak može smatrati gotovo nepomičnim, imaju niži koeficijent toplinske vodljivosti k od debljih slojeva, ali s konvekcijskim strujama koje u njima nastaju. Nusselt daje sljedeći izraz za određivanje količine topline koju po satu prenosi zračni raspor:

gdje je F jedna od površina koje ograničavaju zračni raspor; λ 0 - uvjetni koeficijent, čije su numeričke vrijednosti, ovisno o širini zračnog raspora (e), izražene u m, navedene u priloženoj ploči:

s 1 i s 2 - koeficijenti zračenja obje površine zračnog raspora; s je koeficijent zračenja potpuno crnog tijela, jednak 4,61; θ 1 i θ 2 su temperature površina koje ograničavaju zračni raspor. Zamjenom odgovarajućih vrijednosti u formulu, moguće je dobiti vrijednosti za izračun k (koeficijent toplinske vodljivosti) i 1 / k (izolacijska sposobnost) zračnih slojeva različitih debljina. S. L. Prokhorov je sastavio, prema Nusseltovim podacima, dijagrame (vidi sliku) koji pokazuju promjenu vrijednosti k i 1/k slojeva zraka ovisno o njihovoj debljini, a najpovoljnije područje je područje od 15 do 45 mm. .

Manje zračne raspone praktički je teško implementirati, a velike već daju značajan koeficijent toplinske vodljivosti (oko 0,07). Sljedeća tablica daje vrijednosti k i 1/k za raznih materijala, a za zrak je dano nekoliko vrijednosti tih veličina ovisno o debljini sloja.

Da. vidi se da je često povoljnije napraviti nekoliko tanjih zračnih slojeva nego koristiti jedan ili drugi izolacijski sloj. Zračni raspor debljine do 15 mm može se smatrati izolatorom s fiksnim zračnim slojem, debljine 15-45 mm - s gotovo fiksnim, i, konačno, zračni raspor debljine preko 45-50 mm treba prepoznati kao slojeva s konvekcijskim strujama koje nastaju u njima i stoga podliježu proračunu za opću osnovu.

Opis:

Ogradne konstrukcije s ventiliranim zračnim prazninama dugo se koriste u izgradnji zgrada. Korištenje ventiliranih zračnih prostora imalo je jedan od sljedećih ciljeva

Toplinska zaštita fasada sa ventiliranim Zračna rupa

1. dio

Ovisnost najveće brzine kretanja zraka u procjepu o temperaturi vanjskog zraka na različite vrijednosti toplinski otpor zida s izolacijom

Ovisnost brzine zraka u zračnom zazoru o vanjskoj temperaturi zraka pri različitim vrijednostima širine zazora d

Ovisnost toplinskog otpora zračnog raspora, R eff gap, o vanjskoj temperaturi zraka pri različitim vrijednostima toplinskog otpora zida, R pr therm. značajka

Ovisnost efektivnog toplinskog otpora zračnog raspora, R eff zazora, o širini zazora, d, pri različitim vrijednostima visine fasade, L

Na sl. Na slici 7 prikazane su ovisnosti maksimalne brzine zraka u zračnom rasporu o temperaturi vanjskog zraka za različite vrijednosti visine fasade, L, i toplinskog otpora zida s izolacijom, R pr therm. značajka , a na sl. 8 - pri različitim vrijednostima širine razmaka d.

U svim slučajevima, brzina zraka raste kako se vanjska temperatura smanjuje. Udvostručenje visine fasade rezultira blagim povećanjem brzine zraka. Smanjenje toplinskog otpora zida dovodi do povećanja brzine zraka, to je zbog povećanja toplinskog toka, a time i temperaturne razlike u jazu. Širina razmaka ima značajan utjecaj na brzinu zraka, sa smanjenjem vrijednosti d, brzina zraka se smanjuje, što se objašnjava povećanjem otpora.

Na sl. 9 prikazane su ovisnosti toplinskog otpora zračnog raspora, R eff gap, o vanjskoj temperaturi zraka pri različitim vrijednostima visine fasade, L, i toplinskom otporu zida s izolacijom, R pr therm. značajka .

Prije svega treba istaknuti slabu ovisnost R eff raspora o temperaturi vanjskog zraka. To je lako objasniti, budući da se razlika između temperature zraka u zazoru i temperature vanjskog zraka te razlika između temperature unutarnjeg zraka i temperature zraka u procjepu mijenjaju gotovo proporcionalno s promjenom t n, stoga je njihov omjer uključen u (3) gotovo se ne mijenja. Dakle, sa smanjenjem t n od 0 do -40 ° C, R eff jaza se smanjuje s 0,17 na 0,159 m 2 ° C / W. Razmak R eff također neznatno ovisi o toplinskoj otpornosti obloge, uz povećanje R pr therm. regija od 0,06 do 0,14 m 2 °C / W, vrijednost R eff jaza varira od 0,162 do 0,174 m 2 °C / W. Ovaj primjer pokazuje neučinkovitost izolacije fasadne obloge. Promjene vrijednosti efektivnog toplinskog otpora zračnog raspora ovisno o vanjskoj temperaturi i toplinskom otporu obloge su beznačajne za njihovo praktično razmatranje.

Na sl. Na slici 10 prikazane su ovisnosti toplinskog otpora zračnog raspora, R eff zazora, o širini zazora, d, za različite vrijednosti visine fasade. Ovisnost R eff razmaka o širini zazora je najjasnije izražena - sa smanjenjem debljine zazora povećava se vrijednost R eff razmaka. To je zbog smanjenja visine uspostavljanja temperature u procjepu x 0 i, sukladno tome, povećanja prosječne temperature zraka u procjepu (sl. 8. i 6.). Ako je za druge parametre ovisnost slaba, budući da postoji preklapanje različitih procesa koji se međusobno djelomično gase, u ovom slučaju to nije slučaj - što je razmak tanji, to se brže zagrijava, a zrak se sporije kreće. razmak, brže se zagrijava.

Općenito nai veća vrijednost R eff jaz se može postići sa minimalna vrijednost d, maksimalna vrijednost L, maksimalna vrijednost R pr therm. značajka . Dakle, na d = 0,02 m, L = 20 m, R pr therm. značajka \u003d 3,4 m 2 ° C / W, izračunata vrijednost R eff razmaka je 0,24 m 2 ° C / W.

Za izračunavanje toplinskih gubitaka kroz ogradu od većeg je značaja relativni utjecaj efektivnog toplinskog otpora zračnog raspora, jer on određuje koliko će se smanjiti gubitak topline. Unatoč činjenici da se najveća apsolutna vrijednost R ef jaza postiže pri maksimalnom R pr therm. značajka , najveći utjecaj efektivni toplinski otpor zračnog raspora na gubitak topline ima minimalnu vrijednost R pr therm. značajka . Dakle, na R pr terminu. značajka = = 1 m 2 °C/W i t n = 0 °C zbog zračnog raspora gubitak topline se smanjuje za 14%.

Kod vodoravno smještenih vodilica na koje su pričvršćeni obložni elementi, pri proračunu je poželjno uzeti širinu zračnog raspora jednakom najmanjoj udaljenosti između vodilica i površine toplinske izolacije, jer ti dijelovi određuju otpor zraka kretanje (slika 11).

Kako pokazuju izračuni, brzina kretanja zraka u procjepu je mala i manja je od 1 m/s. Opravdanost usvojenog proračunskog modela posredno potvrđuju i literaturni podaci. Dakle, u radu kratki pregled rezultate eksperimentalnog određivanja brzine zraka u zračnim rasporima različitih fasada (vidi tablicu). Nažalost, podaci sadržani u članku su nepotpuni i ne dopuštaju nam utvrđivanje svih karakteristika fasada. Međutim, oni pokazuju da je brzina zraka u procjepu bliska vrijednostima dobivenim gore opisanim izračunima.

Prikazana metoda za proračun temperature, brzine zraka i drugih parametara u zračnom rasporu omogućuje procjenu učinkovitosti određene projektne mjere u smislu povećanja operativna svojstva fasada. Ova metoda se može poboljšati, prije svega, treba se odnositi na učinak praznina između obloženih ploča. Kao što proizlazi iz rezultata proračuna i eksperimentalnih podataka navedenih u literaturi, ovo poboljšanje neće imati veliki utjecaj na smanjeni otpor konstrukcije, ali može utjecati na druge parametre.

Književnost

1. Batinich R. Ventilirane fasade zgrada: problemi građevinska toplinska fizika, mikroklima i sustavi za uštedu energije u zgradama / Sub. izvješće IV znanstveno-praktična. konf. M.: NIISF, 1999.

2. Ezersky V. A., Monastyrev P. V. Montažni okvir ventilirane fasade i temperaturno polje vanjski zid // stambena izgradnja. 2003. № 10.

4. SNiP II-3-79*. Građevinska toplinska tehnika. M.: GUP TsPP, 1998.

5. Bogoslovsky VN Toplinski režim zgrade. M., 1979.

6. Sedlbauer K., Kunzel H. M. Luftkonvektions einflusse auf den Warmedurchgang von belufteten Fassaden mit Mineralwolledammung // WKSB. 1999.Jg. 44.H.43.

Nastavit će se.

Popis simbola

c u \u003d 1 005 J / (kg ° C) - određena toplina zrak

d - širina zračnog raspora, m

L - visina fasade s ventiliranim razmakom, m

n do - prosječan broj nosača po m 2 zida, m–1

R o. značajka , R pr o. regija - smanjena otpornost na prijenos topline dijelova konstrukcije s unutarnje površine na zračni raspor, odnosno od zračnog raspora na vanjsku površinu konstrukcije, m 2 ° C / W

R o pr - smanjena otpornost na prijenos topline cijele konstrukcije, m 2 ° C / W

R kond. značajka - otpornost na prijenos topline duž površine konstrukcije (isključujući inkluzije koje provode toplinu), m 2 ° C / W

R uvjetno - otpor prijenosu topline duž površine konstrukcije, određuje se kao zbroj toplinskih otpora slojeva konstrukcije i otpora prijenosa topline unutarnjeg (jednako 1/av) i vanjskog (jednako 1). /an) površine

R pr SNiP - smanjeni otpor prijenosa topline zidne konstrukcije s izolacijom, određen u skladu sa SNiP II-3-79 *, m 2 ° C / W

R pr therm. značajka - toplinski otpor zida s izolacijom (od unutarnjeg zraka do površine izolacije u zračnom rasporu), m 2 ° C / W

R eff gap - efektivni toplinski otpor zračnog raspora, m 2 ° C / W

Q n - izračunati toplinski tok kroz nehomogenu strukturu, W

Q 0 - protok topline kroz homogenu strukturu iste površine, W

q - gustoća toplinskog toka kroz strukturu, W / m 2

q 0 - gustoća toplinskog toka kroz homogenu strukturu, W / m 2

r - koeficijent toplinske uniformnosti

S - površina poprečnog presjeka nosača, m 2

t - temperatura, °S

Za ujednačenost, otpor prijenosa topline zatvoreni zračni otvori koji se nalazi između slojeva ovojnice zgrade, tzv toplinski otpor Rv.p, m². ºS/W.
Shema prijenosa topline kroz zračni raspor prikazana je na sl.5.

sl.5. Prijenos topline u zračnom rasporu.

Toplinski tok koji prolazi kroz zračni raspor qv.p, W/m², sastoji se od protoka koji se prenose toplinskom vodljivošću (2) qt, W/m², konvekcijom (1) qc, W/m² i zračenjem (3) ql, W/m².

24. Uvjetni i smanjeni otpor prijenosu topline. Koeficijent termotehničke homogenosti ogradnih konstrukcija.

25. Određivanje otpornosti na prijenos topline na temelju sanitarno-higijenskih uvjeta

, R0 = *

Tada ćemo normalizirati Δ t n R 0 tr = * , oni. kako bi Δ t≤ Δ t n Neophodan

R 0 ≥ R 0 tr

SNiP proširuje ovaj zahtjev na smanjeni otpor. prijenos topline.

R 0 pr ≥ R 0 tr

t in - projektna temperatura unutarnjeg zraka, °S;

prihvatiti. prema standardima dizajna. zgrada

t n - - izračunata zimska temperatura vanjskog zraka, °C, jednaka prosječnoj temperaturi najhladnijeg petodnevnog razdoblja sa sigurnošću od 0,92

A in (alfa) - koeficijent prijenosa topline unutarnje površine ogradnih konstrukcija, uzet prema SNiP-u

Δt n - standardna temperaturna razlika između temperature unutarnjeg zraka i temperature unutarnje površine ogradne konstrukcije, uzeta prema SNiP-u

Potrebna otpornost na prijenos topline R tr o vrata i kapije moraju biti najmanje 0,6 R tr o zidova zgrada i građevina, utvrđenih formulom (1) pri proračun zimska temperatura vanjski zrak, jednak prosječnoj temperaturi najhladnijeg petodnevnog razdoblja sa sigurnošću od 0,92.

Prilikom određivanja potrebne otpornosti na prijenos topline unutarnjih ogradnih konstrukcija u formuli (1) treba uzeti umjesto t n- izračunata temperatura zraka hladnije prostorije.

26. Termotehnički proračun potrebne debljine ogradnog materijala na temelju uvjeta za postizanje potrebnog otpora prijenosu topline.

27. Vlažnost materijala. Razlozi vlaženja strukture

Vlažnost - fizička količina jednaka količini vode sadržane u porama materijala.

To se događa po težini i volumenu

1) Izgradnja vlage.(tijekom izgradnje zgrade). Ovisi o dizajnu i načinu gradnje. Čvrsta cigla gora je od keramičkih blokova. Najpovoljnije drvo (montažni zidovi). w/w ne uvijek. Treba nestati za 2 = -3 godine rada Mjere: sušenje zidova

vlažnost tla. (kapilarno usisavanje). Dostiže razinu od 2-2,5 m. vodonepropusnih slojeva, s ispravan uređaj ne utječe.

2) Prizemna vlaga, prodire u ogradu iz zemlje zbog kapilarnog usisavanja

3) Atmosferska vlaga. (kosa kiša, snijeg). Posebno važno za krovove i vijence .. čvrste zidovi od opeke ne zahtijevaju zaštitu ako je spajanje pravilno izvedeno armirani beton, lakobetonske ploče paziti na spojeve i prozorski blokovi, teksturirani sloj vodootpornih materijala. Zaštita = zaštitni zid na padini

4) Radna vlaga. (u radionicama industrijske zgrade, uglavnom u podovima i donjem dijelu zidova) rješenje: vodonepropusni podovi, drenažni uređaj, obloga donjeg dijela keramičke pločice, vodootporna žbuka. Zaštita=zaštitna obloga s vanj. strane

5)Higroskopna vlaga. Zbog povećane higroskopnosti materijala (svojstvo apsorbiranja vodene pare iz vlažnog zraka)

6) Kondenzacija vlage iz zraka: a) na površini ograde b) u debljini ograde

28. Utjecaj vlage na svojstva konstrukcija

1) S povećanjem vlage povećava se toplinska vodljivost konstrukcije.

2) Deformacije vlage. Vlaga je mnogo gora od toplinskog širenja. Ljuštenje žbuke zbog nakupljene vlage ispod nje, zatim se vlaga smrzava, širi u volumenu i trga žbuku. Materijali koji nisu otporni na vlagu deformiraju se kada su mokri. Na primjer, gips postaje puzanje s povećanjem vlažnosti, bubrenjem šperploče, delaminacijom.

3) Smanjenje trajnosti - broj godina nesmetanog rada konstrukcije

4) Biološka oštećenja (gljivice, plijesan) zbog rose

5) Gubitak estetskog izgleda

Stoga se pri odabiru materijala uzima u obzir njihov režim vlažnosti i odabiru se materijali s najmanjim udjelom vlage. Također, prekomjerna vlažnost u prostoriji može uzrokovati širenje bolesti i infekcija.

S tehničkog stajališta, to dovodi do gubitka trajnosti i strukture te njegovih svojstava otpornosti na mraz. Neki materijali za visoka vlažnost zraka izgubiti mehanička čvrstoća, promijeniti oblik. Na primjer, gips postaje puzanje s povećanjem vlažnosti, bubrenjem šperploče, delaminacijom. Korozija metala. pogoršanje izgleda.

29. Sorpcija vodene pare gradi. mater. Mehanizmi sorpcije. Histereza sorpcije.

Sorpcija- proces apsorpcije vodene pare, što dovodi do ravnotežnog stanja vlage materijala sa zrakom. 2 fenomena. 1. Apsorpcija kao posljedica sudara molekule pare s površinom pora i lijepljenja za tu površinu (adsorpcija)2. Izravno otapanje vlage u volumenu tijela (apsorpcija). Vlažnost raste s povećanjem relativne elastičnosti i smanjenjem temperature. "desorpcije" ako se mokri uzorak stavi u eksikatore (otopina sumporne kiseline), tada ispušta vlagu.

Mehanizmi sorpcije:

1.Adsorpcija

2. Kapilarna kondenzacija

3. Volumetrijsko punjenje mikropora

4. Ispunjavanje međuslojnog prostora

1 faza. Adsorpcija je pojava u kojoj je površina pora prekrivena jednim ili više slojeva molekula vode (u mezoporama i makroporama).

2 faza. Polimolekularna adsorpcija – nastaje višeslojni adsorbirani sloj.

3 faza. kapilarna kondenzacija.

UZROK. Tlak zasićene pare na konkavnoj površini manji je nego na ravnoj površini tekućine. U kapilarama malog radijusa vlaga stvara konkavne miniske, pa je moguća kapilarna kondenzacija. Ako je D>2*10 -5 cm, tada neće doći do kapilarne kondenzacije.

desorpcija - prirodni proces sušenja.

Histereza ("razlika") sorpcije sastoji se u razlici između izoterme sorpcije dobivene kada se materijal navlaži i izoterme desorpcije dobivene iz osušenog materijala. pokazuje % razlike između težina vlage sa sorpcijom i težinom s desorpcijom vlage (desorpcija 4,3%, sorpcija 2,1%, histereza 2,2%) pri vlaženju izoterme sorpcije. Kada se osuši, desorpcija.

30. Mehanizmi prijenosa vlage u materijalima građevinskih konstrukcija. Paropropusnost, kapilarna apsorpcija vode.

1. Zimi, zbog temperaturne razlike i pri različitim parcijalnim tlakovima, mlaz vodene pare prolazi kroz ogradu (od unutarnje površine prema vanjskoj) - difuzija vodene pare. Ljeti je obrnuto.

2. Konvektivni transport vodene pare(sa strujom zraka)

3. Kapilarni prijenos vode(curenje) kroz porozne materijale.

4. Gravitacijsko curenje vode kroz pukotine, rupe, makropore.

Paropropusnost - svojstvo materijala ili konstrukcije od njih da propušta vodenu paru kroz sebe.

Koeficijent propusnosti- Fizički. vrijednost je brojčano jednaka broju pare koja je prošla kroz ploču na jediničnoj površini, pri jediničnom padu tlaka, na jediničnoj debljini ploče, u jedinici vremena pri parcijalnom padu tlaka na stranama ploče e 1 Pa. Temperature, mu opadaju, s povećanjem vlažnosti, mu raste.

Otpornost na paru: R=debljina/mu

Mu - koeficijent propusnosti pare (određen prema SNIP 2379 toplinsko inženjerstvo)

Kapilarna apsorpcija vode građevinskim materijalima - osigurava stalan prijenos tekuće vlage kroz porozne materijale iz područja visoke koncentracije u područje niske koncentracije.

Što su kapilare tanje, to je veća sila kapilarnog usisavanja, ali općenito se brzina prijenosa smanjuje.

Kapilarni transport može se smanjiti ili eliminirati stvaranjem odgovarajuće barijere (mali zračni raspor ili kapilarno neaktivni sloj (neporozan)).

31. Fickov zakon. Koeficijent paropropusnosti

P(količina pare, g) \u003d (ev-en) F * z * (mu / debljina),

Mu- koeficijent. propusnost pare (određena prema SNIP 2379 toplinska tehnika)

Fizički vrijednost je brojčano jednaka količini pare koja je prošla kroz ploču na jediničnoj površini, pri jediničnom padu tlaka, pri jediničnoj debljini ploče, u jedinici vremena pri parcijalnom padu tlaka na stranama ploče e 1 Pa. [mg / (m 2 * Pa)]. Najmanja mu ima krovnog materijala 0,00018, najveća min. pamuk = 0,065 g / m * h * mm Hg, prozorsko staklo a metali su paropropusni, zrak je najveća paropropusnost. Prilikom smanjivanja Temperature, mu opadaju, s povećanjem vlažnosti, mu raste. Ovisi o fizičkim svojstvima materijala i odražava njegovu sposobnost provođenja vodene pare koja difundira kroz njega. Anizotropni materijali imaju različite mu (za drvo, duž vlakana = 0,32, poprijeko = 0,6).

Ekvivalentna otpornost na paropropusnost ograde s uzastopnim rasporedom slojeva. Fickov zakon.

Q \u003d (e 1 -e 2) / R n qR n1n =(e n1n-1 -e 2)

32 Proračun raspodjele parcijalnog tlaka vodene pare po debljini konstrukcije.

Jedna od tehnika koje povećavaju kvalitete toplinske izolacije ograda je ugradnja zračnog raspora. Koristi se u izgradnji vanjskih zidova, stropova, prozora, vitraža. U zidovima i stropovima također se koristi za sprječavanje zalijevanja struktura.

Zračni raspor se može zatvoriti ili ventilirati.

Razmotrite prijenos topline zapečaćena zračni sloj.

Toplinski otpor zračnog sloja R al ne može se definirati kao otpor toplinske vodljivosti zračnog sloja, budući da se prijenos topline kroz sloj pri temperaturnoj razlici na površinama odvija uglavnom konvekcijom i zračenjem (slika 3.14). Količina topline,

prenosi toplinska vodljivost je mala, budući da je koeficijent toplinske vodljivosti zraka nizak (0,026 W / (m ºS)).

U slojevima je zrak općenito u pokretu. U okomitom - kreće se gore uz toplu površinu i dolje - uz hladnu. Dolazi do konvektivnog prijenosa topline, a njegov intenzitet raste s povećanjem debljine međusloja, budući da se trenje zračnih mlaznica o stijenke smanjuje. Kada se toplina prenosi konvekcijom, prevladava se otpor graničnih slojeva zraka na dvjema površinama, stoga, za izračunavanje ove količine topline, koeficijent prijenosa topline α k treba prepoloviti.

Da bi se zajednički opisao prijenos topline konvekcijom i toplinskom vodljivošću, obično se uvodi koeficijent konvektivnog prijenosa topline α "k, jednak

α" k \u003d 0,5 α k + λ a / δ al, (3.23)

gdje su λ a i δ al toplinska vodljivost zraka, odnosno debljina zračnog raspora.

Ovaj omjer ovisi o geometrijski oblik te veličine slojeva zraka, smjer toka topline. Generalizacijom veliki broj eksperimentalne podatke temeljene na teoriji sličnosti, M.A. Mikheev je uspostavio određene obrasce za α "do. U tablici 3.5, kao primjer, vrijednosti koeficijenata α" do, koje je izračunao pri prosječnoj temperaturi zraka u okomiti sloj t \u003d + 10º C.

Tablica 3.5

Koeficijenti konvektivnog prijenosa topline u vertikalnom zračnom rasporu

Koeficijent konvektivnog prijenosa topline u horizontalnim slojevima zraka ovisi o smjeru toka topline. Ako je a gornja površina zagrijana više od donje, gotovo da neće biti kretanja zraka, budući da topli zrak koncentriran na vrhu, a hladan - na dnu. Dakle, jednakost

α" do \u003d λ a / δ al.

Posljedično, konvektivni prijenos topline značajno opada, a toplinski otpor međusloja raste. Horizontalni zračni otvori učinkoviti su, na primjer, kada se koriste u izoliranim podrumski stropovi iznad hladnog podzemlja, gdje je tok topline usmjeren odozgo prema dolje.

Ako je tok topline usmjeren odozdo prema gore, tada postoje uzlazni i silazni tokovi zraka. Prijenos topline konvekcijom igra značajnu ulogu, a vrijednost α" k raste.

Kako bi se uzeo u obzir učinak toplinskog zračenja, uvodi se koeficijent prijenosa topline zračenja α l (poglavlje 2, str. 2.5).

Pomoću formula (2.13), (2.17), (2.18) određujemo koeficijent prijelaza topline zračenjem α l u zračnom prostoru između konstruktivni slojevi zidanje od cigle. Temperature površine: t 1 = + 15 ºS, t 2 = + 5 ºS; stupanj crnine cigle: ε 1 = ε 2 = 0,9.

Formulom (2.13) nalazimo da je ε = 0,82. Temperaturni koeficijent θ = 0,91. Zatim α l = 0,82 ∙ 5,7 ∙ 0,91 = 4,25 W / (m 2 ºS).

Vrijednost α l mnogo je veća od α "to (vidi tablicu 3.5), stoga se glavna količina topline kroz međusloj prenosi zračenjem. Kako bi se smanjio taj toplinski tok i povećao otpor prijenosa topline zračnog sloja , preporuča se koristiti reflektirajuću izolaciju, odnosno premazivanje jedne ili obje površine npr. aluminijskom folijom (tzv. "armatura").Takav premaz obično se postavlja na toplu površinu kako bi se izbjegla kondenzacija vlage , što pogoršava reflektirajuća svojstva folije.„Ojačanje“ površine smanjuje fluks zračenja za oko 10 puta.

Toplinski otpor zatvorenog zračnog raspora pri konstantnoj temperaturnoj razlici na njegovim površinama određuje se formulom

Tablica 3.6

Toplinski otpor zatvorenih zračnih prostora

Debljina zračnog sloja, m	R al, m 2 °C/W
za horizontalne slojeve s protokom topline odozdo prema gore i za vertikalne slojeve	za horizontalne slojeve s protokom topline odozgo prema dolje
ljeto	zima	ljeto	zima
0,01	0,13	0,15	0,14	0,15
0,02	0,14	0,15	0,15	0,19
0,03	0,14	0,16	0,16	0,21
0,05	0,14	0,17	0,17	0,22
0,1	0,15	0,18	0,18	0,23
0,15	0,15	0,18	0,19	0,24
0,2-0.3	0,15	0,19	0,19	0,24

Ral vrijednosti za zatvorene ravne zračne raspore dane su u tablici 3.6. To uključuje, na primjer, međuslojeve između slojeva gustog betona, koji praktički ne dopušta prolaz zraka. Eksperimentalno je pokazano da u zidanje od cigle s nedovoljnim punjenjem šavova između cigle mortom, dolazi do kršenja nepropusnosti, odnosno prodiranja vanjskog zraka u sloj i oštrog smanjenja njegove otpornosti na prijenos topline.

Kod oblaganja jedne ili obje površine međusloja aluminijskom folijom, njegov toplinski otpor treba udvostručiti.

Trenutno su zidovi s ventiliran zračni sloj (zidovi s ventiliranom fasadom). Oklopna ventilirana fasada je konstrukcija koja se sastoji od obložnih materijala i podkonstrukcije, koja je pričvršćena na zid na način da između zaštitno-dekorativne obloge i zida ostaje zračni razmak. Za dodatna izolacija vanjskih konstrukcija, između zida i obloge postavlja se toplinski izolacijski sloj, tako da ventilacijski razmak lijevo između obloge i toplinske izolacije.

Shema projektiranja ventilirane fasade prikazana je na slici 3.15. Prema SP 23-101, debljina zračnog raspora treba biti u rasponu od 60 do 150 mm.

Strukturni slojevi koji se nalaze između zračnog raspora i vanjske površine ne uzimaju se u obzir u proračunu toplinske tehnike. Dakle, toplinski otpor vanjska obloga nije uključen u otpor prijenosa topline zida, određen formulom (3.6). Kao što je navedeno u točki 2.5, koeficijent prijenosa topline vanjske površine ovojnice zgrade s ventiliranim zračnim prostorima α ext za hladno razdoblje iznosi 10,8 W / (m 2 ºS).

Dizajn ventilirane fasade ima niz značajnih prednosti. U točki 3.2. uspoređene su raspodjele temperature u hladnom razdoblju u dvoslojnim zidovima s unutarnjim i vanjskim položajem izolacije (slika 3.4). Zid s vanjskom izolacijom je više

"toplo", budući da se glavna temperaturna razlika javlja u toplinski izolacijskom sloju. Unutar zida nema kondenzacije, njegova svojstva zaštite od topline se ne pogoršavaju, dodatna parna barijera nije potrebna (poglavlje 5).

Protok zraka koji se javlja u sloju uslijed pada tlaka doprinosi isparavanju vlage s površine izolacije. Treba napomenuti da je značajna pogreška korištenje parne barijere na vanjskoj površini toplinski izolacijskog sloja, jer sprječava slobodno uklanjanje vodene pare prema van.