Otpor na prijenos topline zračnog sloja. Karakteristike termine slojeva izgradnje

Opis:

Funcenc livene strukture sa ventiliranim zračnim slojevima dugo se koriste u izgradnji zgrada. Upotreba ventiliranih zrakoplova imala je jedan od sljedećih ciljeva.

Toplina viču fasade sa ventiliranim zračnim jazom

1. dio

Ovisnost maksimalne brzine pokreta zraka u jaz na vanjskoj temperaturi zraka pri različitim vrijednostima zidova toplinskih otpora sa izolacijom

Ovisnost brzine zraka u zračnom jazu na vanjskoj temperaturi po različitim vrijednostima širine jaza D

Zavisnost termičkog otpora zračnog jaza, R EF GAP, na vanjskoj temperaturi pri različitim vrijednostima toplinske otpornosti zida, r pr. Konst.

Ovisnost učinkovite toplotne otpornosti zračnog jaza, R EF GAP, na širini jaza, D, u različitim vrstama visine fasade, l

Na slici. 7 prikazuje ovise o maksimalnoj brzini zraka u zračnom razmaku na vanjskoj temperaturi zraka po različitim vrijednostima nadmorske visine fasade, l i toplinske otpornosti zida sa izolacijom, R PR term. Konst. , a na slici. 8 - sa različitim vrijednostima širine jaza d.

U svim slučajevima brzina zraka povećava se s padom vanjske temperature. Povećanje visine fasade dva puta dovodi do manjeg povećanja brzine zraka. Smanjenje toplinske otpornosti zida dovodi do povećanja brzine zraka, to je zbog povećanja protoka topline, a samim tim i temperaturne razlike u jaz. Širina jaza značajno utječe na brzinu zraka, uz smanjenje vrijednosti vrijednosti zraka, brzina zraka opada, što se objašnjava povećanjem otpora.

Na slici. 9 prikazuje ovise o toplinskom otporu zračnog jaza, R EF GAP-a, na vanjskoj temperaturi zraka po različitim vrijednostima visine fasade, l, i toplinske otpornosti zida sa izolacijom, R TERM. Konst. .

Prije svega, trebali bismo primijetiti slabu ovisnost R EF GAP-a na vanjskoj temperaturi. To se lako objašnjava, jer je razlika u temperaturi zraka u jaz i vanjsku temperaturu zraka i razlika u temperaturi unutarnjeg zraka i temperaturu zraka u jaz u praznici varira gotovo proporcionalna promjeni TN-a, tako da njihova omjer uključeno u (3) gotovo da nema promjene. Dakle, sa smanjenjem T h od 0 do40 ° C, R EF Gap se smanjuje sa 0,17 na 0,159 m 2 ° C / W. Povećava se R ef jaza i toplotne otpornosti obloge, s porastom r PR, povećava se. oblast Od 0,06 do 0,14 m 2 ° C / W Vrijednost R EF Gap varira od 0,162 do 0,174 m 2 ° C / W. Ovaj primjer pokazuje neefikasnost izolacije sa fasadom. Promjene u vrijednosti efektivne toplotne otpornosti zračnog jaza ovisno o temperaturi vanjskog zraka i toplinskom otpornošću obloge su beznačajne za njihovo praktično računovodstvo.

Na slici. 10 prikazuje ovise o toplinskom otporu zračnog jaza, R EF GAP-a, iz širine jaza, D, u različitim vrstama nadmorske visine fasade. Ovisnost R EF GAP na širinu jaza izražava se najjasnije - sa smanjenjem debljine čišćenja, vrijednost R EF GAP povećava se. To je zbog smanjenja visine postavke temperature u japu 0 i, u skladu s tim, s povećanjem prosječne temperature zraka u jaz (Sl. 8 i 6). Ako je ovisnost slaba za ostale parametre, postoji nametanje različitih procesa djelomično ustanka, a zatim u ovom slučaju nema nikoga - tanji klirens, brže ga zagrijava, a što se sporije kreće U jazu je brže zagrijano.

Općenito, najveća vrijednost R EF jaza može se postići minimalnom vrijednošću D, maksimalne vrijednosti L, maksimalne vrijednosti r pr. Konst. . Dakle, na d \u003d 0,02 m, l \u003d 20 m, r PR termin. Konst. \u003d 3,4 m 2 ° C / W Izračunata vrijednost R EF jaz je 0,24 m 2 ° C / W.

Da bi izračunali gubitak topline kroz ogradu, relativni učinak efektivne toplotne otpornosti zračnog jaza ima relativni učinak, jer određuje koliko se gubi gubitak topline. Uprkos činjenici da se najveća apsolutna vrijednost R EF GAP postiže na maksimalnom r pr. Konst. , najveći učinak efektivne toplotne otpornosti zračnog jaza o gubitku topline pruža se minimalnom vrijednošću od R pr. Konst. . Dakle, s R Termom. Konst. \u003d 1 m 2 ° C / W i T h \u003d 0 ° C. Sa zračnim jazom, smanjenje gubitka topline za 14%.

Uz horizontalno raspoređene vodiče, na koje su elementi obloge montirani, kada izračunavaju širinu zračnog jaza, preporučljivo je preuzeti jednaku na najmanju udaljenost između vodiča i površine toplinske izolacije, jer ta područja određuju otpor zraka pokret (Sl. 11).

Kao što pokazuje proračun, brzina zraka u jaz u jaz je mala i manja je od 1 m / s. Inteligencija usvojenog modela izračuna indirektno je potvrđena literarnim podacima. Dakle, dat je kratki pregled rezultata eksperimentalnih definicija brzina zraka u zračnim prazninama različitih fasada (vidi tablicu). Nažalost, podaci sadržani u članku su nepotpuni i ne dozvoljavaju uspostavljanje svih karakteristika fasada. Međutim, pokazuju da je brzina zraka u jaz u blizini vrijednosti dobivenih proračunima opisanim gore.

Predstavljeni način izračuna temperature, brzine zraka i drugih parametara u zračnom jazu omogućava procjenu učinkovitosti konstruktivnog događaja u pogledu poboljšanja operativnih svojstava fasade. Ova metoda se može prije svega poboljšati, to bi se trebalo odnositi na računovodstvo efekata praznina između okretnih tanjira. Kako slijedi od rezultata proračuna i eksperimentalnih podataka danih u literaturi, ovo poboljšanje neće imati veliki učinak na otpor dizajna, ali može utjecati na druge parametre.

Literatura

1. Batichich R. Ventilirane fasade zgrada: Problemi građevinske termičke fizike, mikroklimatske i energetske sustave u zgradama / Sat. Dokl. IV naučna praksa. Conf. M.: Niizf, 1999.

2. YEZERSKY V. A., Monasteres P.V. Factory Forction suočen s fasadom i temperaturnom poljem vanjskog zida // Kućište. 2003. br. 10.

4. Snip II-3-79 *. Građevinsko inženjerstvo. M.: GUP CPP, 1998.

5. Bogoslovsky V. N. Termalni režim zgrade. M., 1979.

6. Sedlbauer K., Kunzel H. M. Luftkonvekcije Einflusse auf den WarmEdenchungga von Belufteten Fassaden mit mineralwolledammung // wksb. 1999. Jg. 44. H.43.

Nastavlja se.

Lista oznake

c \u003d 1 005 J / (kg ° C) - specifična zračna toplina

d - širina zračnog jaza, m

L - visina fasade sa ventiliranim jazom, m

n do - prosječni broj nosača po m 2 zida, M-1

R. Konst. , R. oblast - Smanjeni otpori dijelova za prijenos topline iz unutarnje površine do zračnog razmaka i iz zračnog jaza do vanjske površine konstrukcije, odnosno M 2 ° C / W

R o PR - Smanjeni otpor toplinski prijenos cijelog dizajna, m 2 ° C / W

R sl o. Konst. - otpornost na prijenos topline na strukturu strukture (isključujući inkluzije s topline), m 2 ° C / W

R SLO - otpor na prijenos topline na strukturu strukture definiran je kao zbroj toplotnih otpora slojeva dizajna i otpora prijenosa topline (jednak 1 / AV) i vanjsku (jednake 1 / aN) površine

R PR Snip - smanjena otpornost na zid prijenosa toplote sa izolacijom, određena u skladu sa Snip II-3-79 *, m 2 ° C / W

R Termin. Konst. - toplotna otpornost zida sa izolacijom (od unutrašnjeg zraka do površine izolacije u zračnom jaz), m 2 ° C / W

R EF Gap - efikasan toplinski otpor zračnog jaza, m 2 ° C / W

Q n - Izračunati toplotni protok kroz nehomogenu konstrukciju, w

Q 0 - Protok topline kroz homogenu izgradnju istog područja, w

p - gustoća toplotnog protoka kroz dizajn, w / m 2

q 0 - Gustina toplotnog protoka kroz homogeni dizajn, w / m 2

r - koeficijent toplotne ujednačenosti

S - Šest presjeka nosača, m 2

t - temperatura, ° S

Prijenos topline kroz vanjske ograde

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.

Toplotna 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.

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 velike vrijednosti nema. Dll Rekalulacija toplotne provodljivosti materijala dobivenih na temperaturi do 100 ° C, na vrijednosti od 0 o C služi kao empirijska formula OE 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 1, τ 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.

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.:

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 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.:

Termički otpor sloja zraka

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 \u003d q t + q k + 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% do 20%.

Direktan izračun ovih komponenti je prilično skupno. Stoga regulatorni dokumenti pružaju podatke o termičkim otporima zatvorenih zrakoplova, koje su u 50-ima dvadesetog vijeka sastavili K.F. 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 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 vanjskoj površini ograde, jer se u ovoj zimi termički protok smanjuje zračenjem;

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?

Debljina sloja zraka,

Toplinski otpor zatvorenog zračnog sloja

R.P, m 2 × ° C / w

horizontalno s toplom tokom ispod gore i okomitog

horizontalno sa toplinom od vrha do dna

na temperaturi zraka u sloju

pozitivno

negativan

Pozitivno

negativan

Bilješka. Kada postoji jedna ili obje površine zračnog sloja, toplinsko otpornost aluminijske folije treba povećati za 2 puta.

Dodatak 5 *

Sheme inkluzije za provođenje topline u priloženim konstrukcijama

DODATAK 6 *

(Referenca)

Smanjena otpornost na prozore za prijenos topline, balkonska vrata i svjetiljke

Punjenje svetlosnog otvora

Skraćeni otpor prijenosa topline R O, M 2 * ° C / W

u drvenoj ili PVC vezivanju

u aluminijumskim vezama

1. Dvostruko zastakljivanje u uparenom vezivanju

2. Dvostruko zastakljivanje u zasebnim vezama

3. Staklo blokira prazno (sa širinama šavova 6 mm) Veličina: 194x194x98

0,31 (bez vezivanja)

0,33 (bez vezivanja)

4. Profilni čaša okvira Presjek

0,31 (bez vezivanja)

5. Dvostruko organsko staklo za protivavione svjetla

6. Trostruko organsko staklo za antiizdražne svjetla

7. Trostruki zastakljivanje u zasebnom uparenom vezivanju

8. Jednokomorno staklo:

Iz običnog stakla

Staklo s mekim selektivnim premazom

9. Dvoelektromorski stakleni prozori:

Iz konvencionalnog stakla (sa međukobranom udaljenosti od 6 mm)

Iz običnog stakla (sa međusobnoj udaljenosti od 12 mm)

Od stakla sa čvrstom selektivnim premazom

10. Konvencionalni staklo i jednokratni dvokožni sa dvostrukih ostakljenih prozora u zasebnim vezama:

Iz običnog stakla

Od stakla sa čvrstom selektivnim premazom

Staklo s mekim selektivnim premazom

Od stakla sa čvrstom selektivnim premazom i punjenjem argona

11. Redovno staklo i dvokomorsko-glazirani prozori u zasebnim vezama:

Iz običnog stakla

Od stakla sa čvrstom selektivnim premazom

Staklo s mekim selektivnim premazom

Od stakla sa čvrstom selektivnim premazom i punjenjem argona

12. Dva jednokomorska prozora u uparenom vezivanju

13. Dva jednokomorska prozora u zasebnim vezama

14. Četvoroslojni ostakljenje u dva uparena vezivanja

* u čeličnim vezama

Napomene:

1. U mekane selektivne prevlake stakla uključuju premaze sa termičkom emisijom manjem od 0,15, na čvrsto - više od 0,15.

2. Vrijednosti otpornika prijenosa topline za prijenos svjetlosnih otvora daju se za slučajeve kada je omjer ostakljenja u površinu punjenja u otvoru svjetlosti 0,75.

Vrijednosti otpora prijenosa topline prikazane u tablici dopušteno je koristiti kao izračunato u nedostatku takvih vrijednosti u standardima ili tehničkim specifikacijama na dizajnu ili ne potvrđene rezultatima ispitivanja.

3. Temperatura unutarnje površine konstrukcijskih elemenata prozora zgrada (osim proizvodnje) ne smije biti niža od 3 ° C na izračunatoj temperaturi vanjskog zraka.

Da biste napravili uniformnost otpornosti na toplinski prijenos topline zatvoreni aircraftsNalazi se između slojeva ograde za ogradu, nazvane toplinska otpornost Rv.p, m². ºS / W.
Krug za prijenos topline kroz sloj zraka prikazan je na slici 5.

Sl.5. Zamjena topline u zračnom sloju.

Toplotni tok koji prolazi kroz sloj zraka QW / m², sastoji se od tokova koje prenose toplinsku provodljivost (2) qt, w / m², konvekcija (1) qc, w / m² i zračenje (3) QL, w / m².

24. Uvjetni i odupirali se prijenos topline. Catofato toplotna ujednačenost priloženih konstrukcija.

25. Ranjanje otpornosti na prijenos topline na osnovu sanitarne higijenske.

, R 0 \u003d *

Onda normalizujemo Δ t n, onda R 0 TR \u003d * , Oni. tako da je potreban Δ t≤ δ t n

R 0 ≥ R 0 TP

Snip distribuira ovaj zahtjev za otpornost. Prijenos topline.

R 0 PR ≥ R 0 TP

t B je procijenjena temperatura unutarnjeg zraka, ° C;

prihvatiti. Prema normama za projekt. zgrada

t n - - izračunata zimska vanjska temperatura, ° C, jednaka prosječnoj temperaturi najhladnijih petodnevnih sigurnosti 0,92

A b (alfa) - koeficijent prijenosa topline unutarnje površine priloženih konstrukcija koje se uzimaju snajp

Δt n je normativna temperatura razlika između temperature unutarnjeg zraka i temperature unutarnje površine priložne strukture koje je poduzeo

Potrebna otpornost na toplinu R TR O. Vrata i kapije moraju biti najmanje 0,6 R TR O. Zidovi zgrada i građevina, određene formulom (1) na procijenjenoj zimskoj temperaturi vanjskog zraka, jednako prosječnoj temperaturi najhladnijih petodnevnih sigurnosti 0,92.

Prilikom određivanja potrebnog otpora unutrašnjih struktura prenosa topline u formuli (1), treba uzeti umjesto t N.-Articla temperatura zraka hladnije sobe.

26. Izračun za toplotnom inženjerstvu potrebne debljine materijala za ograde na temelju uvjeta za postizanje potrebnog otpora prijenosa topline.

27. Materijalna vlaga. Uzroci hidratantnog dizajna

Vlažnost -fizička vrijednost jednaka je broju vode sadržane u porama materijala.

Događa se po težini i volumetrijskom

1) Izgradnja vlage. (pri izgradnji zgrade). Ovisi o dizajnu i načinu izgradnje rada. Čvrsta opeka s pogoršam keramičkim blokovima. Najpovoljnije drvo (montažni zidovi). W / B nije uvijek. Mora nestati u 2 \u003d -3 godine rada. Mjere: sušenje zidova

Vlažnost prašine. (kapilarna usisavanje). Dolazi do nivoa od 2-2,5 m. Hidroizolacijski slojevi, kada pravilno, ne utječe na uređaj.


2) vlaga prajmeraprodire u ogradu od tla zbog kapilarne usisa

3) Atmosferska vlaga. (kosi kiša, snijeg). Posebno važno u krovovima i strehama. Zidovi od opeke ne zahtijevaju zaštitu pravilno izrađenom biljkom. Softver / B, lagani betonski paneli Pažnja na spojeve i blok prozora, ravni sloj od vodootpornih materijala. Zaštita \u003d zaštitni zid na padini

4) Radna vlaga. (U radionicama industrijskih zgrada, uglavnom u podovima i dno zidova) Rješenje: Vodootporni podovi, odvodnjački uređaj, obloge donjeg dijela sa keramičkim pločicama, vodootpornoj žbuci. Zaštita \u003d zaštitna obloga sa loksom. Zabave

5) higroskopska vlaga. Zbog povećane higroskopske mat.-lov (nekretnine za apsorbiranje vodenih pare od mokrog.

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

28. Učinak vlage na svojstva konstrukcija

1) Povećanjem vlage povećava toplotnu provodljivost strukture.

2) Deformacije vlage. Vlažnost je mnogo lošija od toplinske ekspanzije. Nakon ljuštenja žbuke u oštru vlaga ispod njega, tada se vlaga zamrzava, širi se zapremine i skida se s gipsa. Nefattni partner sa vlažnim vlažnim su deformirani. Na primjer, gipsum prilikom povećanja vlažnih sticanja puzanje., Oticanje šperploče, stratifikacija.

3) smanjenje trajnosti-broj godina bez problema dizajna

4) biološka oštećenja (gljivica, plijesan) zbog gubitka rose

5) gubitak estetskog tipa

Slijedom toga, pri odabiru materijala, njihov režim vlage uzima u obzir i odabire materijale sa simsima. Takođe, prekomjeran sadržaj vlage može prouzrokovati širenje bolesti i infekcija.

Sa tehničkog stanovišta, dovodi do gubitka izdržljivosti i dizajna i njenog Sv-B otpornosti na mrazet. Neki materijali sa visokom vlagom gube mehaničku čvrstoću, promijenite obrazac. Na primjer, gipsum prilikom povećanja vlažnih sticanja puzanje., Oticanje šperploče, stratifikacija. Metalna korozija. pogoršanje izgleda.

29. Sorpcija vodene pare je izgradnja. Mater. Mehanizmi sortiju. Histereza sorpcija.

Sortiranje - Proces apsorpcije vodene pare, što dovodi do ravnotežnog stanja vlage materijala sa zrakom. 2 pojave. 1. Apsorpcija kao rezultat sudara pare molekula sa površinom pore i prijanja na ovu površinu (adsorpcija) 2. Direktno otapanje vlage u volumen tijela (apsorpcija). Vlažnost se povećava s povećanjem relativne elastičnosti i smanjenjem temperature. "Desorpcija" ako vlaga. Stavite u uzbuđenje (sumporno kiselo rješenje), onda daje vlagu.

Mehanizmi sortiju:

1.Adsorpcija

2. Kapilarna kondenzacija

3. Mikrofori za punjenje pritiska

4. Punjenje intermedijarnog prostora

1 faza. Adsorpcija je fenomen na kojoj je površina pore prekrivena jednim ili više slojeva molekula vode. (U mezoporama i makroporama).

2 faza. Polymolekularna adsorpcija - formiran je višeslojni sloj adsorbovanog sloja.

3 faza. Kapilarna kondenzacija.

Uzrok. Pritisak zasićene pare iznad konkavne površine manji je nego iznad ravne površine tekućine. U kapilarima malog polumjera vlage oblici konkavnih rudnika, tako da se pojavi mogućnost kapilarne kondenzacije. Ako je d\u003e 2 * 10 -5 cm, tada će kapilarna kondenzacija neće biti.

Desorpcija -proces prirodnog sušenja materijala.

Histereza ("razlika") sorpcija Razlika je u sorppcijskoj izotermima dobivenim vlaženjem materijala iz izošersa za desorpciju dobivene iz sušenog materijala. Prikazuje% razliku između vlage težine tijekom sorpcije i težine vlažnosti desorpcije (desorpcija od 4,3%, sorpcija 2,1%, histereze 2,2%) na hidratantnim sorpcijskim izotermima. Pri korištenju sušenja.

30. Mehanizmi prijenosa vlage u građevinskim materijalima. Parry propusnost, usisavanje kapilarne vode.

1. Zimi, zbog temperaturne razlike i na različitim djelomičnim pritiscima, protok vodene pare prolazi kroz ogradu (sa unutarnje površine do vanjskog) - difuzija vodene pare.Ljeti naprotiv.

2. Konvektivni prenos vodenog pare (sa protokom zraka)

3. Prenos vode na hrpu (Viđenje) kroz porozne majke.

4. Gravitaciona voda curi kroz pukotine, rupe, makropore.

Propustljivost pare -to je u materijalu ili dizajnu, napravljeno od njih, proći kroz sebe vodenu paru.

Korof-propusnost - Fizički. Vrijednost je numerički jednaka broju pare prolazeći kroz tanjur s jednim područjem, s jednim padom pritiska, s jednom debljinom ploče, s jednim vremenom s diferencijalnim padom pritiska na bočnim dijelovima ploče E 1 PA. . Sa padom. Temperature, MJ se smanjuje, sa stopama MJ porasta.

Otpornost na punch: R \u003d Debljina / MJ

MJ -OPEF propustljivost pare (određena SNUP 2379 toplotnom tehničkom inženjerstvu)

Kapilarna oprema za apsorpciju vode Građevinski materijal -pruža trajni prijenos tečne vlage putem poroznih materijala iz područja visoke koncentracije do niskog područja koncentracije.

Rasniji kapilara, veća je jačina usisavanja kapilarne, ali općenito opada prijenosa.

Kapilenery se može smanjiti ili eliminirati uređajem odgovarajuće barijere (nisko. Zračni sloj ili kapilarni neaktivan sloj (nefinalirani)).

31. Zakon Fika. Koeficijent perverznosti za pariranje

P (broj pare, d) \u003d (e w-e) f * z * (mj / debljina),

Mučiti - COOPOPH. Pariranje propusnosti (određena SNUP 2379 toplotnom tehničkom inženjerstvu)

Fizičko. Vrijednost je numerički jednaka broju pare ispod ploče ispod jednog područja, s jednim padom pritiska, s jednom debljinom ploče, s jednim vremenom kada je parcijalni pritisak na bočnim dijelovima ploče e 1 Ta. [Mg / (m 2 * pa)]. Najmanji MJ ima rubroorde 0,00018, najveće min.vat \u003d 0.065g / m * h * mm.rt.st., prozorski staklo i metali pare, zraka je najveće pare grlo. Sa smanjenjem. Temperature, MJ se smanjuje, sa stopama MJ porasta. To ovisi o fizičkim svojstvima materijala i odražava njegovu sposobnost provođenja vodene pare difuzijom kroz njega. Anisotropni materijali imaju različite MJ-ove (na drvetu duž vlakana \u003d 0,32, preko puta \u003d 0,6).

Ekvivalentna otpornost na prožimanje ograde sa sekvencijalnim lokacijom slojeva. Fiki zakon.

Q \u003d (E 1 -e 2) / r n qR N1N \u003d (E n1n-1 -e 2)


32 Izračun distribucije djelomičnog tlaka vodene pare u debljini strukture.

Jedna od tehnika koja povećava kvalitete termičke izolacije ograde je uređaj za vazdušni sloj. Koristi se u dizajnu vanjskih zidova, preklapanja, prozora, vitraženih staklenih prozora. U zidovima i preklapa se koristi za sprečavanje pretvorbe struktura.

Sloj zraka može biti hermetički ili ventiliran.

Razmotrite prenos topline zapečaćen Sloj zraka.

Toplinska otpornost zračnog interlayer-a R al ne može se odrediti kao otpor toplotne provodljivosti zračnog sloja, jer se prijenos topline kroz sloj tijekom temperaturne razlike na površinama događa, uglavnom konvekcijom i zračenjem (Sl.3.14) ). Količinu topline,

prenosi se termičkim provodljivošću, malo, od malog koeficijenta toplotne provodljivosti (0,026 W / (m · ºS)).

U slojevima, općenito, zrak je u pokretu. U vertikalu - kreće se duž toplom površine i dolje - duž prehlade. Postoji konvektivna razmjena topline, a njegov intenzitet se povećava s povećanjem debljine sloja, jer se trenje zidova na zidu opada. Kada se prijenos topline konvekcijom, otpornost graničnih slojeva zraka na dvije površine savlada, dakle, da izračunaju ovu količinu topline, koeficijent prijenosa topline α K treba dva puta smanjiti.

Da bi se opisali prenos topline, zajednička konvekcija i toplotna provodljivost, konvektivna koeficijent toplote α obično se uvodi, jednak

α "K \u003d 0,5 α K + λ a / Δ al, (3.23)

gde su λ a i δ al-a koeficijent toplotne provodljivosti zraka i debljina zračnog sloja, respektivno.

Ovaj koeficijent ovisi o geometrijskom obliku i veličini zrakoplova, smjera toplotnog toka. Generalizacijom velikog broja eksperimentalnih podataka na osnovu teorije sličnosti mamikheev postavi određene obrasce za α "na. Tabela 3.5, vrijednosti koeficijenata α" k, izračunato po njemu, sa prosječnom temperaturom zraka u vertikalu Sloj T \u003d + 10º.

Tabela 3.5

Koeficijenti konvektivnih razmjena topline u vertikalnom zračnom sloju

Koeficijent konvektivnog prijenosa topline u vodoravnim slojevima zraka ovisi o smjeru toplotnog toka. Ako je gornja površina visine veća od niže, pokret zraka gotovo da neće biti, jer je topli zrak koncentriran na vrhu, a hladno - dolje. Stoga će jednakost definitivno tačno

α "K \u003d λ a / δ al.

Slijedom toga, konvektivna razmjena topline značajno je smanjena, a toplotna otpornost sloja se povećava. Horizontalni zračni međuslojnici su efikasni, na primjer, kada se koriste u izoliranom podrumu preklapaju preko hladnih podzemnih podzemnih, gdje je toplotni tok usmjeren od vrha do dna.

Ako se protok topline usmjerava s odozdo prema gore, tada se pojavljuju uzlazni i dolje zračni tokovi. Prijenos topline konvekcijom igra značajnu ulogu, a vrijednost α "za povećanje.

Da bi se radilo za djelovanje toplotnog zračenja, koeficijent zračenja zračene izmjene topline α l ubrizgava se (poglavlje 2, str. 2.5).

Korištenje formula (2.13), (2.17), (2.18) definiramo koeficijent prijenosa topline α l u zračnom sloju između konstrukcijskih slojeva opeke. Površinske temperature: T 1 \u003d + 15 ºS, T 2 \u003d + 5 ºS; Cigla Crna diploma: ε 1 \u003d ε 2 \u003d 0,9.

Formulom (2.13) otkrivamo da je ε \u003d 0,82. Koeficijent temperature θ \u003d 0,91. Tada α α \u003d 0,82 ∙ 5,7 ∙ 0,91 \u003d 4,25 W / (m 2 · ºS).

Veličina α l je mnogo veća od α "k (vidi tablicu 3.5), dakle, glavna količina topline kroz sloj prenosi se zračenjem. Da bi se smanjio ovaj toplinski protok i povećali otpor prijenosa toplote i povećati otpor sloja zraka , preporučuju se koristeći reflektirajuću izolaciju, odnosno jedna ili obje površine, na primjer, aluminijska folija (takozvana "pojačanje"). Takav premaz je obično pogodan na toplom površini kako bi se izbjeglo kondenzaciju vlage, pogoršanje Reflektirajuća svojstva folije. "Ojačanje" površine smanjuje protok zraka od oko 10 puta.

Toplinska otpornost hermetičkog zračnog sloja na konstantnoj temperaturnoj razlici na njenim površinama određena je formulom

Tabela 3.6.

Termički otpor zatvorenih zračnih odijela

Debljina sloja zraka, m R al, m 2 · ºS / w
Za horizontalne pregrade na toplotnom toku iz donjeg prema gore i za vertikalne međuslovnike Za horizontalne međuslojnike na toplinom od preko 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

Vrijednosti R al za zatvorene ravne zrakoplove prikazane su u tablici 3.6. Oni uključuju, na primjer, slojeve između slojeva guste betona, koji praktično ne puštaju zrak. Eksperimentalno je pokazao da se u opeku, s nedovoljnim punjenjem šavova između cigle, između cigle, to je između cigle, odnosno prodora vanjskog zraka u sloj i oštro smanjenje otpornosti na toplinu.

Prilikom prevlačenja jedna ili obje površine sloja aluminijumskog folije treba se povećati njegov termički otpor dva puta.

Trenutno široki zidovi sa ventiliran Sloj zraka (zidovi sa ventiliranom fasadom). Zglobna ventilata fasada je dizajn koji se sastoji od obložbi i strukture pobornu konstrukciju, koji je pričvršćen na zid tako da interval zraka ostaje između zaštitne i ukrasne obloge i zida. Za dodatnu izolaciju vanjskih struktura između zida i okrenute, instaliran je termički izolacijski sloj, tako da je ventilacijski jaz ostavljen između obloge i toplotne izolacije.

Dizajn ventilirane fasade prikazan je na slici3.15. Prema SP 23-101, debljina zračnog sloja mora biti između 60 i 150 mm.

Slojevi strukture koji se nalaze između sloja zraka i vanjske površine ne uzimaju se u obzir u izračunu topline. Slijedom toga, toplinska otpornost vanjske obloge nije uključena u otpornost na prijenos topline, određena formulom (3.6). Kao što je napomenuto u broju paragrafa. 5, koeficijent prenosa topline vanjske površine zatvorene strukture sa ventiliranim zračnim slojevima α lock za hladni period iznosi 10,8 W / (m 2 · ºS).

Dizajn ventilirane fasade ima niz značajnih prednosti. Klauzula 3.2 Kombinuje raspodjelu temperature u hladnom periodu u dvoslojnim zidovima sa unutrašnjim i vanjskim rasporedom izolacije (Sl. 4.4). Zid sa vanjske izolacije je više

"Topli", jer se glavna temperatura pojavljuje u toplom izolacijskom sloju. Kondenzacija se ne pojavljuje unutar zida, njegova svojstva toplotne zaštite ne pogoršavaju se, potrebna je dodatna vaporizolacija (poglavlje 5).

Protok zraka koji nastaje u sloju zbog pada tlaka doprinosi isparavanju vlage iz površine izolacije. Treba napomenuti da je značajna greška upotreba pare barijere na vanjskoj površini toplotnog izolacijskog sloja, jer sprečava slobodnu diverziju vodene pare prema van.