Основы эксплуатации наружных кирпичных стен гражданских зданий - часть 7

При замерзании влажной кладки теплопроводность ее возрастает еще более. Связано это с тем,

что коэффициент теплопроводности льда в четыре раза превышает коэффициент теплопроводности
воды. В частности, это повышение теплопроводности хорошо заметно при сравнении коэффициентов
теплопроводности, приведенных в табл. П1 для положительных и отрицательных температур. В ка-
честве примера на рис. 3.5 приведены графики роста коэффициентов теплопроводности красного
кирпича при росте его объемной влажности при положительных и отрицательных температурах.

Следует отметить, что замерзание влаги в порах может происходить при температурах значи-

тельно ниже 0

°С. Чем меньше диаметр пор, тем ниже температура замерзания влаги. Таким образом,

с понижением температуры замерзшей кладки теплопроводность ее постоянно возрастает.

Накопление влаги в кирпичных стенах, как будет показано далее в главе 4, зависит от климати-

ческих условий района строительства, от параметров микроклимата, материалов кладки, конструк-
тивного решения стен и ряда других факторов.

В соответствии с особенностями климатических воздействий, влияющих на естественную сушку

ограждений, территория России разделена на три зоны влажности: сухую, нормальную и влажную.
Карта зон влажности приведена в СНиП 23-02–2003 [19].

В сухой зоне средняя многолетняя равновесная влажность ограждений в зданиях с нормальной

влажностью близка к максимальной гигроскопической влажности, а в районах с устойчивым сухим
климатом может быть и ниже.

0 2 5 10 15 20 w

, %

0,500

0,600

0,700

0,800

0,900

1,000

1,100

1,200

λ,

Вт/м

⋅°С

0 0,1 0,7 2 2,4 4 6 8 9 w, %

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

λ,

Вт/м

⋅°С

Рис. 3.4 Зависимость теплопроводности кладки от влажности

кирпича по данным К Ф Фокина [24]

В зоне с нормальной влажностью равновесная влажность ограждений, как правило, превышает

максимальную гигроскопическую влажность и коэффициенты теплопроводности наружных ограж-

дений, в том числе и кирпичных стен, имеют более высокие значения, чем в сухой зоне.

Во влажной зоне материалы наружных ограждений могут иметь весьма большую влажность. В

этом случае их коэффициенты теплопроводности имеют высокие значения, и особенно, у медленно

высыхающих материалов (например, шлаковых кирпичей).

Как сказано в п. 2.2, сочетание влажностных параметров климата и температурно-влажностных

параметров помещений определяют условия эксплуатации наружных ограждений по условиям нако-

пления в них влаги. В зависимости от условий эксплуатации устанавливаются расчетные коэффици-

Рис. 3.5 Рост коэффициента теплопроводности красного кирпича

объемной плотностью

= 1800 кг/м

в зависимости от роста

объемной влажности при положительных (

− ▪ − ▪ −) и

отрицательных (

− • − • −) температурах

енты теплопроводности материалов, которые всегда выше коэффициентов теплопроводности этих

материалов в сухом состоянии.

Во всех теплотехнических расчетах используются расчетные коэффициенты теплопроводности. Зна-

чения расчетных коэффициентов теплопроводности строительных материалов приведены в СП 23-101–

2004 [22]. Значения коэффициентов

λ для материалов кирпичной кладки приведены также в прило-

жении в табл. П2.

Следует иметь ввиду, что для кирпичной кладки значения коэффициентов

λ даны как для ком-

плексной конструкции, состоящей из кирпичей и кладочного раствора. В зависимости от вида кирпи-

чей и состава раствора расчетные коэффициенты теплопроводности кладок существенно различают-

ся между собой даже при их одинаковой объемной плотности.

Например, согласно данным [22] (см. также табл. П2) кладка из глиняного обыкновенного кирпича

на цементно-песчаном растворе объемной плотностью

= 1800 кг/м

имеет коэффициенты теплопро-

водности для условий эксплуатации А и Б, соответственно,

= 0,70 Вт/(м

⋅ °С) и

= 0,81 Вт/(м

⋅ °С). Кладка из силикатного кирпича на цементно-песчаном растворе объемной плот-

ностью

= 1800 кг/м

имеет для этих условий коэффициенты

= 0,76 Вт/(м

⋅ °С) и λ

= 0,87

Вт/(м

⋅ °С).

Пример 3.2. Выбрать расчетную величину коэффициента теплопроводности кирпичной кладки

из глиняного обыкновенного кирпича на цементно-песчаном растворе с объемной плотностью

1800 кг/м

для стен жилых зданий, эксплуатируемых в условиях городов Тамбова и Архангельска.

Температура воздуха в помещении t

int

= 20

°С, относительная влажность воздуха ϕ

int

= 50 %.

Решение. Результаты выбора приведены в табл. 3.2.

Видно, что в условиях влажного климата Архангельска кирпичные стены больше накапливают

влаги и, следовательно, имеют более высокий расчетный коэффициент теплопроводности по сравне-

нию с расчетным коэффициентом для кирпичных стен, эксплуатируемых в условиях сухого климата

г. Тамбова. Превышение составляет 15,7 %. По сравнению с

кладки в сухом состоянии эксплуати-

руемые стены в обоих случаях имеют более значительные величины расчетных коэффициентов

λ.

Превышения составляют, соответственно, 25 и 45 %.

Важной теплотехнической характеристикой материалов является их теплоемкость – способ-

ность материала поглощать тепло при повышении температуры. Количественно теплоемкость харак-

теризуется удельной теплоемкостью c, равной количеству тепла в Дж, необходимому для повыше-

ния температуры 1 кг материала на 1

°С, и имеющей размерность Дж/(кг · °С). Удельная теплоем-

кость зависит от влажности материала. С повышением влажности растет и удельная теплоемкость.

Это объясняется ростом в материале воды, имеющей более высокую теплоемкость, чем строитель-

ный материал.

Значения удельной теплоемкости для материалов в сухом состоянии с

приведены в СП 23-101–

2004 [22]. Для кирпичной кладки стен они даны также в табл. П2.

3.2 Выбор расчетного коэффициента теплопроводности

для кладки стен

Район строи-

тельства

Наименование

показателя

Та

мб

ов

Архан-

гельск

Обоснование

показателя

Температура

воздуха поме-

щения,

°С

по ГОСТ

30494–96

Относительная

влажность воз-

духа помеще-

ния, %

по ГОСТ

30494–96

Влажностный

су

сухой

СНиП 23-02–

содержание .. 5 6 7 8 ..