содержание .. 9 10 11 12 ..

Основы эксплуатации наружных кирпичных стен гражданских зданий - часть 11

454

881

012

006

012

006

°С/Вт.

Условно разрезаем панель плоскостями, перпендикулярными тепловому потоку (см. рис. 3.7).

Слои 1, 3, 5, 7, 9, 11 состоят из сплошной керамики. Сумма сопротивлений этих слоев будет R

1–11

= (0,02/0,81) 6 = 0,148 м

°С/Вт, а расчетная площадь равна F

1–11

= 0,02

⋅ 0,095 ⋅ 6 = 0,0114 м

Слои 2, 4, 6, 8, 10 состоят из керамики и пустот. Термические сопротивления пяти воздушных про-

слоек равны R

= 0,15

⋅ 5 = 0,75 м

°С/Вт. Площадь воздушных прослоек равна F

= 0,014(0,042 + 0,021)

5 = = 0,0044 м

. Термическое сопротивление слоев керамики R

кер

= = (0,014/0,81) 5 = 0,086 м

°С/Вт.

Площадь слоев керамики F

кер

= 0,014

× × 0,032 ⋅ 5 = 0,0022. Тогда термическое сопротивление слоев 2,

4, 6, 8, 10 составит

210

086

0022

0044

0022

0044

кер

−

°С/Вт.

Термическое сопротивление камня при разрезании плоскостями, перпендикулярными тепловому

потоку, составит

= R

1–11

+ R

2–10

= 0,148 + 0,210 = 0,358 м

°С/Вт.

Приведенное термическое сопротивление камня со щелевидными пустотами равно

390

)

358

454

(

)

(

°С/Вт.

Средний коэффициент теплопроводности камня равен

490

Вт/(м ·

°С).

Тогда сопротивление теплопередаче стены будет равно

шт

кл

°С/Вт.

Поток тепловой энергии, проходящей через 1 м

поверхности стены из керамических камней толщи-

ной 0,40 м при температуре t

int

= 20

°C и наружной температуре t

ext

= –28

°C, составит

[

]

)

(

)

(

int

−

ext

°С/Вт.

Из сравнения полученного значения q

с данными расчетов в примере 3.3 видно, что конструкция

стены с пустотными керамическими камнями эффективнее по теплозащите, чем стена со сплошной
кладкой из полнотелых кирпичей.

Стены с замкнутыми воздушными прослойками. В состав кирпичных стен иногда входят

замкнутые воздушные прослойки. Так как воздух имеет достаточно низкое значение коэффициента

int

теплопроводности (при t = 0

°С, λ

= 0,025 Вт/(м·

°С)), передача тепла в них в основном происходит за

счет конвекции и излучения.

Величина термического сопротивления прослойки R

зависит от ее толщины, места расположе-

ния в ограждении и направления теплового потока. Термическое сопротивление конструкции стены
при наличии в ней с воздушной прослойки определяется как

∑

. (3.29)

Для практических расчетов, не требующих большой точности, можно пользоваться величинами

термических сопротивлений воздушных прослоек, приведенными в справочной литературе, а также в
ранее действующем СНиП II-3–79** [20]. Сведения о термических сопротивлениях воздушных про-
слоек с условиями теплопередачи, аналогичными условиям теплопередачи в замкнутых воздушных
прослойках кирпичных стен, приведены в табл. 3.3.

3.3 Термическое сопротивление вертикальной

замкнутой воздушной прослойки

Термическое сопротивление воздушной

прослойки

, м

°С/Вт при толщине прослойки, м

Тем-

пера-

тура

возду-

ха в

про-

слойке

0,20

…0,3

Поло-

житель

ная

0,15

Отри-

цатель

ная

0,19

Учитывая, что в практике современного строительства начинают находить применение разнооб-

разные эффективные теплозащитные конструкции кирпичных стен, включающие в свой состав замк-

нутые воздушные прослойки различной формы и протяженности, вопросы оценки их термических

сопротивлений рассмотрим более подробно.

Передача тепла в замкнутых воздушных прослойках происходит иначе, чем в твердых телах.

Термическое сопротивление твердого слоя прямо пропорционально его толщине, и, следовательно,

количество тепла, проходящего через него, при постоянной разности температур на поверхностях

обратно пропорционально его толщине. В воздушной прослойке такой пропорциональности не име-

ется. Теплопередача в ней осуществляется не только теплопроводностью, но и конвекцией и излуче-

нием, и, соответственно, тепловой поток определяется как

аl

, (3.30)

где q

– поток тепла за счет теплопроводности, q

и q

– потоки за счет конвекции воздуха и излуче-

ния поверхностями прослойки.

Рассмотрим процесс передачи тепла в замкнутой воздушной прослойке (рис. 3.8) с температура-

ми на поверхностях τ

> τ

Передача тепла теплопроводностью воздуха описывается как

−

)

(

, (3.31)

где

– коэффициент теплопроводности неподвижного воздуха; δ

– толщина прослойки.

Движение воздуха в прослойке имеет характер естественной конвекции. Схема движения возду-

ха показана на рис. 3.8. Конвективный тепловой поток при этом может быть описан как

−

)

(

, (3.32)

где

– условный коэффициент, называемый коэффициентом передачи тепла конвекцией [24].

Коэффициент

зависит от толщины прослойки, температуры воздуха в ней, разности темпера-

тур на поверхностях и расположения прослойки в ограждении. Коэффициент передачи тепла конвек-

цией возрастает с увеличением толщины прослойки.

Это объясняется тем, что в тонких прослойках восходящий и нисходящий потоки взаимно тор-

мозятся

очень

тонких

прослойках

(<5 мм) величина

стремится к нулю. С увеличением толщины прослойки, наоборот, конвекцион-

ные токи становятся более интенсивными, увеличивая

. С увеличением разности температур на по-

Рис. 3.8 Передача тепла в
воздушной прослойке

>τ

содержание .. 9 10 11 12 ..