Основы эксплуатации наружных кирпичных стен гражданских зданий - часть 13

 

  Главная      Учебники - Строительство     

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  11  12  13  14   ..

 

 

Основы эксплуатации наружных кирпичных стен гражданских зданий - часть 13

 

 

Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки составляет 

17

,

0

30

,

0

05

,

0

э

=

=

λ

δ

=

al

al

R

м

· 

°С/Вт. 

 

Количество тепла, проходящего через прослойку составляет 

 

4

,

29

17

,

0

)

5

10

(

)

(

2

1

=

=

τ

τ

=

al

al

R

q

Вт/м

2

 

Анализ формул (3.30) – (3.35) и данных табл. 3.5 – 3.7 показывает следующее: 

– воздушная прослойка с точки зрения теплозащиты является более эффективной, если ее распо-

лагать ближе к наружной поверхности, т.е. в зоне более низких температур; 

– увеличение  толщины  воздушной  прослойки  мало  влияет  на  уменьшение  количества  тепла, 

проходящего  через  прослойку.  Это  связано  с  тем,  что  основная  доля  тепла  в  прослойке  передается 
излучением, на процессы которого не влияет расстояние между стенками прослойки; 

– уменьшение  количества  тепла,  проходящего  через  прослойку,  можно  достичь  путем  повыше-

ния коэффициента излучения поверхности стенок прослойки. В практике это делается за счет оклей-
ки поверхности стенки алюминиевой фольгой [24]; 

– при росте толщины прослойки могут наступить условия, когда величина 

λ

э

 может оказаться выше 

коэффициента 

λ

ут   

утеплителя, который возможно расположить в прослойке. В этих случаях прослойку 

следует  заполнять  теплоизолирующими  материалами.  Например,  в  примере  3.6  при  заполнении  про-
слойки пенопластом с 

λ

п

  = 0,041 Вт/(м · 

°С) термическое  сопротивление  составит 

22

,

1

041

,

0

/

05

,

0

п

=

=

R

 

м

· 

°С/Вт >> R

al

 = = 0,17 м

· 

°С/Вт. 

В  целом  результаты  анализа  показывают,  что  устройство  в  кирпичных  стенах  замкнутых  воз-

душных прослоек не эффективно с точки зрения теплозащиты и экономически нецелесообразно. 

 

3.4   Распределение температур в стенах 

 

При оценке теплозащитных качеств наружных стен необходимо знать температуру на внутрен-

ней поверхности стены, а также распределение температур внутри нее при заданных значениях тем-
ператур воздуха с двух сторон ограждения. Особое значение для теплотехнической оценки стен име-
ет  температура  внутренней  поверхности.  Она  определяет  возможность  образования  конденсата  на 
стенах, а также количество теряемой человеком тепловой энергии за счет излучения ее на наружные 
стены. Распределение температур в стене необходимо знать также при расчетах ее влажностного ре-
жима. Сведения о температурах на поверхностях и внутри ограждений позволяют судить о средних 
коэффициентах теплопроводности отдельных слоев и стены в целом. 

Определение температуры на внутренней поверхности производится по формуле 

)

(

)

(

0

int

int

R

t

t

n

t

i

ext

si

α

=

τ

,                             (3.36) 

 

а температура наружной поверхности определяется как 

 





+

α

=

τ

k

i

ext

se

R

R

t

t

n

t

1

)

(

0

int

int

,                          (3.37) 

t

int 

t

int

t

int 

t

int 

где R

k

 – термическое сопротивление конструкции, м

· 

°С/Вт; t

int

, t

ext

 – температуры внутреннего и на-

ружного воздуха, 

°С; n – коэффициент, характеризующий положение наружной поверхности стены 

по отношению к наружному воздуху (для стен согласно СНиП 23-02–2003 он равен = 1); R

0

 – со-

противление теплопередаче стены, м

· 

°С/Вт, определяемое по формуле (3.20); α

i

 – коэффициент те-

плопередачи внутренней поверхности стены, Вт/(м

· 

°С). 

Расчет температуры в любой плоскости внутри однородного ограждения выполняется по форму-

ле 

 





+

α

=

τ

x

i

ext

x

R

R

t

t

n

t

1

)

(

0

int

int

,                        (3.38) 

 

где 

x

R

 – сумма термических сопротивлений части конструкции от внутренней поверхности огра-

ждения до рассматриваемого сечения x

Расчеты по формулам (3.36) – (3.38) справедливы для плоских однородных участков стены при 

направлении  теплового  потока  перпендикулярно  к  поверхности  ограждения.  В  этом  случае  линии, 
соединяющие точки с одинаковыми значениями температур (изотермы), располагаются параллельно 
поверхности стены. Изменение температур происходит только в одном направлении и температурное 
поле (распределение температур) стены является одномерным. На участках стен, имеющих углы, вы-
ступы, ниши, проемы, теплопроводные включения (например, опирание железобетонных балок или 
плит на наружную стену) и т.п., температурные поля могут быть двух- и трехмерными (см. рис. 3.9). 
Распределение температур в этом случае определяется на основе расчета температурных полей. Рас-
чет можно производить на ПЭВМ по специально разработанным программам. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ÐÈÑ. 3.9   ÑÕÅÌÛ ÐÀÑÏÐÅÄÅËÅÍÈß 
ÒÅÌÏÅÐÀÒÓРÄÂÓÕÌÅÐÍÛÕ ÏÎËÅÉ:

t

ext 

t

int 

q

 

t

уг 

t

ext 

t

t

ext 

q

 

t

а)

 

б)

 

t

int 

t

int 

t

int 

Пример 3.7. Найти характер распределения температур в кирпичной стене из глиняного обыкно-

венного  кирпича  на  цементно-песчаном  растворе  плотностью  1800  кг/м

3

  (

λ

к

  =  0,81  Вт/(м · 

°С))  с 

внутренним отделочным слоем толщиной 20 мм из сложного раствора плотностью 1700 кг/м

3

 (

λ

шт

 = 

0,87 Вт/(м · 

°С)) (рис. 3.10). Толщина кладки 510 мм. Место строительства – г. Тамбов. Температура 

воздуха: 

внутреннего  

t

int

 = 18 

°С, наружного t

ext

 = –28 

°С. Определить температуру в плоскости, расположенной на расстоя-

нии 270 мм от ее внутренней грани. 

Решение. Вычисляем термические сопротивления слоя кладки толщиной 510 мм – R

k

, слоя клад-

ки толщиной 250 мм – 

k

R

 и отделочного слоя – R

шт

.  

Имеем              

630

,

0

81

,

0

51

,

0

=

=

k

R

м

· 

°С/Вт;  

 

k

R

308

,

0

81

,

0

25

,

0

=

=

м

· 

°С/Вт; 

 

023

,

0

87

,

0

02

,

0

шт

=

=

R

м

· 

°С/Вт. 

 

Находим сопротивление теплопередаче всего ограждения  

 

81

,

0

23

1

63

,

0

02

,

0

7

,

8

1

1

1

шт

0

=

+

+

+

=

α

+

+

+

α

=

e

k

i

R

R

R

м

·

°С/Вт. 

 

Вычисляем  по  формуле  (3.36)  температуру  на  внутренней  поверхности  ограждения 

5

,

11

81

,

0

7

,

8

)

28

(

18

18

=

=

τ

si

 

°С. 

 

 

°С 

t

int 

= 18 

°С 

τ

si 

= 11,5

 

°С 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем по формуле (3.38) температуры в толще стены: 

– на границе между отделочным слоем и кирпичной кладкой имеем 

 

05

,

10

02

,

0

7

,

8

1

81

,

0

))

28

(

18

(

1

18

1

=





+

=

τ

 

°С; 

 

– на расстоянии 270 мм от внутренней поверхности стены 

 

09

,

5

31

,

0

02

,

0

7

,

8

1

81

,

0

))

28

(

18

(

1

18

2

=





+

+

=

τ

 

°С; 

 

– на наружной поверхности стены 

Рис. 3.10  Cхема распределения 

температур в кирпичной стене 

к примеру 3.7 

τ

= –5,09

 

°С 

τ

se 

= –25,7 

°С 

t

ext 

= –28 

°С 

τ

= 10,05

 

°С 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  11  12  13  14   ..