Строительство и ремонт/Расчеты
Теплообмен
[править]Элементарные виды передачи тепла (теплообмена):
- Теплопроводность (не сопровождается переносом вещества)
- Конвекция (сопровождается переносом вещества) (в жидкостях и газах)
- Тепловое излучение (Излучения тепла) (не сопровождается переносом вещества)
Вопросы и ответы
[править]? Почему если воздух имеет очень маленький коэффициент теплопроводности, то воздух, находящийся рядом со стенами здания не защищает его от остывания зимой и нагрева летом?
! Потому что помимо теплообмена за счет теплопроводности, есть еще и теплообмен за счет конвекции, за счет которого и происходит быстрое остывание воздуха около стен здания зимой и нагрева летом. Однако если воздух будет заключен в более-менее герметичную конструкцию, исключающую конвекцию, как например, воздух заключенный между стеклами стеклопакетов, то он будет отличным теплоизолятором.
Теплотехнический расчет стены
[править]Примечание: расчеты и коэффициенты приведены для жилых строений.
Толщина однородного теплоизоляционного материала = Сопротивление теплопередаче × Коэффициент теплопроводности материала
Сопротивление теплопередаче = Толщина однородного теплоизоляционного материала / Коэффициент теплопроводности материала
Коэффициент теплопроводности материала = Толщина однородного теплоизоляционного материала / Сопротивление теплопередаче
Толщина однородного теплоизоляционного материала, м = 3.28 × 0.04 = 0.1312 м ≈ 13 см (для Москвы, для пенополистирола)
Коэффициент теплопроводности материала [Вт/(м×°С)]
[править]Коэффициент теплопроводности (теплопроводность) — количество теплоты, передаваемое за единицу времени через единицу площади изотермической поверхности при температурном градиенте равном единице.
Определяется по таблице значений.
Сопротивление теплопередаче (Термическое сопротивление) [м²×°С/Вт]
[править]Сопротивление теплопередаче = a × Градусо-сутки отопительного периода + b
| Коэффициент | Стены | Перекрытия | Окна | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Градусо-сутки отопительного периода, °С*сут | |||||
| … - 6000 | 6000 — 8000 | 8000 - … | |||
| а | 0.00035 | 0.00045 | 0.000075 | 0.000050 | 0.000025 |
| b | 1.4 | 1.9 | 0.15 | 0.30 | 0.50 |
- Стены: внешние стены.
- Перекрытия: перекрытия чердачные и подвальные/цокольные (неотапливаемые).
- Окна: окна, балконные двери (для прозрачной части) (для глухой части - не менее: 1.5 × для прозрачной части).
Сопротивление теплопередаче пирога = Сопротивление теплопередаче слоя 1 + … + Сопротивление теплопередаче слоя N
| Градусо-сутки отопительного периода, °С*сут | Стены | Перекрытия | Окна |
|---|---|---|---|
| 2000 | 2.1 | 2.8 | 0.3 |
| 4000 | 2.8 | 3.7 | 0.45 |
| 6000 | 3.5 | 4.6 | 0.6 |
| 8000 | 4.2 | 5.5 | 0.7 |
| 10000 | 4.9 | 6.4 | 0.75 |
| 12000 | 5.6 | 7.3 | 0.8 |
Нормируемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций = 0.00035 × 5371.4 + 1.4 = 3.27999 ≈ 3.28 (для Москвы, для стен)
Градусо-сутки отопительного периода [°С×сут]
[править]Градусо-сутки отопительного периода = (Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С - Средняя температура наружного воздуха, °С) × Продолжительность отопительного периода, сут
- Расчетная средняя температура внутреннего воздуха здания, °С ≈ 22 °С (по ГОСТ 30494)
- Средняя температура наружного воздуха, °С = -3.1
- Продолжительность отопительного периода, сут = 214
(по СНиП 23-01 (таблица 1) для периода со средней суточной температурой наружного воздуха не более 8 °С) (для Москвы)
Градусо-сутки отопительного периода, °С×сут = = 5371.4 ≈ 5371 (для Москвы)
