Odpornost na prenos toplote. Odpornost na prenos toplote obodne strukture

Prenos toplotnih ograj struktur je kompleksen proces, vključno s konvekcijo, toplotno prevodnostjo in sevanjem. Vsi se pojavijo skupaj, ko prevlada ena od njih. Toplotne izolacijske lastnosti ograjevalnih struktur, ki se odbijajo od odpornosti proti prenosu toplote, morajo ustrezati trenutnim gradbenim kodam.

Kako poteka izmenjava toplote zraka z zaprtimi strukturami?

V gradbeništvu se določijo regulativne zahteve za količino pretoka toplote skozi steno in s tem določi debelino. Eden od parametrov za njegov izračun je razlika v temperaturi med zunanjostjo in notranjostjo prostora. Najmladnejši čas v letu se vzame kot podlaga. Drugi parameter je koeficient prenosa toplote K - količina prenesene toplote na 1 s skozi površino 1 m², z razliko v temperaturi zunanjega in notranjega medija 1 ordm-C. Vrednost K je odvisna od lastnosti materiala. Ker se zmanjša, se toplotne lastnosti stene povečajo. Poleg tega bo mraz v prostoru prodrl manj, če je debelina ograje večja.

Konvekcija in sevanja od zunaj in od znotraj vplivajo tudi na uhajanje toplote iz hiše. Zato so za akumulatorji na stenah nameščeni odsevni zasloni iz aluminijaste folije. Takšna zaščita se izvaja tudi znotraj prezračevanih fasad z zunanje strani.

Prenos toplote skozi stene hiše

Zunanje stene sestavljajo največji del območja hiše in skozi njih izgube energije dosegajo 35-45%. Gradbeni materiali, iz katerih so izdelane zapiralne konstrukcije, imajo različno zaščito pred mrazom. Zrak ima najnižjo toplotno prevodnost. Zato imajo porozni materiali najnižje vrednosti koeficientov prenosa toplote. Na primer pri gradnji opeke K = 0,81 W / (m²middot-^oC), za beton K = 2,04 W / (m²middot-^oC), vezan les K = 0,18 W / (m²middot-^oC), in za polistirenske plošče K = 0,038 W / (m²middot-^oC).

V izračunih je uporabljen inverzni koeficient K, je odpornost na prenos toplote obodne strukture. To je normalizirana vrednost in ne sme biti pod določeno vrednostjo, saj je odvisna od stroškov ogrevanja in notranjih pogojev.

Koeficient K vpliva na vlažnost materiala zaprtih struktur. Surovinska voda izliva zrak iz por, toplotna prevodnost pa je 20-krat večja. Zaradi tega se toplotne lastnosti ohišja poslabšajo. Močna opečna stena omogoča 30% več toplote v primerjavi s suho. Zato se fasade in strehe hiš poskušajo obložiti z materiali, ki ne zadržujejo vode.

Izguba toplote skozi stene in sklepe odprtin je v veliki meri odvisna od vetra. Podporne strukture so zračno prepustne in zrak prehaja skozi zunaj (infiltracija) in od znotraj (eksfiltracija).

Obloge stavb

Zunanja obloga prezračevane fasade je nameščen z vrzelom, v katerem cirkulira zrak. To ne vpliva na toplotno odpornost sten, vendar je zelo odporen proti obremenitvam zaradi vetra, zmanjšanje infiltracije. Z notranjim okenskim in vratnim okvirom lahko prodre zrak v stene. Zaradi tega se zmanjša odpornost na prenos toplote oken na okončinah. Na teh mestih je postavljena učinkovita izolacija, ki preprečuje odtok toplote po najkrajši poti. Toplotna upornost sten in oken na vmesniku bo minimalen, in kondenzacija na plošči ni nastala, če se postavite okvir na sredini pobočja.

Potrebne zaščitne lastnosti in varčevanje z energijo se dosežejo z uporabo toplotno izoliranih lameliranih plošč, ki ščitijo celotno fasado hiše od zunaj in od znotraj. Sistemi tečajne prezračevane fasade so nameščeni kadarkoli v letu in v vsakem vremenu. Zaradi dodatne izolacije se odpravijo "hladni mostovi" in izboljša udobje bivanja.

Toplotna izguba skozi tla v prvem nadstropju

Skozi tla tal toplotna izguba doseže 3-10%. Builders skrbi malo za njihovo izolacijo, kar pušča razpoke. V najboljšem primeru, njihovo kozmetično tesnjenje s cementno malto. Če je temperatura talne površine nižja kot v prostoru, 2 ordm-C, potem je toplotna izolacija cokla slaba.

Toplotne izgube skozi streho

Še posebej veliko izguba toplote skozi streho v enodelnih in dvonadstropnih hišah. Dosežejo 35%. Sodobni materiali za toplotno izolacijo lahko zanesljivo ščitijo strop in streho pred učinki zunanjega okolja in izgubo toplote iz notranjosti.

Kako je določen odpornost na prenos toplote?

V fizičnem smislu odpornost na prenos toplote obodne strukture označuje raven svojih toplotnoizolacijskih lastnosti in jo najdemo iz relacije

• R = 1 / K (m²middot-^oC / W).

Zaščitne lastnosti stene določajo procesi izmenjave temperature na zunanji in notranji površini ter tudi v debelini materiala. Za kompleksno ograjo bo celotna odpornost na prenos toplote videti:

• R₀ = (R₁ + R₂ + ... + R_n) + R_v + R_G.,

kjer je R₁, R₂, R_n lastnosti posameznih slojev in R_v, R_G.- notranja in zunanja interakcija z zrakom.

Odpornost na prenos toplote

V praksi so strukture nehomogene in vsebujejo elemente za pritrditev plasti in drugih vezi, ki tvorijo "hladne mostove". Heterogenost struktur lahko znatno zmanjša odpornost na prenos toplote celotne strukture. Zato vodi do povprečne vrednosti R₀^" za enakovredno ograjo z enakimi lastnostmi na celotnem območju. Na primer, pri izračunu debeline stene stavbe so upoštevane toplotne izgube na okenske in vratne pobočja, vrata, posamezni deli zgradbe v smislu zmanjšane toplotne upornosti. Na sliki so puščice pokazale, kako toplotno prevodno betonsko prekrivanje razširja toploto na zunanjo stran.

Zmanjšana odpornost na prenos toplote določimo po določitvi vseh glavnih delov delovanja različnih toplotnih tokov. Po tem, v skladu z GOST 26254-84, izračunamo po formuli:

• R₀^" = F / (F₁ / R₀₁+ F₂ / R₀₂+...+ F_n / R_0n), kjer:

F - območje ograjene strukture;

F_n- območje značilnega n-tega območja;

R_0n - odpornost na prenos toplote značilne n-ti cone.

Tako dejanske toplotne tokove skozi kompleksno konstrukcijo vodijo k enakomernemu prenosu toplote skozi njegovo projekcijo.

V skladu z GOST R 54851-2011 se specifični toplotni tok skozi obdajajoče konstrukte določi iz izraza:

• q = (t_ven - t_G.) / R₀^" ,

kjer je t_ven in t_G. - temperaturo zraka v prostoru, izbrani po GOST 30494, in zunanjo temperaturo, opredeljeno kot povprečje za najhladnejše petdnevno obdobje za leto.

Infrardeča tehnologija vam omogoča, da določite kraje, kjer se odpornost na prenos toplote zmanjša. Slika prikazuje "mostove mraza", kjer je velika izguba vročine. Temperatura v modri coni je 8 Ordm-C je manj kot ostalo.

Izguba toplote skozi okenske odprtine

Okna zasedajo majhen del površine hiše, vendar celo dvojna zastekljena okna Toplotna zaščita je 2-3 krat šibkejša od sten. Sodobna energetsko varčna okna na značilnosti termične zaščite se približujejo lastnostim sten.

Za vsako stekleno enoto so značilnosti delovanja. Najprej med njimi je zmanjšana odpornost prenosa toplote, odvisno od vrednosti, po kateri je vsak izdelek razdeljen na razrede.

Najnižji razred - D2 - je enoplastno dvojno zastekleno okno s debelino stekla 4 mm (R₀^" = 0,35-0,39 mmW / ° C / W). Če ima okno odpornost proti prenosu toplote izoliranih steklenih enot pod najnižjimi vrednostmi, ni klasificirana na noben način. Ker se temperatura zaščite povečuje, energetsko učinkovita okna zmanjšajo prenos svetlobe.

Najvišji razred odpornosti proti prenosu toplote - A1 - predstavlja dvosmerna energetsko varčna okna z inertnim plinom in zaščitnimi prevlekami (R₀^" = 0,8 mW / ° C / W). Njihove toplotno zaščitne lastnosti so višje kot pri nekaterih stenah gradbenih materialov.

Odpornost na prenos toplote izoliranih steklenih enot je odvisna od naslednjih dejavnikov:

• razmerje med steklenimi površinami in celotnim blokom;
• velikosti odsekov krila in okvirja;
• material in konstrukcija okenske enote;
• značilnosti izolacijskega stekla;
• kakovost tesnil med listom in okvirjem.

Ko je toplotna odpornost izračuna okna in balkonska vrata, je treba upoštevati vpliv mejnega območja od križišča z zasteklitev okenskega profila lahko pade kondenzata. Pri vgradnji upoštevajte tudi kakovost tesnilnih odprtin. Skozi termografsko napravo lahko vidite, kako hladno prodira hišo skozi zgornji in desni del vrat (slika spodaj).Ne glede na to, kako učinkovita so dvojna stekla, s prostim prehodom zraka med okvirji in stenami, bodo vse njihove prednosti izgubljene.

Izbira oken z balkonskimi vrati za vsako regijo je izvedena v skladu z zahtevano vrednostjo odpornosti proti prenosu toplote R₀^" in podnebnih razmer, določenih s številom stopinj-dni v obdobju ogrevanja.

Zaključek

Normalizirana odpornost na prenos toplote sten in oken omogoča gradnjo energetsko učinkovitih zgradb in objektov. Pri izračunu temperaturnih značilnosti sten je treba upoštevati heterogene lastnosti strukturnih elementov. Za ohranitev mikroklime potrebujete zanesljivo zaščito vseh delov hiše od mraza. To je mogoče storiti sodobni grelniki.