Článek pojednává o návrhu zateplovacího systému s uzavřenou vzduchovou mezerou mezi tepelnou izolací a stěnou objektu. V tepelné izolaci se navrhuje použití paropropustných vložek, aby nedocházelo ke kondenzaci vlhkosti ve vzduchové vrstvě. Je uveden způsob výpočtu plochy vložek v závislosti na podmínkách použití tepelné izolace.

Tento článek popisuje tepelně izolační systém s mrtvým vzduchovým prostorem mezi tepelnou izolací a vnější stěnou budovy. Pro použití v tepelné izolaci jsou navrženy vložky propustné pro vodní páru, aby nedocházelo ke kondenzaci vlhkosti ve vzdušném prostoru. Způsob výpočtu nabízené plochy vložek byl závislý na podmínkách použití tepelné izolace.

ÚVOD

Vzduchová mezera je prvkem mnoha obvodových plášťů budov. V tomto příspěvku jsou zkoumány vlastnosti uzavíracích konstrukcí s uzavřenými a větranými vzduchovými mezerami. Vlastnosti jeho aplikace přitom v mnoha případech vyžadují řešení problematiky tepelné techniky budov ve specifických podmínkách použití.

Známý a ve stavebnictví hojně využívaný je návrh tepelně izolačního systému s odvětrávanou vzduchovou mezerou. Hlavní výhodou tohoto systému oproti lehkým omítkovým systémům je schopnost provádět práce na zateplení budov. po celý rok. Upevňovací systém izolace se nejprve připevní k obvodové konstrukci. Ohřívač je připojen k tomuto systému. Od něj se v určité vzdálenosti instaluje vnější ochrana izolace, takže mezi izolací a vnějším plotem se vytvoří vzduchová mezera. Konstrukce zateplovacího systému umožňuje odvětrání vzduchové mezery za účelem odvodu přebytečné vlhkosti, což snižuje množství vlhkosti v izolaci. Nevýhody tohoto systému zahrnují složitost a nutnost spolu s použitím izolačních materiálů používat obkladové systémy, které poskytují potřebnou vůli pro pohyb vzduchu.

Známý ventilační systém, ve kterém vzduchová mezera přiléhá přímo ke stěně budovy. Tepelná izolace je provedena ve formě třívrstvých panelů: vnitřní vrstva je tepelně izolační materiál, vnější vrstvy jsou hliník a hliníková fólie. Tato konstrukce chrání izolaci před pronikáním atmosférické vlhkosti a vlhkosti z prostor. Jeho vlastnosti se proto za žádných provozních podmínek nezhoršují, což ušetří až 20 % izolace oproti běžným systémům. Nevýhodou těchto systémů je nutnost odvětrání vrstvy pro odstranění vlhkosti migrující z prostor budovy. To vede ke snížení tepelně izolačních vlastností systému. Kromě toho se zvyšují tepelné ztráty ve spodních patrech budov, protože studenému vzduchu vstupujícímu do mezivrstvy otvory ve spodní části systému nějakou dobu trvá, než se zahřeje na ustálenou teplotu.

IZOLAČNÍ SYSTÉM S UZAVŘENOU VZDUCHOVOU MEZEROU

Je možný zateplovací systém podobný tomu s uzavřenou vzduchovou mezerou. Je třeba věnovat pozornost skutečnosti, že pohyb vzduchu v mezivrstvě je nutný pouze k odstranění vlhkosti. Pokud problém odvodu vlhkosti vyřešíme jiným způsobem, bez větrání, získáme zateplovací systém s uzavřenou vzduchovou mezerou bez výše uvedených nevýhod.

Pro vyřešení problému by měl mít zateplovací systém podobu znázorněnou na obr. 1. Tepelná izolace objektu by měla být provedena paropropustnými vložkami z tepelně izolační materiál například minerální vlna. Tepelně izolační systém musí být uspořádán tak, aby pára byla odváděna z mezivrstvy a uvnitř ní byla vlhkost pod rosným bodem v mezivrstvě.

1 - stěna budovy; 2 - spojovací prvky; 3 - tepelně izolační panely; 4 - parní a tepelně izolační vložky

Rýže. jeden. Tepelná izolace s paropropustnými vložkami

Pro tlak nasycená pára ve vrstvě můžete napsat výraz:

Při zanedbání tepelného odporu vzduchu v mezivrstvě určíme podle vzorce průměrnou teplotu uvnitř mezivrstvy

(2)

kde T in, Tout- teplota vzduchu uvnitř budovy a venkovního vzduchu přibližně С;

R 1 , R 2 - odolnost proti prostupu tepla stěny, respektive tepelné izolace, m 2 × o C / W.

Pro páru migrující z místnosti stěnou budovy můžete napsat rovnici:

(3)

kde Kolík, P– parciální tlak par v místnosti a mezivrstvě, Pa;

S 1 - plocha vnější stěny budovy, m 2;

k pp1 - koeficient paropropustnosti stěny, rovný:

tady R pp1 = m 1 / l 1 ;

m 1 - koeficient paropropustnosti materiálu stěny, mg / (m × h × Pa);

l 1 - tloušťka stěny, m.

Pro páru migrující ze vzduchové mezery přes paropropustné vložky v tepelné izolaci budovy lze napsat následující rovnici:

(5)

kde P out– parciální tlak par ve venkovním vzduchu, Pa;

S 2 - plocha paropropustných tepelně izolačních vložek v tepelné izolaci budovy, m 2;

k pp2 - koeficient paropropustnosti vložek, rovný:

tady R pp2 \u003d m 2 / l 2 ;

m 2 - součinitel paropropustnosti materiálu paropropustné vložky, mg / (m × h × Pa);

l 2 – tloušťka vložky, m.

Srovnání správných částí rovnic (3) a (5) a řešení výsledné rovnice pro bilanci par v mezivrstvě s ohledem na P, získáme hodnotu tlaku par v mezivrstvě ve tvaru:

(7)

kde e = S 2 /S 1 .

Po napsání podmínky nepřítomnosti kondenzace vlhkosti ve vzduchové mezeře ve formě nerovnosti:

a jeho řešením získáme požadovanou hodnotu poměru celkové plochy paropropustných vložek k ploše stěny:

Tabulka 1 ukazuje data získaná pro některé možnosti opláštění konstrukcí. Ve výpočtech se předpokládalo, že součinitel tepelné vodivosti paropropustné vložky se rovná součiniteli tepelné vodivosti hlavní tepelné izolace v systému.

Tabulka 1. Hodnota ε pro různé varianty stěn

materiál stěny	l 1 m	l 1, W / (m × o C)	m 1, mg / (m × h × Pa)	l 2, m	l 2, W / (m × o C)	m 2, mg / (m × h × Pa)	Teplota, cca C			Tlak, Pa
											P nás
plynosilikátové cihly
keramická cihla

Příklady uvedené v tabulce 1 ukazují, že je možné navrhnout tepelnou izolaci s uzavřenou vzduchovou mezerou mezi tepelnou izolací a stěnou objektu. U některých konstrukcí stěn, jako v prvním příkladu z tabulky 1, lze upustit od paropropustných vložek. V ostatních případech může být plocha paropropustných vložek nevýznamná ve srovnání s plochou izolované stěny.

TEPELNĚ IZOLAČNÍ SYSTÉM S ŘÍZENÝMI TEPELNĚ TECHNICKÝMI CHARAKTERISTIKAMI

Návrh zateplovacích systémů prošel za posledních padesát let výrazným vývojem a dnes mají projektanti k dispozici velký výběr materiály a konstrukce: od použití slámy až po vakuové tepelné izolace. Je možné použít i aktivní zateplovací systémy, jejichž vlastnosti umožňují zařadit je do systému zásobování energií budov. V tomto případě se mohou v závislosti na podmínkách měnit i vlastnosti zateplovacího systému. životní prostředí, zajišťující konstantní úroveň tepelných ztrát z budovy bez ohledu na venkovní teplotu.

Pokud nastavíte pevnou úroveň tepelných ztrát Q obvodovým pláštěm budovy, požadovaná hodnota sníženého odporu proti prostupu tepla bude určena vzorcem

(10)

Takové vlastnosti může mít tepelně-izolační systém s průhlednou vnější vrstvou nebo s odvětrávanou vzduchovou mezerou. V prvním případě se využívá solární energie a ve druhém lze dodatečně využít tepelnou energii země spolu se zemním výměníkem.

V systému s transparentní tepelnou izolací při nízké poloze slunce procházejí jeho paprsky ke stěně téměř beze ztrát, ohřívají ji, čímž snižují tepelné ztráty z místnosti. Během léta v vysoké postavení slunce nad obzorem, sluneční paprsky se téměř úplně odrážejí od stěny budovy a tím brání přehřívání budovy. Pro snížení zpětného toku tepla je tepelně izolační vrstva vyrobena ve formě voštinové struktury, která plní roli lapače pro sluneční paprsky. Nevýhodou takového systému je nemožnost redistribuce energie po fasádách budovy a absence akumulačního efektu. Navíc účinnost tohoto systému přímo závisí na úrovni sluneční aktivity.

Ideální zateplovací systém by měl podle autorů do jisté míry připomínat živý organismus a měnit své vlastnosti v širokém rozsahu v závislosti na podmínkách prostředí. Při poklesu venkovní teploty by měl zateplovací systém snížit tepelné ztráty z budovy a při zvýšení venkovní teploty se může snížit její tepelný odpor. V létě by měl přísun solární energie do budovy záviset také na venkovních podmínkách.

Tepelně izolační systém navržený v mnoha ohledech má vlastnosti formulované výše. Na Obr. 2a schéma stěny s navrženým zateplovacím systémem, na obr. 2b - teplotní graf v tepelně izolační vrstvě bez a s přítomností vzduchové mezery.

Tepelně-izolační vrstva je provedena s provětrávanou vzduchovou mezerou. Pohybuje-li se v něm vzduch s teplotou vyšší než v odpovídajícím bodě grafu, klesá hodnota teplotního spádu v tepelně izolační vrstvě od stěny k mezivrstvě oproti tepelné izolaci bez mezivrstvy, což snižuje tepelné ztráty budova skrz zeď. Zároveň je třeba mít na paměti, že pokles tepelných ztrát z budovy bude kompenzován teplem vydávaným prouděním vzduchu v mezivrstvě. To znamená, že teplota vzduchu na výstupu z mezivrstvy bude nižší než na vstupu.

Rýže. 2. Schéma zateplovacího systému (a) a teplotní graf (b)

Fyzikální model problému výpočtu tepelných ztrát stěnou se vzduchovou mezerou je znázorněn na Obr. 3. Rovnice tepelné bilance pro tento model má následující tvar:

Rýže. 3. Výpočtové schéma tepelných ztrát obvodovým pláštěm budovy

Při výpočtu tepelných toků se berou v úvahu vodivé, konvektivní a radiační mechanismy přenosu tepla:

kde Q 1 - tok tepla z místnosti do vnitřní povrch obálka budovy, W / m 2;

Q 2 - tepelný tok hlavní stěnou, W / m 2;

Q 3 - tepelný tok vzduchovou mezerou, W/m2;

Q 4 – tepelný tok tepelně izolační vrstvou za mezivrstvou, W/m 2 ;

Q 5 - tepelný tok z vnějšího povrchu uzavírací konstrukce do atmosféry, W / m 2;

T 1 , T 2, - teplota na povrchu stěny, o C;

T 3 , T 4 – teplota na povrchu mezivrstvy, о С;

Tk, T a- teplota v místnosti a venkovního vzduchu přibližně С;

s je Stefan-Boltzmannova konstanta;

l 1, l 2 - tepelná vodivost hlavní stěny, respektive tepelné izolace, W / (m × o C);

e 1 , e 2 , e 12 - emisivita vnitřního povrchu stěny, vnějšího povrchu tepelně izolační vrstvy a snížená emisivita povrchů vzduchové mezery;

a in, a n, a 0 - součinitel prostupu tepla na vnitřním povrchu stěny, na vnějším povrchu tepelné izolace, respektive na plochách omezujících vzduchovou mezeru, W / (m 2 × o C).

Vzorec (14) je napsán pro případ, kdy je vzduch v mezivrstvě nehybný. V případě, že vzduch s teplotou T u místo toho Q 3 jsou uvažovány dva proudy: od vyfukovaného vzduchu ke stěně:

a z vyfukovaného vzduchu na obrazovku:

Poté se soustava rovnic rozdělí na dvě soustavy:

Součinitel prostupu tepla je vyjádřen Nusseltovým číslem:

kde L- charakteristická velikost.

Vzorce pro výpočet Nusseltova čísla byly převzaty v závislosti na situaci. Při výpočtu součinitele prostupu tepla na vnitřním a vnějším povrchu obvodových konstrukcí byly použity následující vzorce:

kde Ra= Pr×Gr – Rayleighovo kritérium;

Gr= G×b ×D T× L 3 /n 2 je Grashofovo číslo.

Při určování Grashofova čísla byl jako charakteristický rozdíl teplot zvolen rozdíl mezi teplotou stěny a teplotou okolního vzduchu. Pro charakteristické rozměry byly vzaty: výška stěny a tloušťka vrstvy.

Při výpočtu koeficientu prostupu tepla a 0 uvnitř uzavřené vzduchové mezery byl pro výpočet Nusseltova čísla použit následující vzorec:

(22)

Pokud se vzduch uvnitř mezivrstvy pohyboval, byl pro výpočet Nusseltova čísla použit jednodušší vzorec z:

(23)

kde Re = proti×d /n je Reynoldsovo číslo;

d je tloušťka vzduchové mezery.

Hodnoty Prandtlova čísla Pr, kinematické viskozity n a koeficientu tepelné vodivosti vzduchu lv v závislosti na teplotě byly vypočteny lineární interpolací tabulkových hodnot z . Soustavy rovnic (11) nebo (19) byly řešeny numericky iteračním zpřesňováním s ohledem na teploty T 1 , T 2 , T 3 , Tčtyři . Pro numerickou simulaci byl zvolen zateplovací systém na bázi tepelné izolace podobné pěnovému polystyrenu se součinitelem tepelné vodivosti 0,04 W/(m 2 × o C). Teplota vzduchu na vstupu mezivrstvy byla předpokládána 8 °C, celková tloušťka tepelně izolační vrstvy byla 20 cm, tloušťka mezivrstvy d- 1 cm.

Na Obr. 4 znázorňuje grafy měrných tepelných ztrát izolační vrstvou běžného tepelného izolátoru v přítomnosti uzavřené tepelně-izolační vrstvy a s odvětrávanou vzduchovou vrstvou. Uzavřená vzduchová mezera téměř nezlepšuje vlastnosti tepelné izolace. Pro uvažovaný případ přítomnost tepelně izolační vrstvy s pohybujícím se prouděním vzduchu více než zdvojnásobuje tepelné ztráty stěnou při venkovní teplotě minus 20 °C. Ekvivalentní hodnota odporu prostupu tepla takové tepelné izolace pro tato teplota je 10,5 m 2 × ° C / W, což odpovídá vrstvě pěnového polystyrenu o tloušťce více než 40,0 cm.

D d= 4 cm s klidným vzduchem; řada 3 - rychlost vzduchu 0,5 m/s

Rýže. čtyři. Grafy závislosti měrných tepelných ztrát

Účinnost zateplovacího systému se zvyšuje s klesající venkovní teplotou. Při teplotě venkovního vzduchu 4 °C je účinnost obou systémů stejná. Další zvýšení teploty činí použití systému nevhodným, protože vede ke zvýšení úrovně tepelných ztrát z budovy.

Na Obr. 5 je znázorněna závislost teploty vnějšího povrchu stěny na teplotě venkovního vzduchu. Podle Obr. 5, přítomnost vzduchové mezery zvyšuje teplotu vnějšího povrchu stěny při negativní venkovní teplotě ve srovnání s běžnou tepelnou izolací. Pohybující se vzduch totiž předává své teplo vnitřní i vnější vrstvě tepelné izolace. Při vysokých teplotách venkovního vzduchu plní takový tepelně izolační systém roli chladící vrstvy (viz obr. 5).

Řádek 1 - běžná tepelná izolace, D= 20 cm; řada 2 - v tepelné izolaci je vzduchová mezera široká 1 cm, d= 4 cm, rychlost vzduchu 0,5 m/s

Rýže. 5. Závislost teploty vnějšího povrchu stěnyz teploty venkovního vzduchu

Na Obr. 6 ukazuje závislost teploty na výstupu z mezivrstvy na teplotě venkovního vzduchu. Vzduch v mezivrstvě, ochlazující se, předává svou energii povrchům, které ji obklopují.

Rýže. 6. Závislost teploty na výstupu z mezivrstvyz teploty venkovního vzduchu

Na Obr. 7 je znázorněna závislost tepelných ztrát na tloušťce vnější vrstvy tepelné izolace při minimální venkovní teplotě. Podle Obr. 7 je dodržena minimální tepelná ztráta d= 4 cm.

Rýže. 7. Závislost tepelných ztrát na tloušťce vnější vrstvy tepelné izolace při minimální venkovní teplotě

Na Obr. 8 ukazuje závislost tepelných ztrát pro venkovní teplotu minus 20 °C na rychlosti vzduchu v mezivrstvě s různou tloušťkou. Nárůst rychlosti vzduchu nad 0,5 m/s neovlivňuje výrazně vlastnosti tepelné izolace.

Řádek 1 - d= 16 cm; řada 2 - d= 18 cm; řada 3 - d= 20 cm

Rýže. osm. Závislost tepelných ztrát na rychlosti vzduchus různou tloušťkou vzduchové vrstvy

Je třeba věnovat pozornost skutečnosti, že odvětrávaná vzduchová vrstva umožňuje efektivně řídit úroveň tepelných ztrát povrchem stěny změnou rychlosti vzduchu v rozsahu od 0 do 0,5 m/s, což je u běžné tepelné izolace nemožné. Na Obr. Obrázek 9 ukazuje závislost rychlosti vzduchu na venkovní teplotě pro pevnou úroveň tepelných ztrát stěnou. Tento přístup k tepelné ochraně budov umožňuje snižovat energetickou náročnost větracího systému s rostoucí venkovní teplotou.

Rýže. 9. Závislost rychlosti vzduchu na venkovní teplotě pro pevnou úroveň tepelných ztrát

Při tvorbě zateplovacího systému uvažovaného v článku jde především o zdroj energie pro zvýšení teploty čerpaného vzduchu. Jako takový zdroj má odebírat teplo půdy pod budovou pomocí půdního výměníku. Pro efektivnější využití energie půdy se předpokládá, že ventilační systém ve vzduchové mezeře by měl být uzavřen, bez nasávání atmosférického vzduchu. Vzhledem k tomu, že teplota vzduchu vstupujícího do systému v zimní čas, pod teplotou země, problém kondenzace vlhkosti zde neexistuje.

Autoři vidí nejefektivnější využití takového systému v kombinaci využití dvou zdrojů energie: solárního a zemního tepla. Pokud se obrátíme na výše uvedené systémy s průhlednou tepelně izolační vrstvou, je zřejmé, že autoři těchto systémů se snaží realizovat myšlenku tepelné diody tak či onak, to znamená vyřešit problém směrový přenos sluneční energie na stěnu budovy, přičemž jsou přijímána opatření k zamezení pohybu toku tepelné energie v opačném směru.

Vnější absorpční vrstva může být natřena tmavá barva kovový plát. A druhou absorbující vrstvou může být vzduchová mezera v tepelné izolaci budovy. Vzduch pohybující se ve vrstvě, uzavírající se přes zemní výměník tepla, za slunečného počasí ohřívá zemi, akumuluje sluneční energii a přerozděluje ji po fasádách budovy. Teplo z vnější vrstvy do vnitřní vrstvy lze přenášet pomocí tepelných diod vyrobených na tepelných trubicích s fázovými přechody.

Navrhovaný zateplovací systém s řízenými termofyzikálními charakteristikami je tedy založen na konstrukci s tepelně izolační vrstvou, která má tři vlastnosti:

- větraná vzduchová vrstva rovnoběžná s obvodovým pláštěm budovy;

je zdrojem energie pro vzduch uvnitř mezivrstvy;

– systém pro řízení parametrů proudění vzduchu v mezivrstvě v závislosti na vnějším povětrnostní podmínky a pokojová teplota.

Jednou z možných variant provedení je použití transparentního zateplovacího systému. V tomto případě musí být zateplovací systém doplněn o další vzduchovou mezeru přiléhající ke stěně budovy a komunikující se všemi stěnami budovy, jak je znázorněno na Obr. deset.

Tepelně izolační systém znázorněný na Obr. 10 má dva vzduchové prostory. Jeden z nich je umístěn mezi tepelnou izolací a průhledným plotem a slouží k zamezení přehřívání objektu. K tomuto účelu jsou v horní a spodní části tepelně izolačního panelu vzduchové ventily spojující mezivrstvu s venkovním vzduchem. V létě a v době vysoké sluneční aktivity, kdy hrozí přehřátí objektu, se klapky otevřou a zajišťují větrání venkovním vzduchem.

Rýže. deset. Transparentní zateplovací systém s provětrávanou vzduchovou mezerou

Druhá vzduchová mezera přiléhá ke stěně budovy a slouží k transportu sluneční energie v plášti budovy. Takové provedení umožní využití sluneční energie celým povrchem budovy během denního světla a navíc zajistí efektivní akumulaci sluneční energie, protože celý objem stěn budovy funguje jako akumulátor.

V systému je možné použít i tradiční tepelnou izolaci. V tomto případě může jako zdroj tepelné energie sloužit zemní výměník tepla, jak je znázorněno na Obr. jedenáct.

Rýže. jedenáct. Zateplovací systém se zemním výměníkem

Jako další možnost lze pro tento účel navrhnout emise z větrání budovy. V tomto případě, aby se zabránilo kondenzaci vlhkosti v mezivrstvě, je nutné vést odváděný vzduch přes výměník tepla a nechat venkovní vzduch ohřátý ve výměníku tepla do mezivrstvy. Z mezivrstvy může vzduch vstupovat do místnosti za účelem větrání. Vzduch se ohřívá, prochází zemním výměníkem tepla a odevzdává svou energii obvodovému plášti budovy.

Nezbytným prvkem zateplovacího systému by měl být automatický systém správu jeho vlastností. Na Obr. 12 je blokové schéma řídicího systému. Řízení je založeno na analýze informací z teplotních a vlhkostních čidel změnou provozního režimu nebo vypnutím ventilátoru a otevíráním a zavíráním vzduchových klapek.

Rýže. 12. Blokové schéma řídicího systému

Blokové schéma provozního algoritmu ventilačního systému s řízenými vlastnostmi je znázorněno na Obr. 13.

V počáteční fázi provozu řídicího systému (viz obr. 12) se z naměřených hodnot venkovní a vnitřní teploty v řídicí jednotce vypočítává teplota ve vzduchové mezeře pro klidový vzduch. Tato hodnota se porovnává s teplotou vzduchu ve vrstvě jižní fasády při návrhu zateplovacího systému, jak je na Obr. 10, nebo v zemním výměníku - při návrhu zateplovacího systému, jako na obr. 11. Pokud je vypočtená teplota větší nebo rovna naměřené teplotě, ventilátor zůstane vypnutý a vzduchové klapky v mezivrstvě se uzavřou.

Rýže. 13. Blokové schéma algoritmu činnosti ventilačního systému se spravovanými nemovitostmi

Pokud je vypočtená teplota nižší než naměřená, zapněte cirkulační ventilátor a otevřete klapky. V tomto případě je energie ohřátého vzduchu předána stěnovým konstrukcím budovy, čímž se snižuje potřeba tepelné energie na vytápění. Zároveň se měří hodnota vlhkosti vzduchu v mezivrstvě. Pokud se vlhkost blíží rosnému bodu, otevře se klapka, spojující vzduchovou mezeru s venkovním vzduchem, která zajišťuje, že se vlhkost nesráží na povrchu stěn mezery.

Navržený systém tepelné izolace tak umožňuje skutečně kontrolovat tepelné vlastnosti.

ZKOUŠKA USPOŘÁDÁNÍ TEPELNĚ IZOLAČNÍHO SYSTÉMU S ŘÍZENÝM TEPELNĚ IZOLOVANÝM VYUŽITÍM EMISÍ VĚTRÁNÍ OBJEKTU

Schéma experimentu je uvedeno na Obr. 14. Dispozice zateplovacího systému se montuje na zděnou stěnu místnosti v horní části výtahové šachty. Dispozičně sestává z tepelné izolace představující parotěsné tepelně izolační desky (jedna plocha je hliník tloušťky 1,5 mm; druhá je hliníková fólie) vyplněná polyuretanovou pěnou tloušťky 3,0 cm se součinitelem tepelné vodivosti 0,03 W / (m 2 × o C). Odpor prostupu tepla desky - 1,0 m 2 × o C / W, cihlové zdi - 0,6 m 2 × o C / W. Mezi tepelně-izolačními deskami a povrchem obálky budovy je vzduchová mezera o tloušťce 5 cm Pro zjišťování teplotních režimů a pohybu tepelného toku obálkou budovy byla do ní instalována čidla teploty a tepelného toku.

Rýže. čtrnáct. Schéma experimentálního systému s řízenou tepelnou izolací

Fotografie instalovaného zateplovacího systému s přívodem energie ze systému rekuperace tepla odvětráváním je uvedena na obr. patnáct.

Dodatečná energie uvnitř vrstvy je dodávána vzduchem odebraným na výstupu ze systému rekuperace tepla z ventilačních emisí budovy. Emise z ventilace byly odebírány z výstupu z ventilační šachty budovy státního podniku „Institut NIPTIS pojmenovaný po A.I. Ataeva S.S., byly přivedeny na první vstup rekuperátoru (viz obr. 15a). Vzduch byl přiváděn z ventilační vrstvy do druhého vstupu rekuperátoru a opět do ventilační vrstvy z druhého výstupu rekuperátoru. Ventilační odpadní vzduch nemůže být přiváděn přímo do vzduchové mezery kvůli nebezpečí kondenzace vlhkosti uvnitř. Emise ventilace budovy proto nejprve prošly tepelným výměníkem-rekuperátorem, jehož druhý vstup přijímal vzduch z mezivrstvy. Ve výměníku byl ohříván a pomocí ventilátoru byl přiváděn do vzduchové mezery vzduchotechnického systému přes přírubu namontovanou ve spodní části tepelně-izolačního panelu. Druhou přírubou v horní části tepelné izolace byl odváděn vzduch z panelu a uzavřen cyklus jeho pohybu na druhém vstupu výměníku. V průběhu práce byly zaznamenány informace přijaté ze snímačů teploty a tepelného toku instalovaných podle schématu na obr. 1. čtrnáct.

Pro řízení provozních režimů ventilátorů a pro záznam a záznam parametrů experimentu byla použita speciální řídicí jednotka a jednotka pro zpracování dat.

Na Obr. 16 ukazuje grafy teplotních změn: venkovní vzduch, vnitřní vzduch a vzduch dovnitř různé části mezivrstvy. Od 7.00 do 13.00 hodin systém přejde do stacionárního režimu provozu. Rozdíl mezi teplotou na vstupu vzduchu do mezivrstvy (čidlo 6) a teplotou na jejím výstupu (čidlo 5) vyšel asi 3°C, což udává spotřebu energie z procházejícího vzduchu.

A)

b)

Rýže. 16. Teplotní grafy: a - venkovní vzduch a vnitřní vzduch;b - vzduch v různých částech mezivrstvy

Na Obr. 17 ukazuje grafy časové závislosti teploty povrchů stěn a tepelné izolace, dále teploty a tepelného toku obvodovým povrchem budovy. Na Obr. 17b je zřetelně zaznamenán pokles tepelného toku z místnosti po přivedení ohřátého vzduchu do ventilační vrstvy.

A)

b)

Rýže. 17. Grafy versus čas: a - teplota povrchů stěny a tepelné izolace;b - teplota a tepelný tok obvodovým povrchem budovy

Experimentální výsledky získané autory potvrzují možnost kontroly vlastností tepelné izolace provětrávanou vrstvou.

ZÁVĚR

1 Důležitým prvkem energeticky úsporných budov je jejich plášť. Hlavní směry rozvoje snižování tepelných ztrát budov obálkami budov jsou spojeny s aktivním zateplováním, kdy obálka budovy hraje důležitou roli při utváření parametrů vnitřního prostředí areálu. Většina dobrý příklad může sloužit uzavírací konstrukce se vzduchovou mezerou.

2 Autoři navrhli návrh tepelné izolace s uzavřenou vzduchovou mezerou mezi tepelnou izolací a stěnou objektu. Aby nedocházelo ke kondenzaci vlhkosti ve vzduchové vrstvě bez snížení tepelně-izolačních vlastností, je zvažována možnost použití paropropustných vložek v tepelné izolaci. Byla vyvinuta metoda pro výpočet plochy vložek v závislosti na podmínkách použití tepelné izolace. U některých konstrukcí stěn, jako v prvním příkladu z tabulky 1, lze upustit od paropropustných vložek. V jiných případech může být plocha paropropustných vložek nevýznamná vzhledem k ploše izolované stěny.

3 Byla vyvinuta metoda pro výpočet tepelných charakteristik a návrh zateplovacího systému s řízenými tepelnými vlastnostmi. Provedení je provedeno formou systému s provětrávanou vzduchovou mezerou mezi dvěma vrstvami tepelné izolace. Při pohybu ve vzduchové vrstvě s teplotou vyšší než v odpovídajícím místě stěny s běžným zateplovacím systémem se velikost teplotního spádu ve vrstvě tepelné izolace od stěny k vrstvě oproti tepelné izolaci bez vrstvy snižuje. , která snižuje tepelné ztráty z budovy stěnou. Jako energii pro zvýšení teploty čerpaného vzduchu je možné využít teplo půdy pod budovou pomocí půdního výměníku nebo solární energii. Byly vyvinuty metody pro výpočet charakteristik takového systému. Bylo získáno experimentální potvrzení reálnosti použití zateplovacího systému s řízenými tepelnými charakteristikami pro budovy.

BIBLIOGRAFIE

1. Bogoslovsky, V. N. Stavební tepelná fyzika / V. N. Bogoslovsky. - Petrohrad: AVOK-Severozápad, 2006. - 400 s.

2. Tepelně izolační systémy budov: TKP.

4. Návrh a montáž zateplovacího systému s provětrávanou vzduchovou mezerou na bázi třívrstvých fasádních panelů: R 1.04.032.07. - Minsk, 2007. - 117 s.

5. Danilevskij, LN K problematice snižování úrovně tepelných ztrát v budově. Zkušenosti bělorusko-německé spolupráce ve stavebnictví / LN Danilevsky. - Minsk: Strinko, 2000. - S. 76, 77.

6. Alfred Kerschberger "Solares Bauen mit transparenter Warmedammung". Systeme, Wirtschaftlichkeit, Perspektiven, BAUVERLAG GMBH, WEISBADEN A BERLÍN.

7. Die ESA-Solardassade – Dammen mit Licht / ESA-Energiesysteme, 3. Passivhaustagung 19 bis 21. února 1999. Bregenz. -R. 177–182.

8. Peter O. Braun, Innovative Gebaudehullen, Warmetechnik, 9, 1997, s. 510–514.

9. Pasivní dům jako adaptivní systém podpory života: abstrakty stážisty. vědecké a technické conf. „Od tepelné sanace budov až po pasivní dům. Problémy a řešení“ / L. N. Danilevsky. - Minsk, 1996. - S. 32-34.

10. Tepelná izolace s kontrolovanými vlastnostmi pro budovy s nízkou tepelnou ztrátou: So. tr. / SE "Institut NIPTIS pojmenovaný po. Ataeva S. S.“; L. N. Danilevskij. - Minsk, 1998. - S. 13-27.

11. Danilevsky, L. Zateplovací systém s kontrolovanými vlastnostmi pro pasivní dům / L. Danilevsky // Architektura a stavebnictví. - 1998. - č. 3. - S. 30, 31.

12. O. G. Martynenko, Volný přenos tepla konvekcí. Referenční kniha / O. G. Martynenko, Yu. A. Sokovishin. - Minsk: Věda a technika, 1982. - 400 s.

13. Mikheev, M. A. Základy přenosu tepla / M. A. Mikheev, I. M. Mikheeva. – M.: Energie, 1977. – 321 s.

14. Vnější větraný uzávěr budovy: Pat. 010822 Evraz. Patentový úřad, IPC (2006.01) Е04В 2/28, Е04В 1/70 / L. N. Danilevsky; žadatel Státní podnik „Institut NIPTIS pojmenovaný po Ataeva S.S. - č. 20060978; prosinec 05.10.2006; publ. 30. prosince 2008 // Bull. Euroasijský patentový úřad. - 2008. - č. 6.

15. Vnější větraný uzávěr budovy: Pat. 11343 Rep. Bělorusko, IPC (2006) E04B1 / 70, E04B2 / 28 / L. N. Danilevsky; žadatel Státní podnik „Institut NIPTIS pojmenovaný po Ataeva S.S. - č. 20060978; prosinec 05.10.2006; publ. 30.12.2008 // Afitsyyny bul. / Národní středový intelektuál. Ulasnastsi. – 2008.

Nízký součinitel tepelné vodivosti vzduchu v pórech stavebních materiálů, dosahující 0,024 W / (m ° C), vedl k myšlence nahradit stavební materiály vzduchem ve vnějších obvodových konstrukcích, tj. vytvořit vnější ploty ze dvou stěn. se vzduchovou mezerou mezi nimi. Tepelné vlastnosti takových stěn se však ukázaly jako extrémně nízké, protože. k přenosu tepla vzduchovými vrstvami dochází jinak než u pevných a drobivých těles. Pro vzduchovou vrstvu taková úměrnost neexistuje. V pevném materiálu dochází k přenosu tepla pouze vedením tepla, ve vzduchové mezeře se k němu připojuje i přenos tepla konvekcí a sáláním.

Obrázek ukazuje vertikální řez vzduchovou mezerou mající tloušťku δ a teploty na hraničních plochách τ1 a τ2, s τ1 > τ2. Při takovém rozdílu teplot bude vzduchovou mezerou procházet tepelný tok Q.

Přenos tepla vedením tepla se řídí zákonem o přenosu tepla v pevném tělese. Proto lze napsat:

Q 1 \u003d (τ 1 – τ 2) λ 1 / δ

kde λ 1 je tepelná vodivost nehybného vzduchu (při teplotě 0 ° С λ 1 = 0,023 W/(m °C), W/(m °C); δ - tloušťka mezivrstvy, m.

Konvekce vzduchu v mezivrstvě vzniká vlivem teplotního rozdílu na jejích površích a má charakter přirozené konvekce. Zároveň se na povrchu s vyšší teplotou vzduch ohřívá a pohybuje se směrem zdola nahoru a na chladnějším povrchu se ochlazuje a pohybuje se směrem shora dolů. Ve svislé vzduchové mezeře tak vzniká konstantní cirkulace vzduchu, znázorněná šipkami na Obr. Analogicky se vzorcem pro množství tepla přeneseného konvekcí můžeme napsat:

Q 2 \u003d (τ 1 – τ 2) λ 2 / δ 2

kde λ 2 je podmíněný koeficient, nazývaný koeficient prostupu tepla konvekcí, W / (m ° C).

Na rozdíl od obvyklého součinitele tepelné vodivosti není tento součinitel konstantní hodnotou, ale závisí na tloušťce vrstvy, teplotě vzduchu v ní, rozdílu teplot na plochách vrstvy a umístění vrstvy v plotě.

U svislých vrstev hodnoty součinitelů ovlivňují teplotu vzduchu v rozmezí +15 až -10 °C na prostup tepla konvekcí nepřesahující 5 %, a proto jej lze zanedbat.

Součinitel prostupu tepla konvekcí se zvyšuje s rostoucí tloušťkou mezivrstvy. Tento nárůst je vysvětlen tím, že v tenkých vrstvách jsou vzestupné a sestupné proudy vzduchu vzájemně inhibovány a ve velmi tenkých vrstvách (méně než 5 mm) se hodnota λ 2 rovná nule. S nárůstem tloušťky mezivrstvy se naopak konvekční proudy vzduchu zintenzivňují a zvyšují hodnotu λ 2 . S nárůstem rozdílu teplot na površích mezivrstvy roste hodnota λ 2 v důsledku zvýšení intenzity konvekčních proudů v mezivrstvě.

Nárůst hodnot λ 1 + λ 2 ve vodorovných vrstvách s tepelným tokem zdola nahoru se vysvětluje přímým směrem konvekčních proudů vertikálně od spodního povrchu, který má vyšší teplotu, k hornímu povrchu, která má nižší teplotu. Ve vodorovných vrstvách s tepelným tokem shora dolů nedochází ke konvekci vzduchu, protože povrch s vyšší teplotou se nachází nad povrchem s teplotou nižší. V tomto případě se bere λ 2 = 0.

Kromě přenosu tepla vedením tepla a konvekcí ve vzduchové mezeře dochází také k přímému sálání mezi plochami, které vzduchovou mezeru omezují. Množství tepla Q 3, přenášené ve vzduchové mezeře zářením z povrchu s vyšší teplotou τ 1 na povrch s nižší teplotou τ 2 lze vyjádřit analogicky s předchozími výrazy jako:

Q 2 \u003d (τ 1 - τ 2) α l

kde α l je součinitel prostupu tepla sáláním, W / (m2 ° С).

V této rovnosti není žádný faktor δ, protože množství tepla předávaného sáláním ve vzduchových prostorech ohraničených rovnoběžnými rovinami nezávisí na vzdálenosti mezi nimi.

Koeficient α l je určen vzorcem. Koeficient α l také není konstantní hodnotou, ale závisí na emisivitě ploch omezujících vzduchovou mezeru a navíc na rozdílu čtvrtých mocnin. absolutní teploty tyto povrchy.

Při teplotě 25 °C je hodnota teplotní koeficient se zvýší o 74 % ve srovnání s jeho hodnotou při -25 °C. V důsledku toho se tepelné stínící vlastnosti vzduchové vrstvy zlepší, když se její průměrná teplota sníží. Z hlediska tepelné techniky je lepší umístit vzduchové vrstvy blíže k vnějšímu povrchu plotu, kde budou teploty v zimě nižší.

Výraz λ 1 + λ 2 + α l δ lze považovat za součinitel tepelné vodivosti vzduchu v mezivrstvě, který se řídí zákony prostupu tepla pevnými látkami. Tento celkový součinitel se nazývá "ekvivalentní součinitel tepelné vodivosti vzduchové mezery" λ e Máme tedy:

λ e = λ 1 + λ 2 + α l δ

Při znalosti ekvivalentní tepelné vodivosti vzduchu v mezivrstvě je její tepelný odpor určen vzorcem stejně jako u vrstev pevných nebo sypkých materiálů, tzn.

Tento vzorec je použitelný pouze pro uzavřené vzduchové mezery, to znamená ty, které nemají komunikaci s vnějším nebo vnitřním vzduchem. Pokud má vrstva spojení s venkovním vzduchem, pak se v důsledku pronikání studeného vzduchu může její tepelný odpor nejen stát nulovým, ale také způsobit snížení odolnosti plotu proti přenosu tepla.

Pro snížení množství tepla procházejícího vzduchovou mezerou je nutné snížit jednu ze složek celkového množství tepla předávaného mezerou. Tento problém je dokonale vyřešen ve stěnách nádob určených k ukládání kapalného vzduchu. Stěny těchto nádob se skládají ze dvou skleněných plášťů, mezi kterými je odčerpáván vzduch; skleněné plochy směřující dovnitř mezivrstvy jsou pokryty tenká vrstva stříbrný. V tomto případě je množství tepla přenášeného konvekcí sníženo na nulu v důsledku výrazného zředění vzduchu v mezivrstvě.

Ve stavebních konstrukcích se vzduchovými mezerami přenos tepla sáláním

je výrazně snížena, když jsou vyzařovací plochy potaženy hliníkem, který má nízkou emisivitu C \u003d 0,26 W / (m 2 K 4). Přenos tepla tepelnou vodivostí při běžném zředění vzduchu nezávisí na jeho tlaku a teprve při řídkosti pod 200 Pa začíná součinitel tepelné vodivosti vzduchu klesat.

V pórech stavebních materiálů dochází k přenosu tepla stejně jako ve vzduchových prostorech, proto má součinitel tepelné vodivosti vzduchu v pórech materiálu různé hodnoty v závislosti na velikosti pórů. Ke zvýšení tepelné vodivosti vzduchu v pórech materiálu s rostoucí teplotou dochází především v důsledku zvýšení přenosu tepla sáláním.

Při navrhování vnějších plotů se vzduchovými mezerami je to nutné

zvažte následující:

1) tepelně účinné mezivrstvy jsou malé

2) při volbě tloušťky vzduchových vrstev je žádoucí vzít v úvahu, že λ e vzduchu v nich není větší než tepelná vodivost materiálu, který by mohl vrstvu vyplnit; opačný případ může být, je-li to odůvodněno ekonomickými důvody;

3) je racionálnější udělat několik vrstev malých

tloušťka než jedna velká tloušťka;

4) je žádoucí umístit vzduchové mezery blíže k vnější straně plotu,

protože současně v zimě klesá množství tepla přenášeného zářením;

5) vzduchová vrstva musí být uzavřena a nesmí komunikovat se vzduchem; pokud je potřeba spojit mezivrstvu s venkovním vzduchem způsobena jinými úvahami, jako je zajištění holých střech před kondenzací vlhkosti v nich, pak je třeba to vzít v úvahu při výpočtu;

6) svislé vrstvy ve vnějších stěnách musí být blokovány horizontálou

membrány na úrovni podlah; častější dělení vrstev na výšku nemá praktický význam;

7) pro snížení množství přenášeného tepla sáláním se doporučuje pokrýt jeden z povrchů mezivrstvy hliníkovou fólií s emisivitou C = 1,116 W/(m 2 K 4). Pokrytí obou ploch fólií prakticky nesnižuje přenos tepla.

Také ve stavební praxi se často vyskytují venkovní ploty se vzduchovými mezerami, které komunikují s venkovním vzduchem. Zvláště rozšířené jsou mezivrstvy odvětrávané venkovním vzduchem v neatikových kombinovaných nátěrech jako nejvíce efektivní opatření pro boj s kondenzací vlhkosti. Když je vzduchová mezera větrána venkovním vzduchem, ten, který prochází plotem, z něj odebírá teplo a zvyšuje přenos tepla plotem. To vede ke zhoršení tepelně stínících vlastností plotu a zvýšení jeho součinitele prostupu tepla. Výpočet plotů s odvětrávanou vzduchovou mezerou se provádí za účelem stanovení teploty vzduchu v mezeře a skutečných hodnot odporu prostupu tepla a součinitele prostupu tepla takových plotů.

23. Konstruktivní řešení jednotlivých stavebních dílů (okenní překlady, šikminy, nároží, spáry atd.) za účelem zamezení kondenzace na vnitřních plochách.

Dodatečné množství tepla ztraceného vnějšími rohy je malé ve srovnání s celkovými tepelnými ztrátami vnějších stěn. Snížení teploty povrchu stěny ve vnějším rohu je z hygienického a hygienického hlediska zvláště nepříznivé jako jediný důvod pro vlhkost a promrzání vnějších rohů*. Toto snížení teploty je způsobeno dvěma důvody:

1) geometrický tvar rohu, tj. nerovnost oblastí absorpce tepla a přenosu tepla ve vnějším rohu; zatímco na povrchu stěny oblast teshyupercepce F v rovná ploše přenosu tepla F n, ve vnějším rohu oblasti absorpce tepla F v je menší než plocha přenosu tepla Fn; tak vnější roh zažívá větší ochlazení než povrch stěny;

2) snížení součinitele absorpce tepla α ve vnějším rohu proti hladkosti stěny, zejména v důsledku snížení přenosu tepla sáláním a také v důsledku snížení intenzity proudění konvekčního vzduchu v vnější roh. Snížení hodnoty α in zvyšuje odolnost proti absorpci tepla R v, a to má vliv na snížení teploty vnějšího rohu Tu.

Při navrhování vnějších rohů je nutné provést opatření ke zvýšení teploty na jejich vnitřním povrchu, tedy zateplit rohy, což lze provést následujícími způsoby.

1. Zkosení vnitřních ploch vnějšího rohu svislou rovinou. V tomto případě je zevnitř pravý úhel rozdělen na dva tupé úhly (obr. 50a). Šířka řezné roviny musí být minimálně 25 cm Tento řez lze provést buď stejným materiálem, ze kterého je stěna vyrobena, nebo jiným materiálem s mírně nižší tepelnou vodivostí (obr. 506). V druhém případě lze izolaci rohů provést bez ohledu na konstrukci stěn. Toto opatření se doporučuje pro zateplení rohů stávajících budov, pokud jsou tepelné podmínky těchto rohů nevyhovující (vlhkost nebo promrzání). Sečení rohu s šířkou řezné roviny 25 cm snižuje teplotní rozdíl mezi povrchem stěny a vnějším rohem dle zkušeností při

zhruba 30 %. Jaký vliv má izolace rohu zkosením, je vidět na příkladu 1,5-ti kir-

pikniková stěna experimentálního domu v Moskvě. Při /n \u003d -40 °C byl roh zmrzlý (obr. 51). V okrajích dvou tupých úhlů vytvořených průsečíkem roviny zkosení s plochami pravého úhlu se námraza zvedla o 2 m od podlahy; ve stejné rovině

sečení vystoupilo toto namrzání pouze do výšky asi 40 cm od podlahy, tedy uprostřed roviny sečení se ukázala povrchová teplota vyšší než na jejím styku s povrchem vnějších stěn. Pokud by roh nebyl izolován, pak by zamrzl na plnou výšku.

2. Zaoblení vnějšího rohu. Vnitřní poloměr zaoblení musí být minimálně 50 cm Zaoblení rohu lze provést jak na obou plochách rohu, tak na jedné z jeho vnitřních ploch (obr. 50d).

V druhém případě je izolace podobná zkosení rohu a poloměr zaoblení lze snížit na 30 cm.

Z hygienického hlediska dává zaoblení nároží ještě příznivější výsledek, proto se doporučuje především do zdravotnických a jiných objektů, na jejichž čistotu jsou kladeny zvýšené požadavky. Zaoblení rohů o poloměru 50 cm snižuje teplotní rozdíl mezi

hladký povrch stěny a vnějšího rohu o cca 25 %. 3. Zařízení na vnějším povrchu rohu izolačních pilastrů (obr. 50d) - obvykle v dřevěných domech.

V dlážděných a sekané domy toto opatření je důležité zejména při řezání stěn do tlapky, v tomto případě pilastry chrání roh před nadměrnými tepelnými ztrátami podél konců kulatiny kvůli větší tepelné vodivosti dřeva podél vláken. Šířka pilastrů, počítáno od vnější hrany nároží, musí být alespoň jeden a půl tloušťky stěny. Pilastry musí mít dostatečný tepelný odpor (přibližně ne menší než R\u003d 0,215 m2 ° C / W, což odpovídá dřevěným pilastrům ze 40 mm desek). Prkenné pilastry v rozích stěn, nasekané na tlapku, je vhodné položit vrstvu izolace.

4. Montáž do vnějších rohů stoupaček rozvodu ústředního topení. Toto opatření je nejúčinnější, protože v tomto případě může být teplota vnitřního povrchu vnějšího rohu ještě vyšší než teplota na povrchu stěny. Proto při navrhování systémů ústřední topení stoupačky distribučního potrubí jsou zpravidla uloženy ve všech vnějších rozích budovy. Topná stoupačka zvýší teplotu v rohu o cca 6 °C při vypočtené venkovní teplotě.

Nazvěme okapový uzel napojením podkroví nebo kombinovaného krytu na vnější stěnu. Režim tepelného inženýrství takového uzlu je blízký režimu tepelného inženýrství vnějšího rohu, ale liší se od něj tím, že povlak přiléhající ke stěně má vyšší vlastnosti tepelné ochrany než stěna a u podkrovních podlah je teplota vzduchu v podkroví bude o něco vyšší než teplota venkovního vzduchu.

Nepříznivé tepelné poměry římsových prvků vyžadují jejich dodatečné zateplení v stavěných domech. Tato izolace musí být provedena ze strany místnosti a musí být zkontrolována výpočtem teplotního pole sestavy říms, protože někdy může přílišná izolace vést k negativním výsledkům.

Zateplení více tepelně vodivými dřevovláknitými deskami se ukázalo mnohem efektivnější než nízkoteplotně vodivým pěnovým polystyrenem.

Podobný teplotnímu režimu okapového uzlu je i režim suterénního uzlu. Pokles teploty v rohu, kde podlaha prvního patra přiléhá k povrchu vnější stěny, může být výrazný a přiblížit se teplotě ve vnějších rozích.

Pro zvýšení teploty podlahy v prvních patrech v blízkosti vnějších stěn je žádoucí zvýšit tepelně stínící vlastnosti podlahy podél obvodu budovy. Je také nutné, aby podklad měl dostatečné vlastnosti tepelné ochrany. To je důležité zejména u podlah umístěných přímo na zemi nebo betonové přípravě. V tomto případě se doporučuje instalovat teplý zásyp, například struskou, za základnu podél obvodu budovy.

Podlahy položené na nosnících s podzemním prostorem mezi konstrukcí suterénu a povrchem terénu mají vyšší tepelně izolační vlastnosti ve srovnání s podlahou na pevném podkladu. Sokl, přibitý ke stěnám v blízkosti podlahy, izoluje úhel mezi vnější stěnou a podlahou. V prvních patrech budov je proto nutné dbát na zvýšení tepelně stínících vlastností soklových lišt, čehož lze dosáhnout zvětšením jejich rozměrů a jejich instalací na vrstvu měkké izolace.

Proti spojům panelů je pozorován i pokles teploty vnitřního povrchu vnějších stěn velkopanelových domů. U jednovrstvých panelů je to způsobeno vyplněním dutiny spoje tepelně vodivějším materiálem, než je materiál panelu; v sendvičových panelech - betonová žebra ohraničující panel.

Pro zamezení kondenzace vlhkosti na vnitřním povrchu svislých spár panelů vnějších stěn domů řady P-57 se používá metoda zvýšení teploty zapuštěním stoupačky topení do příčky sousedící se spárou.

Nedostatečná izolace vnějších stěn v mezipodlahovém pásu může způsobit výrazné snížení teploty podlahy v blízkosti vnějších stěn, a to i u zděných domů. To je obvykle pozorováno, když jsou vnější stěny izolovány zevnitř pouze uvnitř areálu a v mezipodlahovém pásu zůstává stěna neizolovaná. Zvýšená vzduchová propustnost stěn v mezipodlahovém pásu může vést k dodatečnému prudkému ochlazení mezipodlahového stropu.

24. Tepelná odolnost vnějších obvodových konstrukcí a prostor.

Nerovnoměrný přenos tepla topnými tělesy způsobuje kolísání teploty vzduchu v místnosti a na vnitřních plochách venkovních obestaveb. Velikost amplitud kolísání teploty vzduchu a teplot vnitřních povrchů plotů bude záviset nejen na vlastnostech topného systému, tepelně technických vlastnostech jeho vnějších a vnitřních obvodových konstrukcí, jakož i na zařízení. místnosti.

Tepelná odolnost venkovního plotu je jeho schopnost poskytnout větší či menší změnu teploty vnitřního povrchu při kolísání teploty vzduchu v místnosti nebo teploty venkovního vzduchu. Čím menší je změna teploty vnitřního povrchu skříně při stejné amplitudě kolísání teploty vzduchu, tím je odolnější vůči teplu a naopak.

Tepelná odolnost místnosti je její schopnost snižovat výkyvy teploty vnitřního vzduchu, když tepelný tok kolísá od ohřívač. Čím menší je amplituda kolísání teploty vzduchu v místnosti za stejných podmínek, tím odolnější bude.

Pro charakterizaci tepelné odolnosti vnějších plotů zavedl O. E. Vlasov pojem součinitel tepelné odolnosti plotu φ. Koeficient φ je abstraktní číslo, což je poměr rozdílu teplot mezi vnitřním a venkovním vzduchem k maximálnímu rozdílu teplot mezi vnitřním vzduchem a vnitřní plochou plotu. Hodnota φ bude záviset na tepelných vlastnostech plotu a také na topném systému a jeho provozu.Pro výpočet hodnoty φ dal O. E. Vlasov následující vzorec:

φ \u003d R o / (R in + m / Y in)

kde R o - odolnost proti prostupu tepla plotu, m2 °C / W; R dovnitř- odolnost vůči absorpci tepla, m2 °C/W; Y in- koeficient absorpce tepla vnitřního povrchu plotu, W/(m2 °C).

25. Tepelné ztráty pro ohřev vnikajícího venkovního vzduchu přes obvodové konstrukce areálu.

Náklady na teplo Q a W, na ohřev infiltrujícího vzduchu a prostor obytných a veřejných budov přirozeným odtahovým větráním, nekompenzované vytápěním přiváděný vzduch, by se měla rovnat větší z hodnot vypočítaných podle metody podle vzorců:

Q i \u003d 0,28ΣG i C (t v -t n) k;

Gi = 0,216 (ΣF ok) × ΔP 2/3 /R i (ok)

kde - ΣG i je průtok infiltrovaného vzduchu, kg/h, skrz obvodové konstrukce místnosti, s je měrná tepelná kapacita vzduchu rovna 1 kJ/(kg-°C); t in, t n - návrhové teploty vzduchu v místnosti a venkovního vzduchu v chladném období, C; k - součinitel zohledňující vliv protiproudu tepla v konstrukcích, rovný: 0,7 - pro spoje stěnových panelů, pro okna s trnovým vázáním, 0,8 - pro okna a balkónové dveře se samostatným vázáním a 1,0 - pro jednotlivá okna, okna a balkonové dveře s dvojitými křídly a otevřenými otvory; ΣF ok - celá oblast, m; ΔP je návrhový tlakový rozdíl na návrhové podlaze, Pa; R i (ok) - odpor paropropustnosti m 2 × h × Pa / mg

K tepelným ztrátám těchto místností je třeba připočítat náklady na teplo vyčíslené pro každou místnost na ohřev infiltrovaného vzduchu.

Pro udržení návrhové teploty vzduchu v místnosti musí topný systém kompenzovat tepelné ztráty místnosti. Je však třeba mít na paměti, že kromě tepelných ztrát v místnosti mohou vzniknout dodatečné náklady na teplo: na ohřev studených materiálů vstupujících do místnosti a přijíždějících vozidel.

26. tepelné ztráty obvodovým pláštěm budovy

27. Odhadovaná tepelná ztráta místnosti.

Každý topný systém je navržen tak, aby vytvořil předem stanovenou teplotu vzduchu v prostorách budovy během období paluby v roce, odpovídající komfortním podmínkám a splňující požadavky technologický postup. Tepelný režim v závislosti na účelu prostor může být konstantní i proměnný.

V budovách: obytných, průmyslových s nepřetržitým režimem provozu, dětských a zdravotnických zařízeních, hotelech, sanatoriích atd. musí být nepřetržitě udržován konstantní tepelný režim po celou dobu vytápění.

Neperiodický tepelný režim je typický pro průmyslové objekty s jednosměnným a dvousměnným provozem, dále pro řadu veřejných budov (administrativní, obchodní, vzdělávací atd.) a budovy podniků veřejných služeb. V prostorách těchto objektů jsou udržovány potřebné tepelné podmínky pouze v pracovní době. V ne pracovní čas použijte buď stávající topný systém, nebo zařiďte záložní vytápění, které udržuje nízkou teplotu vzduchu v místnosti. Pokud během pracovní doby tepelný příkon převyšuje tepelnou ztrátu, je uspořádáno pouze pohotovostní vytápění.

Tepelné ztráty v místnosti jsou tvořeny ztrátami obvodovým pláštěm budovy (zohledňuje se orientace konstrukce na světové strany) a ze spotřeby tepla na ohřev studeného venkovního vzduchu vstupujícího do místnosti pro její větrání. Navíc se zohledňují tepelné zisky do místnosti od lidí a domácích spotřebičů.

Dodatečná spotřeba tepla na ohřev venkovního studeného vzduchu vstupujícího do místnosti pro její větrání.

Dodatečná spotřeba tepla na ohřev venkovního vzduchu vstupujícího do místnosti infiltrací.

Tepelné ztráty obvodovými pláštěmi budov.

Korekční faktor zohledňující orientaci ke světovým stranám.

n - koeficient uvažovaný v závislosti na poloze vnějšího povrchu uzavíracích konstrukcí vůči venkovnímu vzduchu

28. Druhy topných zařízení.

Topná zařízení používaná v soustavách ústředního vytápění se dělí: podle převažujícího způsobu přenosu tepla - na sálavá (závěsné panely), konvekčně-sálavé (zařízení s hladkým vnějším povrchem) a konvektivní (konvektory s žebrovaným povrchem a žebrovaným potrubím); podle druhu materiálu - pro kovové spotřebiče (litina ze šedé litiny a ocel z ocelového plechu a ocelových trubek), nízkokovové (kombinované) a nekovové (keramické radiátory, betonové panely s vloženými skleněnými nebo plastovými trubkami nebo s dutinami , vůbec žádné trubky atd.); podle povahy vnějšího povrchu - na hladké (radiátory, panely, hladká trubková zařízení), žebrované (konvektory, žebrované trubky, topidla).

Radiátory litinové a ocelové lisované. Průmysl vyrábí sekční a blokové litinové radiátory. Sekční radiátory jsou sestaveny ze samostatných sekcí, blok - z bloků. Výroba litinových radiátorů vyžaduje velké množství kovu, jsou náročné na práci při výrobě a instalaci. Současně se výroba panelů komplikuje kvůli uspořádání výklenku v nich pro instalaci radiátorů.Výroba radiátorů navíc vede ke znečištění životního prostředí. Výroba jednořadé a dvouřadé oceli deskové radiátory: lisovaný sloup typu RSV1 a lisovaný cívkový typ RSG2

Žebrované trubky. Žebrované trubky jsou vyrobeny z litiny délky 0,5; 0,75; I; 1,5 a 2 m s oblými žebry a topnou plochou 1; 1,5; 2; 3 a 4 m 2 (obr. 8.3). Na koncích trubky jsou příruby pro jejich připevnění k přírubám tepelné trubky topného systému. Žebrování zařízení zvětšuje teplo odvádějící povrch, ale ztěžuje jeho čištění od prachu a snižuje koeficient prostupu tepla. Žebrované trubky nejsou instalovány v místnostech s dlouhodobým pobytem osob.

Konvektory. V minulé roky se začaly hojně využívat konvektory - topná zařízení, která předávají teplo převážně konvekcí.

29.klasifikace topných spotřebičů.požadavky na ně.

30. Výpočet potřebné plochy topných zařízení.

Účelem vytápění je kompenzovat ztráty každé vytápěné místnosti, aby byla v ní zajištěna návrhová teplota. Topný systém je komplex inženýrských zařízení, která zajišťují výrobu tepelné energie a její přenos do každé vytápěné místnosti v požadovaném množství.

- teplota přiváděné vody rovna 90 0 °C;

- teplota vratné vody rovna 70 0 С.

Všechny výpočty jsou v tabulce 10.

1) Určete celkové tepelné zatížení stoupačky:

, W

2) Množství chladicí kapaliny procházející stoupačkou:

Gst \u003d (0,86 * Qst) / (tg-to), kg / h

3) Součinitel úniku v jednotrubkový systém a=0,3

4) Se znalostí koeficientu úniku je možné určit množství chladicí kapaliny procházející každým topným zařízením:

Gpr \u003d Gst * α, kg / h

5) Určete teplotní rozdíl pro každé zařízení:

kde Gpr je tepelná ztráta zařízením,

- celkové tepelné ztráty místnosti

6) Určujeme teplotu chladicí kapaliny v topném zařízení na každém patře:

cín \u003d tg - ∑ Qpr / Qst (tg-tо), 0 С

kde ∑Qpr - tepelné ztráty všech předchozích místností

7) Teplota chladicí kapaliny na výstupu ze zařízení:

tout= cín- Δtpr, 0 С

8) Určete průměrnou teplotu chladicí kapaliny v ohřívači:

9) Zjistíme rozdíl teplot mezi průměrnou teplotou chladicí kapaliny v zařízení a teplotou okolního vzduchu

10) Určete požadovaný přenos tepla jedné sekce ohřívače:

kde Qnu je nominální podmíněný tepelný tok, tj. množství tepla ve W, dané jedním článkem topného zařízení MS-140-98. Qnu \u003d 174 W.

Pokud je průtok chladicí kapaliny zařízením G v rozmezí 62...900, pak koeficient c=0,97 (koeficient zohledňuje schéma zapojení topných zařízení). Koeficienty n, p se vybírají z referenční knihy v závislosti na typu ohřívače, průtoku chladicí kapaliny v něm a schématu dodávání chladicí kapaliny do zařízení.

Pro všechny stoupačky akceptujeme n=0,3, p=0,

Pro třetí stoupačku akceptujeme c=0,97

11) Určete požadovaný minimální počet sekcí ohřívače:

N= (Qpr/(p3*))*p4

β 4 je koeficient, který zohledňuje způsob instalace radiátoru v místnosti.

Radiátor instalovaný pod parapet s ozdobnou ochrannou mřížkou instalovanou na přední straně = 1,12;

chladič s ozdobnou ochrannou mřížkou instalovanou na přední straně a volnou horní částí = 0,9;

radiátor osazený do výklenku stěny s volnou přední částí = 1,05;

radiátory umístěné nad sebou = 1,05.

Přijímáme β 4 \u003d 1.12

β 3 - koeficient zohledňující počet sekcí v jednom radiátoru

3 - 15 sekcí = 1;

16 - 20 sekcí = 0,98;

21 - 25 sekcí = 0,96.

Přijímáme β 3 =1

Protože je nutná instalace 2 ohřívačů v místnosti, poté distribuujeme Q app 2/3 a 1/3, resp.

Vypočítáme počet sekcí pro 1. a 2. ohřívač

31. Hlavní faktory určující hodnotu součinitele prostupu tepla topného zařízení.

Součinitel prostupu tepla ohřívače

Hlavní faktory určující hodnotu k jsou: 1) typ a Designové vlastnosti přiřazené typu zařízení během jeho vývoje; 2) teplotní rozdíl během provozu zařízení

Ze sekundárních faktorů ovlivňujících součinitel prostupu tepla zařízení vodních otopných soustav upozorňujeme především na spotřebu vody G np zahrnutou ve vzorci V závislosti na spotřebě vody, rychlosti pohybu w a způsobu proudění vody v zařízení, tedy vnitřní povrch. Navíc se mění rovnoměrnost teplotního pole na vnějším povrchu zařízení.

Součinitel prostupu tepla ovlivňují také následující sekundární faktory:

a) rychlost vzduchu v na vnějším povrchu zařízení.

b) konstrukce krytu přístroje.

c) vypočtená hodnota atmosférický tlak stanovené pro umístění budovy

d) zbarvení zařízení.

Hodnotu součinitele prostupu tepla ovlivňuje také kvalita zpracování vnějšího povrchu, znečištění vnitřního povrchu, přítomnost vzduchu v zařízeních a další provozní faktory.

32Druhy otopných soustav. Oblasti použití.

Topné systémy: typy, zařízení, výběr

Jednou z nejdůležitějších součástí technické podpory je topení.

Je důležité vědět, že dobrým ukazatelem výkonu topného systému je schopnost systému udržovat komfortní teplotu v domě při teplotě chladicí kapaliny co nejnižší, a tím minimalizovat náklady na provoz topného systému.

Všechny topné systémy využívající chladicí kapalinu se dělí na:

otopné soustavy s přirozenou cirkulací (gravitační systém), tzn. pohyb chladicí kapaliny uvnitř uzavřeného systému nastává v důsledku rozdílu hmotnosti horké chladicí kapaliny v přívodním potrubí (svislá stoupačka velkého průměru) a studené po ochlazení v zařízeních a zpětném potrubí. Požadovaný hardware pro tento systém je expanzní nádoba otevřený typ, který se instaluje v nejvyšším bodě systému. Poměrně často se také používá k plnění a dobíjení systému chladicí kapalinou.

· Topný systém s nuceným oběhem je založen na činnosti čerpadla, které uvádí do pohybu chladicí kapalinu a překonává odpor v potrubí. Takové čerpadlo se nazývá oběhové čerpadlo a umožňuje vytápět velké množství místností z rozsáhlé soustavy potrubí a radiátorů, kdy teplotní rozdíl na vstupu a výstupu neposkytuje dostatečnou sílu, aby chladicí kapalina překonala celou síť. Na potřebné vybavení použité s tímto topným systémem by měly zahrnovat rozšíření membránová nádrž, oběhové čerpadlo, bezpečnostní skupina.

První otázkou, kterou je třeba zvážit při výběru topného systému, je, jaký zdroj energie bude použit: pevné palivo (uhlí, palivové dřevo atd.); kapalné palivo(topný olej, motorová nafta, petrolej); plyn; elektřina. Palivo je základem pro výběr topného zařízení a výpočet celkových nákladů s maximální sadou dalších ukazatelů. Spotřeba paliva venkovských domů výrazně závisí na materiálu a konstrukci stěn, objemu domu, jeho provozním režimu a schopnosti topného systému řídit teplotní charakteristiky. Zdrojem tepla v chatách jsou jednookruhové (pouze pro vytápění) a dvouokruhové (topení a ohřev vody) kotle.

Administrativně-územní struktura Čeljabinské oblasti: koncepce, typy administrativně-územních jednotek, sídla

Analýza hrubé produkce mléka v OAO Semjanskoje, okres Vorotynsky, oblast Nižnij Novgorod

Tloušťka vzduchové vrstvy, m	Tepelný odpor uzavřené vzduchové mezery R VP, m 2 °C / W
horizontální s tepelným tokem zdola nahoru a vertikální	horizontální s tepelným tokem shora dolů
při teplotě vzduchu v mezivrstvě
pozitivní	negativní	pozitivní	negativní
0,01	0,13	0,15	0,14	0,15
0,02	0,14	0,15	0,15	0,19
0,03	0,14	0,16	0,16	0,21
0,05	0,14	0,17	0,17	0,22
0,10	0,15	0,18	0,18	0,23
0,15	0,15	0,18	0,19	0,24
0,20-0,30	0,15	0,19	0,19	0,24

Počáteční data pro vrstvy obvodových konstrukcí;
- dřevěná podlaha(rýhovaná deska); 51 = 0,04 m; λ 1 \u003d 0,18 W / m ° C;
- parozábrana; bezvýznamný.
- vzduchová mezera: Rpr = 0,16 m2 °C/W; δ 2 \u003d 0,04 m λ 2 \u003d 0,18 W / m ° С; ( Tepelný odpor uzavřené vzduchové mezery >>>.)
- izolace(styropor); δ ut = ? m; λ ut = 0,05 W/m °С;
- průvanová podlaha(prkno); 53 = 0,025 m; λ 3 \u003d 0,18 W / m ° C;

Dřevěný strop v kamenném domě.

Jak jsme již uvedli, pro zjednodušení tepelnětechnického výpočtu se používá násobící faktor ( k), který hodnotu výpočtového tepelného odporu přibližuje doporučeným tepelným odporům obvodových konstrukcí; pro suterén a suterénní podlaží je tento koeficient 2,0. Požadovaný tepelný odpor se vypočítá na základě skutečnosti, že teplota venkovního vzduchu (v dílčím poli) je rovna; -10 °C. (každý si však může nastavit teplotu, kterou pro svůj konkrétní případ považuje za nezbytnou).

Věříme:

Kde Rtr- požadovaný tepelný odpor,
televize- návrhová teplota vnitřního vzduchu, °C. Je přijímáno podle SNiP a rovná se 18 ° С, ale protože všichni milujeme teplo, doporučujeme zvýšit teplotu vnitřního vzduchu na 21 ° С.
tn- návrhová teplota venkovního vzduchu, °C, rovna průměrné teplotě nejchladnějšího pětidenního období v dané stavební oblasti. Nabízíme teplotu v podpoli tn přijmout "-10 ° С", to je samozřejmě pro moskevskou oblast velké zásoby, ale tady je podle nás lepší přehypotéka než nepočítat. Pokud dodržíte pravidla, pak se venkovní teplota tn bere v souladu s SNiP "Stavební klimatologie". Požadovanou normovou hodnotu lze také zjistit v místních stavebních organizacích nebo krajských odborech architektury.
δt n α c- součin ve jmenovateli zlomku je: 34,8 W / m2 - pro vnější stěny, 26,1 W/m2 - pro nátěry a podkrovní podlahy, 17,4 W/m2 ( v našem případě) - pro stropy suterénu.

Nyní spočítáme tloušťku izolace z extrudovaného polystyrenu (styrofoam).

Kdeδ ut - tloušťka izolační vrstvy, m;
δ 1 …… δ 3 - tloušťky jednotlivých vrstev obvodových konstrukcí, m;
λ 1 …… λ 3 - součinitele tepelné vodivosti jednotlivých vrstev, W / m ° С (viz Příručka pro stavitele);
Rpr - tepelný odpor vzduchové mezery, m2 °С/W. Pokud v uzavírací konstrukci není vzduch, pak je tato hodnota ze vzorce vyloučena;
α in, α n - součinitele prostupu tepla vnitřního a vnějšího povrchu podlahy rovna 8,7 a 23 W/m2 °C, v daném pořadí;
λ ut - součinitel tepelné vodivosti izolační vrstvy(v našem případě je polystyren extrudovaná polystyrenová pěna), W / m ° С.

Závěr; Aby byly splněny požadavky na teplotní režim provozu domu, tloušťka izolační vrstvy o polystyrenové desky nachází se v suterénu na dřevěné trámy(tloušťka nosníku 200 mm) musí být minimálně 11 cm. Protože jsme zpočátku nastavili příliš vysoké parametry, možnosti mohou být následující; jedná se buď o dort ze dvou vrstev 50 mm polystyrénových desek (minimum), nebo dort ze čtyř vrstev 30 mm polystyrénových desek (maximálně).

Výstavba domů v Moskevské oblasti:
- Stavba domu z pěnového bloku v Moskevské oblasti. Tloušťka stěn domu z pěnových bloků >>>
- Výpočet tloušťky cihlových zdí při stavbě domu v Moskevské oblasti. >>>
- Konstrukce ze dřeva srubový dům v moskevské oblasti. Tloušťka stěny dřevěného domu. >>>

Pro jednotnost, odpor přenosu tepla uzavřené vzduchové mezery umístěné mezi vrstvami obálky budovy, tzv teplotní odolnost Rv.p, m². ºС/W.
Schéma přenosu tepla vzduchovou mezerou je na obr.5.

Obr.5. Přenos tepla ve vzduchové mezeře.

Tepelný tok procházející vzduchovou mezerou qv.p, W/m² se skládá z toků přenášených tepelnou vodivostí (2) qt, W/m², konvekcí (1) qc, W/m² a sáláním. (3) ql, W/m².

24. Podmíněná a snížená odolnost proti přenosu tepla. Součinitel tepelnětechnické homogenity obvodových konstrukcí.

25. Klasifikace odolnosti proti prostupu tepla na základě hygienických a hygienických podmínek

, R0 = *

Normalizujeme tedy Δ t n R°tr = * , těch. aby bylo Δ t≤ Δ t n Nutné

R 0 ≥ R 0 tr

SNiP rozšiřuje tento požadavek na snížený odpor. přenos tepla.

R 0 pr ≥ R 0 tr

t in - návrhová teplota vnitřního vzduchu, °С;

akceptovat. podle konstrukčních norem. budova

t n - - vypočtená zimní teplota venkovního vzduchu, ° С, rovna průměrné teplotě nejchladnějšího pětidenního období se zabezpečením 0,92

A in (alfa) - součinitel prostupu tepla vnitřního povrchu obvodových konstrukcí, vzat podle SNiP

Δt n - standardní teplotní rozdíl mezi teplotou vnitřního vzduchu a teplotou vnitřního povrchu uzavírací konstrukce, vzat podle SNiP

Požadovaná odolnost proti přenosu tepla R tr asi dveře a vrata musí být alespoň 0,6 R tr asi stěny budov a staveb, určené vzorcem (1) při vypočtené zimní teplotě venkovního vzduchu rovné průměrné teplotě nejchladnějšího pětidenního období s pravděpodobností 0,92.

Při určování požadované odolnosti proti prostupu tepla vnitřních obvodových konstrukcí ve vzorci (1) je třeba vzít v úvahu t n- vypočítaná teplota vzduchu v chladnější místnosti.

26. Tepelnětechnický výpočet požadované tloušťky materiálu plotu na základě podmínek pro dosažení požadované odolnosti proti prostupu tepla.

27. Vlhkost materiálu. Důvody vlhčení konstrukce

Vlhkost vzduchu - fyzikální veličina rovnající se množství vody obsažené v pórech materiálu.

Stává se to hmotností a objemem

1) Stavební vlhkost.(při výstavbě budovy). Záleží na konstrukci a způsobu konstrukce. pevný zdivo horší než keramické bloky. Nejvýhodnější dřevo (prefabrikované stěny). w / w ne vždy. Mělo by zmizet za 2 = -3 roky provozu Opatření: vysušení stěn

zemní vlhkost. (kapilární sání). Dosahuje úrovně 2-2,5 m. hydroizolačních vrstev, s správné zařízení neovlivňuje.

2) zemní vlhkost, proniká do plotu ze země díky kapilárnímu sání

3) Atmosférická vlhkost. (šikmý déšť, sníh). Je to zvláště důležité pro střechy a římsy...stěny z plných cihel nevyžadují ochranu, pokud je spárování provedeno správně železobeton, panely z lehkého betonu, pozor na spoje a okenní bloky, texturovaná vrstva vodotěsných materiálů. Ochrana = ochranná zeď ve svahu

4) Provozní vlhkost. (v dílnách průmyslových objektů především v podlahách a spodních částech stěn) řešení: vodotěsné podlahy, drenážní systém, obložení spodní části keramické dlaždice, voděodolná omítka. Ochrana=ochranný obklad s ext. strany

5) Hygroskopická vlhkost. Díky zvýšené hygroskopičnosti materiálů (vlastnost absorbovat vodní páru z vlhkého vzduchu)

6) Kondenzace vlhkosti ze vzduchu: a) na povrchu plotu b) v tloušťce plotu

28. Vliv vlhkosti na vlastnosti konstrukcí

1) S nárůstem vlhkosti se zvyšuje tepelná vodivost konstrukce.

2) Deformace vlhkosti. Vlhkost je mnohem horší než tepelná roztažnost. Odlupování omítky vlivem nahromaděné vlhkosti pod ní, následně vlhkost zmrzne, roztáhne se na objemu a omítku odtrhne. Materiály, které nejsou odolné proti vlhkosti, se za mokra deformují. Například sádra se stává plíživou se zvyšující se vlhkostí, bobtnáním překližky, delaminací.

3) Snížení životnosti - počet let bezporuchového provozu konstrukce

4) Biologické poškození (houby, plísně) v důsledku rosení

5) Ztráta estetického vzhledu

Proto se při výběru materiálů zohledňuje jejich vlhkostní režim a volí se materiály s nejnižší vlhkostí. Také nadměrná vlhkost v místnosti může způsobit šíření nemocí a infekcí.

Z technického hlediska vede ke ztrátě životnosti a struktury a jejích mrazuvzdorných vlastností. Některé materiály pro vysoká vlhkost ztrácejí mechanickou pevnost, mění tvar. Například sádra se stává plíživou se zvyšující se vlhkostí, bobtnáním překližky, delaminací. Koroze kovu. zhoršení vzhledu.

29. Sorpce vodní páry se tvoří. mater. Sorpční mechanismy. Hystereze sorpce.

Sorpce- proces absorpce vodní páry, který vede k rovnovážnému vlhkostnímu stavu materiálu se vzduchem. 2 jevy. 1. Absorpce v důsledku střetu molekuly páry s povrchem pórů a ulpívání na tomto povrchu (adsorpce)2. Přímé rozpouštění vlhkosti v objemu těla (absorpce). Vlhkost se zvyšuje s rostoucí relativní elasticitou a klesající teplotou. "desorpce", pokud je vlhký vzorek umístěn do exsikátorů (roztok kyseliny sírové), pak uvolňuje vlhkost.

Sorpční mechanismy:

1.Adsorpce

2. Kapilární kondenzace

3. Objemové plnění mikropórů

4.Vyplnění mezivrstvového prostoru

1 etapa. Adsorpce je jev, při kterém je povrch pórů pokryt jednou nebo více vrstvami molekul vody (v mezopórech a makropórech).

2 etapa. Polymolekulární adsorpce - vzniká vícevrstvá adsorbovaná vrstva.

3 etapa. kapilární kondenzace.

ZPŮSOBIT. Tlak nasycených par nad konkávním povrchem je menší než nad plochým povrchem kapaliny. V kapilárách s malým poloměrem tvoří vlhkost konkávní minisky, takže je možná kapilární kondenzace. Pokud D>2*10 -5 cm, pak nedojde ke kapilární kondenzaci.

Desorpce - přirozený proces sušení.

Hystereze ("rozdíl") sorpce spočívá v rozdílu mezi sorpční izotermou získanou při navlhčení materiálu a desorpční izotermou získanou z vysušeného materiálu. ukazuje % rozdíl mezi sorpční hmotnostní vlhkostí a desorpční hmotnostní vlhkostí (desorpce 4,3 %, sorpce 2,1 %, hystereze 2,2 %), když je sorpční izoterma zvlhčena. Při sušení dochází k desorpci.

30. Mechanismy přenosu vlhkosti v materiálech stavebních konstrukcí. Paropropustnost, kapilární absorpce vody.

1. V zimě vlivem rozdílu teplot a při různých parciálních tlacích prochází plotem proud vodní páry (od vnitřního povrchu k vnějšímu) - difúze vodní páry. V létě je to naopak.

2. Konvektivní transport vodní páry(s prouděním vzduchu)

3. Kapilární přenos vody(únik) přes porézní materiály.

4. Gravitační únik vody trhlinami, díry, makropóry.

Paropropustnost - vlastnost materiálu nebo konstrukce z nich vyrobené propouštět vodní páru skrz sebe.

Koeficient propustnosti- Fyzický. hodnota je číselně rovna počtu páry, která prošla deskou při jednotkové ploše, při jednotkovém poklesu tlaku, při jednotkové tloušťce desky, za jednotku času při částečném poklesu tlaku na stranách desky e 1 Pa. Teploty, mu klesá, s rostoucí vlhkostí se mu zvyšuje.

Odolnost vůči parám: R = tloušťka/m

Mu - koeficient paropropustnosti (stanoveno podle SNIP 2379 tepelné techniky)

Kapilární absorpce vody stavebními materiály - zajišťuje konstantní přenos kapalné vlhkosti přes porézní materiály z oblasti s vysokou koncentrací do oblasti s nízkou koncentrací.

Čím tenčí jsou kapiláry, tím víc energie kapilární absorpcí, ale obecně se přenosová rychlost snižuje.

Kapilární transport lze omezit nebo eliminovat poskytnutím vhodné bariéry (malá vzduchová mezera nebo kapilárně neaktivní vrstva (neporézní)).

31. Fickův zákon. Součinitel paropropustnosti

P(množství páry, g) \u003d (ev-cs) F * z * (mu / tloušťka),

Mu- koeficient. paropropustnost (určeno podle SNIP 2379 tepelné techniky)

Fyzický hodnota je číselně rovna množství páry, která prošla deskou při jednotkové ploše, při jednotkovém poklesu tlaku, při jednotkové tloušťce desky, za jednotku času při částečném poklesu tlaku na stranách desky e 1 Pa. [mg / (m 2 * Pa)]. Nejmenší mu má střešní krytinu 0,00018, největší minerální vlna = 0,065 g / m * h * mm Hg, okenní sklo a kovy jsou parotěsné, vzduch má nejvyšší páru propustnost. Při snižování Teploty, mu klesá, s rostoucí vlhkostí se mu zvyšuje. Závisí na fyzikálních vlastnostech materiálu a odráží jeho schopnost vést vodní páru, která jím difunduje. Anizotropní materiály mají různé mu (pro dřevo podél vláken = 0,32, napříč = 0,6).

Ekvivalentní odolnost proti paropropustnosti plotu se sekvenčním uspořádáním vrstev. Fickův zákon.

Q \u003d (e 1 - e 2) / R n qR n1n = (e n1n-1 -e 2)

32 Výpočet rozložení parciálního tlaku vodní páry po tloušťce konstrukce.