Теплоустойчивость ограждающих конструкций

Рассчитанные по разделу 1 для холодного периода года конструкции наружных ограждений проверяются на теплоустойчивость для теплого периода года.

При наличии в здании отопления с автоматическим регулированием температуры внутреннего воздуха теплоустойчивость помещений в холодный период года не нормируется.

В районах со среднемесячной температурой июля 21 ^оС и выше расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций , обусловленная нестационарными теплопоступлениями от солнечной радиации, не должна быть более нормируемой амплитуды колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции (условие 3):

, ^оС, (9)

где – средняя месячная температура наружного воздуха за июль, ^оС, принимаемая по приложению А табл. А.2.

Расчетную амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции следует определять по своду правил [2] следующим образом.

 

Расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции

, ^оС, (10)

где – расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, ^оС, определяемая, согласно формуле (17);

ν – величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции, определяемая, согласно формуле (11).

 

При проектировании ограждающих конструкций с учетом их теплоустойчивости необходимо руководствоваться следующими положениями:

- теплоустойчивость конструкции зависит от порядка расположения слоев материалов;

- величина затухания амплитуды колебаний температуры наружного воздуха ν в двухслойной конструкции увеличивается, если более теплоустойчивый материал расположен изнутри;

- наличие в конструкции ограждения воздушной прослойки увеличивает теплоустойчивость конструкции.

Показателем теплоустойчивости наружной ограждающей конструкции является ν – величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха внутри ограждения. Эта величина показывает, во сколько раз амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждения уменьшается по сравнению с расчетной амплитудой колебаний температуры наружного воздуха.

Расчетные показатели для слоев ограждающей конструкции заносятся в табл.С. 1 приложение С.

Величину затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха ν в ограждающей конструкции, состоящей из однородных слоев, рассчитывают по формуле

(11)

где D – тепловая инерция ограждающей конструкции, определяемая по формулам (13, 14);

s₁, s₂, …, s_n – расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м^{2. о}С), принимаемые по приложению Б или по результатам теплотехнических испытаний;

Y₁, Y₂, …Y_i-1, Y₁ – коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м^{2. о}С), определяемые по формулам 15, 16;

α_int – то же, что и в формуле 7 (приложение Ж);

α_ext – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции по летним условиям, Вт/(м^{2. о}С), определяемый по формуле

, (12)

где V – минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16 % и более, принимаемая согласно СНиП 23-01, но не менее 1 м/с (приложение А, табл. А.2);

Для определения коэффициентов теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции тепловую инерцию ограждающей конструкции следует определять по формуле:

, (13)

где R₁, R₂, …,R_n – термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м^2.оС/Вт, определяемые по формуле (6);

s₁, s₂, …,s_n – расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м^2.оС), принимаемые по приложению Б.

Следует предварительно вычислить тепловую инерцию каждого слоя по формуле

. (14)

Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя Y, Вт/(м^2.оС), с тепловой инерцией D≥1 следует принимать равным расчетному коэффициенту теплоусвоения s материала этого слоя конструкции по приложению Б.

Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя Y с тепловой инерцией D<1 следует определять расчетом, начиная с первого слоя (считая от внутренней поверхности ограждающей конструкции) следующим образом:

а) для первого слоя

; (15)

б) для i-го слоя

, (16)

где R₁, R_i – термические сопротивления соответственно первого и i-го слоев ограждающей конструкции, м^2.оС/Вт,

s₁, s_i – расчетные коэффициенты теплоусвоения материала соответственно первого и i-го слоев, Вт/(м^2.оС),

Y₁, Y_i, Y_i-1 – коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности соответственно первого, i-го и (i-1)-го слоев ограждающей конструкции, Вт/(м^2.оС).

 

Расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха

 

, ^оС, (17)

 

где А_t,ext – максимальная амплитуда температуры наружного воздуха в июле, ^оС, принимаемая согласно СНиП 23-01(приложение А, табл. А.2.);

ρ – коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по приложение Р;

I_max, I_aν – соответственно максимальное и среднее значения суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной), Вт/м², принимаемые согласно приложению Л: для наружных стен – как для вертикальной поверхности западной ориентации, для покрытий – как для горизонтальной поверхности;

α_ext – то же, что в формуле (12).