Термическое сопротивление воздушной прослойки

Для внесения единообразия в терминологию сопротивление теплопередаче замкнутых воздушных прослоек, расположенных между слоями ограждающей конструкции, называют термическим сопротивлением R_в.п, м^2.оС/Вт.

Схема передачи теплоты через воздушную прослойку представлена на рис. 2.5.

Рис. 2.5. Теплообмен в воздушной прослойке. 1 – конвекция; 2 – теплопроводность; 3 – излучение.

Тепловой поток, проходящий через воздушную прослойку q_в.п, Вт/м², складывается из потоков, передаваемых теплопроводностью (2) q_т, Вт/м², конвекцией (1) q_к, Вт/м²,и излучением (3) q_л, Вт/м².

q_в.п=q_т+q_к+q_{л .} (2.19)

При этом доля потока, передаваемого излучением самая большая.

Рассмотрим замкнутую вертикальную воздушную прослойку, на поверхностях которой разность температуры составляет 5^оК. С увеличением толщины прослойки от 10 мм до 200 мм доля теплового потока за счет излучения возрастает с 60% до 80%. При этом доля теплоты, передаваемой путем теплопроводности, падает от 38% до 2%, а доля конвективного теплового потока возрастает с 2% до 20% [4].

Прямой расчет этих составляющих достаточно громоздок. Поэтому в литературе приводятся данные о термических сопротивлениях замкнутых воздушных прослоек, которые в 50-х годах ХХ века была составлена К.Ф.Фокиным [4].

При наличии на одной или обеих поверхностях воздушной прослойки теплоотражающей алюминиевой фольги, затрудняющей лучистый теплообмен между поверхностями, обрамляющими воздушную прослойку, термическое сопротивление следует увеличить в два раза.

Для увеличения термического сопротивления замкнутыми воздушными прослойками рекомендуется иметь в виду следующее:

1) эффективными в теплотехническом отношении являются прослойки небольшой толщины;

2) рациональнее делать в ограждении несколько прослоек малой толщины, чем одну большой;

3) воздушные прослойки желательно располагать ближе к наружной поверхности ограждения, так как при этом в зимнее время уменьшается тепловой поток излучением;

4) вертикальные прослойки в наружных стенах необходимо перегораживать горизонтальными диафрагмами на уровне междуэтажных перекрытий;

5) для сокращения теплового потока, передаваемого излучением, можно одну из поверхностей прослойки покрывать алюминиевой фольгой, имеющей коэффициент излучения около ε=0,05. Покрытие фольгой обеих поверхностей воздушной прослойки практически не уменьшает передачу теплоты.

ИТАК,

1. В ограждающих конструкциях теплообмен главным образом осуществляется в виде теплопроводности, но одновременно он сопровождается конвекцией и излучением. Так, через сплошные ограждающие конструкции передача тепла происходит путем теплопроводности, а через воздушные прослойки ограждения и у его внутренних и наружных поверхностей - путем конвекции и излучения.

Литература

1. ДБН В.2.6.-31:2006. Конструкції будинків і споруд. Теплова ізоляція будівель. – К. Мінрегіонбуд України, 2017. - 30 с.

2. ДСТУ Б В.2.6-189:2013. Методи вибору теплоізоляційного матеріалу для утеплення будівель. – К. Мінрегіонбуд України, 2017. – 52 с.

3. Блази В. Справочник проектировщика. Строительная физика. - М.: Техносфера, 2004. - 480 с.

4. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. - М.:Стройиздат,1982. – 415 с.