Определение скорости движения и температуры воздуха в прослойке

· Чем длиннее (выше) прослойка, тем больше скорость движения воздуха и его расход, а, следовательно, и эффективность выноса влаги. С другой стороны, чем длиннее (выше) прослойка, тем больше вероятность недопустимого влагонакопления в утеплителе и на экране.

· Расстояние между входными и выходными вентиляционными отверстиями (высоту прослойки) принимаем равным Н = 12 м.

· Среднюю температуру воздуха в прослойке t ₀ предварительно принимаем как

t ₀ = 0,8 t _ext = 0,8×(-8,9) = -7,12 °С.

· Скорость движения воздуха в прослойке при расположении приточных и вытяжных отверстий на одной стороне здания:

м/с.

где x – сумма местных аэродинамических сопротивлений течению воздуха на входе, на поворотах и на выходе из прослойки; в зависимости от конструктивного решения фасадной системы x = 3…7; принимаем x = 6.

· Площадь сечения прослойки условной шириной b = 1 м и принятой (в табл. 4.1) толщиной d = 0,05 м: F = b ×d = 0,05 м².

· Эквивалентный диаметр воздушной прослойки:

.

· Плотность воздуха в прослойке

.

· Количество (расход) воздуха, проходящего через прослойку:

.

· Коэффициент теплоотдачи поверхности воздушной прослойки a₀ предварительно принимаем по п. 9.1.2 СП [3]: a₀ = 10,8 Вт/(м²×°С).

· Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи внутренней части стены:

(м²×°С)/Вт,

K _int = 1/ R _0,int = 1/2,85 = 0,351 Вт/(м²×°С).

· Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи наружной части стены:

(м²×°С)/Вт,

K _ext = 1/ R _0,ext = 1/0,14 = 7,198 Вт/(м²×°С).

· Коэффициенты

0,351×20 + 7,198×(-8,9) = -57,03 Вт/м²,

0,351 + 7,198 = 7,549 Вт/(м²×°С).

· Уточняем среднюю температуру воздуха в прослойке:

°С,

где с – удельная теплоёмкость воздуха, с = 1000 Дж/(кг×°С).

· Средняя температура воздуха в прослойке отличается от принятой ранее более чем на 5%, поэтому уточняем расчётные параметры.

· Скорость движения воздуха в прослойке:

м/с.

· Плотность воздуха в прослойке

.

· Количество (расход) воздуха, проходящего через прослойку:

.

· Уточняем коэффициент теплоотдачи поверхности воздушной прослойки:

Вт/(м²×°С).

· Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи внутренней части стены:

(м²×°С)/Вт,

K _int = 1/ R _0,int = 1/3,06 = 0,327 Вт/(м²×°С).

· Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи наружной части стены:

(м²×°С)/Вт,

K _ext = 1/ R _0,ext = 1/0,35 = 2,826 Вт/(м²×°С).

· Коэффициенты

0,327×20 + 2,826×(-8,9) = -18,62 Вт/м²,

0,327 + 2,826 = 3,153 Вт/(м²×°С).

· Уточняем среднюю температуру воздуха в прослойке:

°С

· Уточняем ещё несколько раз среднюю температуру воздуха в прослойке, пока значения на соседних итерациях не будут отличаться более, чем на 5% (табл. 4.6).

Таблица 4.6

Уточнение средней температуры воздух в вентилируемой прослойке

Расчётные параметры	Итерации (приближения)
g0	кг/м3	1,329	1,330	1,330	1,330	1,330
v	м/с	0,49	0,44	0,46	0,45	0,45
W	кг/(м×c)	0,0326	0,0294	0,0305	0,0301	0,0303
a0	Вт/(м2×°С)	3,25	3,18	3,21	3,20	3,20
1/a0	(м2×°С)/Вт	0,308	0,314	0,312	0,313	0,312
R 0,int	(м2×°С)/Вт	3,06	3,07	3,06	3,07	3,07
K int	Вт/(м2×°С)	0,327	0,326	0,326	0,326	0,326
R 0,ext	(м2×°С)/Вт	0,35	0,36	0,36	0,36	0,36
K ext	Вт/(м2×°С)	2,826	2,775	2,793	2,786	2,789
A	Вт/м2	-18,62	-18,17	-18,33	-18,27	-18,29
K	Вт/(м2×°С)	3,153	3,101	3,119	3,113	3,115
t 0	°С	-7,68	-7,59	-7,62	-7,61	-7,61

 

· Температура воздуха в прослойке на расстоянии х от входного вентиляционного отверстия (на выходе из прослойки х = Н = 12 м):

°С.

· Значения температуры воздуха в прослойке через каждый 1 м высоты представлены в табл. 4.7, график изменения температур – на рис. 4.4.

· Температура на внутренней поверхности экрана на расстоянии х от входного вентиляционного отверстия (на выходе из прослойки х = Н = 12 м):

°С.

· Значения температуры на внутренней стороне экрана через каждый 1 м высоты представлены в табл. 4.7, график изменения температур – на рис. 4.4.

· Вывод: по мере продвижения по прослойке воздух нагревается (t_x > t _ext) и нагревает внутреннюю поверхность экрана.