close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

код для вставкиСкачать
Теплотехнические вопросы проектирсвания ограждающих
конструкций зданий,возводимых в условиях России
А.Д.Разин , Б.С.Межевников
Инженерный факультет,Российский университет дружбы народов
Миклухо-Маклая, 6, 117198 Москва,Россия
Получена расчетная формула приведенного сопротивления
теплопередаче ограждающих конструкций с термическими включениями.
Отмечена необходимость замены в нормах проектирования ограждающих
конструкций сопротивления теплопередаче на теплопотери. Даны
рекомендации
по
проектированию
ограждающих
конструкций,учитывающие суровые климатические условия России.
Министерство строительства России Постановлением от 11.08.95
№18-81 принял и ввел в действие с 1.09.95 Изменение №3 к СНиП II-379** Строительная теплотехника. В результате законодательно в России
значительно поднимается уровень теплозащиты зданий.
Согласно
этим
изменениям
приведенное
сопротивление
теплопередаче ограждающих конструкций следует применять в
соответствии с заданием на проектирование,но не менее требуемых
значениий,определяемых,исходя
из
санитарно-гигиенических
и
комфортных условий и условий энергосбережения.
В
связи
тенденцией
использования
неоднородных
в
теплотехническом смысле ограждающих конструкций возникает задача
расчета приведенного сопротивления теплопередаче. Методика расчета,
приведенная в указанном выше
СНиП достаточно сложна. Для случая
использования термовкладышей можно предложить формулу на основе
следующих рассуждений.
Рассмотрим элемент ограждения шириной а (расстояние между
осями симметрии участка ограждения с одним термовкладышем) и длиной
1: а, площадь которого равна 1. Полагаем, что стационарный тепловой
поток Q, нормально направленный к поверхности ограждения является
суммой следующих элементарных тепловых потоков: потока qв через
участок ограждения с вкладышем площадью h:a и потока q через участок
ограждения без вкладыша площадью
(1-h:a),где h-ширина
вкладыша.Очевидно,что
h
Q=qв
h
+ (1-
a
)
a
(1)
Введя понятие приведенного сопротивления теплопередаче
получим
Tв-Tн
Q=
h ( Tв- Tн )
=
Rпр
Tв- Tн
+
а Rв
h
(1-
R
Rпр ,
)
(2)
a
где Rв и R - соответственно сопротивления теплолередаче участка
ограждения с вкладышем и без вкладыша;
Tв иTн-расчетные температуры внутреннего и наружного
воздуха.
Из формулы (2) имеем
R Rв
Rпр=
(3)
h
h
R + Rв ( 1- )
a
a
Из формулы (3) видно, что при отсутствии вкладышей (h=0) Rпр=R,а
при ширине вкладыша на всю ширину ограждения (h=а , трехслойная
стеновая панель) Rпр=Rв.
Следует отметить,что ни в евролейских странах, ни в США и Канаде
в качестве норм тепдлотехнических качеств ограждающих конструкцмий
не употребляется сопротивление теплопередаче.В связи с этим иногда
бывает затруднительно сравнивать отечественные
теплотехнические
показатели зданий с зарубежными.
Между тем Россия все активнее включается в структуры
Европейского сообщества,создаются строительные предприятия с
участием
зарубежных
партнеров,импортируются
многочисленные
строительные
материалы.Возникает
потребность
пользоваться
стандартами (ISO) и стандартами Европейского сообщества (EN) Нормы
проектирования России должны по своей структуре приближаться к
международным стандартам.В качестве первого шага следует ввести
коэффициент теплопередаче ограждающей конструкции вместо
сопротивления теплопередаче.
В связи с
тем,что ограждающие конструкции становятся все более неоднородными в
теплотехническом смысле (как следствие увеличения сопротивления
теплопередаче и необходимости снижения веса) становятся весьма
актуальными вопросы влажносного режима их и долговечности
.Термовкладыши-накопители влаги
Опыт применения эффективных ограждающих конструкций в
западных странах должен использоваться критически.Слишком велика
разница в климатических условиях России ,западно-европейских стран и
США. Суровость климата оценивается в градусосутках.Если в Швеции
они соствляют 4000,в Германии 3100, в США 2700, то в России в
Оймяконе 12000, а в средней полосе 4900.Конструкции неоднородные в
теплотехническом смысле с большим сопротивлением теплопередаче
обеспечивают низкие теплопотери,характеризуются небольшим весом и
обеспечивают нормальный тепловлажностный режим в условиях
относительно короткой зимы.
В условиях России такие конструкции могут оказаться в тяжелых
тепловлажностных
условиях,что
приведет
к
постоянному
влагонакоплению и как следствие к сокращению долговечности и срока
служьы. В этом смысле ставка на ячеистые бетоны может не опрвдаться.
Влажностное состояние наружных ограждающих конструкций
определяется различными факторами. Основные из них:конструктивное
решение ограждения,температура и влажность внутреннего и наружного
воздуха,продолжительность зимы и теплдофизические свойства материала
ограждения. Имеющиеся натурные и экспериментальные исследования
показывают,что на влажностное состояние ограждений большое влияние
оказывают их коструктивное решение
Сравнительные
расчеты
показывают,что
при
одинаковых
параметрах внутреннего и наружного воздуха продолжительность периода
конденсации зависит исключительно от конструктивного решения
ограждения. Так,для условий Тюмени продолжительность возможной
конденсации для однослойной стены из керамзитобетона 2 месяца, для
такой же конструкции, но с внутренним слоем из тяжелого бетона
толщиной 3 см возможность конденсации исключена. Для трехслойной
конструкции с утеплителем из минераловатных плит при одинаковой
толщине внутреннего и наружного слоев из тяжелого бетона
продолжительность возможной конденсации 5 месяцев
В отношении влажностного режима наружных ограждающих
конструкций наиболее целесообразны двухслойные стены с внутренним
слоем из тяжолого бетона толщиной не менее 3 см и трехслойные
конструкции с отношением сопротивления паропроницанию внутреннего
слоя к сопротивлению наружного слоя более 1,5.
Совмещенные покрытия должны устраиваться в районах с суровым
климатом,как правило, с вентилируемыми прослойками.
В
существующих
нормах
проектироваения
коэффициент
теплопроводности материала зависит от влажностных условий
эксплоатации,но он должен также зависить от типа
конструкции,что
справедливо отмечено в работе [1]. Кроме того,обязательно должен быть
раздел, посвященный контролю теплотехнических качеств строительных
материалов.Контроль должен быть со стороны изготовителей
строительных конструкций(заволской контроль) и со стороны
строителей(строительный контроль) Олыт контроля в заводских условиях
имеется.
В связи с перспективой увеличения использования таких
эффективных материалов,как пенополиуретан,необходимо учесть в
нормах возможность их старения и увлажнения как в процессе
изготовления конструкции так и в процессе эксплоатации. Существующие
нормы допускают приращение влаги в пенополистироле и
пенополиуретане до 25%, что недопустимо.Натурные наблюдения,
проведенные в Норвегии,где имеется большой опыт использования таких
материалов в
строительных конструкцмиях, показали повышение
коэффициента теплопроводности пенополиуретана на 20% за 7 лет
эксплоатации в стеновой конструкции
Необходимо нормировать суммарные теплопотери через все
ограждающие конструкции для определенного типа здания.Это даст
возможность проектировщику по своему усмотрению менять
теплотехнические качества различных огрваждений ,ослабляя одни и
усиливая другие,выдерживая заданный уровень теплозащиты В связи с
тем,что теплотехнические вопросы проектирования ограждающих
конструкций тесно связаны с вопросами отопления целесообразно
поместить их в главу СНиП Отопление и вентиляция, как это сделано в
американских и английскмих нормах.
Литература
1.Станкявичус В.Н.,Карбаускайте Ю.Н.,Новые литовские нормы по
строительной теплотехнике//Журнал Ассоциации инженеров
вентиляции,отопления и кондиционированиявоздуха.-1997.-№1.-с.6-8
Thermal aspects of enclosure design of buildings to be erected in Russia
conditions
A.D.Rasin,B.S.Mejevnikov
Engineering faculty,Russian Peoples’ Friendship University
Miklucho-Maklaj,6,117198 Moscow,Russia
Averaged thermal resistance formula is obtained for buildings enclosure
with thermal inclusions. It is noted the necessity of substitution of thermal
resistance rates of buildings enclosure for heatloss rates of enclosure in
Building Codes.It is done recommendations for enclosure design, accounting
severe climatic conditions in Russia.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа