Рассматривает теплозащитные и санитарно – гигиенические качества ограждающих конструкции зданий. Указанные качества зависят:
· От свойства ограждающей конструкции;
· От характера и величины внешних воздействий, температуры и влажности наружного воздуха;
· От количества и характера атмосферных осадков, направления и скорости ветра.
Исходя из вышеизложенного вопросы строительной теплотехники рассматриваются в сочетании с данными строительной климатологии.
Строительная климатология– наука изучающая для различных географических районов условия климатического режима, подлежащий учету при проектирования.
При расчете теплозащитных свойств ограждающих конструкции рассматривают сопротивление теплопередачи - Ro.
Процесс перехода теплоты через ограждающую конструкцию состоит из 3-х этапов:
1. тепловосприятия с внутренней стороны (со стороны более нагретого воздуха);
2. теплопроницания через ограждения;
3. теплоотдачи с наружной стороны (со стороны более холодного воздуха).
На каждом этапе тепловому потоку приходится преодолевать соответствующие термические сопротивления, из которых складывается и сопротивление теплопередаче - Ro.
- для многослойного ограждения
Ro = 1/αв +Σ Ri + 1/ αн ,
Где Ri = δ i / λ i- термическое сопротивление i-го слоя;
δ i – толщина i-го слоя, м;
λ i- расчетный коэффициент теплопроводности, Вт/(м · Со);
αн – коэффициент конвективной теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м · Со);
αв – коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждения, Вт/(м · Со);
Основные принципы конструирования ограждающих конструкций, вытекающие из теплотехнических требований, заключаются в следующем. Величина - Ro должна быть на меньше требуемого по санитарно – гигиеническим условиям значения - Ro тр, зависящего от назначения помещения, его температурно-влажностного режима, вида ограждения, а также местных климатических условий:
п (tв – tн)
Ro тр =___________
∆tн αв
Где п – коэффициент, зависящий от положения наружной поверхности ограждения по отношению к наружному воздуху;
tв – расчетная температура внутреннего воздуха, Со;
∆tн – нормируемый температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и внутренней поверхности ограждения, Со;
tн – расчетная температура наружного воздуха – зимняя, принимается с учетом тепловой инерции – D;
Величина, определяющая теплоустойчивость ограждения, является его тепловая инерция – D, характеризующая свойство конструкции сохранять или медленно изменять распределение температур внутри конструкции.
Тепловая инерция – величина безразмерная.
Тогда:
D =Σ Ri S i
Где S i - коэффициент теплоусвоения материала i-го слоя, Вт/(м · Со).
Для конструкции:
· малой инерционности D › 1,5
· средней инерционности D › 4
· безинерционных D › 1,5
· большой инерционности D › 7
Воздухопроницаемость – свойство ограждения пропускать через себя воздух.
Фильтрация наружного воздуха сквозь ограждения происходит в основном по двум причинам:
1. тепловой напор, возникающий вследствие разности температур воздуха внутри и вне здания в холодный период года.
2. ветровой напор, который создает избыточное давление на отдельных участках ограждений.
Степень воздухопроницаемости – i [ кг/ (м·с·Па)]
Коэффициент воздухопроницаемости численно равен массе воздуха (кг), фильтрующего в 1 сек. через 1 м 2 поверхности материала при его толщине в 1 м и при перепаде давления 1·Па.
Для оценки воздухопроницаемости ограждения определяют его сопротивления воздухопроницанию (м2·с·Па/кг)
n
Rou = Σ · Ru,
i
где Ru =δ / i, (Па·с/кг)
δ – толщина i-го слоя;
Для расчета ограждения на воздухопроницаемость находят - Rou и сравнивают ее с нормативной величиной требуемого сопротивления воздухопроницанию - Rou тр , которая зависит от требуемого сопротивления теплопередаче и расчетной скорости ветра
Rou тр = Σ ∆р i,
где Σ – коэффициент, принимаемый для жилых и общественных зданий равным – 2; Σ = 2;
∆р i - расчетная разность давлений от теплового напора и ветра, мм вод. ст.
υ2 ρн
∆р i = ______; (мм вод . ст. или Па)
g
где υ – скорость ветра, м/с;
ρн – объемная масса наружного воздуха, кг/м3;
g = 9,81 м/с2 – ускорение силы тяжести.
Избыточное давление при расчете инфильтрации через ограждения определяется:
∆Rt = 0,7 Н (ρн – ρв); (Па)
Где ρв – объемная масса теплового воздуха;
Н – наибольшее расстояние между центрами приточных и вытяжных проемов, м;
Тогда:
∆Р = ∆ р i + ∆ р t;