Расчет приведенного сопротивления теплопередаче

 

Для правильного расчета теплопотерь через ограждения сложной конструкции используют понятие приведенное сопротивление теплопередаче ограждения R_о ^пр.

Приведенным называют сопротивление теплопередаче глади однородного ограждения, теплопотери через которое равны теплопотерям сложного ограждения при одинаковой площади.

 

Рисунок 3.4

 

Характерные для наружной стены двухмерные элементы – это наружный угол, оконный откос, стык внутренних конструкций с наружной стеной и теплопроводные включения, для которых определены факторы формы f.

Величина f показывает, во сколько раз теплопотери через характерный двухмерный элемент шириной в два калибра а_f = 2 R_o l и длиной l=1 м больше основных по глади ограждения такой же площади.

Общие потери теплоты ограждением, имеющим несколько двухмерных элементов, определяются по формуле:

 

Q = F_o (t_в - t_н) / R_o + åa_fi l_i (f_i - 1) (t_в - t_н) / R_o = F_o (t_в - t_н) / R_o^пр. (3.14)

 

Из этого уравнения получаем, что:

 

R_o^пр = R_o /(1 + (1/F_o) åa_fi l_i (f_i - 1))=R_o r, (3.15)

 

 

где r – коэффициент теплотехнической однородности ограждения.

Приведенное термическое сопротивление неоднородной ограждающей конструкции (многослойная каменная стена облегченной кладки с теплоизоляционным слоем, пустотные плиты покрытий и перекрытий и т. п.) определяется следующим образом:

а) плоскостями, параллельными направлению теплового потока, ограждающая конструкция (или часть ее) условно разрезается на участки, из которых одни являются однородными, а другие – неоднородными (из слоев с различными материалами и их термическое сопротивление определяется по формуле:

 

, (3.16)

где F₁ , F₂ , ... , F_n – площади отдельных участков конструкции;

R₁, R₂, ..., R_n – термичекие сопротивления указанных отдельных участков конструкции;

для однородных участков:

 

R = d / l; (3.17)

 

для неоднородных:

 

R = åR_i + R_вп, (3.18)

 

где R_вп – термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки;

б) плоскостями, перпендикулярными направлению теплового потока, ограждающая конструкция (или часть ее, принятая для определения R_a) условно разрезается на слои, из которых одни могут быть однородными, а другие – неоднородными (из однослойных участков разных материалов). Термическое сопротивление однородных слоев определяется по формуле (3.17), неоднородных слоев – по формуле (3.16) , а термическое сопротивление ограждающей конструкции R_б – по формуле (3.18).

Приведенное термическое сопротивление определяется по формуле:

 

R_к ^пр = ( R_a + 2R_б) / 3 . (3.19)

 

Если величина R_a превышает величину R_б более чем на 25 % или ограждающая конструкция не является плоской, то приведенное сопротивление определяется на основании расчета температурного поля:

– по результатам расчета температурного поля при t_в и t_н определяются средние температуры внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции и вычисляется величина теплового потока:

q = a_в (t_в - t_в.ср) = a_н(t_н - t_н.ср), (3.20)

тогда R_к ^пр = (t_в.ср - t_н.ср) / q, а R_o ^пр = (t_в - t_н) / q.

Темы для самостоятельной проработки:

– графический метод расчета температуры любого слоя ограждения;

– расчет температуры поверхности в углу помещения;

– влагопроницание; определение зоны возможной конденсации.

Вопросы и задания для самоконтроля по теме 3