- •Основы строительной теплофизики
- •1. Методологические основы теплофизики
- •Основные понятия
- •Теплота (количество тепла) – изменение энергии тела в процессе теплообмена.
- •2. Теплопередача через однослойное ограждение
- •3. Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций Однослойное однородное ограждение
- •4. Некоторые правила теплотехнического конструирования
- •5.Требуемое сопротивление теплопередаче
- •6. Температура на поверхности и внутри ограждения
- •Воздушный режим.
- •2. Влажностный режим.
- •2.3.Условие конденсации влаги в толще ограждения.
4. Некоторые правила теплотехнического конструирования
В целях сохранения теплотехнических свойств несущих ограждающих конструкции следует предусматривать:
гидроизоляцию стен от увлажнения грунтовой влагой: горизонтальную - в стенах выше отмостки здания, а также ниже уровня пола цокольного или подвального зтажа; вертикальную - в подземной части стен с учетом гидрогеологических условий и назначения помещений, примыкающих к этим стенам;
защиту внутренней и наружной поверхностей ограждений от воздействия влаги (бытовой и производственной) и атмосферных осадков устройством пароизоляции, гидроизоляции, кровли, облицовки с учетом материала слоев ограждений и условий их эксплуатации;
устройство вентилируемых воздушных прослоек (каналов) в вертикальных и горизонтальных ограждениях;
утепление полов по грунту.
В целях сокращения потерь тепла в зимний период и поступления излишнего тепла в летний период при проектировании зданий следует предусматривать:
обьемно-планировочные решения с наименьшей площадью ограждающих конструкций;
солнцезащиту световых проемов с помощью штор, маркизов, ставен, жалюзи;
площадь световых проемов в соответствии с нормированным значением коэффициента естественной освещенности;
рациональное применение аффективных теплоизоляционных материалов;
уплотнение открывающихся злементов наружных ограждений;
плотные сопряжения злементов (швов) в наружных стенах и покрытиях.
В зависимости от расположения утеплителя в ограждающей конструкции выделяют три основные типа теплоизоляционных систем (рис. 4.2). Все они имеют свои достоинства и недостатки.
1. Утеплитель расположен с внутренней стороны ограждения.
Достоинства:
круглогодичное и выборочное производство работ;
возможность применения различных эффективных утеплителей;
теплоизоляция не нуждается в защите от атмосферних воздействий.
возможность нанесения напыляемой изоляции сложной формы;
возможность инъецирования теплоизоляции, не имеющей швов.
Недостатки:
приближение зоны конденсации к внутренней поверхности ограждения;
необходимость защиты от увлажнения - дополнительные затраты на пароизоляцию;
сокращение площади помещений;
необходимость соответствия санитарно-гигиеническим требованиям и правилам безопасности ведення работ в помещении.
2. Утеплитель внутри конструкции. Достоинства:
возможность использования любых конструкционных материалов и строительных систем;
монтаж может осуществляться при отрицательных температурах.
Недостатки:
для опирання стен требуется более обьемный и дорогостоящий фундамент;
конденсация влаги в толще утеплителя приводит к снижению термического сопротивления ограждения и его ускоренной амортизации;
разные деформации «расширение-сжатие» внутреннего и наружного слоев ограждения;
ремонтно-восстановительные работы невозможны.
3. Утеплитель расположен с наружной стороны ограждения.
Достоинства:
улучшенный влажностный и тепловой режим конструкции;
механизация строительных работ;
более интенсивное осушение материала и, соответственно, более высокие теплозащитные свойства;
минимальная толщина ограждения;
повышенная огнестойкость материала утепления;
снижение температурных нагрузок на конструкцию и уменьшение вероятности образования в них трещин;
сохранность прочностных свойств за счет защиты от атмосферной влаги;
возможность обновления фасада здания;
повышение теплозащиты без уменьшения площади помещений;
исключение мостиков холода.
Недостатки:
необходимость сплошного утепления конструкции;
сезонность выполнения некоторых видов работ;
необходимость в защите теплоизоляции от атмосферних воздействий;
сложность выполнения примыканий утеплителя к проемам.
Мостики холода
Наружные ограждающие конструкции не должны иметь зон местного промерзания - «мостиков холода». Мостики холода представляют собой ограниченные по объему части строительных конструкций, через которые осуществляется повышенная теплоотдача. Мостики холода могут быть обусловлены геометрией ограждения и (или) конструкцией и материалом.
Геометрически обусловленные мостики холода встречаются там, где внутренняя теплопоглощающая поверхность ограждения меньше изотермической внешней поверхности. В этом месте температура внутренней поверхности ниже, чем в соседних зонах. Такие мостики холода характеризуются двух- или трехмерным потоком теплоты через ограждение. Это встречается в углах зданий, в карнизах и парапетах крыш, выступающих свесах зданий, в примыканиях балконов и эркеров и в других местах.
Обусловленные конструкцией и материалом мостики холода возникают в тех случаях, когда материалы с высокой теплопроводностью включаются в толщу наружных ограждений из материалов с низкой теплопроводностью. В качестве теплопроводных включений могут быть колонны, балки и плити перекрытий, жесткие связи стен, стыки панелей и другие элементы.
К значительным недостаткам, вызываемыми мостиками холода, относятся:
повышенное потребление энергии на отопление;
опасность образования и накопления влаги в виде конденсата;
риск повреждения строительных элементов;
опасность образования плесневого грибка.
Мостики холода устраняются конструкционными мерами - направленной теплоизоляцией зон ограждений. Некоторые примеры способов теплоизоляции приведены на рис. 4.3.
Рис. 4.3. Мостики холода и их устранение направленной теплоизоляцией:
1 – карнизный узел скатной крыши; 2 – боковое примыкание окна к стене; 3 – подоконная часть стены; 4 – выступающий угол стены.