Cтроительная теплофизика (часть 1) - Термическое сопротивление воздушной прослойки
Содержание материала
- Cтроительная теплофизика (часть 1)
- Здание как единая энергетическая система
- Основы теплопередачи в здании
- Теплопроводность материалов с одинаковой плотностью
- Распределение температуры в плоской однородной стенке
- Конвекция
- Ковективный теплообмен стенки с воздухом
- Излучение
- Термическое сопротивление воздушной прослойки
- Коэффициенты теплоотдачи на внутренней и наружной поверхностях
- Теплопередача через многослойную стенку
- Приведенное сопротивление теплопередаче
- Распределение температуры по сечению ограждения
- Влажностный режим ограждающих конструкций
- Отрицательные последствия увлажнения наружных ограждений
- Связь влаги со строительными материалами
- Влажный воздух
- Парциальное давление насыщенного водяного пара
- Влажность материала
- Сорбция и десорбция
- Паропроницаемость ограждений
- Аналогия между процессами паропроницания и теплопроводности
- Общее сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции
- Все страницы
2.1.4. Термическое сопротивление воздушной прослойки
Для внесения единообразия сопротивление теплопередаче замкнутых воздушных прослоек, расположенных между слоями ограждающей конструкции, называют термическим сопротивлением Rв.п, м2.оС/Вт.
Схема передачи теплоты через воздушную прослойку представлена на рис.5.
Рис. 5. Теплообмен в воздушной прослойке
Тепловой поток, проходящий через воздушную прослойку qв.п, Вт/м2, складывается из потоков, передаваемых теплопроводностью (2) qт, Вт/м2, конвекцией (1) qк, Вт/м2,и излучением (3) qл, Вт/м2.
qв.п=qт+qк+qл. (2.12)
При этом доля потока, передаваемого излучением самая большая. Рассмотрим замкнутую вертикальную воздушную прослойку, на поверхностях которой разность температуры составляет 5оС. С увеличением толщины прослойки от 10 мм до 200 мм доля теплового потока за счет излучения возрастает с 60% до 80%. При этом доля теплоты, передаваемой путем теплопроводности, падает от 38% до 2%, а доля конвективного теплового потока возрастает с 2% до 20% [2].
Прямой расчет этих составляющих достаточно громоздок. Поэтому в нормативных документах [4] приводятся данные о термических сопротивлениях замкнутых воздушных прослоек, которые в 50-х годах ХХ века была составлена К.Ф.Фокиным [2] по результатам экспериментов М.А.Михеева [5]. При наличии на одной или обеих поверхностях воздушной прослойки теплоотражающей алюминиевой фольги, затрудняющей лучистый теплообмен между поверхностями, обрамляющими воздушную прослойку, термическое сопротивление следует увеличить в два раза. Для увеличения термического сопротивления замкнутыми воздушными прослойками в [2] рекомендуется иметь в виду следующие выводы из исследований:
1) эффективными в теплотехническом отношении являются прослойки небольшой толщины;
2) рациональнее делать в ограждении несколько прослоек малой толщины, чем одну большой;
3) воздушные прослойки желательно располагать ближе к наружной поверхности ограждения, так как при этом в зимнее время уменьшается тепловой поток излучением;
4) вертикальные прослойки в наружных стенах необходимо перегораживать горизонтальными диафрагмами на уровне междуэтажных перекрытий;
5) для сокращения теплового потока, передаваемого излучением, можно одну из поверхностей прослойки покрывать алюминиевой фольгой, имеющей коэффициент излучения около ε=0,05. Покрытие фольгой обеих поверхностей воздушной прослойки практически не уменьшает передачу теплоты.