Rezistența la transferul de căldură. Rezistența la transferul de căldură al structurii de închidere

Transferul de căldură al structurilor de închidere este un proces complex, care include convecția, conductivitatea termică și radiația. Toți se întâlnesc împreună când unul dintre ele predomină. Proprietățile termoizolante ale structurilor de garduri, care se reflectă prin rezistența la transferul de căldură, trebuie să respecte codurile de construcție actuale.

Cum are loc schimbul de căldură de aer cu structuri de închidere?

În construcții, se stabilesc cerințele de reglementare a cantității de căldură prin perete și se determină grosimea prin acesta. Unul dintre parametrii pentru calculul său este diferența de temperatură dintre exterior și interiorul încăperii. Cea mai rece perioada a anului este luată ca bază. Un alt parametru este coeficientul de transfer de căldură K - cantitatea de căldură transferată pe 1 s printr-o suprafață de 1 m², cu o diferență de temperatură a mediilor externe și interne de 1 ordm-C. Valoarea lui K depinde de proprietățile materialului. Pe măsură ce scade, proprietățile de ecranare a peretelui cresc. În plus, frigul din cameră va penetra mai puțin, dacă există mai mult grosime a gardului.

Convecția și radiația din exterior și din interior afectează de asemenea scurgerea de căldură din casă. Prin urmare, în spatele bateriilor de pe pereți sunt instalate ecrane de reflecție din folie de aluminiu. O astfel de protecție se realizează și în fațade ventilate din exterior.

Transferul de căldură prin pereții casei

Pereți exteriori alcătuiesc partea maximă a zonei casei și prin ele pierderile de energie ating 35-45%. Materialele de construcții, din care sunt realizate structurile de închidere, au o protecție diferită față de frig. Aerul are cea mai scăzută conductivitate termică. Prin urmare, materialele poroase au cele mai scăzute valori ale coeficienților de transfer de căldură. De exemplu, în construcția cărămizilor K = 0,81 W / (m²middot-^despreC), pentru beton K = 2,04 W / (m²middot-^despreC), placaj K = 0,18 W / (m²middot-^despreC), iar pentru plăcile de polistiren K = 0,038 W / (m²middot-^despreC).

În calcul, inversul coeficientului K este utilizat, este rezistența la transferul de căldură al structurii de închidere. Este o valoare normalizată și nu trebuie să fie sub o anumită valoare stabilită, deoarece depinde de costurile de încălzire și de condițiile de interior.

Coeficientul K este afectat de umiditatea materialului structurilor de închidere. Apa din materia primă deplasează aerul din pori și conductivitatea termică este de 20 de ori mai mare. Ca urmare, proprietățile de ecranare a camerei se deteriorează. Un perete de cărămidă umedă permite o căldură cu 30% mai mare decât cea uscată. Prin urmare, fațada și acoperișurile caselor sunt încercate să fie căptușite cu materiale care nu rețin apa.

Pierderea căldurii prin pereți și îmbinările deschiderilor depinde într-o mare măsură de vânt. Structurile de susținere sunt permeabile la aer și aerul trece prin ele din afară (infiltrație) și din interior (exfiltrație).

Amplasarea clădirilor

Placări exterioare Fatade ventilate este instalat cu un spațiu în care circulă aerul. Nu afectează rezistența la transferul de căldură al pereților, dar rezistă bine încărcării vântului, reducând astfel infiltrarea. Aerul poate pătrunde în joncțiunea ferestrelor și a ușilor cu orificii de perete. Din acest motiv, rezistența la transferul de căldură al ferestrelor la extremități este redusă. În aceste locuri, se pune o izolație eficientă, care împiedică scurgerea căldurii de-a lungul celei mai scurte căi. Rezistența la transferul de căldură al pereților și ferestrelor la interfețe va fi minimă, iar condensul pe geamul izolator nu se va forma dacă plasați cadrele în mijlocul pantei.

Proprietățile de protecție necesare și economia de energie sunt obținute prin utilizarea panourilor laminate termoizolante, care protejează întreaga fațadă a casei din exterior și din interior. Sistemele fatadei ventilate articulate sunt instalate în orice moment al anului și în orice vreme. Datorită izolației suplimentare, "podurile reci" sunt eliminate și confortul vieții este îmbunătățit.

Pierdere de căldură prin etajele de la primul etaj

Prin pardoseala de la podea pierdere de căldură ajunge la 3-10%. Constructorii se ocupă puțin de izolarea lor, lăsând fisuri. În cel mai bun caz, sigilarea lor cosmetică cu mortar de ciment. Dacă temperatura suprafeței pardoselii este mai mică decât în ​​încăpere, 2 ordm-C, atunci izolarea termică a soclei este slabă.

Pierdere de căldură prin acoperiș

Foarte mare pierdere de căldură prin acoperișul casei de unu și doi etaje. Acestea ajung la 35%. Materialele moderne de izolare termică pot proteja în mod fiabil tavanul și acoperișul de efectele mediului extern și pierderile de căldură din interior.

Cum se determină rezistența la transferul de căldură?

În sensul fizic, rezistența la transferul de căldură al structurii de închidere caracterizează nivelul proprietăților sale de izolare termică și se găsește din relația

• R = 1 / K (m²middot-^despreC / W).

Proprietățile de protecție ale peretelui sunt determinate de procesele schimbului de temperatură pe suprafețele exterioare și interioare, precum și în grosimea materialului. Pentru un gard complex, rezistența totală la transferul de căldură va arăta astfel:

• R₀ = (R₁ + R₂ + ... + R_n) + R_în + R_n,

unde R₁, R₂, R_n caracterizează proprietățile straturilor individuale și R_în, R_n- interacțiunea internă și externă cu aerul.

Rezistența la transferul de căldură

În practică, structurile sunt neomogene și conțin elemente pentru fixarea straturilor și a altor legături care formează "poduri reci". Eterogenitatea structurilor poate reduce semnificativ rezistența la transferul de căldură al întregii structuri. Prin urmare, aceasta conduce la o valoare medie a lui R₀^` pentru un gard echivalent cu proprietăți uniforme pe întreaga suprafață. De exemplu, la calcularea grosimii pereților unei clădiri, se ia în considerare pierderea de căldură în pantele de ferestre și ușile, porțile și elementele individuale de construcție prin cantitatea de rezistență redusă la transferul de căldură. În imagine, săgețile arată cum suprapunerea betonului conducând la căldură extinde căldura spre exterior.

Rezistența redusă la transferul de căldură este determinată după determinarea tuturor locurilor principale de acțiune a diferitelor fluxuri de căldură. După aceasta, în conformitate cu GOST 26254-84, calculul se face după formula:

• R₀^` = F / (F₁ / R₀₁+ F₂ / R₀₂+...+ F_n / R_0n), unde:

F - zona structurii de închidere;

F_n- zona din zona n caracteristică;

R_0n - rezistența la transferul de căldură al zonei n caracteristică.

Astfel, fluxurile de căldură reale printr-o construcție complexă sunt conduse la transferul uniform de căldură prin proiecția sa.

Conform GOST R 54851-2011, fluxul de căldură specific prin construcțiile de închidere este determinat din expresia:

• q = (t_ext - t_n) / R₀^` ,

unde t_ext și t_n - temperatura aerului din cameră, selectată în conformitate cu GOST 30494, și temperatura exterioară, definită ca medie pentru cea mai rece perioadă de cinci zile pentru anul.

Tehnologia infraroșu vă permite să determinați locurile în care rezistența la transferul de căldură scade. Imaginea arată "poduri de frig", unde există o mare pierdere de căldură. Temperatura din zona albastră este de 8 ordm-C este mai mică decât restul.

Pierderea căldurii prin deschiderea ferestrelor

Ferestrele ocupă o mică parte a suprafeței casei, dar chiar și ferestre cu geam termopan Protecția la căldură este de 2-3 ori mai slabă decât cea a pereților. Ferestrele moderne de economisire a energiei pe caracteristica protecției termice abordează proprietățile pereților.

Pentru fiecare unitate de sticlă există caracteristici de performanță. În primul rând, printre acestea se numără rezistența redusă a transferului de căldură, în funcție de valoarea fiecărui produs împărțit în clase.

Clasa cea mai joasă - D2 - este o fereastră dublă cu geam dublu cu o grosime de sticlă de 4 mm (R₀^` = 0,35 - 0,39 mmW / ° C / W). Dacă fereastra are o rezistență la transferul de căldură al unităților de sticlă izolate sub valorile minime date, aceasta nu este clasificată în nici un fel. Pe măsură ce crește protecția la temperatură, ferestrele eficiente din punct de vedere energetic reduc transmiterea luminii.

Cea mai înaltă clasă de rezistență la transferul de căldură - A1 - reprezintă ferestre cu două camere de economisire a energiei, cu gaz inert și acoperiri protectoare (R₀^` = 0,8 mW / ° C / W). Proprietățile lor de protecție împotriva căldurii sunt mai mari decât pentru unele pereți de materiale de construcție.

Rezistența la transferul de căldură al unităților de sticlă izolată depinde de următorii factori:

• raportul zonelor de geam la întregul bloc;
• dimensiunile secțiunilor unei casete și ale unui cadru;
• materialul și construcția unității de fereastră;
• caracteristicile unității de sticlă izolatoare;
• calitatea etanșărilor dintre foaie și cadru.

Când se calculează rezistența la transferul de căldură al ferestrelor și ușilor balconului, este necesar să se ia în considerare influența zonei de margine, deoarece condensul poate cădea la joncțiunea unității de sticlă cu profilul ferestrei. La instalare, acordați atenție și calității deschiderilor de etanșare. Prin intermediul dispozitivului termografic, puteți vedea cât de rece penetrează casa prin părțile superioare și drepte ale ușii (imaginea de mai jos).Indiferent cât de eficiente sunt geamurile cu geam dublu, cu trecerea liberă a aerului între cadre și pereți, toate avantajele lor vor fi pierdute.

Alegerea ferestrelor cu uși de balcon pentru fiecare regiune se face în conformitate cu valoarea necesară a rezistenței la transferul de căldură R₀^` și condițiile climatice, determinate de numărul de grade-zile ale perioadei de încălzire.

concluzie

Rezistența normalizată la transferul de căldură al pereților și ferestrelor permite construirea de clădiri și structuri eficiente din punct de vedere energetic. Atunci când se calculează caracteristicile de temperatură ale pereților, este necesar să se ia în considerare proprietățile eterogene ale elementelor structurale. Pentru a menține microclimatul aveți nevoie de o protecție fiabilă a tuturor părților casei de la rece. Acest lucru se poate face încălzitoare moderne.