книги / Физико-техническое проектирование ограждающих конструкций зданий

поверхности ограждения. Таким образом, величина характери­ стики тепловой инерции D может служить критерием оценки теплоустойчивости ограждающих конструкций.

В силу того, что наибольшие колебания температуры на­ ружного воздуха проявляются в летний и зимний период экс­ плуатации зданий и сооружений, необходимо проводить прове­ рочные расчеты на теплоустойчивость ограждающих конструк­ ций для летнего и холодного периодов года.

1.17.1.Расчет теплоустойчивости ограждающих конструкций

втеплый период года

При проектировании наружных ограждающих конструкций зданий, эксплуатируемых в южных районах со среднемесячной температурой июля +21 °С и выше, с целью защиты помещений зданий от перегрева за счет воздействия на них высокой темпе­ ратуры наружного воздуха и солнечного облучения (инсоляции) необходимо проводить расчет теплоустойчивости ограждающих конструкций. Для этого определяется расчетная амплитуда коле­ баний температуры внутренней поверхности ограждающих кон­

струкций (наружных стен, перекрытий и покрытий) С, ко­ торая не должна быть более нормируемой амплитуды колебания температуры внутренней поверхности ограждения A™q,°C, т.е.

Нормируемая величина амплитуды колебаний температуры на внутренней поверхности ограждающей конструкции А^ее/,°С, определяется по формуле

где texl - средняя месячная температура наружного воздуха за

июль, °С, принимаемая по табл. 3 СНиП 23-01—99.

Расчетная амплитуда колебаний температуры на внутренней поверхности ограждающей конструкции А^е\° С , определяется по формуле

(1.79)

v

101

где А1ех1 —максимальная амплитуда суточных колебаний темпе­

ратуры наружного воздуха в июле, °С, принимаемая по табл. 2 СНиП 23-01-99;

р - коэффициент поглощения солнечной радиации мате­

риалом наружной поверхности, принимаемый по табл. 1.25;

Таблица 1.25

Коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности ограждающей конструкции

102

J mm, J av - соответственно максимальное и среднее значе­ ния суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной), Вт/м2, принимаемые для наружных стен, как для вертикальной поверхности западной ориентации, а для покрытий - как для го­ ризонтальной поверхности согласно табл. 1.26;

а ех1 - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ог­

раждающей конструкции по летним условиям, Вт/(м2оС), опре­ деляемый по формуле

где v - минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16 % и более; прини­ мается согласно табл. 2 СНиП 23-01-99, но не менее 1 м/с.

103

Таблица 1.26

Максимальное и среднее значения суммарной солнечной радиации (прямая и рассеянная) при ясном небе в июле

Величину затухания расчетной амплитуды колебаний тем­ пературы наружного воздуха в ограждающей конструкции, со­ стоящих из однородных слоев, определяют по формуле с поряд­ ком нумерации слоев в ограждении от внутренней поверхности к наружной

— (

у = 0,9-2,718Л ^ 1 ± <*mr)(-*2 + * l ) - k + Г-|)(<*о, + Уп) (1.82) Ь + Г )Д 5 2 +Г2)--(» я +Уи) а Л

104

где D - тепловая инерция ограждающей конструкции;

s2,...,s „ - расчетные коэффициенты теплоусвоения ма­

териалов отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2оС);

Yx, Y2, У„_х, Yn - коэффициенты теплоусвоения наруж­

ной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2оС);

a jnt - коэффициент тепловосприятия внутренней поверхно­

сти ограждающей конструкции, Вт/(м2 оС);

а ех1 - то же, что и в формуле (1.80).

Для определения коэффициентов теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции Y,

Вт/(м2-°С), необходимо предварительно определить тепловую инерцию (D ) каждого слоя ограждения.

Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя Y, Вт/(м2-°С), с тепловой инерцией D > 1 следует принимать равным расчетному коэффициенту теплоусвоения (5) материала

этого слоя конструкции.

При значении тепловой инерции D < 1 коэффициент теп­ лоусвоения наружной поверхности слоя определяются расчет­ ным путем, начиная с первого слоя (считая от внутренней по­

105

a ml - коэффициент тепловосприятия внутренней поверхно­

ряет требованиям норм по теплоустойчивости.

При проектировании ограждающих конструкций с учетом их теплоустойчивости руководствуются следующими положе­ ниями:

-в двухслойных конструкциях необходимо более теплоус­ тойчивый слой располагать изнутри, так как это способствует увеличению величины затухания амплитуды температуры на­ ружного воздуха;

-воздушные прослойки увеличивают теплоустойчивость ограждающих конструкций, но при этом в замкнутой воздушной прослойке целесообразно устраивать теплоизоляцию с теплоот­ ражающей поверхностью;

-слои конструкции, расположенные между вентилируемой наружным воздухом воздушной прослойкой и наружной поверх­ ностью ограждающей конструкции, должны иметь минимальную толщину и в расчетах на теплоустойчивость ограждения не учи­ тываются;

-расчетны й коэффициент теплоусвоения воздушных про­ слоек принимается равным нулю.

1.17.2. Теплоусвоение поверхности полов

Теплоусвоение поверхности полов жилых, общественных и производственных зданий должно соответствовать требовани­ ям СНиП 23-02-03.

Поверхность полов вышеуказанных зданий должна иметь

показатель теплоусвоения Y^s, Вт/(м2 оС), не более нормативно­

го значения Y"4, приведенного в табл. 1.27.

Не нормируется показатель теплоусвоения поверхности пола: а) имеющего температуру поверхности выше 23 °С;

106

108

Для зданий, помещений и отдельных участков, приведен­ ных в пп. 1, 2 табл. 1.8, коэффициенты теплоусвоения принима­ ются для условий эксплуатации А СП-23-101-04.

Если расчетная величина Y fs показателя теплоусвоения

поверхности пола окажется не более нормативной величины

Y™4, то этот пол удовлетворяет требованиям в отношении теп­

лоусвоения. В противном случае следует взять другую конст­ рукцию пола или изменить толщину некоторых его слоев до

удовлетворения требования Y fs < Y™4.

1.18. П овыш ение теплозащ итны х свойств существующих зданий

Постановлением № 1361 от 11.08.95 г. и введением с 01.07.96 г. изменения № 3 в СНиП II-3-79 «Строительная теп­ лотехника» нормы теплозащиты наружных ограждающих кон­ струкций зданий и сооружений повысились в 2 раза и более.

В связи с этим в рекомендациях Госстроя РФ указано, что­ бы при проведении капитального ремонта зданий необходимо проводить утепление наружных ограждающих конструкций с учетом повышенных норм теплозащиты.

В результате проводимой энергосберегающей политики за последние 15-20 лет в 15 развитых зарубежных странах энер­ гопотребление на отопление зданий снизилось на 20 %. Шве­ ция, которая одна из первых стран в мире взялась за решение программы энергосбережения и реализовала ее за 10 лет (1978-1988 гг.), экономит на энергопотреблении до 20 млрд долл, в год.

Проектирование и строительство новых зданий в нашей стране, начиная с 01.07.96 г., осуществляется по новым нормам, но доля нового строительства значительно мала по сравнению с долей существующих зданий, которые построены с большим отступлением по теплозащите от современных норм и требова­ ний. Поэтому при капитальном ремонте, реконструкции, расши­ рении и функциональном изменении помещений существующих зданий необходимо осуществлять мероприятия по повышению

109