Otpornost na prijenos topline. Otpornost na prijenos topline zatvorene strukture

Prijelaz topline zatvorenih struktura je složen proces, uključujući konvekciju, toplinsku vodljivost i zračenje. Svi se događaju zajedno kada jedan od njih prevlada. Toplinsko-izolacijska svojstva ograđivačkih struktura koje se odražavaju kroz otpornost na prijenos topline moraju biti u skladu s postojećim građevinskim kodovima.

Kako se odvija izmjena topline zraka s priloženim strukturama?

U gradnji su postavljeni regulatorni zahtjevi za količinu protoka topline kroz zid i određena je debljina. Jedan od parametara za njegov izračun je razlika temperature između vanjske i unutarnje prostorije. Najhladnije doba godine uzima se kao osnova. Drugi parametar je koeficijent prijenosa topline K - količina prenesenog topline po 1 s kroz područje od 1 m², s razlikom u temperaturi vanjskih i unutarnjih medija od 1 ordm-C. Vrijednost K ovisi o svojstvima materijala. Kako se smanjuje, toplinska zaštita zida povećava se. Osim toga, hladnoća u sobi će prodrijeti manje, ako ima više debljine ograde.

Konvekcija i zračenje izvana i iznutra također utječu na gubitak topline iz kuće. Stoga su iza baterija na zidovima ugrađeni reflektivni zasloni izrađeni od aluminijske folije. Takva zaštita se također obavlja unutar ventilacijskih fasada izvana.

Prijelaz topline kroz zidove kuće

Vanjski zidovi čine najveći dio područja kuće i kroz njih gubici energije dosežu 35-45%. Građevni materijali, od kojih se izrađuju ograde, imaju različitu zaštitu od hladnoće. Zrak ima najmanju toplinsku vodljivost. Dakle, porozni materijali imaju najniže vrijednosti koeficijenata prijenosa topline. Na primjer, kod gradnje opeke K = 0,81 W / (m²middot-^okoC) za beton K = 2,04 W / (m²middot-^okoC), šperploča K = 0,18 W / (m²middot-^okoC), a za polistirenske ploče K = 0,038 W / (m²middot-^okoC).

U izračunima se upotrebljava inverzni koeficijent K, otpornost na prijenos topline zatvorene strukture. To je normalizirana vrijednost i ne smije biti ispod određene zadane vrijednosti, jer ovisi o troškovima grijanja i unutarnjih uvjeta.

Koeficijent K je pod utjecajem vlažnosti materijala zatvorenih struktura. Voda sirovina istiskuje zrak iz pora, a toplinska vodljivost je 20 puta veća. Kao rezultat toga, svojstva kućišta zaštite topline se pogoršavaju. Vlažni zid od opeke omogućuje 30% više topline u odnosu na suhu. Stoga, fasada i krovovi kuća pokušavaju se obložiti materijalima koji ne zadržavaju vodu.

Gubitak topline kroz zidove i spojeve otvora ovisi u velikoj mjeri o vjetru. Nosive konstrukcije su propusne zrakom, a zrak prolazi kroz njih izvana (infiltracija) i iznutra (exfiltracija).

Suočavanje s građevinama

Vanjska obloga ventilirane fasade postavlja se s prazninom u kojem cirkulira zrak. Ne utječe na otpor pri prijenosu topline zidova, ali dobro podnosi opterećenje vjetra, smanjujući infiltraciju. Zrak može prodrijeti u spajanje okvira prozora i vrata s otvorima na zidu. Zbog toga se smanjuje otpornost na prijenos topline prozora na ekstremitetima. Na tim se mjestima postavlja učinkovita izolacija koja sprječava odljevi topline duž najkraćeg puta. Otpornost na prijenos topline zidova i prozora na sučeljima bit će minimalna, a kondenzacija na izolacijskom staklu neće biti formirana, ako postavite okvire na sredinu padine.

Potrebna zaštitna svojstva i ušteda energije postižu se toplinskim izolacijskim laminiranim pločama koje štite cijelu fasadu kuće izvana i iznutra. Sustavi zatezne prozračene fasade ugrađuju se u bilo koje doba godine iu svim vremenskim uvjetima. Zbog dodatne izolacije uklanjaju se "hladni mostovi" i poboljšava se udobnost života.

Gubitak topline kroz podove na prvom katu

Kroz pod poda gubitak topline doseže 3-10%. Graditelji se malo brinu za njihovu izolaciju, ostavljajući pukotine. U najboljem slučaju, njihovo kozmetičko brtvljenje cementnim mortom. Ako je temperatura podne površine niža nego u sobi, 2 ordm-C, tada je toplinska izolacija socle loša.

Gubitak topline kroz krov

Posebno velika gubitak topline kroz krov u jednosobnim i dvokatnim kućama. Oni dostignu 35%. Suvremeni materijali toplinske izolacije mogu pouzdano zaštititi strop i krov od utjecaja vanjskog okruženja i gubitka topline iznutra.

Kako se utvrđuje otpornost na prijenos topline?

U fizičkom smislu, otpornost na prijenos topline zatvorene strukture karakterizira razinu svojstava toplinske izolacije i nalazi se iz odnosa

• R = 1 / K (m²middot-^okoC / W).

Zaštitna svojstva zida određena su procesima izmjene temperature na vanjskim i unutarnjim površinama, kao i na debljini materijala. Za složenu ogradu, ukupna otpornost na prijenos topline izgledat će kao:

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

gdje R₁, R₂, R_n karakteriziraju svojstva pojedinih slojeva i R_u, R_n- unutarnja i vanjska interakcija s zrakom.

Otpornost na prijenos topline

U praksi, strukture su nehomogene i sadrže elemente za pričvršćivanje slojeva i drugih veza koje tvore "hladne mostove". Heterogenost struktura može značajno smanjiti otpornost na prijenos topline cijele strukture. Stoga, dovodi do neke prosječne vrijednosti R₀^` za ekvivalentnu ogradu s jedinstvenim svojstvima na cijelom području. Na primjer, za izračunavanje debljine zidova zgrade, gubitak topline u nagibima prozora i vrata, vratima i pojedinačnim građevinskim elementima uzima se u obzir kroz količinu smanjene otpornosti na prijenos topline. Na slici, strelice pokazuju kako se toplo-provodeći betonski preklapanje širi toplinu prema van.

Smanjena otpornost na prijenos topline određuje se nakon utvrđivanja svih glavnih mjesta djelovanja različitih toplinskih tokova. Nakon toga, u skladu s GOST 26254-84, izračun se vrši prema formuli:

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

F - područje ograđene strukture;

F_n- područje karakteristične n-ove zone;

R_0n - Otpornost na prijenos topline karakteristične n-ove zone.

Dakle, stvarni tok topline kroz složenu konstrukciju dovodi se do jednolikog prijenosa topline kroz njegovu projekciju.

Prema GOST R 54851-2011, specifični toplinski tok kroz zatvorene konstrukcije određuje se iz izraza:

• q = (t_ext - t_n) / R₀^` ,

gdje t_ext i t_n - sobna temperatura, može se odabrati u skladu s GOST 30.494, a temperatura okoline se definira kao prosjek najhladnijim pet dana u godini.

Infracrvenom tehnologijom možete odrediti mjesta na kojima se otporno na prijenos topline smanjuje. Slika prikazuje "mostove hladnoće", gdje postoji veliki gubitak topline. Temperatura plave zone je 8 ordm-C je manje od ostalih.

Gubitak topline kroz prozorske otvore

Prozori zauzimaju mali dio površine kuće, ali čak i dvostruko ostakljenih prozora Toplinska zaštita je 2-3 puta slabija od one na zidovima. Moderni prozori koji štedi energiju na karakteristike toplinske zaštite pristupaju svojstvima zidova.

Za svaku staklenu jedinicu postoje karakteristike performansi. Na prvom mjestu među njima je smanjena otpornost prijenosa topline, ovisno o vrijednosti čega je svaki proizvod podijeljen u klase.

Najniža razina - D2 - jednokrevetna dvostruka stakla s debljinom stakla od 4 mm (R₀^` = 0,35 - 0,39 mmW / ° C / W). Ako je prozor otporan na prijenos topline izoliranih staklenih elemenata ispod navedenih minimalnih vrijednosti, on nije klasificiran ni na koji način. Kako se zaštita temperature povećava, energetski učinkoviti prozori smanjuju prijenos svjetla.

Najviša razina otpornosti na prijenos topline - A1 - predstavlja prozore s dvije komore za uštedu energije s inertnim plinom i zaštitnim premazima (R₀^` = 0,8 mW / ° C / W). Njihova svojstva zaštite topline su veća nego kod nekih zidova građevinskih materijala.

Otpornost na prijenos topline izoliranih staklenih jedinica ovisi o sljedećim čimbenicima:

• omjer staklenih površina do cijelog bloka;
• veličine dijelova krila i okvira;
• materijal i konstrukcija prozorske jedinice;
• obilježja izolacijskog stakla;
• kvalitetu brtvljenja između listova i okvira.

Kada toplinska otpornost izračunava prozore i balkonska vrata, potrebno je uzeti u obzir utjecaj granične zone od križanja sa staklenom prozora profila može pasti kondenzata. Prilikom ugradnje pazite na kvalitetu otvora za brtvljenje. Kroz termografsku napravu možete vidjeti koliko hladno prodire kroz kuću kroz gornji i desni dio vrata (slika ispod).Bez obzira koliko je djelotvoran dvostruko ostakljeni prozori, uz slobodan prolaz zraka između okvira i zidova, sve njihove prednosti će biti izgubljene.

Izbor prozora s balkonskim vratima za svaku regiju izrađen je sukladno potrebnoj vrijednosti otpornosti na prijenos topline R₀^` i klimatskim uvjetima, određenim brojem stupnjeva dana u razdoblju grijanja.

zaključak

Normalizirana otpornost na prijenos topline zidova i prozora omogućuje izgradnju energetski učinkovitih zgrada i konstrukcija. Prilikom izračunavanja temperaturnih karakteristika zidova, potrebno je uzeti u obzir heterogena svojstva strukturnih elemenata. Za održavanje mikroklime potrebna je pouzdana zaštita svih dijelova kuće od hladnoće. To se može učiniti moderni grijači.