книги / Физико-техническое проектирование ограждающих конструкций зданий

Сопротивление, оказываемое фильтрационному потоку воз­ духа ограждающей конструкции, называют сопротивлением воз­

духопроницаемости R?"j\ м2-ч-Па/кг, при АР = 10 Па.

Воздухопроницаемость ограждений в значительной степени зависит от качества изготовления ограждающих конструкций. Наличие в них щелей и неплотностей резко снижает сопротивле­ ние воздухопроницанию ограждения. Для повышения сопротив­ ления воздухопроницанию целесообразно применять с внутрен­ ней и наружной стороны ограждения плотные отделочные слои. Так, оштукатуривание с двух сторон кирпичной стены снижает ее воздухопроницаемость в 40 раз, по сравнению с неоштука­ туренной.

Особенно необходимо обеспечивать малую проницаемость воздуха в стыках и сопряжениях между сборными элементами в зданиях, выполненных из крупноразмерных панелей и блоков.

Окна и двери также представляют собой наиболее слабые участки здания по воздухопроницаемости. С целью повышения сопротивления воздухопроницанию этих конструктивных эле­ ментов необходимо предусматривать упругие прокладки.

Небольшая воздухопроницаемость ограждения рассматри­ вается как положительный фактор, обеспечивающий естествен­ ный воздухообмен в помещении. Однако по теплотехническим соображениям чрезмерная воздухопроницаемость ограждения крайне нежелательна, так как в зимнее время года вызывает до­ полнительные теплопотери и охлаждает помещения.

Сцелью защиты зданий от дополнительных теплопотерь

вхолодный период года при проектировании ограждающих кон­ струкций необходимо проводить их проверку на воздухопрони­ цаемость.

Для оценки степени воздухопроницаемости ограждающей конструкции определяется величина его сопротивления воз­

духопроницанию R?*/, м2-ч-Па/кг, которая должна быть не менее

нормируемого сопротивления воздухопроницанию R**, м2-ч-Па/кг.

91

Общее сопротивление воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции Я?п™, м2*ч*Па/кг, определяется по формуле

табл. 1.22; п - число слоев ограждающей конструкции.

Таблица 1.22

Сопротивление воздухопроницанию материалов и конструкций

ной в полкирпича

92

93

Примечания:

1. Для кладок из кирпича и камней с расшивкой швов на наруж­ ной поверхности приведенное в настоящей таблице сопротивление воздухопроницанию следует увеличить на 20 м2 ч*Па/кг.

2.Сопротивление воздухопроницанию воздушных прослоек и сло­ ев ограждающих конструкций из сыпучих (шлака, керамзита, пемзы ит.п.), рыхлых и волокнистых (минеральной ваты, соломы, стружки ит.п.) материалов следует принимать равным нулю независимо от толщины слоя.

3.Для материалов и конструкций, не указанных в настоящей таб­ лице, сопротивление воздухопроницанию следует определять экспери­ ментально.

Сопротивление воздухопроницанию слоев ограждающих конструкций (стен и покрытий), расположенных между вентили­ руемой наружным воздухом воздушной прослойки и наружной поверхностью ограждающей конструкции, не учитывается.

Нормируемое сопротивление воздухопроницанию R

м2*ч*Па/кг, ограждающих конструкций (за исключением запол­ нения окон, балконных дверей и фонарей) следует определять по формуле

0-70)

где Ар - разность давлений воздуха на наружной и внутренней поверхностях ограждающих конструкций, Па, определяемая по формуле

94

Таблица 1.23

Изменение скорости ветра по высоте по отношению к стандартной высоте 10 м

Примечание. Коэффициенты \ действительны для центрального региона РФ. Для других регионов РФ коэффициенты % могут исполь­ зоваться условно.

Таблица 1.24

Нормируемая воздухопроницаемость ограждающих конструкций

ний и помещений

96

3Стыки между панелями наружных стен:

* В кг/(м • ч).

Оконные блоки и балконные двери в жилых и обществен­ ных зданиях следует выбирать согласно классификации возду­

классов В-Д.

Для выбранного типа светопрозрачной конструкции необ­

97

где Gs - воздухопроницаемость светопрозрачной конструкции, кг/(м2 ч) при Ар=10 Па, принимаемая по данным сертификаци­ онных испытаний;

п - показатель режима фильтрации светопрозрачных кон­ струкций, полученный по данным сертификационных испытаний.

В случае, когда Rinf > R'*j, выбранная светопрозрачная

конструкция удовлетворяет требованиям СНиП 23-02-03 по со­ противлению воздухопроницанию, в противном случае необхо­ димо заменить светопрозрачную конструкцию на другую и снова провести расчет.

1.17. Теплоустойчивость ограждающ их конструкций

При рассмотрении вопроса теплообмена в ограждающих конструкциях зданий и сооружений предполагалось, что прохо­ дящий через ограждение тепловой поток является стационар­ ным, т.е. не изменяется во времени и по направлению. В дейст­ вительности температура наружного воздуха постоянно изменя­ ется, что влияет на тепловое состояние помещений.

Вследствие периодических изменений температур внутрен­ него и наружного воздуха происходят колебания температуры внутри ограждения и на ее внутренней поверхности, что может способствовать образованию конденсата водяных паров на по­ верхности ограждающей конструкции в зимний период времени и чрезмерному перегреву помещений в летний период времени. Для нейтрализации этого процесса необходимо учитывать до­ полнительные теплотехнические требования, направленные на обеспечение минимальных колебаний температуры на внутрен­ ней поверхности ограждения с целью поддержания в помещени­ ях комфортных условий проживания.

Колебания температуры на внутренней поверхности ограж­ дения зависят не только от колебаний температуры наружного воздуха, но и от теплотехнических свойств самого ограждения, в силу чего, применяя соответствующие материалы, можно сни­ зить до нормируемых пределов колебания температуры на внут­ ренней поверхности ограждений.

98

Ограждающие конструкции, обеспечивающие меньшие ко­ лебания температуры на внутренней поверхности, более тепло­ устойчивые. Под теплоустойчивостью ограждения понимается его свойство обеспечивать постоянство температуры на внут­ ренней поверхности при колебании величин теплового потока, проходящего через ограждающую конструкцию. За расчетную величину теплоусвоения материала ограждения принят коэффи­ циент теплоусвоения s, Вт/(м2оС), который представляет собой максимальное изменение амплитуды колебаний потока тепла (Вт), отнесенное к единице поверхности (м2) ограждения и еди­ нице времени (ч), которое вызвано нагреванием или остыванием слоев конструкции при периодических колебаниях температуры ее поверхности с амплитудой в 1 °С. Значения коэффициентов теплоусвоения различных материалов приведены в приложе­ нии Д СП-23-101-04.

Наибольшие колебания температуры происходят на наруж­ ных поверхностях ограждающих конструкций, постепенно уменьшаясь при удалении от поверхности. Схематический гра­ фик затухающих колебаний температуры изображен на рис. 1.10.

Рис. 1.10. Схематический график колебания температуры внутри огра­ ждения: а - натуральная температурная волна; б - условные темпера­ турные волны; I - температурная кривая в данный момент; II - то же, в последующий момент времени; / - длина волны; А, - амплитуда коле­ бания температуры на наружной поверхности ограждения

99

Сплошная прямая линия xsi и xse показывает среднее изме­

нение температуры в ограждении при прохождении теплового потока. Пунктирные линии выше и ниже этой прямой обознача­ ют границы колебаний температуры при ее действительном ко­ лебании во времени.

Расстояния по вертикали от точек 7, 3 и 4 до средней сплошной линии называются амплитудами колебаний темпера­ туры, которые по мере удаления от наружной поверхности огра­ ждения все время уменьшаются. Кроме этого, колебания темпе­ ратур по мере удаления их от наружной поверхности запаздыва­ ют во времени (рис. 1.10, б).

Расстояние между двумя соседними максимумами или ми­ нимумами называются длиной температурной волны /.

Число температурных волн, располагающихся в огражде­ нии, принято называть характеристикой тепловой инерции, обо­ значаемой буквой D. Она показывает интенсивность затухания температурных колебаний в ограждении и его свойство сохра­ нять или медленно изменять распределение температуры внутри ограждающей конструкции.

Для однослойного однородного ограждения D определяет­

Для многослойной ограждающей конструкции характери­ стику тепловой инерции D определяют как сумму характеристик тепловой инерции отдельных слоев:

где /?,, R2, R„ - термические сопротивления отдельных сло­ ев ограждающих конструкций, м2-°С/Вт;

5,, s2, s„ - расчетные коэффициенты теплоусвоения материалов отдельных слоев, принимаемые по приложению Д СП 23-101-04.

Характеристика тепловой инерции D является безразмер­ ной величиной.

Чем больше условных температурных волн будет разме­ щаться внутри ограждающей конструкции, тем меньшей величи­ ны температурные колебания будут наблюдаться на внутренней

100