ПЕРЕХОД ТЕПЛА ЧЕРЕЗ ПЛОСКУЮ СТЕНКУ

Строительные ограждения зданий состоят из одного или нескольких материальных слоев. К ним относятся наружные стены, чердачные перекрытия и др. В этих случаях процесс перехода тепла через ограждения к более холодному наружному воздуху зависит от лучистого и конвективного теплообмена у внутренней.и наружной поверхностей ограждения, а также от теплопроводности и толщины материальных слоев самого ограждения.

Рассмотрим простейший случай перехода тепла через однородную плоскую стенку (рис. II.1) площадью F м2, толщиной б м с коэффициентом теплопроводности К ккал/м-ч-град. При постоянных температурах внутреннего tB и наружного tn воздуха будут неизменными и температуры поверхностей тв и тн. Если тв>тн, то тепловой поток Q направится из помещения наружу. В этом случае количество тепла QB, воспринятого<в единицу времени внутренней поверхностью стенки, будет равно количеству тепла QT, переданного через материальный слой стенку, и количеству тепла Qa, отданному от наружной ее поверхности наружному воздуху.

В соответствии с этим для установившегося теплового потока можно написать следующие уравнения:

В этом уравнении слагаемые в скобках представляют собой сумму термических сопротивлений, которые преодолевает тепловой поток: 1/ав=Дв— термическое сопротивление тепловосприятию, 6/X=R — термическое сопротивление материальной толщи стенки и 1/ан=.Дн— термическое сопротивление теплоотдаче.

Заменив в уравнении (11.10) выражение в скобках на термические сопротивления и произведя соответствующие преобразования, получим

Сумму термических сопротивлений, преодолеваемых тепловым потоком через ограждение, называют общим термическим сопротивлением (или сопротивлением теплопередаче) , обозначаемым R0. Для однородных плоских ограждений

Следовательно, количество тепла, проходящего через плоскую стенку в течение 1 ч, прямо пропорционально поверхности стенки F, разности температур воздуха с обеих сторон стенки (С — С) и обратно пропорционально общему термическому сопротивлению R0.

При расчетах теплопотерь через плоские стенки вместо термического сопротивления R0 обычно принимают обратную ему величину, называемую общим коэффициентом теплопередачи ограждений К:

Если ограждение многослойно и состоит из нескольких плоских слоев, расположенных перпендикулярно направлению теплового потока, то величину общего термического сопротивления для него определяют по формуле

При наличии в многослойном ограждении замкнутой воздушной прослойки ее также следует учесть в сумме термических сопротивлений. Таким образом, в общем случае термическое сопротивление многослойного ограждения с воздушной прослойкой

Сложнее обстоит дело е определением термического сопротивления ограждения, состоящего из нескольких неоднородных слоев. Если поверхность такого ограждения разбить плоскостями, параллельными направлению теплового потока, на отдельные однородные по материалу площади, то термическое сопротивление ограждения можно определить по формуле

Если же ограждение, состоящее из нескольких неоднородных слоев, разбить перпендикулярными направлению теплового потока плоскостями на отдельные слои, из которых одни будут состоять только из одного материала, а другие из различных материалов, то термическое сопротивление однородных слоев определяют по формуле (II.17), а неоднородных слоев — по формуле (11.20).

Термическое сопротивление всего ограждения является суммой термических сопротивлений отдельных слоев. Если величина R ц превышает величину R не более чем на 25%, то термическое сопротивление ограждения вычисляют по формуле

Если R2 превышает R ± на большую величину и если ограждение не является плоским, а имеет выступы в плане, то его термическое сопротивление определяют методом расчета температурного поля

Михайлов Федор Семенович ОТОПЛЕНИЕ И ОСНОВЫ ВЕНТИЛЯЦИИ - М.: Стройиздат, 1972.