f

Рис. 9. Изменение температуры конструкции в зависимости от инфильтрации воздуха Г — без инфильтрации; tj^f — с инфильтрацией•

0 2 4 6 8 10 12 14~ 16

V, м/с

Рис. 10. Зависимость количества инфильтрующегося воздуха Vjfj^ через 1 м шва окна от

скооости ветра V

определенный обмен воздуха э зданиях необходим. Если он не обеспечивается иным способом, чем инфильтрация, то обмен воздуха в зданиях через притворы окон и дверей допускается, но он не должен превышать нормируемые значения.

Обеспечение теплового комфорта людей, оптимальных условий производственного процесса, гигиенических и других требований, связано с необходимостью подвода в здание тепловой энергии для покрытия тепловых потерь.

Основным требованием рационального потребления топлива и энергии является максимально возможное уменьшение тепловых потерь во всех областях хозяйственной деятельности и, следовательно, теплопотерь зданий. Эта экономия не должна ухудшать ни одно из рассмотренных требований. Поэтому о рациональном потреблении топлива и энергии для отопления можно говорить только при выполнении всех требований, предъявляемых к строительным конструкциям и зданиям.

1.4. НОРМАТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

И КРИТЕРИИ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И ЗДАНИЙ

Выбор теплотехнических свойств строительных конструкций и зданий определяется нормативными требованиями и критериями. Они являются гарантией создания требуемо-

Через строительные конструкции, швы и стыки воздух проникает в том случае, если они воздухопроницаемы, и при условии, что существует разница между внутренним и наружным давлением.

Разница между внутренним и наружным давлением воздуха может быть вызвана действием гравитационных сил или изменением кинетической энергии ветра. Явление, при котором воздух проникает в здание, называется инфильтрацией воздуха; в случаях, когда воздух проникает из здания во внешнюю среду, говорят об эксфильтрации.

Инфильтрация воздуха в холодный период года через наружные ограждения снижает температуру на внутренней поверхности конструкции.

Снижение температуры на внутренней поверхности ограждения (рис. 9) от значения (при отсутствии инфильтрации) до t-^Q (при наличии инфильтрации) можно компенсировать

или за счет увеличения толщины конструкции (увеличения сопротивления ее воздухопроницаемости) или путем повышения температуры воздуха ^см. рис. 2). Такие мероприятия необходимы во избежание ухудшения теплового режима помещения. В первом случае увеличиваются капитальные затраты на конструкции, а во втором ~ тепловые потери и прибавление энергии на отопление. Однако для распространенных конструкций эта проблема не стоит так остро. Например, для конструкций из шлаковой пемзы, оштукатуренной с внутренней и наружной стороны цементным раствором толщиной в 1 и 2 см, при инфильтрации температура внутренней поверхности изменяется на Ar^Q = 0,02оС.

Совершенно иное положение с инфильтрацией воздуха через уплотнение притворов окон и дверей, которая часто весьма заметно ухудшает тепловой режим зданий и увеличивает тепловые потери. Количество воздуха, проникающего в здание, тем больше, чем хуже герметичность притворов и больше скорость ветра (рис. 10). Так, при скорости ветра 8 м/с количество инфильтрующего воздуха равно 8 м^ /ч через 1 м притвора окна. Такое количество воздуха вызовет потерю тепловой энергии в количестве в 100 Вт.

Эксфильтрация воздуха через конструкцию может быть причиной повышенной конденсации водяных паров в ее толще. При эксфильтрации количество водяных паров, проникающих в конструкцию, будет больше, чем при обычной диффузии пара.

Инфильтращ^я и эксфильтрация дзоздуха через строительные конструкции, швы и стыки нежелательны с теплотехнической точки зрения. Однако с гигиенической точки зрения

го теплового режима зданий, проектирования конструкций безопасных с точки зрения конденсации водяных паров на их внутренней поверхности, а также в толще ограждения. Кроме того, они обеспечивают проектирование конструкций, стыков и швов с нормируемой инфильтрацией воздуха и лимитированным потреблением энергии на отопление.

В соответствии с нормами* ЧСН 73 0540 [59] и другими нормами теплотехнические требования распространяются на следующие свойства строительных конструкций и зданий:

1)сопротивление теплопередаче строительных конструкций;

2)затухание температурногоколебания в строительных конструкциях; 3) тепловая активность конструкций пола; 4) теплоустойчивость помещения; 5) количество водяных паров, сконденсированных в строительной конструкции, и количество влаги, испаряющейся из строительных конструкций; 6) воздухопроницаемость строительных конструкций, стыков и швов; 7) теплопотребность на отопление; 8) теплотехническая и экономическая оценка строительных конструкций.

Сопротивление теплопередаче строительных конструкций определяется для холодного периода года в соответствии с установившимся температурным состоянием в зависимости от температуры внутреннего и наружного воздуха, с учетом требуемой температуры внутренних поверхностей наружных ограждений г- или разницы температуры внутреннего воздуха и внутренней поверхности конструкции Аг^ = -- г,р при известных значениях сопротивления теплообмену на внутреннейи на наружной стороне конструкции.

Если сопротивление теплопередаче определяется с учетом температуры точки росы, то учитывается еще одна величина — относительная влажность внутреннего воздуха ^fi^.

Температура внутреннего воздуха устанавливается:

а)для жилых и общественных зданий в соответствии с нормами ЧСН 73 0540 [59] 20оС;

б)для производственных зданий с учетом технологических требований по нормам ЧСН 73 0560 [63] .

Температура наружного воздуха t принимается (рис. 11) [59]:

а) для жилых и общественных здании по нормам ЧСН 73 0540: = —15оС для температурного района I; = = —18°С для температурного района Пив местах с отметкой свыше 600 м над уровнем моря для температурного

* Нормы Чехословакии " имеют обозначение CSN (ЧСН) (прил пер.).

20

Рис. 11. Границь! температурных районов ЧССР для холодного периода года [591

района I; = —210С для температурного района II в местах с отметками от 800 до 1400 м над уровнем моря;

б) для производственных зданий в соответствии с нормами ЧСН 73 0540 для наружных конструкций, имеющих величину затухания амплитуды температурного колебания v > 6,9, по формуле

te=fe-K

(7)

где At^ — снижение расчетной температуры наружного воздуха, учитывающее малую тепловзгю инерцию наружных ограждений. Значение Atg приведено в табл. 5 в зависимости от величины v.

Для мест с отметками выше 1400 м над зфовнем моря в температурном районе II соответствующее значение сопротивления теплопередаче наружных ограждений устанавливается в зависимости от конкретной расчетной температуры наружного воздуха.

Учитываемая при расчете теплопотерь температура воздуха в соседнем помещении определяется в соответствии с нормами ЧСН 06 0210 [58].

Разница между температурой внутреннего воздуха и температурой на внутренней поверхности конструкции Дг^ принимается по табл. 3.

Относительная влажность внутреннего воздуха принимается:

а) в жилых и общественных зданиях по нормам ЧСН 73 0540: = 60%;

21

Таблица 5. Снижение температуры наружного воздуха Д?^ в зависимости от величины затухания амплитуды температурного колебания l [63]

б) в производственных зданиях — по нормам ЧСН 73 0560.

Исключение составляют помещения с интенсивным выделением водяных паров (бани, прачечные), относительная влажность внутреннего воздуха которых определяется в зависимости от интенсивности воздухообмена.

Сопротивление теплообмену внутренней R- и внешней R поверхности конструкции приведены в табл. 6.

Значение сопротивления теплопередаче Rf^ для наружных и внутренних конструкций приведены в табл. 7 и 8.

Сопротивление теплопередаче мостиков холода, стыков иЩ швов наружных и внутренних строительных конструкций, угтИ

Таблица 6. Коэффициент теплообмена и сопротивление теплообмену наружных и внутренних поверхностей конструкций здания [60]

Поверхности и положение строительной конструкции, период года, направление теплового потока

Коэффициент теплообмена uj; 0^, Вт/ (м- X

хК)

Сопротивление теплообмену

/Вт

Внутрен- вертикальная конструкция ние (хо-

0,125

лодныии горизонталь- снизу вверх

теплый ная конструк- -

ция при на- сверху вниз правлении теплового потока

0,125

период года)

0,167

Наружные холодный период года

23

0,043

теплый период года

15

0,067

Внутрен- горизонтальные

ние по- -

верхнее- вертикальные ти наружных углов помещений (холодный период года)

22

4,7

0,213

5,2

0,192

Таблица 7. Сопротивленж теплопередаче наружных конструкций

здания [59]

проездами и отдельно стоящие колонны

Значения в скобках можно применять; а) не более чем для одной наружной конструкции стены здания, построенного до 31.12.1983; б) для кирпичной кладки, выполненной традиционным способом до 31.12.1985. В случаях "а" и "б" считается, что снижение сопротив.пения теплопередаче на 8,5% не является нарушением норм.

^ Для индивидуальных домов, строящихся в местах с сильньши ветра-.ми и неблагоприятным расположением,в нормах ЧСН 06 0210 рекомендуется повысить требуемое сопротивление теплопередаче вертикальной конструкции на 0,05 гл^-К1Вт.

^ Значения сопротивления плоских конструкций покрытий в скобках разрешается принимать для зданий, построенных до 31.12.1983.

Эти значения также распространяются на тамбурьг, лоджии, эркеры и т.п.

лов помещения, рам окон и дверей определяют таким образом, чтобы температура их внутренней поверхности бьша не ниже температуры точки росы.

Значения, приведенные в табл. 7 и 8, применимы для жилых и общественных зданий. Для производственных зданий промышленных предприятай сопротивление теплопередаче строительных конструкций определяется по формуле

-Re)-

(8)

Строительные конструкции производственных зданий должны удовлетворять не только требованиям теплового комфорта (устранение холодного излучения), поэтому температура на внутренней поверхности конструкции определяется по формулеР

23