Таблица 1.1. Температура наружного воздуха

Москва

Санкт-Петербург

Новосибирск

Волгоград

Саратов

Екатеринбург

Чита

Курск

Мурманск

Владивосток

-35 -32 -44 -33 -34 -41 -44 -32 -35 -27

-32 -29 -42 -30 -33 -39 -41 -30 -32 -26

-30 -29 -А2 -28 -30 -38 -42 -29 -29 -25

-26 -26 -39 -25 -27 -35 -38 -26 -27 -24

*Гемпературу воздуха наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,98 следует принимать при проектировании особо ответственных объектов, обеспеченностью 0,92 — для большинства жилых зданий.

Таблица 1.2. Сопоставление климатических данных по отдельным городам России и зарубежных стран

туры наиболее холодного и наиболее теплого месяцев, средние температуры условного отопительного сезона, т.е. времени года с температурами 5*С и ниже, и продолжительность условного отопительного периода. Суровость зимнего периода выражается произведением продолжительности отопительного периода на среднюю температуру отопительного периода (в тысячах градусодней).

Различия между расчетными температурами наружного воздуха надо знать, чтобы правильно выбрать теплозащиту ограждения. Ведь потери тепла конструкцией в течение суток происходят неравномерно. В ночное время, когда воздух наиболее холодный, температура наружной поверхности стены снижается максимально, и постепенно стена начинает охлаждаться по толпщне. Быстрота охлаждения конструкции зависит от ее способности усваивать и отдавать тепло или от тепловой инерции. В бревенчатом срубе или в здании с массивными кирпичными стенами в самый морозный день человек не ощущает холода. Но в том же помещении, если оно плохо отапливается, через несколько дней после наступления оттепели становится холодно, промозгло и неуютно: низкие температуры наружного воздуха вызвали резкое уменьшение температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции. Поэтому остывший за зиму дом приходится протапливать несколько дней.

В связи с этим для ограждающих конструкций большой инерционности (Д> 7) расчетная температура наружного воздуха принимается равной средней температуре наиболее холодной пятидневки. Период в пять суток принят потому, что его длительность достаточна для того, чтобы низкая температура наружного воздуха, установившаяся в течение этого периода, вызвала максимальное уменьшение температуры на внутренней поверхности стены.

К ограждаюпщм конструкциям с большой инерционностью относятся стены, выполненные из полнотелого глиняного и силикатного кирпича и бревенчатые срубы.

•Степень тепловой инерции стены или покрытия определяют как сумму произведений термических сопротивлений отдельных слоев на коэффициент теплоусвоения материала каждого слоя. По степени тепловой инерции строительными нормами и правилами устанавливаются время, необходимое для охлаждения или прогревания конструкции, и расчетная температура наружного воздуха.

Для охлаждения ограждения малой инерционности достаточно одних суток, поэтому для их теплотехнического расчета принимается средняя температура наиболее холодных суток.

Ограждающие конструкции средней инерционности (Д изменяется в пределах 4—7) занимают промежуточное положение. Они могут быть изготовлены из легковесного и многодырчатого кирпича, пустотной керамики. Для этих ограждений расчетной является средняя температура наиболее холодных трех суток.

Помимо расчетных температур наружного воздуха необходимо учитывать и влажность воздуха в районе строительства. Следует отметить, что влага оказывает огромное влияние, очень часто негативное, на теплозащитные качества ограждений. Известно, что вода прекрасно проводит тепло, а воздух, особенно сухой, обладает теплоизоляционными качествами. Поэтому строительные материалы с больпшм количеством пор, заполненных воздухом, имеют хорошие теплозащитные свойства. Однако, если поры заполняются влажным воздухом или в них проникает влага, теплоизоляционная способность любого материала ухудшается. Кроме того, влага растворяет химические вещества (кислоты, соли, щелочи), которые приводят к быстрому разрушению материалов. Стены отсыревают, резко ухудшается микроклимат помещений, человек зябнет и часто простужается.

В воздухе всегда содержится некоторое количество влаги в виде водяного пара. Ее количество, содержащееся в 1 м воздуха, измеряется в граммах и называется его абсолютной влажностью (г/м^). Однако абсолютная влажность не характеризует степень насыщения воздуха влагой, так как при разных температурах максимальное содержание влаги в воздухе неодинаково: чем выше температура воздуха, тем больше влаги может в нем находиться. Поэтому и вводится понятие относительной влажности, которая выражается в процентах, как отношение действительной упругости водяного пара е в воздухе к максимальной его упругости Е при этой температуре.

От относительной влажности воздуха зависит количество влаги, испаряющейся с поверхности ограждения. Чем больше относительная влажность воздуха, тем медленнее происходит испарение. Эта величина является очень важ-

ной для проектной и строительной практики к поэтому значение Е приводится в справочниках.

Чрезмерно быстрое высыхание наружных слоев ограждающих конструкций и изделий, например бетонных, в начальный период схватывания бетона может вызвать образование трещин и тем самым понизить прочность изделий. При малой относительной влажности воздуха высыхание наружных слоев бетона происходит быстрее, чем протекает процесс постепенного химического связывания при его твердении, что приводит к ухудшению структурно-механических свойств наружных слоев изделия или конструкции. Эти климатические особенности приходится учитывать в южных и юго-восточных регионах.

При повышении температуры воздуха данной влажности его относительная влажность понижается. Это объясняется тем, что упругость водяного пара е остается без изменения, а влаксимальная упругость Е увеличивается. Совсем противоположное наблюдается при охлаждении воздуха: увеличивается его относительная влажнось вследствие уменьшения максимальной упругости Е. При некоторой температуре значение е достигнет величины Е, и воздух приобретет относительную влажность tp, равную 100%, т.е. достигнет полного насыщения.

Температура Тр, при которой воздух с данной упругостью водяного пара достигает полного насыщения, называется точкой росы. Если продолжать охлаждение воздуха ниже точки росы, то предельная упругость водяного пара будет понижаться, и излишнее количество водяного пара, фактически имеющегося в охлаждаемом воздухе, будет конденсироваться, т.е. преврапшется в капельно-жидкое состояние.

В природе такие условия можно наблюдать в летнее время при образовании туманов около рек, когда с заходом солнца воздух охлаждается, его относительная влажность повышается и температура воздуха падает ниже точки росы. По мере согревания воздуха, вызванного восходом солнца, снижается его относительная влажность. При Зтом капельки влаги, образующие туман, испаряются и туман рассеивается.

В зимнее время затяжные оттепели могут возникнуть при вторжении массы теплого влажного воздуха. При смешивании его с холодным воздухом он постепенно охлаж-

Рис 1.1. Обтекание ветром прямоугольного здания / — ветер; 2 — эпюра давления от ветра; 3 — направление движения ветровых потоков

дается, конденсирует влагу, что приводит к образованию тумана. Такое преобладание оттепелей, вызванных вторжениями с юга теплого и влажного воздуха, характерно для юга европейской части России.

В зависимости от влажностной характеристики климата в зоне строителылва производят выбор материала для утепления существующего или строящегося дома. Следует знать, что теплоизоляционные материалы обладают способностью поглощать влагу, находящуюся в парообразном состоянии, из окружающего воздуха. Это явление называется сорбцией. Наибольшей сорбционной способностью обладают органические материалы — древесина, древесноволокнистые плиты, фибролит, а сравнительно небольшой — кирпич, керамзитобетон, цементный раствор, минераловатные плиты, минеральная вата, минеральный войлок, пенопласты. Хотя проникновение водяных паров вглубь материала происходит достаточно медленно и зависит от плотности материала и температуры воздуха, тем не менее это необходимо учитывать в районах с влажным климатом, когда из года в год будут постепенно снижается не только теплозащитные качества утеплителя с высокими сорбционными характеристиками, но и долговечность ограждающих конструкций.

Рассматривая влияние климатических факторов на теплозащиту дома, нельзя не упомянуть о ветре, который в холодное время года приносит много неприятностей. Действительно, при температуре воздуха порядка минус

Рис. 1.2. Обтекание ветром жилой застройки

пять градусов и сильном ветре человек мерзнет так же, как и при двадцатипятиградусном морозе.

Влияние ветра на дома и жилую застройку сказывается довольно сильно. При приближении ветрового потока к зданию он начинает оказывать давление на ту часть фасада, которая обращена к нему. В результате с этой стороны здания образуется зона повышенного давления или ветровой подпор (рис. 1.1), при котором холодный воздух более интенсивно начинает проникать через стены, окна, стыки, щели внутрь жилых помещений, сильно их охлаждая. Это явление называется инфильтрацией.

Обогнув здание, ветровой поток продолжает свое движение, образуя с противоположной стороны наветренного фасада зону пониженного давления или ветровой отсос. В результате этого возникает значительный перепад давлений с двух противоположных сторон дома, что способствует проникновению холодного воздуха в помещение, более интенсивному движению воздуха внутри дома от на-