СУХАЯ СТЕНА

СЫРАЯ СТЕНА

Рис. 2.5. Влияние влажности материала на теплозащитные свойства кирпичной стены

а — сухая стена, влажность материала 5%; б — сырая стена, влажность материала 15%

строительного материала заполнены воздухом, имеющим низкий коэффициент теплопроводности. Чем больше пор в материале, тем меньше его плотность и теплопроводность. Например, у железобетона плотностью 2500 кг/м^ коэффициент теплопроводности Л - 2,04 Вт/ (м-°С), у кладки из обыкновенного глиняного кирпича плотностью 1800 кг/м^ Я - 0,81 Вт/(м°С), у фанеры плотностью 600 кг/м^ Я - 0,18 Вт/(м°С), у плит из полистирольного пенопласта плотностью 100 кг/м^Я -0,05 Вт/(м.°С).

Влажность способствует повышению теплопроводности: сырой материал имеет больший коэффициент теплопроводности и обладает худшими теплозащитными характеристиками по сравнению с сухим. Это вызвано тем, что при увлажнении материала его поры заполняются водой, имеющей высокий коэффициент теплопроводности (Приблизительно в 20 раз больший, чем воздух). Чем больше влаги впитывает материал, тем выше становится его теплопроводность. Например, при повышении влажности

Рис. 2.6. Сопротивление теплопередаче стены 1 — теплообмен у внутренней поверхности стены; 2 — теплопередача через толщу ограждения; 3 — теплообмен у наружной поверхности стены; с(в — коэффициент теплопередачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/м С; сх н — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/м^С

кирпичной стены толщиной 0,5 м из обыкновенного глиняного кирпича с нормальной, равной 2%, до 8%, ее теплозащита ухудшается более чем на 30%. И если при температуре внутреннего воздуха -ь20°С и наружного -20°С на поверхности сухой стены температура составляет 14,4°С, то на сырой стене на 2,7°С ниже и равняется 11,7°С (рис. 2.5). Поэтому для теплозащиты домов очень важно, чтобы строительный материал, и в первую очередь утеплитель, был обязательно сухим, а конструкции наружных ограждений были сделаны с таким расчетом, чтобы в них не образовывался конденсат и не скапливалась влага, приводящая к ухудшению теплоизоляционной способности

стен, окон, чердачных перекрытий, полов первого этажа.

На теплопотери через ограждения наибольшие влияние оказывает их способность передавать тепло, которое зависит от коэффициента теплопроводности и толщины материала. Чем меньше коэффициент теплопроводности и толще стена, тем больше ее термическое сопротивление (передача тепла) и лучше ее теплозащитные свойства (см. рис. 2.4).

Кроме того, количество теряемого тепла зависит от сопротивления теплообмену конвекцией и излучением у поверхности внутренней и наружной стен. Чем интенсивнее происходит теплообмен, тем больше тепла теряется из помещения и передается внутренней поверхности конструкции или отдается поверхностью стены наружу, тем меньше сопротивление теплообмену и хуже теплозащита.

Таким образом, теплозащитная способность стены, ее сопротивление теплопередаче зависят от интенсивности передачи тепла на трех участках (у внутренней поверхности, в толще ограждения, у наружной поверхности), каждый из которых имеет свое сопротивление. Общее сопротивление теплопередаче представляет собой их сумму (рис. 2.6).

2.2. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕПЛОЗАЩИТЕ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

В холодное время года в помещении всегда бывает теплее, чем на улице. Чем лучше теплозащитные качества дома, тем уютнее человек чувствует себя в нем.

Температура тела человека выше температуры окружающего воздуха и предметов (за исключением отопительных приборов и т.п.). Поэтому находящийся в комнате человек постоянно теряет какое-то количество тепла в процессе теплообмена. При нормальной температуре (18— 20°С) теряется около 116 Вт, причем больше половины путем излучения, около 20% — испарением через кожу и легкие, остальное в результате конвекции и теплопроводности (рис. 2.7). Считается, что такие условия для человеческого организма наиболее благоприятны. Если температура воздуха поднимается выше нормальной, то организм охлаждает себя благодаря интенсивному испарению воды, т.е. выделяя пот. А при температуре ниже

15 20 25 JO

ТЕМПЕРАТУРА ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА. С

35

Рис. 2.7. Потери тепла человеком, не производящим физической работы / — вследсгвие теплопередачи« конвекции; 2 — вследствие теплопередачи, конвекции и излучения; 3 — вследствие теплопередачи, конвекции, излучения и испарения

нормальной потери человеком тепла увеличиваются за счет излучения (рис. 2.8). Чем ниже температура, тем интенсивнее человек выделяет тепло.

В жилом доме теплообмен человека с окружающими его строительными конструкхщями происходит, в первую очередь, со стенами и окнами, граничащими с холодным наружным воздухом. Чем холоднее их поверхность, тем лучше она поглощает тепло, излучаемое человеком. Такое интенсивное излучение может привести к переохлаждению организма. Во избежание этого наружные ограждающие конструкции должны быть спроектированы таким образом и обладать такими теплозащитными качествами, чтобы температура на их поверхности не опускались ниже определенно нормируемой и не приводила к переохлаждению.

Кроме того, следует иметь в виду, что в воздухе всегда содержится некоторое количество влаги, которое выделяется человеком и цветами, а также при бытовых процессах — стирке, приготовлении пищи и др. (рис. 2.9). В воздухе влага содержится в виде пара. Чем теплее воздух, тем больше в нем влаги. При охлаждении воздуха избыточная влага выпадает из него в виде мелких капель.

t,-30-C

Рис. 2.8. Тепловое ощущение человека, находящегося в состоянии покое а — при температуре +15°С — холодно; б — при температуре +18°С — тепловой комфорт; в — при температуре +30°С — жарко

Рис. 2.9. Источники влаги внутри помещений. Среднее количество влаги,

вццеляемое

а — одной семьей, при приготовлении пищи и мытье посуды; б — семьей из четырех человек, включая сушку белья; в — на каждые душ и ванну; г — на одного человека в сутки; д — на каждое мытье пола; е — на каждое растение