Из сказанного следует, что приводимые в различных справочниках и руководствах значения коэффициентов теплопроводности должны сопровождаться указанием объемного веса, температуры испытания и влажности материала.

В аттестатах испытаний материалов, полученных от физических лабораторий, также должны быть указаны объемный вес, влажность и температура, при которых было проведено испытание.

4. ТЕПЛОЕМКОСТЬ

Теплоемкость — ЭТО свойство материалов поглощать тепло при повышении температуры. Показателем теплоемкости является удельная теплоемкость материала с. Удельная теплоемкость показывает количество тепла в ккал, которое необходимо сообщить 1 кг данного материала, чтобы повысить температуру всей его массы на Г. Удельная теплоемкость имеет размерность ккал/кг-град.

Для строительных материалов удельная теплоемкость изменяется в пределах от с=0,18 (для минеральной ваты) до с= = 0,6 ккал/кг-град (для дерева). Наибольшей удельной теплоемкостью обладает вода (с=1), что следует из самого определения килограмм-калории. Сталь имеет с==0,115 ккал/кг-град.

Удельная теплоемкость материала зависит от его влажности. С повышением влажности материала повышается и его теплоемкость, что объясняется присутствием воды, имеющей теплоемкость, значительно превышающую теплоемкость строительных материалов.

Зависимость удельной теплоемкости материала от его влажности выражается формулой

с= о + 0,01сОз(14)

1+0,01о)в

где с — удельная теплоемкость материала при влажности сов*, 0 — удельная теплоемкость этого же материала в сухом состоянии; сов — весовая влажность материала в %.

В приложении 1 теплоемкости строительных материалов даны для их нормальной влажности. Если по каким-либо причинам влажность материала в конструкции будет отличаться от нормальной, то его удельная теплоемкость подсчитывается по формуле (14); для этого вместо Cq берется удельная теплоемкость при нормальной влажности и вместо сов — разность между этой влажностью и нормальной.

Если строительный материал состоит из нескольких различных материалов, то его удельная теплоемкость определяется по формуле

--Р. + Р. + РЗ+... • ^ ^

где Си С2,... — удельные теплоемкости составляющих материалов; Рь Рг, ... — весовые части составляющих материалов.

Пример 3. Определить удельную теплоемкость битумоперлитобетоиа объемным весом 350 кг/м , применяемого для утепления стыков крупнопанельных зданий. Состав битумоперлитобетоиа: битума 1 вес. ч., перлитового песка 1,2 вес. ч.

Удельные теплоемкости: битума ci=0,4, перлита С2=0,2 ккал/кг-град. По формуле (15) получим удельную теплоемкость битумоперлитобетоиа:

0,4-1+0,2.1,2

с—-\ \ 2-~ ккал/кг-град.

Произведение удельной теплоемкости на величину объемного веса Соб = су называется объемной теплоемкостью материала и имеет размерность ккал!м -град.

5. ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Излучение есть свойство материала отдавать тепло в окружающую среду в форме лучистой энергии. Интенсивность излучения пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры излучающей поверхности. Способность материала излучать тепло характеризуется его коэффициентом излучения С. Коэффициент излучения выражается количеством калорий тепла, излучаемого 1 поверхности материала в течение 1 ч в пустоту при абсолютной температуре излучающей поверхности, равной 100° К. Коэффициент излучения отнесен к 100" К, так как если относить его к Г, получаются очень малые числовые значения. Коэффициент излучения имеет размерность ккал/м Х X Kl

Величина коэффициента излучения зависит от химического состава излучающего вещества, а также в значительной степени от характера обработки излучающей поверхности. Полированные поверхности имеют значительно меньший коэффициент излучения, чем шероховатые поверхности того же материала. Так, например, обычная кровельная сталь имеет С=3,4, полированная сталь С=1,2.

Для строительных материалов значения коэффициентов излучения при обычной обработке их поверхностей изменяются в пределах от С=3,1 (бетон) до С=4,75 (асбестовый картон). Полированная поверхность гранита имеет С=2,1. Малый коэффициент излучения имеет алюминий С=0,22. Это свойство используется в строительной практике.

Значения коэффициентов излучения некоторых строительных материалов приведены в приложении 2.

Глава III. ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

ПРИ СТАЦИОНАРНОМ ТЕПЛОВОМ ПОТОКЕ

Стационарные условия теплопередачи характеризуются постоянством во времени величины теплового потока и температуры ограждения (см. главу I). При стационарном режиме теплопередачи все теплотехнические расчеты значительно упрощаются. Поэтому обычно при теплотехнических расчетах наружных ограждений зданий принимается, что теплопередача происходит при стационарном тепловом потоке. В н оторых случаях, когда расчеты для стационарных условий дают слишком резкие отклонения от действительных, учитывается изменение во времени величины теплового потока и температуры ограждения (глава V).

Большинство наружных ограждений зданий представляет собой плоские стены, т. е. параллельные плоскости, ограждающие здание с обеих сторон. Поэтому в дальнейшем все изложенное будет относиться к 1 плоских стен неограниченного протяжения, т. е. к участкам их, достаточно удаленным от проемов или мест примыкания к другим ограждающим конструкциям. Расчет теплопередачи ограждений, имеющих выступы или углы, или в местах примыкания их к другим ограждениям делается на основании построения их температурных полей, о чем сказано далее. Своды или стены, имеющие в плане круговое очертание, имеют обычно настолько большие радиусы кривизны, что их можно рассматривать как плоские стенки.

Количество тепла, проходящего через ограждение, пропорционально разности температур воздуха с одной и с другой стороны ограждения, площади ограждения и времени, в течение которого происходит передача тепла, и, кроме того, зависит от теплотехнических свойств самого ограждения. Количество тепла, передаваемого ограждением, определяется по формуле

Q-k{t,-QFz,(16)

где /в — температура воздуха с внутренней стороны ограждения; tu — температура воздуха с наружной стороны ограждения; F — площадь ограждения в z — продолжительность передачи тепла в часах; k — коэффициент, зависящий от теплотехнических свойств ограждения и называемый коэффициентом теплопередачи.

Для выяснения физического смысла коэффициента теплопередачи ограждения положим в формуле (16), что /в— н=1°, F=l z=\ ч, тогда k=Q. Следовательно, коэффициент теплопередачи ограждения измеряется количеством тепла в ккал, которое будет проходить в течение 1 ч через 1 ограждения при разности температур воздуха с одной и с другой его стороны, равной 1°. Размерность коэффициента теплопередачи — ккал/м -ч-град. Формулой (16) пользуются при проектирова-

3 к. Ф. Фокин