Уменьшение величины ав для потолков с кессонами или имеющих ребристую поверхность вызвано тем, что при такой поверхности несколько уменьшается передача тепла конвекцией и излучением по сравнению с гладкими поверхностями.

Приведенными в табл. 5 величинами сопротивлений теплоотдаче можно пользоваться для практических теплотехнических расчетов наружных ограждающих конструкций отапливаемых зданий.

Термическое сопротивление ограждения

Если сопротивления теплоотдаче зависят главным образом от внешних факторов и лишь в незначительной степени от материала поверхности ограждения, то термическое сопротивление ограждения R зависит исключительно от теплопроводности материалов, составляющих ограждение,, а также от структуры самого ограждения. Для определения R необходимо знать коэффициенты теплопроводности X материалов, составляющих ограждение, их расположение, а также размеры отдельных элементов ограждения.

Если ограждение по толщине состоит из нескольких последовательно размещенных однородных слоев различных материалов, расположенных перпендикулярно направлению теплового потока, то термическое сопротивление ограждения будет равно сумме термических сопротивлений всех его слоев. Следовательно, для многослойного ограждения термическое сопротивление его определяется по формуле

R = Ri + R, + Rs+...+ Rn= + - + - +-.- + , (21)

где Ru 2, ... — термические сопротивления отдельных слоев; 6i, 62,...— толщины отдельных слоев в ж; Хи Х2,... —коэффициенты теплопроводности материалов отдельных слоев в ккал/му ч-град\ п — число слоев, составляющих ограждение.

При пользовании этой формулой необходимо помнить, что толщины слоев б должны быть взяты в метрах.

Формула (21) показывает, что термическое сопротивление слоя ограждения прямо пропорционально его толщине и обратно пропорционально коэффициенту теплопроводности его материала; термическое сопротивление ограждения не зависит от порядка расположения слоев. Однако другие теплотехнические показатели ограждения, как, например, теплоустойчивость, распределение температуры в ограждении и его влажностный режим, зависят от порядка расположения слоев. Поэтому для облегчения расчетов теплоустойчивости и влажностного режима ограждений нумерация слоев ведется последовательно от внутренней поверхности ограждения к наружной.

Пользуясь формулой (21), можно определять либо термическое сопротивление данного ограждения, либо толщину одного из его слоев (обычно из материала с наименьшим коэффициентом теплопроводности), при которой ограждение будет иметь заданную величину R или Ro, В последнем случае неизвестной величиной в формуле (21) будет толщина б одного из слоев, который служит утепляющим слоем ограждения.

Многослойные конструкции представляют наиболее распространенный в строительстве тип огражде-ния.

Пример 5. На рис. 7 изображена наружная стеновая панель жилого дома серии 1605AM. Панель состоит из четырех слоев:

бетонные фактурные сдои (наружный и внутренний)

фибролит цементный минераловатные плиты

Рис. 7. Наружная стеновая панель дома серии 1605AM

/ — внутренний фактурный слой; 2 — цементный фибролит; 3 — минераловатные плиты; 4 — наружный фактурный слой

у=2Шкг/м ккал/м-ч-гг)ад

у= 350 » » Я,=0,13»

Y= 200 » » А.=0,06»

Сопротивление теплопередаче стеновой панели равно: сопротивление тепловое- 7?в=0.133 (см. табл. 5)

приятию

внутренний слой 80 мм

цементный 75 мм

фактурный фибролит

минераловатные 55 мм

плиты

наружный слой 40 мм

сопротивление

даче

теплоот-

1=

r2 =

R3=

фактурный 7 4=

0,08 1,4 0,075 0,13 0,055 0,06 ОМ

= 0,057

= 0,577

= 0,917

= 0,029

1,4

н=0,05 (см. табл. 5)

Сопротивление теплопе- о= 1»763 град-м -ч/ккал редаче панели

Полученное сопротивление теплопередаче панели относится к сечению по утеплителю, но в панели имеются железобетонные ребра, соединяющие фактурные слои и обрамляющие панели по контуру. Эти ребра имеют толщину 30—40 мм. По этим ребрам сопротивление теплопередаче панели

/?о ==0,133+

0,25 1,4

+ 0,05 = 0,361 град-м -ч/ккал.

Соответственно коэффициенты теплопередачи панели будут: в сечении по утеплителю

В сечении по ребрам

ku = —— = 2,77 ккал/м -ч-град. " 0,361

В панели без окна площадь ребер составляет 6,5% полной площади панели, следовательно, средний коэффициент теплопередачи панели

kcp = 0,57.0,935 + 2,77.0,065 = 0,71 кшл/м -ч-град,

т. е. в панели с ребристой поверхностью коэффициент теплопередачи повысился на 25%. Среднее сопротивление теплопередаче панели

_1_

0,71

Rq,cp — =1,41 град *м -ч1 ккал.

т. е. понизилось по сравнению с расчетным (в сечении по утеплителю) на 20%.

Пример 6. Чердачное перекрытие над административным зданием состоит из железобетонной плиты толщиной 100 мм, утепляющего слоя керамзита и известково-песчаной стяжки толщиной 25 мм. Определить толщину слоя керамзита, чтобы перекрытие имело сопротивление теплопередаче о = = 1,3 градМ -ч/ккал.

Перекрытие без слоя керамзита при коэффициентах теплопроводности железобетона Х = 1,4 и стяжки Х=0,7 ккал/м-ч-град имело бы сопротивление теплопередаче

0,1 0,025 R, 0,133+ —- + 0,1 = 0,34.

1,4 0,7

Следовательно, слой керамзитовой засыпки должен иметь термическое сопротивление, равное: /?2=1,3—0,34 = 0,96. Принимая для керамзита объемный вес 500 кг/м , чему соответствует коэффициент теплопроводности = 0,18 ккал/м-ч-град, получим необходимую толщину засыпки б2 = /?2 2 = =0,96-0,18 = 0,173 м, или 17 см. При этом сопротивление теплопередаче перекрытия будет:

0,17

;?о = 0,34 +-= 1,29 градМ -ч/ккал,

0,18

что отличается от заданного менее чем на 1%. Коэффициент теплопередачи перекрытия

k = = 0,78 ккал/м -ч-град. 1,29

В строительной практике встречаются ограждения, в которых однородность материала нарушена как в перпендикулярном, так и в параллельном тепловому потоку направлении. Такие ограждения можно рассматривать состоящими из нескольких слоев, расположенных перпендикулярно тепловому потоку, но с нарушением однородности материала в одном или в нескольких слоях. В этом случае расчет приходится производить следующим образом.

А. Разрезаем конструкцию плоскостями, параллельными направлению теплового потока, на элементы, состоящие из одно-