Строительство - Расчет теплоизоляции - 53 - читать

Строительство и реконструкция малоэтажного энерго-эффективного дома(Страница: 53)

Страница: 
53

Строительство читать Расчет теплоизоляции 53

Чтобы самостоятельно выполнить расчет теплоизоляции, необ­ходимо разобраться с основными понятиями, которые имеют разный физический смысл, хотя на первый взгляд означают одно и то же. Именно поэтому и следует рассмотреть их максимально внимательно.

Коэффициент теплопроводности λ

Теплопроводность — это перенос тепловой энергии структур­ными частицами вещества (молекулами, атомами, электронами) в процессе их теплового движения. Явление теплопроводности подчиняется закону теплопроводности Фурье, который, если речь идет о стационарном потоке тепла от одной грани параллелепи­педа к другой, выражается так:

P =­­­–λ(SΔΤ/h)(2.3)

Здесь:

P— полная мощность тепловых потерь;

S— площадь сечения параллелепипеда;

ΔΤ— перепад температур граней (измеряется в градусах по шкале Кельвина). При измерении температурных перепадов 1 K приблизительно совпадает 1 градусом по шкале Цельсия (1 °С);

h— длина параллелепипеда (расстояние между его гранями).

Коэффициент теплопроводности (λ) измеряется в Вт/(м×К). Коэффициент теплопроводности конкретного материала характе­ризует способность этого материала проводить тепло.

Коэффициент теплопередачи U

Коэффициент теплопередачи U показывает, какое количество тепловой энергии (Вт×с) проходит через один квадратный метр поверхности однородной ограждающей конструкции за 1 секунду при заданной разности внешней и внутренней температур в 1 K. Размерность этого показателя: Вт/(м2×К). Коэффициент теплопе­редачи показывает, насколько хорошо элемент конструкции (крыша, стена, пол) проводит тепло. Чем ниже этот показатель, тем хуже пропускается тепло и тем лучше теплоизоляция. Коэф­фициент теплопередачи — это предпочтительный способ сравне­ния энергетической эффективности строительных конструкций.

ПРИМЕР

Физический смысл коэффициента теплопередачи можно пояснить следующим примером. В начале XX века внешние стены дома строили из полнотелого кирпича. Как правило, такая стена имела толщину 24 см, с двух сторон она покрывалась слоем штукатурки

толщиной 1,5 см. Коэффициент теплопередачи такой стены состав­ляет примерно 2 Вт/(м2×К). При разности температур в 1 K (напри­мер, 21 °С внутри помещения и 20 °С — снаружи)22

Напомним, что при замере температурных перепадов (разностей температур)1K≈1°С. —Прим.ред.

потеря энергии составляет 2 Вт на 1 квадратный метр поверхности. Стена площа­дью 30 м2(12×2,5) теряет примерно 60 Вт. При понижении внешней температуры соответственно увеличивается и потеря энергии. При внешней температуре 0 °С, разница составит 21 градус, а потеря тепла за 1 час будет равна 1 ч×21 K×60 Вт/К = 1260 Вт×ч или 1,26 кВтч. За 24 часа получается 24 ч×1,26 кВт=30 кВтч, что соот­ветствует сжиганию топлива объемом 3 литра.

Сопротивление теплопередаче R

Сопротивление теплопередаче (R) представляет собой величи­ну, обратную коэффициенту теплопередачи (U), и, соответственно, описывает, насколько хорошо конкретный материал сопротивляет­ся передаче тепла. Чем выше сопротивление теплопередаче, тем лучше теплоизоляция. Размерность этого показателя: (м2×К)/Вт.