Дом 1998-02, страница 36

Для расчетов необходимо знать не просто количество теплоты (измеряемое в джоулях), которое теплогенератор отдает дому и далее дом теряет на "нагрев улицы", а количество теплоты в единицу времени Q/t (Джоуль/секунду = Ватт). Поэтому мощ ■ ность генераторов (АОГВ, печь, котел с ТЭНами), как и потери тепла домом, измеряется в ваттах.

Теплотехнические свойства строительных материалов в основном определяются коэффициентом теплопроводности — очень важной характеристикой.

Он зависит от плотности материала, влажности воздуха, вида пор строительного материала, заполненных воздухом, от средней температуры, при которой происходит теплопередача и т.д. Чем больше этот коэффициент, тем интенсивнее передается тепло. Наиболее характерна его зависимость от плотности (кг/м³) — чем плотнее материал, тем лучше он передает тепло. Рыхлые, пористые материалы — хорошие теплоизоляторы. Увлажнение материала также повышает коэффициент теплопроводности, т.е. ухудшает теплоизолирующие свойства материалов.

Для помещений с нормальной влажностью воздуха (50-60%), расположенных в нормальной зоне влажности, например, Центрального и Черноземного районах России, значения коэффициента теплопроводности некоторых материалов представлены в таблице.

Таблица

Основной показатель качества ограждающей конструкции (стены, перекрытия) — величина сопротивления материала теплопередаче R (от английского — resistance по аналогии с сопротивлением в электротехнике), измеряется в м^{2 с}С/Вт. Термосопротивление определяют по формуле:

R = 6 И (1)

где 6 — толщина слоя материала, (м);

'к — коэффициент теплопроводности материала, (Вт/м°С)

Чем больше значение R, тем лучше теплозащитные свойства материалов, тем дом теплее. Чтобы увеличить сопротивление, нужно или увеличить толщину ограждающей конструкции или применять материал с меньшим коэффициентом теплопроводности, что очевидно из формулы (1).

Термосопротивления некоторых однородных строительных материалов представлены на рис. 2 (а-г). Из рисунка видно, что если взять лист пенополистирола толщиной всего 3 см, то примерно такое же сопротивление теплопередачи имеет кирпичная стена толщиной 510мм ( в два кирпича) или стена из бруса толщиной 100 мм. Понятно, что по стоимости эти материалы сильно различаются.

Конструкция ограждения может состоять из нескольких слоев. Как и в электротехнике сопротивления последовательно расположенных слоев суммируются.

Сопротивления двух слоев стоек каркаса (балок) и утеплителя между ними (рис. 3, в) вычисляются по формуле:

R=(F1 +F2) / (F1 / R1+F2 / R2) (2)

где R — общее термосопротивление стены, F1 — площадь слоядерева, F2 — площадь слоя утеплителя, R1—термосопротивление дерева, R2 — термосопротивление утеплителя.

Минеральная вата (плита) Пенополистирол 5, м R, м² °С/Вт 8, м R, м²°С/Вт

0,05 0,833 0,03 0,6

0,10 1,666 0,05 1,0

0,15 2,500 0,10 2,0

Рис.2. Теплозащитные свойства стен из различных материалов. Если разность температур (Т_н - Т_вн) для разных стен одинакова, то через 1 м² стен, имеющих равное значение термического сопротивления R тепло (показано стрелками) передается с равной (Вт) интенсивностью, а - из силикатного кирпича, б - из древесины (сосна, ель поперек волокон), в - из минеральной ваты (плита), г - из пенополистирола.

Силикатный______

5, м R, м²°С/Вт 0,25 0,287 0,38 0,437 0,51 0,586

Сосна,ель (поперек волокон) 8, м R, м²⁰С/Вт 0,10 0,555 0,12 0,666 0,15 0,833

36 «Дом» 2' 98