HAVA BOŞLUĞU, mühitin istilik keçiriciliyini azaldan izolyasiya təbəqələrinin növlərindən biridir. Son zamanlar tikintidə içi boş materiallardan istifadə edildiyi üçün hava boşluğunun əhəmiyyəti xüsusilə artmışdır. Hava boşluğu ilə ayrılmış mühitdə istilik ötürülür: 1) hava boşluğuna bitişik səthlərdən radiasiya və səthlə hava arasında istilik ötürülməsi və 2) hava ilə istilik ötürülməsi, əgər hərəkətlidirsə və ya istilik keçiriciliyinə görə bəzi hava hissəciklərindən digərlərinə istilik ötürülməsi, əgər hərəkətsizdirsə və Nusselt təcrübələri sübut edir ki, havanın demək olar ki, hərəkətsiz sayıla biləcəyi daha nazik təbəqələr qalın təbəqələrə nisbətən daha az istilik keçiricilik əmsalı k olur, lakin onlarda yaranan konveksiya cərəyanları. Nusselt hava təbəqəsi tərəfindən saatda ötürülən istilik miqdarını təyin etmək üçün aşağıdakı ifadəni verir:

burada F hava boşluğunu məhdudlaşdıran səthlərdən biridir; λ 0 - şərti əmsal, ədədi dəyərləri hava boşluğunun enindən (e) asılı olaraq m ilə ifadə edilir, əlavə edilmiş lövhədə verilir:

s 1 və s 2 hava boşluğunun hər iki səthinin emissiya əmsallarıdır; s - tamamilə qara cismin emissiya əmsalı, 4,61-ə bərabərdir; θ 1 və θ 2 hava boşluğunu məhdudlaşdıran səthlərin temperaturlarıdır. Müvafiq dəyərləri düstura əvəz etməklə, hesablamalar üçün lazım olan k (istilik keçiricilik əmsalı) və 1/k (izolyasiya qabiliyyəti) dəyərlərini əldə edə bilərsiniz. hava boşluqları müxtəlif qalınlıqlarda. S. L. Proxorov, Nusselt məlumatlarına əsaslanaraq diaqramlar tərtib etdi (bax. Şək.), qalınlığından asılı olaraq hava təbəqələrinin k və 1/k dəyərlərinin dəyişməsini göstərən, ən sərfəli sahə 15 ilə 45 mm arasında olan sahədir.

Kiçik hava təbəqələrinin həyata keçirilməsi praktiki olaraq çətindir, lakin daha böyük olanlar artıq əhəmiyyətli bir istilik keçiriciliyi əmsalı təmin edir (təxminən 0,07). Aşağıdakı cədvəl k və 1/k üçün qiymətləri verir müxtəlif materiallar, və hava üçün bu miqdarların bir neçə dəyəri təbəqənin qalınlığından asılı olaraq verilir.

Bu. görmək olar ki, bu və ya digər izolyasiya qatlarından istifadə etməkdənsə, çox vaxt bir neçə nazik hava təbəqəsi hazırlamaq daha sərfəlidir. Qalınlığı 15 mm-ə qədər olan hava təbəqəsi stasionar hava təbəqəsi, 15-45 mm qalınlığında - demək olar ki, stasionar təbəqə ilə və nəhayət, qalınlığı 45-dən çox olan hava təbəqələri olan izolyator hesab edilə bilər. -50 mm onlarda yaranan konveksiya cərəyanları olan təbəqələr hesab edilməlidir və buna görə də ümumi əsaslarla hesablanmalıdır.

Xarici hasarlar vasitəsilə istilik və nəm ötürülməsi

Binada istilik ötürülməsinin əsasları

İstilik həmişə daha isti bir mühitdən daha soyuq bir mühitə keçir. Temperatur fərqinə görə kosmosun bir nöqtəsindən digərinə istiliyin ötürülməsi prosesi deyilir istilik ötürülməsi və kollektivdir, çünki o, üç elementar istilik köçürməsini ehtiva edir: istilik keçiriciliyi (keçirici), konveksiya və radiasiya. Beləliklə, potensial istilik ötürülməsidir temperatur fərqi.

İstilik keçiriciliyi

İstilik keçiriciliyi- bərk, maye və ya qaz halında olan maddənin stasionar hissəcikləri arasında istilik ötürülməsi növü. Beləliklə, istilik keçiriciliyi bir-biri ilə birbaşa təmasda olan maddi mühitin hissəcikləri və ya struktur elementləri arasında istilik mübadiləsidir. İstilik keçiriciliyini öyrənərkən bir maddə bərk kütlə hesab olunur, onun molekulyar quruluşu nəzərə alınmır. Saf formada istilik keçiriciliyi yalnız bərk cisimlərdə olur, çünki maye və qaz mühitində bir maddənin hərəkətsizliyini təmin etmək demək olar ki, mümkün deyil.

Ən çox tikinti materialları var məsaməli cisimlər. Məsamələrdə hərəkət etmək qabiliyyətinə malik olan, yəni konveksiya ilə istiliyi ötürən hava var. Tikinti materiallarının istilik keçiriciliyinin konvektiv komponentinin kiçikliyinə görə laqeyd qala biləcəyinə inanılır. Məsamə içərisində onun divarlarının səthləri arasında parlaq istilik mübadiləsi baş verir. Materialların məsamələrində radiasiya ilə istiliyin ötürülməsi əsasən məsamələrin ölçüsü ilə müəyyən edilir, çünki məsamə nə qədər böyükdürsə, onun divarları arasında temperatur fərqi bir o qədər çox olur. İstilik keçiriciliyi nəzərə alındıqda, bu prosesin xüsusiyyətləri maddənin ümumi kütləsi ilə bağlıdır: skelet və məsamələr birlikdə.

Bina zərfi adətən olur müstəvi-paralel divarlar, burada istilik köçürməsi bir istiqamətdə baş verir. Bundan əlavə, adətən xarici qapalı strukturların istilik mühəndisliyi hesablamalarında istilik ötürülməsinin baş verdiyi ehtimal edilir. stasionar istilik şəraiti, yəni prosesin bütün xüsusiyyətlərinin sabit vaxtı ilə: istilik axını, hər nöqtədə temperatur, tikinti materiallarının termofiziki xüsusiyyətləri. Buna görə də nəzərə almaq vacibdir homojen materialda birölçülü stasionar istilik keçiriciliyi prosesi, Furye tənliyi ilə təsvir olunur:

Harada q T - səthin istilik axınının sıxlığı perpendikulyar müstəvidən keçir istilik axını, W/m2;

λ - materialın istilik keçiriciliyi, W/m. o C;

t- x oxu boyunca temperaturun dəyişməsi, °C;

Əlaqə deyilir temperatur gradienti, təxminən S/m və təyin edilmişdir grad t. Temperatur gradienti temperaturun artmasına yönəldilir ki, bu da istilik udulması və istilik axınının azalması ilə bağlıdır. (2.1) tənliyinin sağ tərəfindəki mənfi işarə göstərir ki, istilik axınının artması temperaturun artması ilə üst-üstə düşmür.

İstilik keçiriciliyi λ materialın əsas istilik xüsusiyyətlərindən biridir. (2.1) tənliyindən göründüyü kimi, materialın istilik keçiriciliyi materialın istilik keçiriciliyinin ölçüsüdür, istilik gradienti ilə axın istiqamətinə perpendikulyar olan 1 m 2 sahədən keçən istilik axınına ədədi olaraq bərabərdir. 1 o C/m-ə bərabər olan axın boyunca (şək. 1). λ dəyəri nə qədər böyükdürsə, belə bir materialda istilik keçiriciliyi prosesi nə qədər sıx olarsa, istilik axını bir o qədər çox olar. Buna görə də, istilik izolyasiya materialları ümumiyyətlə istilik keçiriciliyi 0,3 W / m-dən az olan materiallar hesab olunur. haqqında S.

izotermlər; ------- - istilik axını xətləri.

Tikinti materiallarının istilik keçiriciliyindəki dəyişikliklər onların dəyişməsi ilə sıxlıq demək olar ki, hər hansı olması səbəbindən baş verir tikinti materialı ibarətdir skelet- əsas tikinti materialı və hava. K.F. Fokin misal olaraq aşağıdakı məlumatları verir: tamamilə sıx bir maddənin (məsamələri olmayan) istilik keçiriciliyi təbiətindən asılı olaraq 0,1 W / m o C (plastik üçün) 14 W / m o C (kristal üçün) istilik keçiriciliyinə malikdir. kristal səthi boyunca istilik axını olan maddələr), hava isə təxminən 0,026 W/m o C istilik keçiriciliyinə malikdir. Materialın sıxlığı nə qədər yüksəkdirsə (daha az məsaməli), onun istilik keçiriciliyinin dəyəri bir o qədər yüksəkdir. Yüngül istilik izolyasiya materiallarının nisbətən aşağı sıxlığa malik olduğu aydındır.

Skeletin gözeneklilik və istilik keçiriciliyindəki fərqlər eyni sıxlıqda olsa belə, materialların istilik keçiriciliyindəki fərqlərə səbəb olur. Məsələn, aşağıdakı materiallar (cədvəl 1) eyni sıxlıqda, ρ 0 =1800 kq/m 3, müxtəlif istilik keçiricilik dəyərlərinə malikdir:

Cədvəl 1.

Eyni sıxlığa malik materialların istilik keçiriciliyi 1800 kq/m3 təşkil edir.

Materialın sıxlığı azaldıqca onun istilik keçiriciliyi l azalır, çünki material skeletinin istilik keçiriciliyinin keçirici komponentinin təsiri azalır, lakin radiasiya komponentinin təsiri artır. Buna görə də, müəyyən bir dəyərdən aşağı sıxlığın azalması istilik keçiriciliyinin artmasına səbəb olur. Yəni, istilik keçiriciliyinin minimum dəyərə malik olduğu müəyyən bir sıxlıq dəyəri var. Hesablamalar var ki, diametri 1 mm olan məsamələrdə 20 o C-də şüalanma ilə istilik keçiriciliyi 0,0007 Vt/ (m°C), diametri 2 mm - 0,0014 Vt/ (m°C) və s. Beləliklə, radiasiya ilə istilik keçiriciliyi əhəmiyyətli olur istilik izolyasiya materialları aşağı sıxlıq və böyük məsamə ölçüləri ilə.

Materialın istilik keçiriciliyi istilik ötürülməsinin baş verdiyi temperaturun artması ilə artır. Materialların istilik keçiriciliyinin artması maddənin skelet molekullarının kinetik enerjisinin artması ilə izah olunur. Materialın məsamələrində havanın istilik keçiriciliyi və radiasiya ilə onlara istilik ötürülməsinin intensivliyi də artır. Tikinti praktikasında istilik keçiriciliyinin temperaturdan asılılığı böyük əhəmiyyət kəsb etmir, 100 o C-yə qədər olan temperaturda alınan materialların istilik keçiriciliyi dəyərlərini 0 o C-də olan qiymətlərə çevirmək üçün empirik düstur O.E istifadə olunur. Vlasova:

λ o = λ t / (1+β . t), (2.2)

burada λ o - 0 o C-də materialın istilik keçiriciliyi;

λ t - t o C-də materialın istilik keçiriciliyi;

β - müxtəlif materiallar üçün istilik keçiriciliyinin dəyişməsinin temperatur əmsalı, 1/ o C, təxminən 0,0025 1/ o C-ə bərabərdir;

t - onun istilik keçiricilik əmsalı λ t-ə bərabər olan materialın temperaturu.

Qalınlığı δ olan düz homojen divar üçün (şəkil 2) bircins divardan istilik keçiriciliyi ilə ötürülən istilik axını tənliklə ifadə edilə bilər:

Harada τ 1 ,τ 2- divar səthlərindəki temperatur dəyərləri, o C.

(2.3) ifadəsindən belə çıxır ki, divar qalınlığı üzərində temperatur paylanması xəttidir. δ/λ kəmiyyəti adlandırılır material təbəqəsinin istilik müqaviməti və işarələnmişdir R T, m 2. o C/W:

Şəkil 2. Düz homojen bir divarda temperaturun paylanması

Buna görə də istilik axını q T, W/m 2, qalınlığı vahid müstəvi-paralel divar vasitəsilə δ , m, istilik keçiriciliyi λ, W/m olan materialdan. o C şəklində yazıla bilər

Bir təbəqənin istilik müqaviməti, səthi sıxlığı 1 Vt/m 2 olan istilik axını keçdikdə təbəqənin əks səthlərindəki temperatur fərqinə bərabər olan istilik keçiriciliyinə müqavimətdir.

İstilik keçiriciliyi ilə istilik ötürülməsi bina zərfinin maddi təbəqələrində baş verir.

Konveksiya

Konveksiya- maddənin hərəkət edən hissəcikləri ilə istiliyin ötürülməsi. Konveksiya yalnız maye və qaz halında olan maddələrdə, həmçinin maye və ya qazlı mühitlə bərk cismin səthi arasında baş verir. Bu vəziyyətdə istilik ötürülməsi istilik keçiriciliyi ilə baş verir. Səthə yaxın sərhəd bölgəsində konveksiya və istilik keçiriciliyinin birgə təsiri konvektiv istilik ötürülməsi adlanır.

Konveksiya bina qapaqlarının xarici və daxili səthlərində baş verir. Konveksiya otağın daxili səthlərinin istilik mübadiləsində mühüm rol oynayır. Səthin və ona bitişik havanın müxtəlif temperaturlarında istiliyin daha aşağı temperatura doğru keçidi baş verir. Konveksiya ilə ötürülən istilik axını səthi yuyan mayenin və ya qazın hərəkət rejimindən, hərəkət edən mühitin temperaturundan, sıxlığından və özlülüyündən, səthin pürüzlülüyündən, səthin və səthin temperaturları arasındakı fərqdən asılıdır. ətraf mühit.

Səthlə qaz (yaxud maye) arasında istilik mübadiləsi prosesi qazın hərəkətinin xarakterindən asılı olaraq fərqli şəkildə gedir. fərqləndirmək təbii və məcburi konveksiya. Birinci halda, qazın hərəkəti səth və qaz arasındakı temperatur fərqi, ikincisi - bu prosesdən kənar qüvvələr (fanatların işləməsi, külək) hesabına baş verir.

Ümumi vəziyyətdə məcburi konveksiya təbii konveksiya prosesi ilə müşayiət oluna bilər, lakin məcburi konveksiyanın intensivliyi təbii konveksiyanın intensivliyini nəzərəçarpacaq dərəcədə üstələdiyi üçün məcburi konveksiyanı nəzərdən keçirərkən təbii konveksiyaya çox vaxt əhəmiyyət verilmir.

Gələcəkdə havanın hər hansı bir nöqtəsində sürət və temperaturun zamanla sabit olduğunu qəbul edən yalnız konvektiv istilik ötürülməsinin stasionar prosesləri nəzərdən keçiriləcəkdir. Lakin otaq elementlərinin temperaturu kifayət qədər yavaş dəyişdiyindən, stasionar şərait üçün əldə edilən asılılıqlar prosesə qədər genişləndirilə bilər. otağın qeyri-stasionar istilik şəraiti, burada nəzərdən keçirilən hər an hasarların daxili səthlərində konvektiv istilik mübadiləsi prosesi stasionar hesab olunur. Stasionar şərait üçün əldə edilən asılılıqlar konveksiya xarakterinin təbiidən məcburi vəziyyətə qəfil dəyişməsi vəziyyətinə də şamil edilə bilər, məsələn, dövriyyədə olan otaqların istilik cihazı (fan coil və ya istilik nasosu rejimində split sistem) işə salındıqda otaqda. Birincisi, hava hərəkətinin yeni rejimi tez qurulur və ikincisi, istilik ötürmə prosesinin mühəndis qiymətləndirilməsinin tələb olunan dəqiqliyi keçid vəziyyəti zamanı istilik axınının korreksiyasının olmamasından mümkün qeyri-dəqiqliklərdən daha aşağıdır.

İstilik və ventilyasiya üçün hesablamaların mühəndislik təcrübəsi üçün qapalı strukturun və ya borunun səthi ilə hava (və ya maye) arasında konvektiv istilik mübadiləsi vacibdir. Praktiki hesablamalarda konvektiv istilik axınının hesablanması üçün Nyuton tənliklərindən istifadə olunur (şək. 3):

, (2.6)

Harada q üçün- istilik axını, W, konveksiya ilə hərəkət edən mühitdən səthə və ya əksinə ötürülür;

t a- divarın səthini yuyan havanın temperaturu, o C;

τ - divar səthinin temperaturu, o C;

α-dan- divar səthində konvektiv istilik ötürmə əmsalı, W/m 2. o C.

Fig.3 Divar və hava arasında konvektiv istilik mübadiləsi

Konveksiya ilə istilik ötürmə əmsalı, a üçün - fiziki kəmiyyət, ədədi olaraq havanın temperaturu ilə bədən səthinin temperaturu arasında 1 o C-yə bərabər olan konvektiv istilik mübadiləsi ilə havadan bərk cismin səthinə ötürülən istilik miqdarına bərabərdir.

Bu yanaşma ilə konvektiv istilik ötürülməsinin fiziki prosesinin bütün mürəkkəbliyi istilik ötürmə əmsalında, a üçün. Təbii ki, bu əmsalın dəyəri bir çox arqumentin funksiyasıdır. Praktik istifadə üçün çox təxmini dəyərlər qəbul edilir a üçün.

Tənlik (2.5) rahat şəkildə aşağıdakı kimi yenidən yazıla bilər:

Harada R üçün - konvektiv istilik köçürməsinə müqavimətəhatə edən strukturun səthində, m 2. o C/W, hasarın səthindəki temperatur fərqinə və səth sıxlığı 1 Vt/m 2 olan istilik axınının keçməsi zamanı havanın temperaturuna bərabərdir. səthi havaya və ya əksinə. Müqavimət R üçün konvektiv istilik ötürmə əmsalının əksidir a üçün:

Radiasiya

Radiasiya (radiasiyalı istilik ötürülməsi) istiliyə çevrilən elektromaqnit dalğaları ilə radiasiya şəffaf mühit vasitəsilə istiliyin səthdən səthə ötürülməsidir (şək. 4).

Şəkil 4. İki səth arasında radiasiya istilik mübadiləsi

Mütləq sıfırdan fərqli temperatura malik hər hansı fiziki bədən ətrafdakı kosmosa elektromaqnit dalğaları şəklində enerji yayır. Elektromaqnit şüalanmasının xüsusiyyətləri dalğa uzunluğu ilə xarakterizə olunur. Termal olaraq qəbul edilən və dalğa uzunluğu 0,76 - 50 mikron aralığında olan radiasiya infraqırmızı adlanır.

Məsələn, radiasiya istilik mübadiləsi otağa baxan səthlər arasında, müxtəlif binaların xarici səthləri arasında, yer və göy səthləri arasında baş verir. Otaq qapaqlarının daxili səthləri ilə istilik cihazının səthi arasında parlaq istilik mübadiləsi vacibdir. Bütün bu hallarda istilik dalğalarını ötürən radiasiya mühiti havadır.

Radiant istilik ötürülməsi zamanı istilik axınının hesablanması praktikasında sadələşdirilmiş düstur istifadə olunur. Radiasiya ilə istilik ötürülməsinin intensivliyi q l, W/m 2, şüalanma istilik ötürülməsində iştirak edən səthlərin temperatur fərqi ilə müəyyən edilir:

, (2.9)

burada τ 1 və τ 2 parlaq istilik mübadiləsi edən səthlərin temperatur dəyərləridir, o C;

α l - divar səthində radiasiyalı istilik ötürmə əmsalı, W/m 2. o C.

Radiasiya istilik ötürmə əmsalı, a l- səthin temperaturları arasındakı fərq 1 o C olduqda radiasiya ilə bir səthdən digərinə ötürülən istilik miqdarına ədədi olaraq bərabər olan fiziki kəmiyyət.

Konsepsiyanı təqdim edək radiasiya istilik köçürməsinə müqavimətR ləhatə edən strukturun səthində, m 2. o C/W, səthdən səthə səthi sıxlığı 1 Vt/m 2 olan istilik axını keçdikdə şüa istilik mübadiləsi aparan hasarların səthlərindəki temperatur fərqinə bərabərdir.

Sonra (2.8) tənliyi aşağıdakı kimi yenidən yazıla bilər:

Müqavimət R lşüalanma istilik ötürmə əmsalının əksidir a l:

Hava təbəqəsinin istilik müqaviməti

Vahidlik, istilik ötürmə müqaviməti gətirmək üçün qapalı hava boşluqlarıəhatə edən strukturun təbəqələri arasında yerləşən adlanır istilik müqaviməti R in. p, m 2. o C/W.

Hava boşluğundan istilik köçürməsinin diaqramı Şəkil 5-də göstərilmişdir.

Şəkil 5. Hava boşluğunda istilik mübadiləsi

Hava boşluğundan keçən istilik axını q in. n, W/m2, istilik keçiriciliyi ilə ötürülən axınlardan ibarətdir (2) q t, Vt/m 2 , konveksiya (1) q üçün, W/m 2 və şüalanma (3) q l, W/m 2.

q in. n =q t +q k +q l . (2.12)

Bu halda radiasiya ilə ötürülən axının payı ən böyükdür. Səthlərində temperatur fərqi 5 o C olan qapalı şaquli hava təbəqəsini nəzərdən keçirək. Qatının qalınlığının 10 mm-dən 200 mm-ə qədər artması ilə radiasiya səbəbindən istilik axınının nisbəti 60% -dən artır. 80%-ə qədər. Bu halda, istilik keçiriciliyi ilə ötürülən istilik payı 38% -dən 2% -ə enir, konvektiv istilik axınının payı isə 2% -dən 20% -ə qədər yüksəlir.

Bu komponentlərin birbaşa hesablanması olduqca mürəkkəbdir. Buna görə də, tənzimləyici sənədlər XX əsrin 50-ci illərində K.F tərəfindən tərtib edilmiş qapalı hava təbəqələrinin istilik müqaviməti haqqında məlumat verir. Fokin M.A.-nın təcrübələrinin nəticələrinə əsasən. Mixeeva. Hava boşluğunun bir və ya hər iki səthində istilik əks etdirən alüminium folqa varsa və bu, hava boşluğunun çərçivəsini təşkil edən səthlər arasında radiasiya istilik köçürməsinə mane olur, istilik müqaviməti iki dəfə artırılmalıdır. Qapalı hava təbəqələrinin istilik müqavimətini artırmaq üçün tədqiqatların aşağıdakı nəticələrini yadda saxlamaq tövsiyə olunur:

1) kiçik qalınlıqdakı təbəqələr istilik mühəndisliyi baxımından effektivdir;

2) hasarda bir böyükdən daha kiçik qalınlığın bir neçə qatını düzəltmək daha rasionaldır;

3) hava boşluqlarını hasarın xarici səthinə yaxın yerləşdirmək məsləhətdir, çünki bu vəziyyətdə qış vaxtı radiasiya ilə istilik axını azalır;

4) xarici divarlardakı şaquli təbəqələr döşəmələrarası tavanlar səviyyəsində üfüqi diafraqmalarla bölünməlidir;

5) radiasiya ilə ötürülən istilik axını azaltmaq üçün interlayerin səthlərindən biri təxminən ε = 0,05 emissiyası olan alüminium folqa ilə örtülə bilər. Hava boşluğunun hər iki səthinin folqa ilə örtülməsi bir səthin örtülməsi ilə müqayisədə istilik ötürülməsini praktiki olaraq azaltmır.

Özünə nəzarət üçün suallar

1. İstilik ötürmə potensialı nədir?

2. İstilik ötürülməsinin elementar növlərini sadalayın.

3. İstilik ötürülməsi nədir?

4. İstilik keçiriciliyi nədir?

5. Materialın istilik keçiricilik əmsalı nədir?

6. Daxili t in və xarici t n səthlərin məlum temperaturlarında çoxqatlı divarda istilik keçiriciliyi ilə ötürülən istilik axınının düsturunu yazın.

7. İstilik müqaviməti nədir?

8. Konveksiya nədir?

9. Havadan səthə konveksiya ilə ötürülən istilik axınının düsturunu yazın.

10. Konvektiv istilik ötürmə əmsalının fiziki mənası.

11. Radiasiya nədir?

12. Radiasiya ilə bir səthdən digərinə keçən istilik axınının düsturunu yazın.

13. Radiativ istilik ötürmə əmsalının fiziki mənası.

14. Bina örtüyündə qapalı hava boşluğunun istilik ötürmə müqaviməti necə adlanır?

15. Hava təbəqəsindən keçən ümumi istilik axını hansı növ istilik axınından ibarətdir?

16. Hava təbəqəsindən keçən istilik axınında istilik axınının hansı xarakteri üstünlük təşkil edir?

17. Hava boşluğunun qalınlığı ondakı axınların paylanmasına necə təsir edir.

18. Hava boşluğundan istilik axını necə azaltmaq olar?

.
1.3 Bina vahid enerji sistemi kimi.
2. Xarici hasarlar vasitəsilə istilik və nəm ötürülməsi.
2.1 Binada istilik ötürülməsinin əsasları.
2.1.1 İstilik keçiriciliyi.
2.1.2 Konveksiya.
2.1.3 Radiasiya.
2.1.4 Hava təbəqəsinin istilik müqaviməti.
2.1.5 Daxili və xarici səthlərdə istilik ötürmə əmsalları.
2.1.6 Çox qatlı divar vasitəsilə istiliyin ötürülməsi.
2.1.7 İstilik ötürmə müqavimətinin azalması.
2.1.8 Hasar bölməsində temperaturun paylanması.
2.2 Bağlayıcı konstruksiyaların rütubət şərtləri.
2.2.1 Çitlərdə rütubətin görünməsinin səbəbləri.
2.2.2 Xarici hasarların islanmasının mənfi nəticələri.
2.2.3 Rütubət və tikinti materialları arasında əlaqə.
2.2.4 Rütubətli hava.
2.2.5 Materialın nəmliyi.
2.2.6 Sorbsiya və desorbsiya.
2.2.7 Hasarların buxar keçiriciliyi.
2.3 Xarici hasarların hava keçiriciliyi.
2.3.1 Əsas müddəalar.
2.3.2 Hasarların xarici və daxili səthlərində təzyiq fərqi.
2.3.3 Tikinti materiallarının hava keçiriciliyi.

2.1.4 Hava təbəqəsinin istilik müqaviməti.

Vahidlik, istilik ötürmə müqaviməti gətirmək qapalı hava boşluqlarıəhatə edən strukturun təbəqələri arasında yerləşən adlanır istilik müqaviməti R v.p, m². ºС/W.
Hava boşluğundan istilik köçürməsinin diaqramı Şəkil 5-də göstərilmişdir.

Şəkil 5. Hava təbəqəsində istilik mübadiləsi.

Hava boşluğundan keçən istilik axını q v.p , W/m² , istilik keçiriciliyi ilə ötürülən axınlardan ibarətdir (2) q t, W/m² , konveksiya (1) q к , W/m² , və şüalanma (3) q l , W/m² .

(2.12)

Bu halda radiasiya ilə ötürülən axının payı ən böyükdür. Səthlərində temperatur fərqi 5ºC olan qapalı şaquli hava təbəqəsini nəzərdən keçirək. Qatının qalınlığının 10 mm-dən 200 mm-ə qədər artması ilə radiasiya səbəbindən istilik axınının payı 60% -dən 80% -ə qədər artır. Bu halda, istilik keçiriciliyi ilə ötürülən istilik payı 38% -dən 2% -ə enir, konvektiv istilik axınının payı isə 2% -dən 20% -ə qədər yüksəlir.
Bu komponentlərin birbaşa hesablanması olduqca mürəkkəbdir. Buna görə də, tənzimləyici sənədlər XX əsrin 50-ci illərində K.F tərəfindən tərtib edilmiş qapalı hava təbəqələrinin istilik müqaviməti haqqında məlumat verir. Fokin M.A.-nın təcrübələrinin nəticələrinə əsasən. Mixeeva. Hava boşluğunun bir və ya hər iki səthində istilik əks etdirən alüminium folqa varsa və bu, hava boşluğunun çərçivəsini təşkil edən səthlər arasında radiasiya istilik köçürməsinə mane olur, istilik müqaviməti iki dəfə artırılmalıdır. Qapalı hava təbəqələrinin istilik müqavimətini artırmaq üçün tədqiqatların aşağıdakı nəticələrini yadda saxlamaq tövsiyə olunur:
1) kiçik qalınlıqdakı təbəqələr istilik mühəndisliyi baxımından effektivdir;
2) hasarda bir böyükdən daha kiçik qalınlığın bir neçə qatını düzəltmək daha rasionaldır;
3) hava boşluqlarını hasarın xarici səthinə yaxın yerləşdirmək məsləhətdir, çünki bu, qışda radiasiya ilə istilik axını azaldır;
4) xarici divarlardakı şaquli təbəqələr döşəmələrarası tavanlar səviyyəsində üfüqi diafraqmalarla bölünməlidir;
5) radiasiya ilə ötürülən istilik axını azaltmaq üçün interlayerin səthlərindən biri təxminən ε = 0,05 emissiyası olan alüminium folqa ilə örtülə bilər. Hava boşluğunun hər iki səthinin folqa ilə örtülməsi bir səthin örtülməsi ilə müqayisədə istilik ötürülməsini praktiki olaraq azaltmır.
Özünə nəzarət üçün suallar
1. İstilik ötürmə potensialı nədir?
2. İstilik ötürülməsinin elementar növlərini sadalayın.
3. İstilik ötürülməsi nədir?
4. İstilik keçiriciliyi nədir?
5. Materialın istilik keçiricilik əmsalı nədir?
6. Daxili səthlərin tв və xarici səthlərin tн məlum temperaturlarında çoxqatlı divarda istilik keçiriciliyi ilə ötürülən istilik axınının düsturunu yazın.
7. İstilik müqaviməti nədir?
8. Konveksiya nədir?
9. Havadan səthə konveksiya ilə ötürülən istilik axınının düsturunu yazın.
10. Konvektiv istilik ötürmə əmsalının fiziki mənası.
11. Radiasiya nədir?
12. Radiasiya ilə bir səthdən digərinə keçən istilik axınının düsturunu yazın.
13. Radiativ istilik ötürmə əmsalının fiziki mənası.
14. Bina örtüyündə qapalı hava boşluğunun istilik ötürmə müqaviməti necə adlanır?
15. Hava təbəqəsindən keçən ümumi istilik axını hansı növ istilik axınından ibarətdir?
16. Hava təbəqəsindən keçən istilik axınında istilik axınının hansı xarakteri üstünlük təşkil edir?
17. Hava boşluğunun qalınlığı ondakı axınların paylanmasına necə təsir edir.
18. Hava boşluğundan istilik axını necə azaltmaq olar?

Təsvir:

Havalandırılan hava boşluqları olan qapalı strukturlar binaların tikintisində çoxdan istifadə edilmişdir. Havalandırılan hava təbəqələrinin istifadəsi aşağıdakı məqsədlərdən birinə malik idi

Havalandırılan hava boşluğu olan fasadların istilik qorunması

1-ci hissə

İzolyasiya ilə divarın istilik müqavimətinin müxtəlif dəyərlərində boşluqdakı hava hərəkətinin maksimum sürətinin xarici hava istiliyindən asılılığı

Boşluğun eninin müxtəlif qiymətləri üçün hava boşluğundakı hava sürətinin xarici havanın temperaturundan asılılığı d

Hava boşluğunun istilik müqavimətinin, R hava boşluğunun, divarın istilik müqavimətinin müxtəlif dəyərlərində xarici hava istiliyindən asılılığı, R pr term. dizayn

Hava boşluğunun effektiv istilik müqavimətinin, R ef boşluğunun, boşluq enindən asılılığı, d, müxtəlif fasad hündürlükləri üçün, L

Şəkildə. Şəkil 7-də hava boşluğundakı maksimum hava sürətinin fasad hündürlüyünün müxtəlif dəyərlərində xarici hava istiliyindən asılılıqları, L və izolyasiya ilə divarın istilik müqaviməti, R pr term.

Bütün hallarda, xarici temperatur azaldıqca hava sürəti artır. Fasadın hündürlüyünün iki dəfə artırılması hava sürətinin bir qədər artması ilə nəticələnir. Divarın istilik müqavimətinin azalması hava sürətinin artmasına səbəb olur, bu, istilik axınının artması və buna görə də boşluqdakı temperatur fərqi ilə izah olunur. Boşluğun eni hava sürətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir edir, d dəyərlərinin azalması ilə hava sürəti azalır, bu da müqavimətin artması ilə izah olunur.

Şəkildə. Şəkil 9-da hava boşluğunun istilik müqavimətinin, R eff boşluğunun, fasad hündürlüyünün müxtəlif dəyərlərində xarici hava istiliyindən asılılıqları, L və izolyasiya ilə divarın istilik müqaviməti, R pr term. dizayn .

İlk növbədə qeyd etmək lazımdır ki, boşluq Reff xarici hava istiliyindən zəif bir asılılığa malikdir. Bu asanlıqla izah olunur, çünki boşluqdakı havanın temperaturu ilə xarici havanın temperaturu arasındakı fərq və daxili havanın temperaturu ilə boşluqdakı havanın temperaturu arasındakı fərq t n dəyişməsi ilə demək olar ki, mütənasib olaraq dəyişir, buna görə də onların nisbəti, (3) daxil olmaqla, demək olar ki, dəyişmir. Beləliklə, tn 0-dan –40 °C R-ə qədər azaldıqda, boşluq səmərəliliyi 0,17-dən 0,159 m 2 °C/W-ə qədər azalır. Boşluğun R effi də əhəmiyyətsiz dərəcədə R pr müddətinin artması ilə örtüyün istilik müqavimətindən asılıdır.

bölgə 0,06-dan 0,14 m 2 °C/Vt-a qədər, aralığın R eff dəyəri 0,162-dən 0,174 m 2 °C/W-ə qədər dəyişir. Bu nümunə fasad örtüyünün izolyasiyasının səmərəsizliyini göstərir. Xarici havanın temperaturundan və örtüyün istilik müqavimətindən asılı olaraq hava boşluğunun effektiv istilik müqavimətinin qiymətindəki dəyişikliklər onların praktiki nəzərdən keçirilməsi üçün əhəmiyyətsizdir.

Ümumiyyətlə, boşluğun R ef-nin ən yüksək dəyəri d minimum dəyəri, L maksimum dəyəri, R pr müddətinin maksimum dəyəri ilə əldə edilə bilər. dizayn . Beləliklə, d = 0,02 m, L = 20 m, R pr müddətində.

dizayn = 3,4 m 2 °C/W, aralığın R effinin hesablanmış dəyəri 0,24 m 2 °C/W-dir.

Çit vasitəsilə istilik itkisini hesablamaq üçün hava boşluğunun effektiv istilik müqavimətinin nisbi təsiri daha böyük əhəmiyyət kəsb edir, çünki istilik itkisinin nə qədər azalacağını müəyyənləşdirir. Baxmayaraq ki, R eff boşluğunun ən böyük mütləq dəyəri maksimum R pr müddətində əldə edilir. dizayn , hava boşluğunun effektiv istilik müqaviməti R pr terminin minimum dəyərində istilik itkisinə ən böyük təsir göstərir. dizayn . Beləliklə, R pr müddətində. dizayn = = 1 m 2 °C/W və t n = 0 °C hava boşluğuna görə istilik itkisi 14% azalır.

Üzlük elementlərinin bağlandığı üfüqi vəziyyətdə olan bələdçilərlə, hesablamalar apararkən, hava boşluğunun enini bələdçilər və istilik izolyasiyasının səthi arasındakı ən kiçik məsafəyə bərabər götürmək məsləhət görülür, çünki bu sahələr müqaviməti müəyyənləşdirir. hava hərəkətinə (şək. 11).

Hesablamalardan göründüyü kimi, boşluqda havanın hərəkət sürəti azdır və 1 m/s-dən azdır. Qəbul edilmiş hesablama modelinin əsaslılığı dolayısı ilə ədəbiyyat məlumatları ilə təsdiqlənir. Beləliklə, iş müxtəlif fasadların hava boşluqlarında hava sürətinin eksperimental təyininin nəticələrinin qısa xülasəsini təqdim edir (cədvələ bax). Təəssüf ki, məqalədə olan məlumatlar natamamdır və fasadların bütün xüsusiyyətlərini təyin etməyə imkan vermir. Bununla birlikdə, boşluqdakı hava sürətinin yuxarıda təsvir edilən hesablamalarla əldə edilən dəyərlərə yaxın olduğunu göstərirlər.

Hava boşluğunda temperaturun, hava sürətinin və digər parametrlərin hesablanması üçün təqdim olunan üsul fasadın əməliyyat xüsusiyyətlərini artırmaq baxımından müəyyən bir dizayn tədbirinin effektivliyini qiymətləndirməyə imkan verir. Bu üsul təkmilləşdirilə bilər, ilk növbədə, bu, üzlük plitələr arasındakı boşluqların təsirini nəzərə almaqla əlaqəli olmalıdır. Ədəbiyyatda verilən hesablama nəticələrindən və eksperimental məlumatlardan göründüyü kimi, bu təkmilləşdirmə strukturun müqavimətinin azalmasına böyük təsir göstərməyəcək, lakin digər parametrlərə təsir göstərə bilər.

1. Batinich R. Binaların havalandırılan fasadları: Binalarda istilik fizikası, mikroiqlim sistemləri və enerji qənaəti problemləri / Sat. hesabat IV elmi-praktik konf. M.: NIISF, 1999.

2. Ezersky V. A., Monastyrev P. V. Havalandırılan fasadın və temperatur sahəsinin bərkidilməsi çərçivəsi xarici divar// Mənzil tikintisi. 2003. № 10.

4. SNiP II-3-79*. Tikinti istilik mühəndisliyi. M.: TsPP Dövlət Unitar Müəssisəsi, 1998.

5. Boqoslovski V. N. Binanın istilik rejimi. M., 1979.

6. Sedlbauer K., Kunzel H. M. Luftkonvektions einflusse auf den Warmedurchgang von belufteten Fassaden mit Mineralwolledammung // WKSB. 1999. Jg. 44. H.43.

Davam etmək.

Simvolların siyahısı

с в = 1,005 J/(kq °С) - havanın xüsusi istilik tutumu d - hava boşluğunun eni, m L - havalandırılan boşluq ilə fasadın hündürlüyü, m n k - hər m2 divar üçün mötərizələrin orta sayı, m–1 R pr o. dizayn , R pr o. bölgə - konstruksiya hissələrinin daxili səthdən hava boşluğuna və hava boşluğundan strukturun xarici səthinə istilik köçürməsinə müqavimətin azaldılması, müvafiq olaraq, m 2 °C/W R o pr - bütün strukturun azaldılmış istilik ötürmə müqaviməti, m 2 °C/W R vəziyyəti. dizayn - strukturun səthi boyunca istilik köçürməsinə qarşı müqavimət (istilik keçirən daxilolmalar istisna olmaqla), m 2 °C/W R şərti - strukturun səthi boyunca istilik köçürməsinə müqavimət, strukturun təbəqələrinin istilik müqavimətlərinin və daxili (1/av-ə bərabər) və xarici (1-ə bərabər) istilik ötürmə müqavimətinin cəmi kimi müəyyən edilir. /an) səthlər R pr SNiP - SNiP II-3-79* uyğun olaraq müəyyən edilmiş izolyasiya ilə divar konstruksiyasının aşağı istilik keçirmə müqaviməti, m 2 °C/W R pr müddəti. dizayn - izolyasiya ilə divarın istilik müqaviməti (daxili havadan hava boşluğunda izolyasiyanın səthinə qədər), m 2 °C/W Boşluğun R eff - hava boşluğunun effektiv istilik müqaviməti, m 2 °C/W Qn - heterojen bir quruluş vasitəsilə hesablanmış istilik axını, W Q 0 - eyni sahənin homojen strukturundan keçən istilik axını, W q - strukturdan keçən istilik axınının sıxlığı, W/m2 q 0 - homojen struktur vasitəsilə istilik axınının sıxlığı, W/m 2 r - istilik vahidliyinin əmsalı S - mötərizənin kəsişmə sahəsi, m 2 t - temperatur, °C