Преносът на топлина на обвивките на сградите е сложен процес, включващ конвекция, проводимост и радиация. Всички те се срещат заедно с преобладаването на един от тях. Топлоизолационните свойства на оградните конструкции, които се отразяват чрез съпротивлението на топлопреминаване, трябва да отговарят на действащите строителни норми.
Как е топлообменът на въздуха с обвивките на сградата
В строителството се поставят нормативни изисквания за големината на топлинния поток през стената и чрез нея се определя нейната дебелина. Един от параметрите за изчисляването му е температурната разлика между външната и вътрешната част на помещението. За основа се взема най-студеното време на годината. Друг параметър е коефициентът на топлопреминаване K - количеството топлина, пренесено за 1 s през площ от 1 m22, с температурна разлика между външната и вътрешната среда от 1 ºС. Стойността на K зависи от свойствата на материала. Тъй като намаляваповишават се топлозащитните свойства на стената. Освен това студът ще проникне в стаята по-малко, ако дебелината на оградата е по-голяма.
Конвекцията и радиацията отвън и отвътре също влияят на изтичането на топлина от къщата. Затова на стените зад батериите са монтирани отразяващи екрани от алуминиево фолио. Подобна защита се прави и вътре във вентилирани фасади отвън.
Пренос на топлина през стените на къщата
Външните стени съставляват максималната част от площта на къщата и през тях енергийните загуби достигат 35-45%. Строителните материали, от които са изработени ограждащите конструкции, имат различна защита от студ. Въздухът има най-ниска топлопроводимост. Следователно порьозните материали имат най-ниски коефициенти на топлопреминаване. Например строителните тухли имат K=0,81 W/(m2·оС), бетонът има K=2,04 W/(m 2oC), за шперплат K=0,18 W/(m2 o C), докато за полистироновите плочи K=0,038 W/(m2·o C).
При изчисленията се използва реципрочната стойност на коефициента K - съпротивлението на топлопреминаване на обвивката на сградата. Това е нормализирана стойност и не трябва да е по-ниска от определена зададена стойност, тъй като разходите за отопление и условията на живот в помещенията зависят от нея.
Коефициентът K се влияе от съдържанието на влага в материала на обвивката на сградата. В суровината водата измества въздуха от порите и нейната топлопроводимост е 20 пъти по-висока. В резултат на това топлозащитните свойства на оградата се влошават. Влажна тухлена стена предава 30% повече топлинав сравнение със сухия. Затова се опитват да облицоват фасадата и покривите на къщите с материали, върху които не се задържа вода.
Загубите на топлина през стените и връзките на отворите до голяма степен зависят от вятъра. Носещите конструкции са дишащи и въздухът преминава през тях отвън (инфилтрация) и отвътре (ексфилтрация).
Сградна облицовка
Външна обшивка на вентилируеми фасади се монтира с процеп, в който циркулира въздух. Той не влияе на устойчивостта на топлопреминаване на стените, но издържа добре на натоварването от вятър, намалявайки инфилтрацията. Въздухът може да навлезе в кръстовището на дограмата и вратите с отвори за стени. Поради това се намалява устойчивостта на топлопреминаване на прозорците в крайните секции. На тези места се поставя ефективна изолация, която предотвратява изтичането на топлина по най-краткия път. Устойчивостта на топлопреминаване на стените и прозорците в интерфейса ще бъде минимална и кондензацията върху прозореца с двоен стъклопакет няма да се образува, ако рамките са разположени в средата на наклона.
Необходимите защитни свойства и икономия на енергия се постигат чрез използване на топлоизолационни многослойни панели, които защитават цялата фасада на къщата отвън и отвътре. Системите на шарнирна вентилирана фасада се монтират по всяко време на годината и при всяко време. Благодарение на допълнителната изолация, "мостовете на студа" се елиминират и се повишава комфортът на живот.
Загуба на топлина през подовете на първия етаж
През пода на пода топлинните загуби достигат 3-10%. Строителите малко се грижат за изолацията си, напускайкипукнатини. В най-добрия случай те са козметично запечатани с циментов разтвор. Ако температурата на подовата повърхност е по-ниска от тази в стаята с 2 ºС, то топлоизолацията на мазето е с лошо качество.
Загуба на топлина през покрива
Особено големи загуби на топлина през покрива в едно- и двуетажни къщи. Те достигат 35%. Съвременните топлоизолационни материали ви позволяват надеждно да защитите тавана и покрива от въздействието на външната среда и загубата на топлина отвътре.
Как се определя съпротивлението на топлопреминаване
Във физически смисъл съпротивлението на топлопреминаване на обвивката на сградата характеризира нивото на нейните топлоизолационни свойства и се намира от съотношението
R=1/K (m2·oS/W).
Защитните свойства на стената се определят от процесите на обмен на температура върху нейните външни и вътрешни повърхности, както и от дебелината на материала. За сложна ограда, общата устойчивост на топлопреминаване ще изглежда така:
- R0 =(R1 + R2 + … + R) + Rдо + Rn ,
където R1, R2, Rn характеризират свойствата на отделните слоеве, и Rv, Rn - вътрешно и външно взаимодействие с въздух.
Намалена устойчивост на пренос на топлина
На практика конструкциите са разнородни и съдържат елементи за закрепване на слоеве и други връзки, които образуват "студени мостове". Структурната хетерогенност може значителнонамаляване на устойчивостта на топлопреминаване на цялата конструкция. Следователно тя се довежда до някаква средна стойност R0' за еквивалентна ограда с еднакви свойства над цялата площ. Например, при изчисляване на дебелината на стените на сградата, топлинните загуби в откосите на прозорците и вратите, портите и отделните елементи на сградата се вземат предвид чрез стойността на намаленото съпротивление на топлопреминаване. Стрелките на снимката показват как топлопроводящият бетонен под извлича топлина.
Намалената устойчивост на топлопреминаване се определя след определяне на всички основни области на действие на различните топлинни потоци. След това, в съответствие с GOST 26254-84, изчислението се извършва по формулата:
- R0' =F / (F1 / R 01+ F2 / R02+…+ Fn / R 0 ), където:
F - площ на обвивката на сградата;
F - зона на характерна n-та зона;
R0- съпротивление на топлопреминаване на характерна n-та зона.
По този начин действителните топлинни потоци през сложна структура се редуцират до равномерен топлопренос през нейната проекция.
Съгласно GOST R 54851-2011, специфичният топлинен поток през обвивката на сградата се определя от израза:
q=(text – tn) / R0 ',
където text и tn е температурата на въздуха в помещението, избрана съгласно GOST 30494, и температуратанавън, дефиниран като средната стойност за най-студения петдневен период от годината.
Инфрачервената технология ви позволява да определите местата, където съпротивлението на пренос на топлина е намалено. На снимката се виждат "студени мостове", където има голяма загуба на топлина. Температурата в синята зона е с 8 ºС по-ниска от останалите.
Загуба на топлина през отворите на прозорците
Прозорците заемат малка част от повърхността на къщата, но дори прозорците с двоен стъклопакет имат 2-3 пъти по-слаба термозащита от стените. Съвременните енергоспестяващи прозорци по отношение на температурната защита се доближават до свойствата на стените.
Всеки прозорец с двоен стъклопакет има свои собствени характеристики. На първо място сред тях е намаленото съпротивление на топлопреминаване, в зависимост от стойността на което всеки продукт е разделен на класове.
Най-ниският клас - D2 - са еднослойни прозорци с двоен стъклопакет с дебелина на стъклото 4 мм (R0' =0,35 - 0,39 m ° C / W). Ако прозорецът има устойчивост на топлопреминаване на прозорци с двоен стъклопакет под минималните посочени стойности, тогава той не се класифицира по никакъв начин. С увеличаването на термичната защита енергийно ефективните прозорци намаляват пропускането на светлина.
Най-високият клас устойчивост на топлопреминаване - A1 - е представен от двукамерни енергоспестяващи прозорци с инертен газ и защитни покрития (R0 ' >=0,8 m °C/W). Техните топлозащитни свойства са по-високи от тези на някои стени на сгради.материали.
Съпротивлението на топлопреминаване на изолационните стъкла зависи от следните фактори:
- съотношение на остъклените площи и целия блок;
- размери на крилото и рамката;
- материал и дизайн на прозореца;
- характеристики на стъклопакета;
- качество на уплътненията между крилото и рамката.
При изчисляване на съпротивлението на топлопреминаване на прозорци и балконски врати е необходимо да се вземе предвид влиянието на зоната на ръба, тъй като може да се образува конденз на кръстовището на прозореца с двоен стъклопакет с профила на прозореца.
По време на монтажа трябва да обърнете внимание и на качеството на уплътняването на отворите. Чрез термографското устройство можете да видите как студът навлиза в къщата през горната и дясната част на вратата (снимката по-долу).
Без значение колко ефективни са прозорците с двоен стъклопакет, при свободно преминаване на въздух между рамките и стените, всичките им предимства ще бъдат загубени.
Изборът на прозорци заедно с балконски врати за всеки регион се извършва в съответствие с необходимата стойност на съпротивлението на топлопреминаване R0 ' и климатичните условия, определени от броя на градус-дни на отоплителния период.
Заключение
Номиналната устойчивост на пренос на топлина на стени и прозорци ви позволява да изграждате енергийно ефективни сгради и конструкции. При изчисляване на температурните характеристики на стените е необходимо да се вземат предвид нехомогенните свойства на конструктивните елементи. За подкрепамикроклиматът се нуждае от надеждна защита на всички части на къщата от студа. Това ви позволява да правите модерни нагреватели.
