Передача тепла через наружные ограждения зданий — стены, окна, покрытия — происходит, если наружная температура ниже температуры воздуха внутри помещения, и осуществляется одновременно теплопроводностью, конвекцией и лучеиспусканием (излучением).
Передача тепла теплопроводностью. Тепло распространяется в ограждении за счет теплопроводности путем непосредственного соприкосновения его частиц, имеющих различную температуру. Количество тепла СТ (ккал/ч или Вт), передаваемого за счет теплопроводности через плоскую однородную стену, зависит от ее площади Р (м2), разности температур ее внутренней и наружной поверхностей, толщины стены и коэффициента теплопроводности материала, из которого устроена стена.
При повышении влажности наружных ограждений их поры частично заполняются водой, имеющей теплопроводность в несколько раз большую, чем воздух, который вода вытеснила из пор. Соответственно повышается и величина коэффициента теплопроводности материала. Если для керамзитобетона плотностью 1200 кг/м3 при объемной влажность, то при увеличении влажности до 30%. Уменьшение сопротивления теплопередаче влажной стены в свою очередь приводит к дальнейшему ее усиленному отсыреванию, которое продолжается до тех пор, пока находящаяся в порах кладки вода не начнет превращаться в лед. Теплопроводность льда в четыре раза больше теплопроводности воды, и поэтому отсыревание стены (после появления в ее кладке льда) будет усиливаться. Следовательно, необходимо бороться с явлением увлажнения наружных ограждений зданий.
Различают четыре влажностных режима помещений: сухой (при относительной влажности воздуха помещений менее 50%); нормальный, влажный 614-75% и мокрый (более 75%).
Зоны влажности наружного воздуха различают: сухие, нормальные и влажные. Определение зон влажности производят по схематической карте, помещенной.
Минимальные величины коэффициентов теплопроводности материалов наружных ограждений принимают при сочетаниях: 1) сухого или нормального влажностного режима помещений и сухой зоны влажности; 2) сухого влажностного режима помещений и нормальной зоны влажности. При этих условиях расчетную величину X принимают по данным.
При иных условиях эксплуатации влажность материалов повышается и величина А, возрастает; ее принимают по данным той же таблицы СНиПа, но исходя из условий эксплуатации Б. Так, величина Я керамзитобетона плотностью 1000 кг/м3 составит в условиях эксплуатации ограждения Л 0,28 ккал/-°С) [0,33 Вт/(м-К)], а при условиях, т. е. увеличивается на 20%.
Передача тепла конвекцией. Конвективный теплообмен осуществляется перемещающимися частицами жидкости или газа. При передаче тепла через наружное ограждение конвективный теплообмен осуществляется потоком воздуха, движущимся вдоль наружной и внутренней поверхностей наружного ограждения.
Передача тепла излучением является результатом теплообмена между телами, имеющими различную температуру. Носителем теплового излучения являются электромагнитные колебания.
Передача тепла через ограждения. При определении потерь тепла через наружные ограждения исходят из наличия стационарного режима теплопередачи, т. е. постоянства температур внутреннего и наружного воздуха. В этом случае количество тепла, проходящего через ограждение, будет равно количеству тепла, проходящего через его внутреннюю и наружную поверхности.
Многие конструкции наружных ограждений имеют не только материальные слои, но и воздушные прослойки (чердачные перекрытия, стены колодцевой кладки и др.), что объясняется низким коэффициентом теплопроводности воздуха. Следовательно, воздушные прослойки выполняют роль тепловой изоляции и не требуют применения строительных материалов. Передача тепла через воздушные прослойки является сложным процессом, так как в нем участвуют все три способа этой передачи — теплопроводность, конвекция и лучеиспускание, а величина теплового потока, проходящего через воздушные прослойки, зависит от их толщины, направления этого потока (сверху вниз, снизу вверх) и других факторов.
Наличие сопротивления тепловосприятию снижает температуру внутренней поверхности ограждения по сравнению с температурой внутреннего воздуха. Из-за сопротивления теплоотдаче у наружной поверхности ограждения температура последней выше температуры наружного воздуха.
