Temperatura e sipërfaqes së brendshme të formulës së zarfit të ndërtesës. Rezistenca ndaj transferimit të nxehtësisë. Rezistenca ndaj transferimit të nxehtësisë së mbështjellësit të ndërtesës

Transferimi i nxehtësisë në mbështjelljet e ndërtesave është një proces kompleks që përfshin konvekcionin, përcjelljen dhe rrezatimin. Të gjitha ato ndodhin së bashku me mbizotërimin e njërit prej tyre. Karakteristikat termoizoluese të strukturave të gardhit, të cilat reflektohen përmes rezistencës ndaj transferimit të nxehtësisë, duhet të përputhen me kodet aktuale të ndërtimit.

Si është shkëmbimi i nxehtësisë së ajrit me strukturat mbyllëse

Në ndërtim, pyesin ata kerkesat rregullatore për madhësinë e fluksit të nxehtësisë nëpër mur dhe përmes tij përcaktoni trashësinë e tij. Një nga parametrat për llogaritjen e tij është ndryshimi i temperaturës midis dhomës së jashtme dhe të brendshme. Koha më e ftohtë e vitit merret si bazë. Një tjetër parametër është koeficienti i transferimit të nxehtësisë K - sasia e nxehtësisë e transferuar në 1 s përmes një zone prej 1 m 2, me një ndryshim në temperaturë midis mjedisit të jashtëm dhe të brendshëm prej 1 ºС. Vlera e K varet nga vetitë e materialit. Ndërsa zvogëlohet, vetitë mbrojtëse të nxehtësisë së murit rriten. Përveç kësaj, i ftohti do të depërtojë më pak në dhomë nëse trashësia e gardhit është më e madhe.

Konvekcioni dhe rrezatimi nga jashtë dhe brenda ndikojnë gjithashtu në rrjedhjen e nxehtësisë nga shtëpia. Prandaj, ekranet reflektuese të bëra nga fletë alumini janë instaluar në muret prapa baterive. Mbrojtje e ngjashme bëhet edhe brenda fasadave të ventiluara nga jashtë.

Transferimi i nxehtësisë nëpër muret e shtëpisë

Muret e jashtme përbëjnë pjesën maksimale të sipërfaqes së shtëpisë dhe nëpërmjet tyre humbjet e energjisë arrijnë në 35-45%. Materialet e ndërtimit nga të cilat janë bërë kanë mbrojtje të ndryshme nga të ftohtit. Ajri ka përçueshmërinë më të ulët termike. Prandaj, materialet poroze kanë koeficientët më të ulët të transferimit të nxehtësisë. Për shembull, për ndërtimin e tullave K \u003d 0,81 W / (m 2 o C), për betonin K \u003d 2,04 W / (m 2 o C), për kompensatë K \u003d 0,18 W / (m 2 o C), dhe për pllaka polistireni K = 0,038 W / (m 2 o C).

Në llogaritjet, përdoret reciproku i koeficientit K - rezistenca ndaj transferimit të nxehtësisë së zarfit të ndërtesës. Është një vlerë e normalizuar dhe nuk duhet të jetë më e ulët se një vlerë e caktuar e caktuar, pasi prej saj varen kostot e ngrohjes dhe kushtet e qëndrimit në ambiente.

Koeficienti K ndikohet nga përmbajtja e lagështisë së materialit të mbështjellësit të ndërtesës. Në lëndën e parë, uji zhvendos ajrin nga poret dhe përçueshmëria e tij termike është 20 herë më e lartë. Si rezultat, vetitë mbrojtëse të nxehtësisë së gardhit përkeqësohen. I lagur Mur me tulla transmeton 30% më shumë nxehtësi në krahasim me atë të thatë. Prandaj, ata përpiqen të rreshtojnë fasadat dhe çatitë e shtëpive me materiale mbi të cilat nuk mbahet uji.

Humbja e nxehtësisë përmes mureve dhe nyjeve hapëse varet kryesisht nga era. Strukturat mbajtëse- frymëmarrje, dhe ajri kalon nëpër to nga jashtë (infiltrimi) dhe nga brenda (ekfiltrimi).

.
1.1 Qëllimi dhe objektivat e lëndës.
1.2 Lënda e lëndës .
1.3 Ndërtesa si një sistem i vetëm energjetik.
2. Transferimi i nxehtësisë dhe lagështisë përmes gardheve të jashtme.
2.1 Bazat e transferimit të nxehtësisë në një ndërtesë.
2.1.1 Përçueshmëria termike.
2.1.2 Konvekcioni.
2.1.3 Rrezatimi.
2.1.4 Rezistenca termike e hendekut të ajrit.

2.1.6 Transferimi i nxehtësisë përmes një muri me shumë shtresa.
2.1.7 Rezistencë e reduktuar ndaj transferimit të nxehtësisë.
2.1.8 Shpërndarja e temperaturës në seksionin e gardhit.
2.2 Regjimi i lagështirës së strukturave rrethuese.
2.2.1 Shkaqet e lagështirës në gardhe.
2.2.2 Efektet negative të njomjes së gardheve të jashtme.
2.2.3 Komunikimi i lagështisë me materialet e ndërtimit.
2.2.4 Ajri i lagësht.
2.2.5 Përmbajtja e lagështisë së materialit.
2.2.6 Sorbimi dhe desorbimi.
2.2.7 Përshkueshmëria nga avulli i gardheve.
2.3 Përshkueshmëria ajrore e barrierave të jashtme.
2.3.1 Bazat.
2.3.2 Dallimi i presionit në sipërfaqet e jashtme dhe të brendshme të gardheve.
2.3.3 Përshkueshmëria e ajrit Materiale ndërtimi.

2.1.5 Koeficientët e transferimit të nxehtësisë në sipërfaqet e brendshme dhe të jashtme.

Konsideroni një mur që ndan një dhomë me një televizor me temperaturë nga një mjedis i jashtëm me një temperaturë tn. Sipërfaqja e jashtme shkëmben nxehtësinë me ajrin e jashtëm me anë të konvekcionit, dhe sipërfaqja rrezatuese shkëmben nxehtësinë me sipërfaqet përreth që kanë një tambë të temperaturës. n. E njëjta gjë është e vërtetë nga brenda. Mund të shkruhet se fluksi i nxehtësisë me densitet q, W/m2, që kalon nëpër mur është i barabartë me:

, (2.13)

ku tcr. në dhe tcr. n është temperatura e sipërfaqeve që rrethojnë rrafshin e brendshëm dhe të jashtëm të murit në shqyrtim, përkatësisht, °C;
αk. c, αc. n - koeficientët e transferimit konvektiv të nxehtësisë në sipërfaqet e brendshme dhe të jashtme të murit, m2. оС/W;
al. c, al. n - koeficientët e transferimit të nxehtësisë rrezatuese në sipërfaqet e brendshme dhe të jashtme të murit, m2. OS/W.
Në llogaritjet inxhinierike, pranohet që transferimi i nxehtësisë në sipërfaqet e strukturave mbyllëse nuk ndahet në komponentë rrezatues dhe konvektivë. Besohet se thithja e nxehtësisë ndodh në sipërfaqen e brendshme të mbylljes së jashtme në një dhomë të nxehtë, e vlerësuar me koeficientin e përgjithshëm αv, W / (m2. °C), dhe në sipërfaqen e jashtme - transferimi i nxehtësisë, intensiteti i të cilit është përcaktohet nga koeficienti i transferimit të nxehtësisë αn, W / (m2. °C). Për më tepër, përgjithësisht pranohet që temperatura e ajrit dhe sipërfaqeve përreth janë të barabarta me njëra-tjetrën, domethënë tamb. në \u003d TV dhe tcr. n \u003d tn. Kjo eshte:

, (2.14)

Prandaj, supozohet se koeficientët e transferimit të nxehtësisë në sipërfaqet e jashtme dhe të brendshme të gardhit janë të barabartë me shumën e koeficientëve të transferimit të nxehtësisë rrezatuese dhe konvektive në secilën anë:

. (2.15)

Koeficienti i transferimit të nxehtësisë në sipërfaqen e jashtme ose të brendshme, sipas kuptimit fizik, është dendësia e fluksit të nxehtësisë që lëshohet nga sipërfaqja përkatëse në mjedisin e saj (ose anasjelltas) me një ndryshim të temperaturës së sipërfaqes dhe mjedisit prej 1 °C. . Reciprocalet e koeficientëve të transferimit të nxehtësisë zakonisht quhen rezistenca ndaj transferimit të nxehtësisë në Rv të brendshëm, m2. оС/W, dhe Rn e jashtme, m2. оС/W, sipërfaqet e rrethimit:

R V = 1/ α V ; R n =1/ α n . ( 2.16)

1. Hyrje

1.1 Qëllimi dhe objektivat e lëndës

1.2 Lënda e lëndës

1.3 Ndërtesa në tërësi sistemi energjetik

2. Transferimi i nxehtësisë dhe lagështisë përmes gardheve të jashtme

2.1 Bazat e transferimit të nxehtësisë në një ndërtesë

2.1.1 Përçueshmëria termike

2.1.2 Konvekcioni

2.1.3 Rrezatimi

2.1.4 Rezistenca termike e hendekut të ajrit

2.1.5 Koeficientët e transferimit të nxehtësisë në sipërfaqet e brendshme dhe të jashtme

2.1.6 Transferimi i nxehtësisë përmes një muri sanduiç

2.1.7 Rezistencë e reduktuar ndaj transferimit të nxehtësisë

2.1.8 Shpërndarja e temperaturës në seksionin e gardhit

2.2 Regjimi i lagështisë së strukturave mbyllëse

2.2.1 Shkaqet e lagështirës në gardhe

2.2.2 Efektet negative të lagështimit të ambienteve të jashtme

2.2.3 Marrëdhënia e lagështisë me materialet e ndërtimit

2.2.4 Ajri i lagësht

2.2.5 Lagështia e materialit

2.2.6 Sorbimi dhe desorbimi

2.2.7 Përshkueshmëria nga avulli i gardheve

2.3 Përshkueshmëria nga ajri i mbylljeve të jashtme

2.3.1 Bazat

2.3.2 Dallimi i presionit në sipërfaqet e jashtme dhe të brendshme të gardheve

1. Hyrje

1.1 Qëllimi dhe objektivat e lëndës

Teksti mësimor "Leksione mbi fizikën termike të ndërtesave" është menduar për studentët që studiojnë disiplinën me të njëjtin emër në kuadër të specialitetit "Furnizimi dhe ventilimi me ngrohje dhe gaz". Përmbajtja e manualit korrespondon me programin e disiplinës dhe përqendrohet kryesisht në kursin e leksioneve të dhëna në Universitetin Shtetëror të Moskës të Inxhinierisë së Ndërtimit. Qëllimi i kursit është të formojë një qasje ndaj thelbit fizik të regjimeve të nxehtësisë-ajrit dhe lagështisë së një ndërtese me ndihmën e një prezantimi sistematik si bazë për studimin e teknologjisë së sigurimit të një mikroklime. Detyrat e disiplinës përfshijnë: formimin e një ideje të përgjithshme për rolin termik të guaskës së jashtme të ndërtesës dhe funksionimin e sistemeve inxhinierike që sigurojnë mikroklimën e saj si një sistem i vetëm energjetik; duke i mësuar studentit aftësinë për të përdorur dispozitat teorike dhe metodat e llogaritjes në punën e mëtejshme profesionale, domethënë në projektimin dhe funksionimin e sistemeve të mikroklimës së ndërtimit. Si rezultat i përvetësimit të disiplinës, studenti duhet të njohë konceptet që përcaktojnë kushtet termike, të ajrit dhe të lagështisë së një ndërtese, duke përfshirë terminologjinë klimatologjike dhe mikroklimatike; ligjet e transferimit të nxehtësisë, lagështisë, ajrit në materiale, struktura dhe elementë të sistemeve të ndërtimit dhe sasive që përcaktojnë proceset termike dhe lagështie; standardet për mbrojtjen termike të strukturave mbyllëse të jashtme, rregullimin e parametrave të mjedisit të jashtëm dhe të brendshëm të ndërtesës. Studenti duhet të jetë në gjendje të formulojë dhe zgjidhë probleme të transferimit të nxehtësisë dhe masës në të gjithë elementët e ndërtesës dhe të demonstrojë aftësinë dhe vullnetin për të kryer një llogaritje verifikimi të vetive mbrojtëse të gardheve të jashtme dhe të llogaritë koeficientët e transferimit të nxehtësisë rrezatuese dhe konvektive. në sipërfaqet përballë dhomës.

1.2 Lënda e lëndës

Ndërtimi i studimeve të fizikës termike proceset e transferimit të nxehtësisë, transferimit të lagështirës, ​​filtrimit të ajrit në lidhje me ndërtimin.

Në thelb, fizika termike e ndërtesave studion proceset që ndodhin në sipërfaqe dhe në trashësinë e mbështjellësit të ndërtesës. Për më tepër, sipas traditës së vendosur dhe për shkurtim, shpesh zarfet e ndërtimit quajtur thjesht gardheve. Për më tepër, një vend i rëndësishëm në ndërtimin e fizikës termike i është dhënë gardhe në natyrë, të cilat ndajnë ambientet me ngrohje nga mjedisi i jashtëm ose nga ambientet e pa ngrohura (nënfusha teknike të pa ngrohura, bodrume, papafingo, hojet, etj.)

Përkundër faktit se shkenca i referohet kryesisht ndërtimit të zarfeve, për specialistët e ngrohjes dhe ventilimit, fizika termike e ndërtesave është shumë e rëndësishme. Fakti është se, së pari, humbja e nxehtësisë së ndërtesës, duke ndikuar në fuqinë sistemet e ngrohjes dhe konsumin e tyre të nxehtësisë gjatë periudhës së ngrohjes. Së dyti, regjimi i lagështisë së gardheve të jashtme ndikon në mbrojtjen termike të tyre dhe, rrjedhimisht, në fuqinë e sistemeve që ofrojnë një mikroklimë të caktuar të ndërtesës. Së treti, koeficientët e transferimit të nxehtësisë në sipërfaqen e brendshme të gardheve të jashtme luajnë një rol jo vetëm në vlerësimin e rezistencës totale të reduktuar ndaj transferimit të nxehtësisë së strukturës, por edhe në vlerësimin e temperaturës në sipërfaqen e brendshme të këtij gardhi. Së katërti, dritaret "të dendura" kanë një rezistencë të mirëpërcaktuar ndaj depërtimit të ajrit. Dhe me dritare "të dendura" në ndërtesat e ulëta deri në 5 kate, infiltrimi në llogaritjen e humbjes së nxehtësisë mund të neglizhohet, dhe në katet më të larta në katet e poshtme tashmë do të jetë e dukshme. Së pesti, jo vetëm prania ose mungesa e infiltrimit, por edhe funksionimi i sistemeve të ventilimit, veçanërisht ato natyrore, varet nga regjimi ajror i ndërtesës. Së gjashti, temperatura e rrezatimit të sipërfaqeve të brendshme të gardheve të jashtme dhe të brendshme, komponenti më i rëndësishëm i vlerësimit të mikroklimës së ambienteve, është kryesisht një derivat i mbrojtjes termike të ndërtesës. Së shtati, rezistenca ndaj nxehtësisë e rrethimeve dhe dhomave ndikon në qëndrueshmërinë e temperaturës në dhoma nën efekte të ndryshueshme termike mbi to, veçanërisht në ndërtesat moderne në të cilat shkëmbimi i ajrit është afër normës minimale të ajrit të jashtëm.

Ekzistojnë një sërë veçorish në projektimin dhe vlerësimin e inxhinierisë termike të gardheve të jashtme. Izolimi i ndërtesës është një komponent i shtrenjtë dhe i përgjegjshëm i ndërtimit modern, prandaj është e rëndësishme që të pranohet në mënyrë të arsyeshme trashësia e izolimit. Specifikat e llogaritjes së sotme të inxhinierisë së nxehtësisë rrethimi i jashtëm është i lidhur:

së pari, me kërkesat e shtuara për mbrojtjen termike të ndërtesave;

së dyti, me nevojën për të marrë parasysh rolin e ngrohësve efektivë në zarfet e ndërtimit, koeficientët e përçueshmërisë termike të të cilave janë aq të vogla sa që kërkojnë një qëndrim shumë të kujdesshëm për të konfirmuar vlerat e tyre në kushtet e funksionimit;

së treti, për faktin se në gardhe u shfaqën lidhje të ndryshme, kryqëzime komplekse të një gardh në tjetrin, të cilat zvogëlojnë rezistencën ndaj transferimit të nxehtësisë së gardhit. Vlerësimi i ndikimit të llojeve të ndryshme të përfshirjeve përçuese të nxehtësisë në mbrojtjen termike të ndërtesave kërkon mbështetje në studime të veçanta të detajuara.

1.3 Ndërtesa si një sistem i vetëm energjetik

Tërësia e të gjithë faktorëve dhe proceseve (ndikimet e jashtme dhe të brendshme) që ndikojnë në formimin e mikroklimës termike të ambienteve quhet regjimi termik i ndërtesës.

Gardhe jo vetëm që mbrojnë ambientet nga mjedisi i jashtëm, por gjithashtu shkëmbejnë nxehtësinë dhe lagështinë me të, duke lënë ajrin të kalojë nëpër to si nga brenda ashtu edhe nga jashtë. Detyra e mbajtjes së një regjimi të caktuar termik të ambienteve të ndërtesës (ruajtja e nivelit të kërkuar të temperaturës dhe lagështisë së ajrit, lëvizshmëria e tij, temperatura e rrezatimit të dhomës) u caktohet sistemeve inxhinierike të ngrohjes, ventilimit dhe ajrit të kondicionuar. Sidoqoftë, përcaktimi i fuqisë termike dhe mënyrës së funksionimit të këtyre sistemeve është i pamundur pa marrë parasysh ndikimin e vetive mbrojtëse të nxehtësisë-lagështisë dhe nxehtësisë-inerciale të gardheve. Prandaj, sistemi i ajrit të kondicionuar për mikroklimën e ambienteve përfshin të gjitha mjetet inxhinierike që ofrojnë mikroklimën e specifikuar të ambienteve të servisuara: zarfet e ndërtesave dhe sistemet inxhinierike për ngrohjen, ventilimin dhe klimatizimin. Kështu, një ndërtesë moderne është një sistem kompleks i ndërlidhur i transferimit të nxehtësisë dhe masës - një sistem i vetëm energjie.

Pyetje për vetëkontroll

1 Çfarë studiohet në fizikën termike të ndërtimit?

2. Çfarë është një gardh?

3. Çfarë është rrethimi i jashtëm?

4. Pse është e rëndësishme termofizika e ndërtimit për një specialist të ngrohjes dhe ventilimit?

5. Cila është specifika e llogaritjes së inxhinierisë termike të ndërtesave moderne?

6. Cili është regjimi termik i ndërtesës?

7. Çfarë roli luajnë mbështjelljet e ndërtesave në regjimin termik të një ndërtese?

8. Cilat parametra të mjedisit të brendshëm mbështeten nga sistemet e ngrohjes dhe ventilimit?

9. Çfarë është sistemi i kontrollit të klimës në ndërtesë?

10. Pse një ndërtesë konsiderohet një sistem i vetëm energjetik?

2. Transferimi i nxehtësisë dhe lagështisë përmes gardheve të jashtme

2.1 Bazat e transferimit të nxehtësisë në një ndërtesë

Lëvizja e nxehtësisë ndodh gjithmonë nga një mjedis më i ngrohtë në një mjedis më të ftohtë. Procesi i transferimit të nxehtësisë nga një pikë e hapësirës në tjetrën për shkak të ndryshimit të temperaturës quhet transferim i nxehtësisë dhe është kolektive, pasi përfshin tre lloje elementare të transferimit të nxehtësisë: përçueshmëria termike (përcjellja), konvekcioni dhe rrezatimi. Kështu, potencial transferimi i nxehtësisë është ndryshimi i temperaturës.

2.1.1 Përçueshmëria termike

Përçueshmëri termike- një lloj transferimi i nxehtësisë ndërmjet grimcave fikse të një lënde të ngurtë, të lëngët ose të gaztë. Kështu, përçueshmëria termike është shkëmbimi i nxehtësisë midis grimcave ose elementeve të strukturës së mjedisit material që janë në kontakt të drejtpërdrejtë me njëra-tjetrën. Kur studiohet përçueshmëria termike, një substancë konsiderohet si një masë e vazhdueshme, struktura e saj molekulare injorohet. Në formën e tij të pastër, përçueshmëria termike ndodh vetëm në trupat e ngurtë, pasi në media të lëngshme dhe të gazta është praktikisht e pamundur të sigurohet palëvizshmëria e një substance.

Shumica e materialeve të ndërtimit janë trupa porozë. Poret përmbajnë ajër që ka aftësinë të lëvizë, domethënë të transferojë nxehtësinë me konvekcion. Besohet se përbërësi konvektiv i përçueshmërisë termike të materialeve të ndërtimit mund të neglizhohet për shkak të vogëlsisë së tij. Shkëmbimi rrezatues i nxehtësisë ndodh brenda poreve midis sipërfaqeve të mureve të tij. Transferimi i nxehtësisë nga rrezatimi në poret e materialeve përcaktohet kryesisht nga madhësia e poreve, sepse sa më i madh të jetë pori, aq më i madh është ndryshimi i temperaturës në muret e tij. Kur merret parasysh përçueshmëria termike, karakteristikat e këtij procesi lidhen me masën totale të substancës: skeletin dhe poret së bashku.

Zarfi i ndërtesës është zakonisht mure plan-paralele, transferimi i nxehtësisë në të cilin kryhet në një drejtim. Përveç kësaj, zakonisht supozohet në llogaritjet e inxhinierisë termike të strukturave mbyllëse të jashtme që transferimi i nxehtësisë ndodh kur kushtet termike stacionare, pra me qëndrueshmërinë në kohë të të gjitha karakteristikave të procesit: rrjedha e nxehtësisë, temperatura në çdo pikë, karakteristikat termofizike të materialeve të ndërtimit. Prandaj, është e rëndësishme të merret parasysh procesi i përcjelljes stacionare të nxehtësisë njëdimensionale në një material homogjen, e cila përshkruhet nga ekuacioni Fourier:

Ku qT - dendësia e fluksit të nxehtësisë sipërfaqësore duke kaluar nëpër një rrafsh pingul me rrjedha e nxehtësisë, W / m 2;

λ - përçueshmëria termike e materialit, W/m. rreth C;

t- ndryshimi i temperaturës përgjatë boshtit x, °C;

Qëndrimi, quhet gradienti i temperaturës, rreth S/m, dhe shënohet gradt. Gradienti i temperaturës drejtohet drejt një rritjeje të temperaturës, e cila shoqërohet me thithjen e nxehtësisë dhe një ulje të fluksit të nxehtësisë. Shenja minus në anën e djathtë të ekuacionit (2.1) tregon se rritja e fluksit të nxehtësisë nuk përkon me rritjen e temperaturës.

Përçueshmëria termike λ është një nga karakteristikat kryesore termike të një materiali. Siç vijon nga ekuacioni (2.1), përçueshmëria termike e një materiali është një masë e përcjelljes së nxehtësisë nga një material, numerikisht e barabartë me fluksin e nxehtësisë që kalon nëpër 1 m 2 të një zone pingul me drejtimin e rrjedhës, me një gradient të temperaturës përgjatë rrjedhës së barabartë me 1 o C / m (Fig. 1). Sa më e madhe të jetë vlera e λ, aq më intensiv është procesi i përçueshmërisë termike në një material të tillë, aq më i madh është fluksi i nxehtësisë. Prandaj, materialet termoizoluese konsiderohen materiale me përçueshmëri termike më të vogël se 0,3 W/m. rreth S.

Izotermat; - ------ - linjat e rrymës së nxehtësisë.

Ndryshimi në përçueshmërinë termike të materialeve të ndërtimit me një ndryshim të tyre dendësiaështë për faktin se pothuajse çdo material ndërtimor përbëhet nga skelet- materiali kryesor i ndërtimit dhe ajri. K.F. Për shembull, Fokin citon të dhënat e mëposhtme: përçueshmëria termike e një lënde absolutisht të dendur (pa pore), në varësi të natyrës, ka një përçueshmëri termike nga 0,1 W / m o C (për plastike) deri në 14 W / m o C (për kristalin substancat me një rrjedhje nxehtësie përgjatë sipërfaqes kristalore), ndërsa ajri ka një përçueshmëri termike prej rreth 0,026 W / m o C. Sa më i lartë të jetë dendësia e materialit (më pak porozitet), aq më e madhe është vlera e përçueshmërisë termike të tij. Është e qartë se materialet e lehta izoluese të nxehtësisë kanë një densitet relativisht të ulët.

Dallimet në porozitetin dhe përçueshmërinë termike të skeletit çojnë në ndryshime në përçueshmërinë termike të materialeve, madje edhe në të njëjtën densitet. Për shembull, materialet e mëposhtme (Tabela 1) me të njëjtën densitet, ρ 0 \u003d 1800 kg / m 3, kanë vlera të ndryshme të përçueshmërisë termike:

Tabela 1.

Përçueshmëria termike e materialeve me të njëjtën densitet është 1800 kg/m 3.

Materiali	Përçueshmëri termike, W / (m o C)
Llaç çimento-rërë	0,93
Tulla	0,76
Asfalti	0,72
Guri i çimentos Portland	0,46
asbest çimento	0,35

Me një ulje të densitetit të materialit, përçueshmëria e tij termike l zvogëlohet, pasi ndikimi i përbërësit përçues të përçueshmërisë termike të skeletit të materialit zvogëlohet, por, megjithatë, ndikimi i përbërësit të rrezatimit rritet. Prandaj, një ulje e densitetit nën një vlerë të caktuar çon në një rritje të përçueshmërisë termike. Kjo do të thotë, ekziston një vlerë e caktuar e densitetit në të cilën përçueshmëria termike ka një vlerë minimale. Ekzistojnë vlerësime që në 20 ° C në poret me një diametër prej 1 mm, përçueshmëria termike nga rrezatimi është 0,0007 W / (m ° C), me një diametër prej 2 mm - 0,0014 W / (m ° C), etj. Kështu, përçueshmëria termike nga rrezatimi bëhet e rëndësishme për materialet termoizoluese me densitet të ulët dhe madhësive të mëdha të poreve.

Përçueshmëria termike e një materiali rritet me rritjen e temperaturës në të cilën ndodh transferimi i nxehtësisë. Një rritje në përçueshmërinë termike të materialeve shpjegohet me një rritje të energjisë kinetike të molekulave të skeletit të një substance. Përçueshmëria termike e ajrit në poret e materialit gjithashtu rritet, dhe intensiteti i transferimit të nxehtësisë në to nga rrezatimi. Në praktikën e ndërtimit, varësia e përçueshmërisë termike nga temperatura me rëndësi të madhe nuk duhet të rillogarisë vlerat e përçueshmërisë termike të materialeve të marra në temperatura deri në 100 ° C, në vlerat e tyre deri në 0 ° C, formula empirike O.E. Vlasov:

λ o = λ t / (1+β . t), (2.2)

ku λ o është përçueshmëria termike e materialit në 0 o C;

λ t - përçueshmëria termike e materialit në t rreth C;

β - koeficienti i ndryshimit të temperaturës në përçueshmërinë termike, 1/ o C, për materiale të ndryshme, i barabartë me rreth 0,0025 1/ o C;

t është temperatura e materialit në të cilën përçueshmëria e tij termike është e barabartë me λ t.

Për një mur të sheshtë homogjen me trashësi δ (Fig. 2), fluksi i nxehtësisë i transferuar nga përçueshmëria termike përmes një muri homogjen mund të shprehet me ekuacionin:

Ku τ 1,τ2- vlerat e temperaturës në sipërfaqet e murit, o C.

Nga shprehja (2.3) rezulton se shpërndarja e temperaturës mbi trashësinë e murit është lineare. Emërtohet vlera δ/λ rezistenca termike e shtresës materiale dhe të shënuara R T, m 2. rreth C/P:

Fig.2. Shpërndarja e temperaturës në një mur të sheshtë homogjen

Prandaj, fluksi i nxehtësisë q T, W / m 2, përmes një muri homogjen plan-paralel me një trashësi δ , m, nga një material me përçueshmëri termike λ, W/m. rreth C, mund të shkruhet në formën

Rezistenca termike e shtresës është rezistenca e përçueshmërisë termike, e barabartë me diferencën e temperaturës në sipërfaqet e kundërta të shtresës gjatë kalimit të një fluksi nxehtësie përmes saj me një densitet sipërfaqësor 1 W/m 2.

Transferimi i nxehtësisë me përçueshmëri termike ndodh në shtresat materiale të mbështjellësit të ndërtesës.

2.1.2 Konvekcioni

Konvekcioni- transferimi i nxehtësisë duke lëvizur grimcat e materies. Konvekcioni ndodh vetëm në substanca të lëngshme dhe të gazta, si dhe midis një mjedisi të lëngët ose të gaztë dhe sipërfaqes së një trupi të ngurtë. Në këtë rast, ka një transferim të nxehtësisë dhe përçueshmërisë termike. Efekti i kombinuar i konvekcionit dhe përcjelljes së nxehtësisë në rajonin kufitar afër sipërfaqes quhet transferim konvektiv i nxehtësisë.

Konvekcioni ndodh në sipërfaqet e jashtme dhe të brendshme të gardheve të ndërtesës. Në shkëmbimin e nxehtësisë së sipërfaqeve të brendshme të dhomës, konvekcioni luan rol thelbësor. Në temperatura të ndryshme të sipërfaqes dhe ajrit ngjitur me të, nxehtësia kalon në një temperaturë më të ulët. Fluksi i nxehtësisë i transmetuar nga konvekcioni varet nga mënyra e lëvizjes së lëngut ose gazit që lan sipërfaqen, nga temperatura, dendësia dhe viskoziteti i mjetit lëvizës, nga vrazhdësia e sipërfaqes, nga diferenca midis temperaturave të sipërfaqes dhe mjedisit përreth. e mesme.

Procesi i shkëmbimit të nxehtësisë midis sipërfaqes dhe gazit (ose lëngut) vazhdon ndryshe në varësi të natyrës së shfaqjes së lëvizjes së gazit. Të dallojë konvekcioni natyror dhe i detyruar. Në rastin e parë, lëvizja e gazit ndodh për shkak të ndryshimit të temperaturës midis sipërfaqes dhe gazit, në të dytën - për shkak të forcave të jashtme të këtij procesi (funksionimi i ventilatorit, era).

Konvekcioni i detyruar në rastin e përgjithshëm mund të shoqërohet me procesin e konvekcionit natyror, por meqenëse intensiteti i konvekcionit të detyruar e tejkalon dukshëm intensitetin e konvekcionit natyror, kur merret parasysh konvekcioni i detyruar, shpeshherë neglizhohet konvekcioni natyror.

Në të ardhmen, do të merren parasysh vetëm proceset stacionare të transferimit konvektiv të nxehtësisë, duke supozuar se shpejtësia dhe temperatura janë konstante në kohë në çdo pikë të ajrit. Por meqenëse temperatura e elementeve të dhomës ndryshon mjaft ngadalë, varësitë e marra për kushtet e palëvizshme mund të shtrihen në proces kushtet termike jo-stacionare të dhomës, në të cilin në çdo moment të konsideruar procesi i transferimit të nxehtësisë konvektive në sipërfaqet e brendshme të gardheve konsiderohet të jetë i palëvizshëm. Varësitë e marra për kushtet e palëvizshme mund të shtrihen edhe në rastin e një ndryshimi të papritur në natyrën e konvekcionit nga natyral në të detyruar, për shembull, kur një pajisje riciklimi për ngrohjen e një dhome (spiralja e ventilatorit ose sistemi i ndarjes në modalitetin e pompës së nxehtësisë) është ndezur në një dhomë. Së pari, regjimi i ri i lëvizjes së ajrit vendoset shpejt dhe, së dyti, saktësia e kërkuar e vlerësimit inxhinierik të procesit të transferimit të nxehtësisë është më e ulët se pasaktësitë e mundshme nga mungesa e korrigjimit të fluksit të nxehtësisë gjatë gjendjes së tranzicionit.

Për praktikën inxhinierike të llogaritjeve për ngrohjen dhe ventilimin, transferimi konvektiv i nxehtësisë midis sipërfaqes së mbështjellësit të ndërtesës ose tubit dhe ajrit (ose lëngut) është i rëndësishëm. Në llogaritjet praktike, për të vlerësuar fluksin konvektiv të nxehtësisë (Fig. 3), përdoren ekuacionet e Njutonit:

, (2.6)

Ku q te- fluksi i nxehtësisë, W, i transferuar me konvekcion nga mediumi lëvizës në sipërfaqe ose anasjelltas;

ta- temperatura e ajrit që larë sipërfaqen e murit, o C;

τ - temperatura e sipërfaqes së murit, o C;

α të- koeficienti i transferimit konvektiv të nxehtësisë në sipërfaqen e murit, W / m 2. o C.

Fig.3 Shkëmbimi konvektiv i nxehtësisë së murit me ajër

Koeficienti i transferimit të nxehtësisë me konvekcion, a te- një sasi fizike numerikisht e barabartë me sasinë e nxehtësisë së transferuar nga ajri në sipërfaqen e një trupi të ngurtë me transferim konvektiv të nxehtësisë në një ndryshim midis temperaturës së ajrit dhe temperaturës së sipërfaqes së trupit të barabartë me 1 o C.

Me këtë qasje, i gjithë kompleksiteti i procesit fizik të transferimit konvektiv të nxehtësisë qëndron në koeficientin e transferimit të nxehtësisë, a te. Natyrisht, vlera e këtij koeficienti është funksion i shumë argumenteve. Për përdorim praktik, pranohen vlera shumë të përafërta a te.

Ekuacioni (2.5) mund të rishkruhet lehtësisht si:

Ku R te - rezistenca ndaj transferimit konvektiv të nxehtësisë në sipërfaqen e strukturës mbyllëse, m 2. o C / W, e barabartë me diferencën e temperaturës në sipërfaqen e gardhit dhe temperaturën e ajrit gjatë kalimit të një fluksi nxehtësie me një densitet sipërfaqësor 1 W / m 2 nga sipërfaqja në ajër ose anasjelltas. Rezistenca R teështë reciproke e koeficientit të transferimit të nxehtësisë konvektive a te:

2.1.3 Rrezatimi

Rrezatimi (transferimi i nxehtësisë rrezatuese) është transferimi i nxehtësisë nga sipërfaqja në sipërfaqe përmes një mjedisi rrezatues me anë të valëve elektromagnetike që shndërrohen në nxehtësi (Fig. 4).

Fig.4. Transferimi i nxehtësisë rrezatuese midis dy sipërfaqeve

Çdo trup fizik që ka një temperaturë të ndryshme nga zero absolute, rrezaton energji në hapësirën përreth në formën e valëve elektromagnetike. Vetitë e rrezatimit elektromagnetik karakterizohen nga gjatësia e valës. Rrezatimi që perceptohet si termik dhe ka gjatësi vale në intervalin 0,76 - 50 mikron quhet infra e kuqe.

Për shembull, shkëmbimi i nxehtësisë rrezatuese ndodh midis sipërfaqeve përballë dhomës, midis sipërfaqeve të jashtme të ndërtesave të ndryshme, sipërfaqeve të tokës dhe qiellit. Shkëmbimi rrezatues i nxehtësisë ndërmjet sipërfaqeve të brendshme të rrethimeve të dhomës dhe sipërfaqes së ngrohësit është i rëndësishëm. Në të gjitha këto raste, mjedisi rrezatues që transmeton valët termike është ajri.

Në praktikën e llogaritjes së fluksit të nxehtësisë në transferimin e nxehtësisë rrezatuese, përdoret një formulë e thjeshtuar. Intensiteti i transferimit të nxehtësisë nga rrezatimi q l, W / m 2, përcaktohet nga ndryshimi i temperaturës së sipërfaqeve të përfshira në transferimin e nxehtësisë rrezatuese:

, (2.9)

ku τ 1 dhe τ 2 janë vlerat e temperaturës së sipërfaqeve që shkëmbejnë nxehtësinë rrezatuese, o C;

α l - koeficienti i transferimit të nxehtësisë rrezatuese në sipërfaqen e murit, W / m 2. o C.

Koeficienti i transferimit të nxehtësisë nga rrezatimi, një l- një sasi fizike numerikisht e barabartë me sasinë e nxehtësisë së transferuar nga një sipërfaqe në tjetrën nga rrezatimi në një ndryshim midis temperaturave të sipërfaqes të barabartë me 1 o C.

Ne prezantojmë konceptin rezistenca ndaj transferimit të nxehtësisë rrezatuese R l në sipërfaqen e zarfit të ndërtesës, m 2. o C / W, e barabartë me diferencën e temperaturës në sipërfaqet e gardheve që shkëmbejnë nxehtësi rrezatuese, kur kalon nga sipërfaqja në sipërfaqen e një fluksi nxehtësie me një densitet sipërfaqësor 1 W. / m 2.

Atëherë ekuacioni (2.8) mund të rishkruhet si:

Rezistenca R lështë reciprociteti i koeficientit të transferimit të nxehtësisë rrezatuese një l:

2.1.4 Rezistenca termike e hendekut të ajrit

Për uniformitet, rezistencë ndaj transferimit të nxehtësisë boshllëqet e mbyllura të ajrit ndodhet midis shtresave të mbështjellësit të ndërtesës, të quajtur rezistencë termike R në. p, m 2. rreth C / W.

Skema e transferimit të nxehtësisë përmes hendekut të ajrit është paraqitur në Fig.5.

Fig.5. Transferimi i nxehtësisë në hendekun e ajrit

Fluksi i nxehtësisë që kalon nëpër hendekun e ajrit q c. P, W / m 2, përbëhet nga rrjedhat e transmetuara nga përçueshmëria termike (2) q t, W/m 2 , konvekcion (1) q te, W/m 2 dhe rrezatimi (3) q l, W/m 2 .

q c. n =q t +q në +q l . (2.12)

Në këtë rast, pjesa e fluksit të transmetuar nga rrezatimi është më e madhja. Le të shqyrtojmë një shtresë vertikale ajri të mbyllur, në sipërfaqet e së cilës diferenca e temperaturës është 5 ° C. Me një rritje të trashësisë së shtresës nga 10 mm në 200 mm, përqindja e rrjedhës së nxehtësisë për shkak të rrezatimit rritet nga 60% deri në 80%. Në këtë rast, pjesa e nxehtësisë së transferuar nga përçueshmëria termike bie nga 38% në 2%, dhe pjesa e rrjedhës së nxehtësisë konvektive rritet nga 2% në 20%.

Llogaritja e drejtpërdrejtë e këtyre komponentëve është mjaft e rëndë. Prandaj, në dokumentet normative jepen të dhëna për rezistencën termike të hapësirave ajrore të mbyllura, të cilën në vitet 50 të shekullit XX e përpiloi K.F. Fokin bazuar në rezultatet e eksperimenteve nga M.A. Mikheev. Nëse ka një fletë alumini që reflekton nxehtësinë në njërën ose të dyja sipërfaqet e hendekut të ajrit, e cila pengon shkëmbimin rrezatues të nxehtësisë midis sipërfaqeve që inkuadrojnë hendekun e ajrit, rezistenca termike duhet të dyfishohet. Për të rritur rezistencën termike të boshllëqeve të mbyllura të ajrit, rekomandohet të keni parasysh përfundimet e mëposhtme nga studimet:

1) termikisht efikase janë ndërshtresa me trashësi të vogël;

2) është më racionale të bëhen disa shtresa me trashësi të vogël në gardh sesa një e madhe;

3) është e dëshirueshme të vendosen boshllëqet e ajrit më afër sipërfaqes së jashtme të gardhit, pasi në këtë rast koha e dimrit fluksi i nxehtësisë nga rrezatimi zvogëlohet;

4) shtresat vertikale në muret e jashtme duhet të bllokohen nga diafragma horizontale në nivelin e tavaneve të dyshemesë;

5) për të reduktuar fluksin e nxehtësisë të transmetuar nga rrezatimi, një nga sipërfaqet ndërshtresore mund të mbulohet me letër alumini me një emetim rreth ε=0,05. Mbulimi i të dy sipërfaqeve të hendekut të ajrit me fletë metalike nuk redukton ndjeshëm transferimin e nxehtësisë në krahasim me mbulimin e një sipërfaqeje.

Pyetje për vetëkontroll

1. Cili është potenciali i transferimit të nxehtësisë?

2. Listoni llojet elementare të transferimit të nxehtësisë.

3. Çfarë është transferimi i nxehtësisë?

4. Çfarë është përçueshmëria termike?

5. Sa është përçueshmëria termike e materialit?

6. Shkruani formulën për fluksin e nxehtësisë të transferuar nga përçueshmëria termike në një mur me shumë shtresa në temperatura të njohura të t n sipërfaqeve të brendshme dhe të jashtme.

7. Çfarë është rezistenca termike?

8. Çfarë është konvekcioni?

9. Shkruani formulën për fluksin e nxehtësisë që bartet me konvekcion nga ajri në sipërfaqe.

10. Kuptimi fizik i koeficientit të transferimit konvektiv të nxehtësisë.

11. Çfarë është rrezatimi?

12. Shkruani formulën për fluksin e nxehtësisë që transmetohet nga rrezatimi nga një sipërfaqe në tjetrën.

13. Kuptimi fizik i koeficientit të transferimit të nxehtësisë rrezatuese.

14. Si quhet rezistenca ndaj transferimit të nxehtësisë së një hapësire të mbyllur ajri në mbështjellësin e ndërtesës?

15. Nga çfarë natyre përbëhet nga rrjedhat e nxehtësisë rrjedha totale e nxehtësisë nëpër hendekun e ajrit?

16. Cila natyrë e rrjedhës së nxehtësisë mbizotëron në rrjedhën e nxehtësisë nëpër hendekun e ajrit?

17. Si ndikon trashësia e hendekut të ajrit në shpërndarjen e prurjeve në të.

18. Si të zvogëlohet rrjedha e nxehtësisë nëpër hendekun e ajrit?

2.1.5 Koeficientët e transferimit të nxehtësisë në sipërfaqet e brendshme dhe të jashtme

Konsideroni një mur që ndan një dhomë me një temperaturë t in nga mjedisi i jashtëm me një temperaturë t n. Sipërfaqja e jashtme me anë të konvekcionit shkëmben nxehtësinë me ajrin e jashtëm, dhe rrezatues - me sipërfaqet përreth, duke pasur një temperaturë t env. n. E njëjta gjë është e vërtetë nga brenda. Mund të shkruhet se fluksi i nxehtësisë me densitet q, W / m 2, që kalon nëpër mur, është i barabartë me

Ku t env. V Dhe t env. n- temperatura e sipërfaqeve që rrethojnë rrafshin e brendshëm dhe të jashtëm të murit në shqyrtim, përkatësisht, o C;

α k. in, α k. n - koeficientët e transferimit konvektiv të nxehtësisë në sipërfaqet e brendshme dhe të jashtme të murit, m 2. o C / W;

α l. c, α l. n - koeficientët e transferimit të nxehtësisë rrezatuese në sipërfaqet e brendshme dhe të jashtme të murit, m 2. o C / W.

Në llogaritjet inxhinierike, pranohet që transferimi i nxehtësisë në sipërfaqet e strukturave mbyllëse nuk ndahet në komponentë rrezatues dhe konvektivë. Besohet se thithja e nxehtësisë ndodh në sipërfaqen e brendshme të gardhit të jashtëm në një dhomë të nxehtë, e vlerësuar nga koeficienti total α në, W / (m 2. o C), dhe në sipërfaqen e jashtme - transferimi i nxehtësisë, intensiteti i i cili përcaktohet nga koeficienti i transferimit të nxehtësisë α n, W / (m 2 o C). Për më tepër, përgjithësisht pranohet se temperatura e ajrit dhe e sipërfaqeve përreth janë të barabarta me njëra-tjetrën, d.m.th. t env. në \u003d t in, dhe t env. n \u003d t n. Kjo eshte

Prandaj, pranohet se koeficientët e transferimit të nxehtësisë në sipërfaqet e jashtme dhe të brendshme rrethojat janë të barabarta me shumën e koeficientëve të transferimit të nxehtësisë rrezatuese dhe konvektive në secilën anë:

Koeficienti i transferimit të nxehtësisë në sipërfaqen e jashtme ose të brendshme, në terma fizikë, është dendësia e fluksit të nxehtësisë e dhënë nga sipërfaqja përkatëse në mjedisin e saj (ose anasjelltas) me një ndryshim të temperaturës të sipërfaqes dhe mjedisit prej 1 o C. zakonisht quhen reciproke të koeficientëve të transferimit të nxehtësisë rezistenca ndaj transferimit të nxehtësisë në pjesën e brendshmeR in, m 2. rreth C/W, dhe në natyrëR n, m 2. o C/W, siperfaqe rrethimi:

R në \u003d 1 /α në;R n \u003d 1 /α n. ( 2.16)

2.1.6 Transferimi i nxehtësisë përmes një muri sanduiç

Nëse në njërën anë të një muri me shumë shtresa të përbërë nga n shtresa, temperatura ruhet t në, dhe nga ana tjetër t n t në, atëherë ka një fluks nxehtësie q, W/m 2 (Fig.6).

Kjo rrjedhë nxehtësie lëviz nga një mjedis me një temperaturë t në, o C, në një mjedis me një temperaturë t n, o C, duke kaluar në mënyrë sekuenciale nga mjedisi i brendshëm në sipërfaqen e brendshme me një temperaturë τ in, o C:

q= (1/R c). (t in - τ in), (2.17)

pastaj nga sipërfaqja e brendshme përmes shtresës së parë me rezistencë termike R T,1 në kryqëzimin e shtresës së parë dhe të dytë:

q= (1/R T, 1). (τ në -t1), (2.18)

pas kësaj nëpër të gjitha shtresat e tjera

q= (1/R T, i). (t i -1 -t i), (2.19)

dhe në fund nga sipërfaqja e jashtme me temperaturë τ n në mjedisin e jashtëm me temperaturë t n:

q= (1/R n). (τ n -t n), (2.20)

Ku R T,i- rezistenca termike e shtresës me numër i, m 2. rreth C / W;

R në,R n- rezistenca ndaj transferimit të nxehtësisë në sipërfaqet e brendshme dhe të jashtme, m 2. o C / W;

t i -1 - temperatura, o C, në kryqëzimin e shtresave me numrat i-1 Dhe i;

t i- temperatura, o C, në bashkimin e shtresave me numrat i Dhe i+1.

Fig.6. Shpërndarja e temperaturës gjatë transferimit të nxehtësisë përmes një muri me shumë shtresa

Duke rishkruar (2.16) - (2.19) në lidhje me ndryshimet e temperaturës dhe duke i përmbledhur ato, marrim barazinë:

t në- t n= q. (R në+R T ,1 +R T ,2 +…+R T, i+…. + R T,n+R n) ( 2.21)

Shprehja në kllapa - shuma e rezistencave termike të shtresave plan-paralele të gardhit të vendosura në seri përgjatë rrjedhës së rrjedhës së nxehtësisë dhe rezistencës ndaj transferimit të nxehtësisë në sipërfaqet e saj quhet rezistenca totale e transferimit të nxehtësisë së gardhit R o, m 2. rreth C/P:

R o \u003d R in+ΣR T, i+R n, (2.22)

dhe shuma e rezistencave termike të shtresave individuale të gardhit - rezistenca e saj termike R T, m 2. rreth C/P:

R T =R T,1 +R Т,2 +…+R në. p +…. +R T,n, (2.23)

Ku R T,1,R Т,2,…,R T,n- rezistenca termike e shtresave individuale plan-paralele të shtresave të strukturës mbyllëse të vendosura në seri përgjatë rrjedhës së rrjedhës së nxehtësisë, m 2. o C / W, të përcaktuara me formulën (2.4);

R në. P- rezistenca termike e një hendeku të mbyllur ajri, m 2. o C / W, sipas pikës 2.1.4

Sipas kuptimit fizik, rezistenca totale ndaj transferimit të nxehtësisë së gardhit R o- ky është ndryshimi i temperaturës midis mediave në anët e ndryshme të gardhit, i cili formon një fluks nxehtësie që kalon përmes tij me një densitet prej 1 W / m 2, ndërsa rezistenca termike e konstruksionit sanduiç- ndryshimi i temperaturës midis sipërfaqeve të jashtme dhe të brendshme të gardhit, i cili formon fluksin e nxehtësisë që kalon përmes tij me një densitet prej 1 W / m 2, nga (2.22) rrjedh se fluksi i nxehtësisë q, W / m 2 që kalon nëpër gardh është në proporcion me ndryshimin e temperaturës së mediave në anët e ndryshme të gardhit ( t ne -t n) dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me rezistencën totale ndaj transferimit të nxehtësisë R o

q= (1/R o). (t ne -t n), (2.24)

2.1.7 Rezistencë e reduktuar ndaj transferimit të nxehtësisë

Kur nxirret rezistenca totale ndaj transferimit të nxehtësisë, është marrë parasysh një gardh paralel-plan. Dhe sipërfaqet e shumicës së strukturave mbyllëse moderne nuk janë izotermale, domethënë, temperatura në pjesë të ndryshme të sipërfaqeve të jashtme dhe të brendshme të strukturës nuk është e njëjtë për shkak të pranisë së përfshirjeve të ndryshme përcjellëse të nxehtësisë të pranishme në strukturë /

Prandaj, koncepti rezistencë e reduktuar ndaj transferimit të nxehtësisë së strukturës mbyllëse, e cila është rezistenca ndaj transferimit të nxehtësisë së një strukture mbyllëse me një shtresë të së njëjtës zonë, përmes së cilës kalon e njëjta rrjedhje nxehtësie me strukturën reale me të njëjtin ndryshim midis temperaturës së ajrit të brendshëm dhe atij të jashtëm. Është e rëndësishme të theksohet se rezistenca e dhënë e transferimit të nxehtësisë i referohet të gjithë strukturës ose seksionit të saj, dhe jo një sipërfaqe prej 1 m 2. Kjo për shkak se përfshirjet që përcjellin nxehtësinë mund të shkaktohen jo vetëm nga lidhjet e vendosura rregullisht, por edhe nga elementë mjaft të mëdhenj të fiksimit të fasadave në kolona, ​​dhe nga vetë kolonat, duke prerë në mur dhe duke ngjitur një gardh me tjetrin.

Prandaj, rezistenca e reduktuar ndaj transferimit të nxehtësisë së një strukture (ose një seksioni të një strukture) mund të përcaktohet nga shprehja:

Ku P- fluksi i nxehtësisë që kalon nëpër strukturë (ose seksion të strukturës), W;

A- zona e strukturës (ose seksioni i strukturës), m 2.

Shprehja është, në kuptimin e saj, densiteti mesatar i zonës (ose i reduktuar në sipërfaqen e njësisë) të fluksit të nxehtësisë përmes strukturës, domethënë mund të shkruhet:

Nga (2.24) dhe (2.25) vijon:

Strukturat mbyllëse duke përdorur materiale efektive izoluese të nxehtësisë janë bërë në atë mënyrë që shtresa material termoizolues mbulon, për aq sa është e mundur, një zonë të madhe të strukturës. Seksionet kryq të përfshirjeve përçuese të nxehtësisë bëhen sa më të vogla që të jetë e mundur. Prandaj, është e mundur të veçohet një pjesë e strukturës së largët nga përfshirjet që përçojnë nxehtësinë. Nëse neglizhojmë ndikimin e përfshirjeve që përçojnë nxehtësinë në këtë zonë, atëherë vetitë e tij mbrojtëse të nxehtësisë mund të karakterizohen duke përdorur rezistencë e kushtëzuar ndaj transferimit të nxehtësisë përcaktuar me formulën (2.22). Raporti i vlerës së rezistencës së reduktuar të transferimit të nxehtësisë së strukturës me vlerën e rezistencës së kushtëzuar të transferimit të nxehtësisë së seksionit të konsideruar quhet koeficienti i uniformitetit termik:

Vlera e koeficientit të uniformitetit të inxhinierisë së nxehtësisë vlerëson se sa plotësisht përdoren mundësitë e materialit izolues termik, ose me fjalë të tjera, cili është efekti i përfshirjeve që përcjellin nxehtësinë.

Ky koeficient është pothuajse gjithmonë më i vogël se uniteti.

Barazia e tij ndaj unitetit do të thotë që nuk ka përfshirje që përcjellin nxehtësinë dhe mundësitë e përdorimit të një shtrese materiali izolues të nxehtësisë përdoren në maksimum. Por struktura të tilla praktikisht nuk ekzistojnë.

Koeficienti i homogjenitetit të inxhinierisë termike përcaktohet nga llogaritja e drejtpërdrejtë e fushës së temperaturës shumëdimensionale të strukturës ose, në mënyrë të thjeshtuar, nga , dhe për rastin e lidhjeve me shufra me .

Reciprociteti i rezistencës së reduktuar ndaj transferimit të nxehtësisë quhet Koeficienti i transferimit të nxehtësisë së strukturës mbyllëse K, W / m 2. rreth C:

Koeficienti i transferimit të nxehtësisë së gardhit TEështë e barabartë me densitetin e fluksit të nxehtësisë që kalon nëpër gardh, me një ndryshim të temperaturës së mediave në anët e kundërta të tij prej 1 o C. Prandaj, fluksi i nxehtësisë q, W / m 2 që kalon nëpër gardh për shkak të transferimit të nxehtësisë, mund të gjendet me formulën:

q= K. (t ne -t n) . ( 2.30)

2.1.8 Shpërndarja e temperaturës në seksionin e gardhit

Një detyrë e rëndësishme praktike është llogaritja e shpërndarjes së temperaturës në seksionin e gardhit (Fig. 7). Nga ekuacioni diferencial (2.1) rezulton se është linear në lidhje me rezistencën ndaj transferimit të nxehtësisë, kështu që mund të shkruajmë temperaturën t x në çdo pjesë të gardhit:

, (2.31)

Ku R x-in Dhe R x-n- rezistenca ndaj transferimit të nxehtësisë, përkatësisht, nga ajri i brendshëm në pikën x dhe nga ajri i jashtëm në pikën x, m 2. o C / W.

Fig.7. shpërndarja e temperaturës në një mur me shumë shtresa. a) në shkallën e trashësisë së shtresave, b) në shkallën e rezistencave termike

Megjithatë, shprehja (2.30) i referohet mbylljes pa prishur njëdimensionalitetin e rrjedhës së nxehtësisë. Për një gardh të vërtetë, të karakterizuar nga rezistenca e reduktuar ndaj transferimit të nxehtësisë, kur llogaritet shpërndarja e temperaturës mbi seksionin kryq të gardhit, është e nevojshme të merret parasysh ulja e rezistencës së transferimit të nxehtësisë. R x-in Dhe R x-n duke përdorur koeficientin e uniformitetit të inxhinierisë së nxehtësisë:

Pyetje për vetëkontroll

1. Cili është (kuptimi fizik) koeficienti i transferimit të nxehtësisë në sipërfaqe?

2. Nga cili është koeficienti i transferimit të nxehtësisë në sipërfaqen e jashtme të gardhit?

3. Çfarë e përbën koeficientin e transferimit të nxehtësisë në sipërfaqen e brendshme të gardhit?

4. Çfarë përbën rezistencën termike të një mbështjelljeje ndërtese shumështresore me shtresa paralele në plan përgjatë rrjedhës së nxehtësisë.

5. Çfarë përbën rezistencën totale ndaj transferimit të nxehtësisë së një mbështjellësi ndërtese shumështresore me shtresa paralele në plan përgjatë rrjedhës së nxehtësisë. Shkruani formulën për rezistencën totale ndaj transferimit të nxehtësisë.

6. Kuptimi fizik i rezistencës termike të një mbështjelljeje ndërtese shumështresore me shtresa plan-paralele përgjatë rrjedhës së nxehtësisë.

7. Kuptimi fizik i rezistencës totale të transferimit të nxehtësisë së një mbështjellësi ndërtese shumështresore me shtresa paralele në plan përgjatë rrjedhës së nxehtësisë.

8. Kuptimi fizik i rezistencës së reduktuar ndaj transferimit të nxehtësisë së strukturës mbyllëse.

9. Cila është rezistenca e kushtëzuar ndaj transferimit të nxehtësisë së mbështjellësit të ndërtesës.

10. Sa është koeficienti i uniformitetit termik të mbështjellësit të ndërtesës.

11. Sa është koeficienti i transferimit të nxehtësisë së mbështjellësit të ndërtesës?

12. Shkruani formulën për fluksin e nxehtësisë të transferuar për shkak të transferimit të nxehtësisë nga mjedisi i brendshëm me një temperaturë t në mjedisin e jashtëm me një temperaturë t n përmes një muri me shumë shtresa.

13. Vizatoni një figurë cilësore të shpërndarjes së temperaturës në një mur me dy shtresa në temperaturat e njohura të ambientit t in dhe t n, nëse λ 1 >λ 2.

14. Vizatoni një pamje cilësore të shpërndarjes së temperaturës në një mur me dy shtresa në temperaturat e njohura të ambientit t in dhe t n, nëse λ 1

15. Shkruani një formulë për përcaktimin e temperaturës së sipërfaqes së brendshme të një muri me dy shtresa në temperaturat e njohura të mediave t in dhe t n, trashësitë e shtresave δ 1 dhe δ 2, koeficientët e përçueshmërisë termike λ 1 dhe λ 2.

16. Shkruani një formulë për përcaktimin e temperaturës së sipërfaqes së jashtme të një muri me dy shtresa τ n in në temperaturat e njohura të mediumit t in dhe t n, trashësitë e shtresave δ 1 dhe δ 2, koeficientët e përçueshmërisë termike λ 1 dhe λ 2.

17. Shkruani një formulë për përcaktimin e temperaturës ndërmjet shtresave të një muri me dy shtresa t në temperaturat e njohura të mediave t in dhe t n, trashësitë e shtresave δ 1 dhe δ 2, koeficientët e përçueshmërisë termike λ 1 dhe λ 2.

18. Shkruani një formulë për përcaktimin e temperaturës t x në çdo seksion të një muri shumështresor në temperatura të njohura të medias t in dhe t n, trashësitë e shtresave, koeficientët e përçueshmërisë termike.

2.2 Regjimi i lagështisë së strukturave mbyllëse

Regjimi i lagështisë së gardheve është i lidhur ngushtë me regjimin termik të tyre, prandaj ai studiohet në kursin e fizikës termike të ndërtimit. Lagështimi i materialeve të ndërtimit në gardhe ndikon negativisht në performancën higjienike dhe funksionale të ndërtesave.

2.2.1 Shkaqet e lagështirës në gardhe

Mënyrat e hyrjes së lagështisë në gardhe janë të ndryshme dhe masat për të zvogëluar përmbajtjen e lagështisë së materialeve të ndërtimit në to varen nga shkaku i lagështisë. Këto arsye janë si më poshtë.

Lagështia e ndërtimit (fillestare)., pra lagështia e mbetur në gardh pas ndërtimit të objektit. Një sërë procesesh ndërtimi janë "të lagura", për shembull, betonimi, shtrimi i tullave dhe blloqeve me copa: betoni qelizor, betoni i zgjeruar balte dhe të tjera, suvatimi. Për të zvogëluar kohëzgjatjen e proceseve të ndërtimit të lagësht në kushtet e dimrit, përdoren procese të thata. Për shembull, panelet e gipsit të hidrofobizuar me gjuhë dhe brazdë vendosen në shtresat e brendshme të mureve të jashtme të një seksioni dysheme pas dysheme. E thjeshtë suva e brendshme zëvendësohet me fletë drywall.

Lagështia e ndërtimit duhet të hiqet nga gardhet në 2 - 3 vitet e para të funksionimit të ndërtesës. Prandaj, është shumë e rëndësishme që sistemet e ngrohjes dhe ventilimit të funksionojnë mirë në të, të cilat do të përballojnë ngarkesën shtesë që lidhet me avullimin e ujit.

lagështia e tokës, lagështia që mund të depërtojë në gardh nga toka me thithje kapilar. Për të parandaluar hyrjen e lagështirës së tokës në gardh, ndërtuesit instalojnë shtresa hidroizoluese dhe barriere avulli. Nëse shtresa hidroizoluese është e dëmtuar, lagështia e tokës mund të rritet përmes kapilarëve në materialet e ndërtimit të mureve në një lartësi prej 2 - 2,5 m mbi tokë.

lagështia atmosferike, të cilat mund të depërtojnë në gardh gjatë shiut të zhdrejtë, kur çatitë rrjedhin në zonën e qosheve dhe kur kanalet e jashtme nuk funksionojnë. Ndikimi më i fortë i lagështirës së shiut vërehet në vranësira të plota me reshje të zgjatura shiu me erë, me lagështi të lartë të ajrit të jashtëm. Për të parandaluar hyrjen e lagështisë në mur nga sipërfaqja e jashtme e lagur, përdoren shtresa të veçanta me teksturë që kalojnë dobët fazën e lëngshme të lagështisë. Vëmendja i kushtohet vulosjes së nyjeve panele muri në ndërtimin e banesave me panele të mëdha, për mbylljen e perimetrit të dritareve dhe hapjeve të tjera.

Lagështia operative futet në gardh nga burimet e brendshme: gjatë proceseve të prodhimit që lidhen me përdorimin ose lëshimin e ujit, gjatë pastrimit të lagësht të ambienteve, gjatë ndërprerjeve në rrjetet e furnizimit me ujë dhe kanalizimeve. Me përdorim të rregullt të ujit në ambiente të mbyllura, bëhen dysheme dhe mure të papërshkueshëm nga uji. Në rast aksidentesh, është e nevojshme që sa më shpejt të jetë e mundur largimi i lagështirës nga zarfi i ndërtesës.

Lagështia higroskopike ndodhet brenda rrethimit për shkak të higroskopisë së materialeve të tij. Higroskopia është vetia e një materiali për të thithur (thithur) lagështinë nga ajri. Me një qëndrim të gjatë të një produkti ndërtimi në ajër me temperaturë konstante dhe lagështi relative, sasia e lagështisë që përmban materiali bëhet e pandryshuar (ekuilibri). Ky ekuilibër i përmbajtjes së lagështisë korrespondon me gjendjen higrotermike të mjedisit të jashtëm me ajër të lagësht dhe, në varësi të vetive të materialit ( përbërje kimike, poroziteti, etj.) mund të jetë më i madh ose më i vogël. Është e padëshirueshme të përdoren materiale me higroskopi të lartë në gardhe. Në të njëjtën kohë, përdorimi i suvave higroskopike (gëlqere) praktikohet në vendet ku njerëzit qëndrojnë periodikisht, për shembull, në kisha. Muret që thithin lagështinë kur ajri lagështohet dhe e lëshojnë atë kur lagështia e ajrit ulet, thuhet se "marrin frymë".

lagështi avullore, i vendosur në ajër, duke mbushur poret e materialeve të ndërtimit. Në kushte të pafavorshme, lagështia mund të kondensohet brenda gardheve. Per te shmangur pasoja negative kondensimi i lagështisë brenda gardhit, ai duhet të projektohet siç duhet për të zvogëluar rrezikun e kondensimit dhe për të krijuar kushte për tharjen e plotë të lagështirës së kondensuar gjatë dimrit në verë.

lagështia e kondensuar në sipërfaqet e brendshme të gardheve me lagështi të lartë të ajrit të brendshëm dhe temperatura e sipërfaqes së brendshme të gardhit është nën pikën e vesës. Masat për të luftuar lagështimin e sipërfaqes së brendshme të gardheve shoqërohen me ajrosjen e ambienteve, e cila redukton lagështinë e ajrit të brendshëm dhe me izolimin e mbështjellësit të ndërtesës, që përjashton uljen e temperaturës, si në sipërfaqen e lëmuar. të gardhit dhe në vendet e përfshirjeve përçuese të nxehtësisë.

2.2.2 Efektet negative të lagështimit të ambienteve të jashtme

Dihet se me një rritje të përmbajtjes së lagështisë së materialeve, cilësitë termike rrethimi duke rritur koeficientin e përçueshmërisë termike të materialeve, gjë që çon në një rritje të humbjes së nxehtësisë së ndërtesës dhe konsum të lartë të energjisë për ngrohje.

Përçueshmëria termike rritet me rritjen e përmbajtjes së lagështisë së materialit për faktin se uji në poret e materialit ka një koeficient përçueshmërie termike prej rreth 0,58 W / m o C, që është 22 herë më i lartë se ai i ajrit. Intensiteti i lartë i rritjes së përçueshmërisë termike të materialit në lagështi të ulët është për faktin se kur materiali njomet, poret e vogla dhe kapilarët mbushen fillimisht me ujë, efekti i të cilit në përçueshmërinë termike të materialit është më i madh se efekti i poreve të mëdha. Koeficienti i përçueshmërisë termike rritet edhe më shumë nëse materiali i lagësht ngrin, pasi akulli ka një përçueshmëri termike prej 2.3 W / m o C, që është 80 herë më e madhe se ajo e ajrit. Është e pamundur të përcaktohet një varësi e përgjithshme matematikore e përçueshmërisë termike të një materiali nga përmbajtja e lagështisë për të gjitha materialet e ndërtimit, pasi ajo ndikohet shumë nga forma dhe vendndodhja e poreve. Lagështimi i strukturave të ndërtimit çon në një ulje të cilësive të tyre mbrojtëse të nxehtësisë, duke çuar në një rritje të koeficientit të përçueshmërisë termike të materialit të lagësht.

Në sipërfaqet e brendshme të mbylljes me shtresa të lagura, formohet një temperaturë më e ulët se në shtresat e thata, gjë që krijon një mjedis të pafavorshëm rrezatimi në dhomë. Nëse temperatura në sipërfaqen e gardhit është nën pikën e vesës, atëherë mund të formohet kondensimi në këtë sipërfaqe. Materiali i lagësht i ndërtimit është i papranueshëm, pasi është një mjedis i favorshëm për zhvillimin e kërpudhave, mykut dhe mikroorganizmave të tjerë në të, sporet dhe grimcat e vogla të të cilave shkaktojnë alergji dhe sëmundje të tjera te njerëzit. Kështu, lagështia e strukturave të ndërtesave përkeqësohet cilësitë higjienike gardheve.

Sa më e madhe të jetë përmbajtja e lagështisë së materialit, aq më pak është materiali rezistent ndaj ngricave dhe, për rrjedhojë, jetëshkurtër. Duke u ngrirë në poret e materialeve dhe në kryqëzimet e shtresave, uji i thyen këto pore, pasi uji zgjerohet kur shndërrohet në akull. Deformimi ndodh edhe në gardhe që i nënshtrohen lagështirës, ​​por të bëra nga materiale jo rezistente ndaj lagështirës si kompensatë, gips. Prandaj, përdorimi i materialeve jo-rezistente ndaj lagështirës në ambientet e jashtme është i kufizuar. Prandaj, lagja e materialeve të ndërtimit mund të ketë efekte negative në cilësitë teknike gardheve.

2.2.3 Marrëdhënia e lagështisë me materialet e ndërtimit

Nga natyra e ndërveprimit të tij me ujin trupa të ngurtë ndahen në i lagur (hidrofil) Dhe jo i lagësht (hidrofobik). Materialet e ndërtimit hidrofilë përfshijnë betonin, gipsin dhe lidhësit me bazë uji. Tek hidrofobik - bitum, rrëshirë, lesh mineral në lidhës jo të lagur. Materialet hidrofile ndërveprojnë në mënyrë aktive me ujin, ndërsa materialet pjesërisht të lagësht dhe jo të lagësht ndërveprojnë më pak në mënyrë aktive.

Faktori që ndikon ndjeshëm në natyrën e ndërveprimit të materialit me lagështinë në ajër, ose në kontakt të drejtpërdrejtë me ujin është struktura kapilar-poroze shumica e materialeve të ndërtimit. Kur ndërveprojnë me lagështinë, vetitë fizike, mekanike dhe termike të materialeve të ndërtimit mund të ndryshojnë.

Për një kuptim të saktë të mënyrave të lëvizjes së lagështisë në mbështjelljet e ndërtesave dhe metodat për parandalimin e proceseve të pafavorshme ose pasojave të tyre, është e nevojshme të njihen format e komunikimit midis lagështirës dhe materialeve të ndërtimit.

Një sistem i argumentuar i klasifikimit të energjisë i marrëdhënies midis lagështisë dhe materialit u zhvillua nga Akademiku P.A. Rebinder. Sipas natyrës së energjisë së lidhjes së lagështisë me substancën dhe madhësisë së nivelit të energjisë, dallohen tre lloje të kësaj lidhjeje.

Forma kimike e lidhjes lagështia me materialin është më e qëndrueshme, sepse lagështia në këtë rast është e nevojshme për reaksionet kimike. Një lagështi e tillë është pjesë e rrjetës strukturore të materialeve të tilla si hidratet kristalore dhe nuk merr pjesë në proceset e shkëmbimit të lagështirës. Prandaj, kur merren parasysh proceset e transferimit të lagështisë përmes gardhit, mund të injorohet.

Lidhja fiziko-kimike lagështia me materiale ndërtimi manifestohet në përthithje në sipërfaqen e brendshme të poreve dhe kapilarëve të materialit. Lagështia e absorbuar ndahet në lagështinë e shtresave primare monomolekulare, e cila karakterizohet nga një nivel i lartë energjetik i lidhjes me sipërfaqen e materialeve hidrofile dhe lagështia e shtresave polimolekulare pasuese që përbëjnë filmin e ujit të mbajtur nga forcat kapilare. Për të hequr lagështinë monomolekulare dhe pjesërisht polimolekulare, forcat e tharjes natyrore në mënyrë konvencionale kushtet natyrore dhe kushtet e dhomës. Forma fiziko-kimike e lidhjes përfshin gjithashtu lagështinë e lidhur osmotikisht (strukturalisht) në qelizat bimore të materialeve organike me origjinë bimore. Kjo lagështi mund të hiqet me tharje natyrale.

Lidhja fiziko-mekanike përcakton mbajtjen e lagështisë në pore dhe kapilarë nga forcat e presionit kapilar dhe të lagështimit të materialeve hidrofile. Kjo lagështi lëviz brenda materialit kur presionet tejkalojnë presionin kapilar dhe avullon nga shtresat sipërfaqësore të strukturave gjatë tharjes natyrale. Lidhja midis ujit dhe mikrokapilarëve ka forcën më të lartë fizike dhe mekanike.

2.2.4 Ajri i lagësht

Ajri atmosferik përbëhet nga oksigjeni, azoti, dioksid karboni dhe një sasi e vogël e gazrave inerte përmban gjithmonë pak lagështi në formë avulli uji. Një përzierje e ajrit të thatë dhe avullit të ujit quhet ajri i lagësht.

Me saktësi të mjaftueshme për llogaritjet teknike, mund të supozojmë se ajër i lagësht u bindet të gjitha ligjeve të një përzierjeje ideale të gazit. Çdo gaz, duke përfshirë avullin, i cili është pjesë e përzierjes, zë të njëjtin vëllim si e gjithë përzierja.

Avulli është nën të presion i pjesshëm, e cila përcaktohet nga ekuacioni Mendeleev-Klaiperon:

Ku M i- masa e gazit i-të, në këtë rast avulli i ujit, kg;

R- konstante universale e gazit, e barabartë me 8 314,41 J / (kmol. K);

T- temperatura e përzierjes në shkallë absolute, K;

V- vëllimi i zënë nga një përzierje gazesh, m 3;

μ i- pesha molekulare e gazit, kg/mol. Për avujt e ujit μ p \u003d 18.01528 kg / kmol.

Sipas ligjit të Daltonit, shuma e presioneve të pjesshme të përbërësve të gazit të përzierjes është presioni i plotë i përzierjes. Ajri i lagësht konsiderohet të jetë përzierje binare, përbërë nga avujt e ujit dhe pjesa e thatë ajri atmosferik , pesha molekulare efektive e të cilit është μ në ≈ 29 kg/mol. presioni barometrik i ajrit të lagësht P b, Pa, është shuma e presionit të pjesshëm të ajrit të thatë e st, Pa, dhe presionit të pjesshëm të avullit e p, Pa:

Presioni i pjesshëm i avullit të ujit quhet gjithashtu presioni i avullit të ujit.

Për të karakterizuar masën e lagështimit të ajrit, përdoret koncepti lageshtia relativeφ in, e cila tregon shkallën e ngopjes së ajrit me avujt e ujit në% ose fraksione të një njësie të ngopjes së plotë në të njëjtën temperaturë dhe presion.

Në një lagështi relative prej 100%, ajri është plotësisht i ngopur me avujt e ujit dhe quhet i pasur. Presioni i pjesshëm i avullit të ujit të ngopur quhet gjithashtu presioni i ngopjes ajri, avujt e ujit ose presioni maksimal i avullit të ujit dhe shënojmë E. Vlera e lagështisë relative φ në është e barabartë me raportin e presionit të pjesshëm të avullit të ujit e p në ajrin e lagësht në një presioni atmosferik dhe temperatura deri në presionin e ngopjes E në të njëjtat kushte:

ose φ,% . (2.36)

Presioni i pjesshëm i avullit të ujit të ngopur - elasticiteti maksimal i avullit të ujit - në një presion të caktuar barometrik është një funksion vetëm i temperaturës t:

Vlerat e tij përcaktohen në mënyrë eksperimentale dhe jepen në tabela të veçanta. Përveç kësaj, ka një numër formulash që përafrojnë varësinë e E nga temperatura. Për shembull, formulat e dhëna në:

mbi sipërfaqen e akullit në një temperaturë prej -60 o C deri në 0 o C

, (2.38)

mbi sipërfaqen e ujit të pastër në një temperaturë prej 0 ° C deri në 83 ° C

, (2.39)

Higjienistët e konsiderojnë diapazonin e lagështisë relative nga 30% në 60% normale për qëndrimin e një personi. Kur lagështia relative është mbi 60%, avullimi i lagështisë nga lëkura e njeriut është i vështirë dhe shëndeti i tij përkeqësohet. Me lagështi relative më të ulët se 30%, avullimi nga sipërfaqja e lëkurës dhe mukozave të një personi rritet, gjë që shkakton lëkurë të thatë, dhimbje të fytit, duke kontribuar në ftohjet.

Me një rritje të temperaturës së ajrit të një lagështie të caktuar absolute, ajo lageshtia relative zvogëlohet, pasi, në përputhje me formulën (2.36), vlera e presionit të pjesshëm të avullit të ujit do të mbetet e pandryshuar, dhe presioni i ngopjes do të rritet për shkak të rritjes së temperaturës. Në të kundërtën, kur ajri ftohet, lagështia relative do të rritet për shkak të uljes së presionit të ngopjes E. Ndërsa ajri ftohet në një temperaturë të caktuar, kur e p bëhet e barabartë me E, lagështia relative e ajrit do të bëhet e barabartë. në 100%, domethënë, ajri do të arrijë ngopjen e plotë me avujt e ujit. Temperatura t p, o C, në të cilën ajri me një lagështi të caktuar absolute është në gjendje të ngopjes së plotë quhet pika e vesës. Nëse ajri ftohet nën pikën e vesës, atëherë një pjesë e lagështirës do të fillojë të kondensohet nga ajri. Në këtë rast, ajri do të mbetet i ngopur me avujt e ujit, dhe presioni i ngopjes së ajrit E do të ulet sipas temperaturës së arritur. Për më tepër, temperatura e ajrit në çdo moment të kohës do të jetë pika e vesës për lagështinë absolute të ajrit të formuar.

Kur ajri i lagësht bie në kontakt me sipërfaqen e brendshme të mbylljes së jashtme, e cila ka një temperaturë τ nën pikën e vesës së ajrit t p, avujt e ujit do të kondensohen në këtë sipërfaqe. Kështu, kushtet për mungesën e kondensimit në sipërfaqen e brendshme të gardhit dhe në trashësinë e tij është ruajtja e temperaturës mbi pikën e vesës, që do të thotë se presioni i pjesshëm i avullit të ujit në çdo pikë të seksionit të gardhit duhet të jetë më pak se presioni i ngopjes.

2.2.5 Lagështia e materialit

Në materialet kapilare-poroze në një mjedis ajri natyror, ka gjithmonë një sasi të caktuar lagështie të palidhur kimikisht. Nëse një mostër e materialit natyror thahet, masa e tij do të ulet. Lagështia e peshës materialω në,%, përcaktohet nga raporti i masës së lagështisë që përmban kampioni me masën e kampionit në gjendje të thatë:

, (2.40)

Ku M 1- pesha e kampionit të lagësht, kg,

M 2- masa e mostrës së thatë, kg.

Lagështia e madheω rreth,%, përcaktohet nga raporti i vëllimit të lagështisë që përmban kampioni me vëllimin e kampionit:

Ku V 1- vëllimi i lagështisë në mostër, m 3, V 2- vëllimi i vetë kampionit, m 3.

Ekziston një lidhje midis peshës ω në dhe përmbajtjes vëllimore të lagështisë ω rreth materialit:

, (2.42)

Ku ρ - dendësia e materialit në gjendje të thatë, kg / m 3.

Lagështia përdoret shpesh në llogaritjet.

2.2.6 Sorbimi dhe desorbimi

Me një qëndrim të gjatë të mostrës së materialit në ajër të lagësht me temperaturë konstante dhe lagështi relative, masa e lagështisë që përmban mostra do të mbetet e pandryshuar - ekuilibri. Me një rritje të lagështisë relative të ajrit, masa e lagështisë në material rritet, dhe me një rritje të temperaturës, zvogëlohet. Kjo është përmbajtja ekuilibër e lagështisë së materialit, që korrespondon me gjendjen termike dhe lagështiore të mjedisit të ajrit, në varësi të përbërjes kimike, porozitetit dhe disa vetive të tjera të materialit, mund të jetë pak a shumë. Procesi i njomjes së materialit të thatë të vendosur në një mjedis me ajër të lagësht quhet thithjen dhe procesi i reduktimit të përmbajtjes së lagështisë së materialit tepër të lagësht në një mjedis me ajër të lagësht - desorbimi.

Modeli i ndryshimit të përmbajtjes së lagështisë së ekuilibrit të materialit në një mjedis ajri me temperaturë konstante dhe lagështi relative në rritje shprehet me izotermën e thithjes.

Për shumicën dërrmuese të materialeve të ndërtimit, izotermat e thithjes dhe desorbimit nuk përkojnë. Diferenca në peshën e përmbajtjes së lagështisë së një materiali ndërtimi në të njëjtën lagështi relative të ajrit φ quhet histereza e sorbimit. Figura 8 tregon izotermat e thithjes dhe desorbimit të avullit të ujit për silikatin e shkumës. Nga . Mund të shihet nga Fig. 8 që, për shembull, për φ = 40% gjatë thithjes, shkuma silikate ka një përmbajtje lagështie në peshë ω в = 1,75%, dhe gjatë desorbimit ω в = 4%, pra histereza e thithjes është 4 -1,75 = 3 ,25%.

Fig.8. Përmbajtja e peshës së lagështisë së silikatit të shkumës gjatë thithjes (1) dhe desorbimit (2)

Vlerat e përmbajtjes së lagështisë së absorbimit të materialeve të ndërtimit jepen në burime të ndryshme letrare, për shembull, në.

2.2.7 Përshkueshmëria nga avulli i gardheve

Përjashtimi i kondensimit të avullit të ujit në sipërfaqen e brendshme të gardhit nuk mund të garantojë mungesën e kondensimit të lagështirës në trashësinë e gardhit.

Lagështia në një material ndërtimi mund të jetë në tre faza të ndryshme: e ngurtë, e lëngshme dhe e avullit. Çdo fazë përhapet sipas ligjit të vet. Në kushtet klimatike të Rusisë, problemi më urgjent është lëvizja e avullit të ujit në dimër. Nga studimet eksperimentale dihet se potenciali i transferimit të avullit- forca e tij lëvizëse është presioni i pjesshëm i avullit të ujit në ajër e, Pa. Brenda materialeve të ndërtimit të gardhit, ajri i lagësht ndodhet në poret e materialit. Avulli lëviz nga një presion i pjesshëm më i lartë në një më të ulët.

Gjatë stinës së ftohtë, temperatura e ajrit të brendshëm është shumë më e lartë se ajo e jashtme. Temperatura më e lartë korrespondon me më shumë shtypje e lartë ngopja me avujt e ujit E. Përkundër faktit se lagështia relative e ajrit të brendshëm është më e vogël se lagështia relative e ajrit të jashtëm, presioni i pjesshëm i avullit të ujit në ajrin e brendshëm e në tejkalon ndjeshëm presionin e pjesshëm të avullit të ujit në ajrin e jashtëm e n. Prandaj, rrjedha e avullit drejtohet nga dhoma në pjesën e jashtme. Procesi i depërtimit të avullit përmes gardhit i referohet proceset e difuzionit. Me fjalë të tjera, avujt e ujit shpërndahen nëpër gardh. Difuzioni është një fenomen thjesht molekular, i cili është zëvendësimi i molekulave të një gazi me molekulat e një tjetri, në këtë rast, zëvendësimi i molekulave të ajrit të thatë në poret e materialeve të ndërtimit nga molekulat e avullit të ujit. Dhe procesi i difuzionit të avullit të ujit nëpër gardhe quhet përshkueshmëria e avullit.

Për të shmangur konfuzionin në terminologji, do ta përcaktojmë menjëherë përshkueshmëria e avullit- kjo është një veti e materialeve dhe një strukturë e bërë prej tyre për të kaluar avujt e ujit nëpër vetvete, dhe përshkueshmëria e avullitështë procesi i depërtimit të avullit përmes një materiali ose mbylljeje.

Përshkueshmëria e avullit μ varet nga vetitë fizike material dhe pasqyron aftësinë e tij për të kaluar avujt e ujit duke u shpërndarë nëpër vetvete. Përshkueshmëria e avullit të materialit μ është sasiorisht e barabartë me rrjedhën e difuzionit të avullit të ujit, mg/h, duke kaluar nëpër m 2 të zonës pingul me rrjedhën, me një gradient presioni të pjesshëm të avullit të ujit përgjatë rrjedhës së barabartë me 1 Pa/m. .

Vlerat e llogaritura të μ janë dhënë në tabelat e referencës. Për më tepër, për materialet izotropike, μ nuk varet nga drejtimi i rrjedhës së lagështisë, dhe për anizotropik (dru, materiale të tjera me strukturë fibroze ose të shtypur) vlerat e μ jepen në varësi të raportit të drejtimeve të rrjedha e avullit dhe e fibrave.

Përshkueshmëria e avullit për materialet izoluese të nxehtësisë, si rregull, e lirshme dhe me pore të hapura, ka vlera të mëdha, për shembull, për pllakat e leshit mineral në një lidhës sintetik me një dendësi prej ρ = 50 kg / m 3, koeficienti i përshkueshmërisë së avullit është e barabartë me μ = 0,60 mg / (orë m. Pa ). Materialet me densitet më të madh korrespondojnë me një koeficient më të ulët të përshkueshmërisë së avullit, për shembull, betoni i rëndë në agregatët e dendur ka μ = 0.03 mg / (h.m. Pa). Megjithatë, ka përjashtime. Shkumë polistireni i ekstruduar, një izolim me qeliza të mbyllura, me një densitet ρ = 25 - 45 kg / m 3 ka μ = 0,003 - 0,018 mg / (h.m. Pa) dhe praktikisht nuk kalon avull në vetvete.

Materialet me përshkueshmëri minimale të avullit përdoren si shtresat e barrierës së avullit. Për materiale fletësh dhe shtresa të holla pengesë avulli për shkak të vlerës shumë të vogël të μ, tabelat referuese japin rezistencat e përshkimit të avullit dhe trashësitë e këtyre shtresave.

Përshkueshmëria e avullit të ajrit është e barabartë me μ=0.0062 m2.h.Pa/mg në mungesë të konvekcionit dhe μ=0.01 m2.h.Pa/mg gjatë konvekcionit. Prandaj, gjatë llogaritjes së rezistencës ndaj përshkueshmërisë së avullit, duhet të kihet parasysh se shtresat e pengesës së avullit të gardhit që nuk sigurojnë vazhdimësi (duke pasur boshllëqe) (filmi i barrierës së avullit i thyer nga lidhjet e brendshme të gardhit, shtresat e barrierës së avullit të fletës , edhe të mbivendosura, por pa i lyer nyjet me mastikë barriere avulli), do të ketë një përshkueshmëri më të madhe avulli sesa pa marrë parasysh këtë rrethanë.

Dihet nga fizika se ka një të plotë analogjia ndërmjet proceseve të depërtimit të avullit dhe përcjelljes së nxehtësisë. Për më tepër, vërehet analog në proceset e transferimit të nxehtësisë dhe transferimit të lagështirës në sipërfaqet e gardhit. Prandaj, mund të merret parasysh analogji midis proceseve komplekse të transferimit të nxehtësisë dhe transferimit të lagështisë nëpër gardh. Tabela 2 paraqet analoge të drejtpërdrejta në këto procese.

tabela 2

Analogjia midis proceseve të transferimit të nxehtësisë dhe transferimit të lagështisë gjatë difuzionit të avullit

fushë termike	Fusha e lagështisë
Temperatura ajri i brendshëm t në, o C; sipërfaqe e brendshme τ in, o C; në kryqëzimet e shtresave t i, o C; sipërfaqja e jashtme τ n, o C; ajri i jashtëm t n, rreth S.	Presioni i pjesshëm i avullit të ujit: në ajrin e brendshëm e në, Pa; në sipërfaqen e brendshme e VP, Pa; në kryqëzimet e shtresave ei, Pa; sipërfaqja e jashtme e np, Pa; në ajrin e jashtëm e n, Pa.
Përçueshmëria termike e materialit λ , W / (m. o C)	Përshkueshmëria e materialit nga avulli μ, mg/ (h.m. Pa)
Shtresa e rezistencës termike trashësia δ, m, R T=δ/ λ , m 2. rreth C / W	Shtresa e rezistencës ndaj avullit trashë δ , m, R p \u003d δ / μ, m 2. h. Pa / mg (2,43)
Koeficientët e transferimit të nxehtësisë në sipërfaqen e brendshme α në, W / (m 2. o C); në sipërfaqen e jashtme α n, W / (m 2. o C).	Koeficientët e kthimit të lagështisë në sipërfaqen e brendshme β in, mg / (orë m 2. Pa); në sipërfaqen e jashtme β n, mg / (orë m 2. Pa).
Rezistenca ndaj transferimit të nxehtësisë në sipërfaqet e gardhit në brendësi R në \u003d 1 / α in, m 2. o C / W; në pjesën e jashtme R n \u003d 1 / α n, m 2. o C / W;	Rezistenca ndaj lëshimit të lagështirës në sipërfaqet e gardhit në R e brendshme p. në \u003d 1 / β in, m 2. h. Pa / mg; (2.44) në pjesën e jashtme R p. n \u003d 1 / β n, m 2. h. Pa / mg. (2.45)
Rezistenca totale e transferimit të nxehtësisë së gardhit R o \u003d R në + Σδ / λ + R n, m 2. o C / W	Rezistenca e përgjithshme ndaj depërtimit të avullit të gardhit R rreth. p \u003d R p. në + Σδ / λ + R p. n, m 2. h. Pa / mg (2,46)
Dendësia e fluksit të nxehtësisë përmes gardhit q \u003d (t në -t n) / R o, W / m 2	Dendësia e fluksit të difuzionit të lagështirës nëpër gardh g \u003d (e në -e n) / R o. p, mg / (h. m 2) (2,47)

Sipas kuptimit fizik të tij shtresa e përshkueshmërisë së avullit gardhe - ky është ndryshimi në elasticitetin e avullit të ujit, i cili duhet të krijohet në sipërfaqet e shtresës në mënyrë që një rrjedhë avulli prej 1 mg / orë të shpërndahet në 1 m 2 të zonës së saj.

Rezistenca totale ndaj përshkueshmërisë së avullit të strukturës mbyllëse(gjatë difuzionit të avullit) është shuma e rezistencës ndaj përshkueshmërisë së avullit të të gjitha shtresave të saj dhe rezistencës ndaj shkëmbimit të lagështirës në sipërfaqet e saj, siç vijon nga shprehja (2.43).

Koeficienti i transferimit të lagështisë, si rregull, nuk përdoret në llogaritjet inxhinierike të rezistencës totale ndaj përshkueshmërisë së avullit, në llogaritjet ata përdorin drejtpërdrejt rezistencën ndaj transferimit të lagështisë në sipërfaqe, duke supozuar se vlerat e tyre janë të barabarta me R p. në = 0,0267 m 2. orë Pa / mg, R p. n, \u003d 0,0052 m 2. orë Pa / mg.

Elasticiteti i avullit të ujit që shpërndahet nëpër gardh, ndërsa kalon nëpër trashësinë e tij, do të ndryshojë midis vlerave të e dhe e n. Për të gjetur presionin e pjesshëm të avullit të ujit e x në çdo seksion të gardhit (Fig. 9), përdorni një formulë të ngjashme me formulën (2.30) për të përcaktuar shpërndarjen e temperaturës në seksionin e gardhit:

Ku R p. në-x, R p. n-x- rezistenca ndaj përshkueshmërisë së avullit, nga pika x në ajrin e brendshëm dhe të jashtëm, përkatësisht, m ​​2.h.Pa / mg.

Fig.9. Shpërndarja e presionit të pjesshëm dhe presionit të ngopjes së avullit të ujit në seksionin e gardhit

Pyetje për vetëkontroll.

1. Shkaqet e humbjes së lagështirës në sipërfaqe ose në trashësinë e gardhit.

2. Pasojat negative të humbjes së lagështirës në sipërfaqe ose në trashësinë e gardhit.

3. Cili është ndryshimi midis materialeve ndërtimore hidrofile dhe hidrofobeve?

4. Cila është struktura e shumicës së materialeve të ndërtimit?

5. Cilat janë tre llojet e lidhjes së lagështisë me një material ndërtimi nga natyra e energjisë lidhëse dhe madhësia e nivelit të energjisë a dini?

6. Çfarë është ajri i lagësht?

7. Sa është presioni i pjesshëm i avullit të ujit në ajrin e lagësht?

8. Nga se përbëhet presioni barometrik i ajrit të lagësht?

9. Çfarë është lagështia relative?

10. Çfarë lloj ajri quhet avujt e ujit të ngopur?

11. Cila temperaturë quhet pika e vesës?

12. Cilat janë kushtet për mungesën e kondensatës në çdo pikë të seksionit të mbështjellësit të ndërtesës?

13. Si përcaktohet përmbajtja e lagështisë në peshë të një materiali?

14. Si përcaktohet përmbajtja vëllimore e lagështisë së një materiali?

15. Sa është përmbajtja ekuilibër e lagështisë së një materiali?

16. Çfarë është sorbimi dhe desorbimi? *

17. Cili është manifestimi i histerezës së sorbimit?

18. Cili është potenciali për transferimin e avullit të ujit në mbështjelljet e ndërtesave?

19. Çfarë është difuzioni i avullit nëpër gardh?

20. Çka është përshkueshmëria e avullit?

21. Çka është përshkueshmëria e avullit?

22. Sa është sasiorisht e barabartë me përshkueshmërinë e avullit të materialit μ?

23. Çka është barriera e avullit?

24. Kuptimi fizik i rezistencës ndaj avullpërshkueshmërisë së një shtrese?

25. Sa është rezistenca totale ndaj përshkueshmërisë së avujve të mbështjellësit të ndërtesës?

26. Shkruani formulën për rezistencën totale ndaj përshkueshmërisë së avullit të gardhit.

27. Si të përcaktohet presioni i pjesshëm i avullit të ujit në ajër në një temperaturë të njohur t in dhe lagështi relative φ in?

28. Nga se përcaktohet presioni i avullit të ujit të ngopur?

29. Vizatoni një pamje cilësore të shpërndarjes së presionit të pjesshëm të avullit të ujit në një mur me dy shtresa në presione të njohura në mjedisin e in dhe e n, nëse μ 1 > μ 2.

30. Vizatoni një pamje cilësore të shpërndarjes së presionit të pjesshëm të avullit të ujit në një mur me dy shtresa në presione të njohura në mjedisin e në dhe e n, nëse μ 1

31. Shkruani një formulë për përcaktimin e presionit të pjesshëm të avullit të ujit në sipërfaqen e brendshme të një muri me dy shtresa e ext. pov në presione të njohura në media e in dhe e n, trashësitë e shtresave δ 1 dhe δ 2, përshkueshmëria e avullit μ 1 dhe μ 2.

32. Shkruani një formulë për përcaktimin e presionit të pjesshëm të avullit të ujit në sipërfaqen e jashtme të një muri me dy shtresa e n. pov në presione të njohura në media e in dhe e n, trashësitë e shtresave δ 1 dhe δ 2, përshkueshmëria e avullit μ 1 dhe μ 2.

33. Shkruani një formulë për përcaktimin e presionit të pjesshëm të avullit të ujit ndërmjet shtresave të një muri me dy shtresa e në presionet e njohura në mjediset e in dhe e n, trashësitë e shtresave δ 1 dhe δ 2, përshkueshmëria e avullit μ 1 dhe μ 2.

34. Shkruani një formulë për përcaktimin e presionit të pjesshëm të avullit të ujit e x në çdo seksion të një muri shumështresor me presione të njohura në media e in dhe e n, trashësitë e shtresave δ i , përshkueshmëria e avullit μ i .

2.3 Përshkueshmëria nga ajri i mbylljeve të jashtme

2.3.1 Bazat

frymëmarrje quhet vetia e materialeve të ndërtimit dhe strukturave mbyllëse për të lejuar që ajri të rrjedhë nëpër to, frymëmarrje merrni parasysh edhe konsumin e ajrit në kg, i cili kalon në 1m 2 të gardhit në orë G, kg / (m 2. h).

frymëmarrje Nëpërmjet gardheve quhet procesi i depërtimit të ajrit përmes rrjedhjeve të tyre. Depërtimi i ajrit nga jashtë në brendësi quhet infiltrimi, dhe nga dhoma në pjesën e jashtme - eksfiltrimit.

Ekzistojnë dy lloje të rrjedhjeve përmes të cilave filtrimi i ajrit: poret e materialeve të ndërtimit Dhe përmes lojërave elektronike. Boshllëqet formojnë nyjet e paneleve të murit, boshllëqet në kornizat e dritareve dhe në vendet ku dritarja ngjitet me kornizën e dritares, etj. Përveç përmes filtrim tërthor, në të cilën ajri kalon përmes gardhit në drejtim. pingul me sipërfaqen e gardhit, ekziston, sipas terminologjisë së R.E. Briling, dy lloje të tjera të filtrimit - gjatësore dhe të brendshme.

Në përgjithësi, të gjitha mbylljet e jashtme kanë përshkueshmëri ajri, por vetëm depërtimi përmes dritareve, dyerve të ballkonit dhe dritareve me xham me njolla zakonisht merret parasysh në llogaritjen e humbjes së nxehtësisë. Normat e densitetit të gardheve të mbetura përjashtojnë mundësinë e përshkueshmërisë përmes ajrit, gjë që ndikon ndjeshëm në ekuilibrin e nxehtësisë së dhomës.

Siç është përmendur tashmë në Kapitullin 2, një shtresë e dendur është bërë nga brenda për të penguar avujt strukturat mbyllëse. Kjo shtresë është zakonisht mjaftueshëm hermetike për filtrim tërthor. Megjithatë, nëse shtresa e fasadës nuk është e dendur nga jashtë, mund të ndodhë filtrim gjatësor, që do të thotë se, nën ndikimin e erës, ajri i jashtëm i ftohtë kalon në mbështjellësin e ndërtesës dhe del nga ajo diku tjetër. Kjo shkakton humbje shtesë të nxehtësisë.

Në muret e jashtme moderne me një fasadë të ajrosur në shtresa leshi mineral, shkumë polistireni ose materiale të tjera të shkumëzuara, mund të vërehet filtrim gjatësor, i cili redukton në nivel lokal rezistencën e reduktuar të këtyre strukturave për shkak të largimit të nxehtësisë nga ajri i filtruar në atmosferë.

Edhe nëse sigurohet mbrojtje e mirë kundër depërtimit të ajrit në të dy anët e strukturës mbyllëse dhe shtresat e brendshme janë bërë nga materiale që marrin frymë, lëvizja e ajrit brenda strukturës mund të ndodhë për shkak të ndryshimit të temperaturës në trashësinë e gardhit, ngjashëm me lëvizjen. e ajrit në hapësira të mbyllura ajrore. Megjithatë, filtrimi i brendshëm në përgjithësi nuk rrit ndjeshëm koeficientin e transferimit të nxehtësisë së një gardh.

Infiltrimi dhe eksfiltrimi dhe, në përgjithësi, çdo filtrim ajri lindin nën ndikimin e presioni total i ajrit bie ∆ P, Pa, nga anët e ndryshme të gardhit.

Kjo eshte, potenciali i transportit ajror përmes materialeve dhe strukturave mbyllëse është diferenca në presionin e ajrit nga brenda dhe jashtë ndërtesës. Shpjegohet, së pari, nga dendësia e ndryshme e ajrit të ftohtë të jashtëm dhe ajrit të ngrohtë të brendshëm - komponent gravitacional dhe, së dyti, nga veprimi i erës, i cili krijon një presion shtesë pozitiv në rrjedhën që vjen nga ana e erës dhe rrallim nga ana e erës - komponenti i erës.

2.3.2 Dallimi i presionit në sipërfaqet e jashtme dhe të brendshme të gardheve

Dihet se në një kolonë gazi statike presioni i gravitetit e ndryshueshme në lartësi.

presioni i gravitetit R gr, Pa, në çdo pikë të ajrit të jashtëm në një lartësi h nga sipërfaqja e tokës,

(2.49)

Ku R atm-presioni atmosferik në nivelin e referencës zero, Pa;

g- nxitimi i rënies së lirë, m/s 2;

ρ n- dendësia e ajrit të jashtëm, kg/m 3 .

Presioni i erës P era, Pa, në varësi të drejtimit të erës në sipërfaqe të ndryshme të ndërtesës do të jetë i ndryshëm, gjë që merret parasysh në llogaritjet nga koeficienti aerodinamik C, duke treguar se çfarë përqindje e presionit dinamik të erës është presioni statik. në fasadat e era, anësore dhe të pjerrëta.

Presioni i tepërt statik i erës në ndërtesë është proporcional me presionin dinamik të erës ρ n.v2/2 me shpejtësinë e tij v, Znj.

Shpejtësia e erës matet në stacionet e motit në një lartësi prej 10 m nga toka në një zonë të hapur.

Në ndërtesa dhe lartësi, shpejtësia e erës ndryshon. Për të marrë parasysh ndryshimin e shpejtësisë së erës në lloje të ndryshme të terrenit dhe në lartësi të ndryshme, zbatohet një koeficient. k dyn, vlerat e të cilave rregullohen nga SNiP 2.01.07-85 *. Koeficient k dyn, duke marrë parasysh ndryshimin e presionit të erës me lartësinë h, aty paraqitet në varësi të llojit të terrenit. Llojet e mëposhtme të terrenit pranohen:

A - brigjet e hapura të deteve, liqeneve dhe rezervuarëve, shkretëtirave, stepave, stepave pyjore, tundrës;

B - zonat urbane, pyjet dhe zonat e tjera të mbuluara në mënyrë të barabartë me pengesa më të larta se 10 m;

C - zonat urbane me ndërtesa mbi 25 m të larta.

Një strukturë konsiderohet të jetë e vendosur në një lokalitet të këtij lloji nëse ky lokalitet ruhet në anën e erës të strukturës në një distancë prej 30h - me lartësi strukturë h deri në 60 m dhe 2 km - me lartësi më të madhe.

Në përputhje me sa më sipër, presioni i erës në çdo fasadë është

(2.50)

Ku r n- dendësia e ajrit të jashtëm, kg/m 3;

v- shpejtësia e erës, m/s;

c - koeficienti aerodinamik në fasadën e llogaritur;

k dyn- koeficienti për marrjen parasysh të ndryshimeve në presionin e shpejtësisë së erës në varësi të lartësisë së ndërtesës, marrë sipas .

Sipas SNiP 2.01.07-85* për shumicën e ndërtesave, vlera e koeficientit aerodinamik në anën e erës është e barabartë me c n=0,8, dhe në lee - c h= - 0,6.

Meqenëse graviteti dhe presionet e erës janë të pavarura nga njëra-tjetra, për të gjetur presionin total të ajrit të jashtëm R Nar në ndërtesë, ato janë palosur:

Për presionin zero të kushtëzuar R kond., Pa, me sugjerim të V.P. Titov, presioni absolut në anën e plumbit të ndërtesës merret në nivelin e elementit të ndërtesës më të largët nga sipërfaqja e tokës përmes të cilit mund të lëvizë ajri (dritarja e sipërme e fasadës së plumbit, boshti i shkarkimit në çati) .

Ku c s- koeficienti aerodinamik që korrespondon me anën e pjerrët të ndërtesës;

H- lartësia e ndërtesës ose lartësia mbi tokë e elementit të sipërm përmes të cilit është e mundur lëvizja e ajrit, m.

Pastaj mbipresioni total R n, Pa, i formuar në ajrin e jashtëm në një pikë në lartësinë h të ndërtesës, përcaktohet me formulën:

Figura 10 tregon diagramet e gravitacionit R gr, dhe presionet e erës Р të erës dhe niveli në të cilin presioni zero i kushtëzuar pranohet Р arb.

Çdo dhomë krijon presionin e saj total të tepërt të brendshëm, që është shuma e presionit të formuar nga presionet e ndryshme në fasadat e ndërtesës Р в, Pa dhe presioni gravitacional R gr, në, Pa.

Meqenëse temperatura e ajrit në të gjitha dhomat në ndërtesë është afërsisht e njëjtë, presioni i brendshëm gravitacional varet vetëm nga lartësia e qendrës së dhomës h:

(2.54)

Ku r në- dendësia e ajrit të brendshëm, kg/m 3 .

Fig.10. Formimi i rrymave të ajrit në ndërtesë shumëkatëshe me ajrim natyral

Për thjeshtësi të llogaritjeve, presioni i brendshëm gravitacional zakonisht i referohet presionit të jashtëm me një shenjë minus.

(2.55)

Kjo heq komponentin gravitacional të ndryshueshëm jashtë ndërtesës, dhe për këtë arsye presioni total në çdo dhomë bëhet konstant përgjatë lartësisë së saj.

Dendësia e ajrit ρ, kg/m 3, mund të përcaktohet me formulën e mëposhtme nga (2.33):

ku t është temperatura e ajrit.

Vlerat e mbipresionit total të brendshëm P në për dhoma të orientuara në mënyrë të barabartë të një kati mund të ndryshojnë për shkak të faktit se për secilën dhomë formohet vlera e saj e presionit të brendshëm. Përcaktimi i presioneve të brendshme në ambiente është detyrë e një llogaritjeje të plotë të regjimit ajror të ndërtesës, i cili është mjaft i mundimshëm. Por për të thjeshtuar llogaritjen, presioni i brendshëm P në zakonisht barazohet me presionin në shkallë.

Ka metoda të thjeshtuara për llogaritjen e presionit të brendshëm në një ndërtesë. Llogaritja më e zakonshme është e vlefshme për ndërtesat me dritare të shpërndara në mënyrë të barabartë në fasada, kur presioni i brendshëm konstant me kusht në ndërtesë merret si gjysma e presionit të erës dhe gravitacionit sipas shprehjes.

Metoda e dytë, më e rëndë e llogaritjes së vlerës së P në, Pa, e propozuar në , ndryshon nga e para në atë që presioni i erës është mesatarisht në zonat e fasadave. Shprehja për presionin e brendshëm, kur një nga fasadat konsiderohet si e erës, merr formën:

ku c n,c b,c s- koeficientët aerodinamikë në fasadat e erës, anësore dhe të pjerrëta;

A n, A b, A h- sipërfaqet e dritareve dhe dritareve me xham të njomur në fasadat e erës, anësore dhe të pjerrëta, m 2.

Gjatë llogaritjes së humbjes së nxehtësisë, merret parasysh se çdo fasadë mund të jetë e drejtuar nga era. Vini re se presioni i brendshëm Gjilpere, marrë sipas (2.58), është i ndryshëm për çdo fasadë. Ky ndryshim është sa më i dukshëm, aq më shumë ndryshon dendësia e dritareve dhe dritareve me njolla në fasada të ndryshme. Për ndërtesat me një shpërndarje uniforme të dritareve përgjatë fasadave, vlera Gjilpere, i afrohet atij të marrë nga (2.57). Pra, përdorimi i formulës (2.58) për llogaritjen e presionit të brendshëm justifikohet në rastet kur shpërndarja e hapjeve të dritës përgjatë fasadave është qartësisht e pabarabartë ose kur ndërtesa në fjalë është ngjitur me atë fqinje, ose një fasadë ose një pjesë e saj. nuk ka fare dritare.

Dallimi midis presioneve të jashtme dhe të brendshme në anët e kundërta të gardhit në fasadën e erës në çdo lartësi h duke marrë parasysh formulën (2.55) është e barabartë me:

Diferenca e presionit ∆P për dritaret e së njëjtës fasadë të kateve të ndryshme do të ndryshojnë vetëm në vlerën e presionit gravitacional (termi i parë), në varësi të ndryshimit H-h shenjat e pikës së sipërme të ndërtesës, të marra si zero referuese, dhe qendra e dritares në fjalë. Figura 13 tregon modelin e shpërndarjes së rrjedhës në një ndërtesë me ventilim të balancuar

2.3.3 Përshkueshmëria nga ajri i materialeve të ndërtimit

Materialet e ndërtimit në pjesën më të madhe janë trupa porozë. Madhësia dhe struktura e poreve në materiale të ndryshme nuk është e njëjtë, prandaj, përshkueshmëria e ajrit të materialeve, në varësi të ndryshimit të presionit, manifestohet në mënyra të ndryshme.

Figura 11 tregon një pamje cilësore të varësisë së përshkueshmërisë së ajrit G nga diferenca e presionit ΔР për materiale ndërtimi, dhënë nga K.F. Fokin.

Fig.11. Efekti i porozitetit të materialit në përshkueshmërinë e tij nga ajri.1 - materiale me porozitet uniform (si p.sh. betoni i shkumëzuar); 2 - materiale me pore madhësive të ndryshme(lloji i mbushjes); 3 - materiale të pakta të përshkueshme nga ajri (si druri, llaç çimentoje), 4 - materiale të lagura.

Vijë e drejtë nga 0 në pikë A në kurbë 1 tregon lëvizjen laminare të ajrit nëpër poret e materialit me porozitet uniform në vlera të vogla të diferencës së presionit. Mbi këtë pikë, lëvizja e turbullt ndodh në pjesën e lakuar. Në materialet me madhësi të ndryshme pore, lëvizja e ajrit është e turbullt edhe me një diferencë të vogël presioni, gjë që mund të shihet nga lakimi i linjës 2. Në materialet me përshkueshmëri të ulët të ajrit, përkundrazi, lëvizja e ajrit nëpër pore është e rrafshët. në diferenca mjaft të mëdha presioni, pra varësia G nga ΔР lineare për çdo ndryshim presioni (rreshti 3). Në materialet e lagështa (lakorja 4) në të ulët ΔР, më pak se një diferencë e caktuar minimale e presionit ΔP min, nuk ka përshkueshmëri ajri dhe vetëm kur kjo vlerë tejkalohet, kur diferenca e presionit është e mjaftueshme për të kapërcyer forcat e tensionit sipërfaqësor të ujit që përmbahet në poret e materialit, ndodh lëvizja e ajrit. Sa më e lartë të jetë përmbajtja e lagështisë së materialit, aq më e madhe është vlera ΔP min.

Me lëvizjen laminare të ajrit në poret e materialit, varësia është e vlefshme

ku G është përshkueshmëria e ajrit të gardhit ose shtresës së materialit, kg / (m 2. h);

i- koeficienti i përshkueshmërisë së ajrit të materialit, kg / (m. Pa. h);

δ - trashësia e shtresës materiale, m.

Koeficienti i përshkueshmërisë së ajrit të materialit i ngjashëm me koeficientin e përçueshmërisë termike dhe tregon shkallën e përshkueshmërisë së ajrit të materialit, numerikisht e barabartë me rrjedhën e ajrit në kg që kalon nëpër 1 m 2 të një zone pingul me drejtimin e rrjedhës, në një gradient presioni prej 1 Pa / m .

Vlerat e koeficientit të përshkueshmërisë së ajrit për materiale të ndryshme ndërtimi ndryshojnë ndjeshëm nga njëra-tjetra.

Për shembull, për lesh mineral i ≈ 0,044 kg / (m. Pa. h), për beton shkumë jo të autoklavuar i ≈ 5,3,10 - 4 kg / (m. Pa. h), për beton të ngurtë i ≈ 5,1,10 - 6 kg / (m. Pa. h),

Me lëvizjen e ajrit të turbullt në formulën (2.60) duhet të zëvendësohet ΔР në ΔРn. Në të njëjtën kohë, eksponenti n varion brenda 0.5 - 1. Megjithatë, në praktikë, formula (2.60) përdoret edhe për regjimin e turbullt të rrjedhjes së ajrit në poret e materialit.

Në literaturën moderne rregullatore, koncepti i koeficientit të përshkueshmërisë së ajrit nuk përdoret. Materialet dhe dizajnet karakterizohen frymëmarrjeR dhe, kg / (m. h). në një ndryshim presioni në anët e ndryshme ∆Р o = 10 Pa, i cili, me lëvizjen laminare të ajrit, gjendet me formulën:

ku G është ajrosja e një shtrese materiali ose strukture, kg / (m 2. h).

Rezistenca ndaj depërtimit të ajrit të gardheve në dimensionin e saj nuk përmban dimensionin e potencialit të transferimit të ajrit - presionin. Kjo situatë u krijua për faktin se në dokumentet rregullatore, duke e ndarë diferencën aktuale të presionit ∆P me vlerën standarde të presionit ∆P o =10 Pa, rezistenca e përshkueshmërisë së ajrit reduktohet në një diferencë presioni ∆P o = 10 Pa.

Janë dhënë vlerat frymëmarrje për shtresat e disa materialeve dhe strukturave.

Për dritaret, në rrjedhjet e të cilave lëvizja e ajrit ndodh në mënyrë të përzier, rezistenca ndaj depërtimit të ajrit , kg / (m. h), përcaktohet nga shprehja:

, (2.62)

Pyetje për vetëkontroll

1. Cila është ajrosja e materialit dhe gardhit?

2. Çfarë është frymëmarrje?

3. Çfarë është infiltrimi?

4. Çfarë është eksfiltrimi?

5. Cila karakteristikë sasiore e procesit të përshkueshmërisë së ajrit quhet përshkueshmëria e ajrit?

6. Nëpër cilat dy lloje rrjedhjesh filtrohet ajri në gardhe?

7. Cilat janë tre llojet e filtrimit, sipas terminologjisë së R.E. Brilinga?

8. Cili është potenciali i frymëmarrjes?

9. Cilat dy natyra formojnë ndryshimin e presionit në anët e kundërta të gardhit?

10. Sa është koeficienti i përshkueshmërisë nga ajri i materialit?

11. Sa është përshkueshmëria nga ajri i mbështjellësit të ndërtesës?

12. Shkruani një formulë për përcaktimin e rezistencës ndaj depërtimit të ajrit gjatë lëvizjes laminare të ajrit nëpër poret e materialeve të ndërtimit.

13. Shkruani një formulë për përcaktimin e përshkueshmërisë së ajrit të dritares.

Dhe në disa raste me ajër të kondicionuar.

Pajisja e sistemit të ngrohjes qendrore siguron ruajtjen e temperaturave të nevojshme të ajrit në ambiente dhe rrit nivelin e rehatisë.

Deri më sot, është e pamundur të imagjinohet një shtëpi që nuk është e pajisur me një sistem ngrohjeje. Sistemi i ngrohjes është një komponent i domosdoshëm i një jete komode.

Në këtë projekt kursi është llogaritur sistemi i ngrohjes së një ndërtese publike. Kangjellat jane te izoluara. Sistemi i ngrohjes është projektuar në përputhje me SNiP dhe GOST aktuale, duke marrë parasysh kërkesat e ligjit për kursimin e energjisë. Është zhvilluar një njësi komerciale e matjes së nxehtësisë dhe është parashikuar instalimi i valvulave mbyllëse dhe kontrolluese.

Përcaktimi i koeficientit të transferimit të nxehtësisë së strukturave mbyllëse.

Përcaktimi i koeficientit të transferimit të nxehtësisë së murit të jashtëm.

Të dhënat fillestare:

Zona e ndertimit - Vladimir;

Temperatura e vlerësuar e ajrit të brendshëm nuancë= 16oС;

Lagështia në dhomë - normale.

Zona e lagështisë sipas Shtojcës 1* SNiP II-3-79* - kushte të lagështa, funksionimi sipas Shtojcës 2 me lagështi normale - parametri B.

Ndërtimi i murit:

1. Llaç çimento-rërë: δ1= 0,02 m;

λ λ1 = 93W/m оС;

2. Dyshekë leshi mineral: δ2 = ? m; γ2= 75 kg/m3; λ2 = 0,064, W/m oC;

3. Betoni qelizor: δ3 =0,24; γ3= 1000kg/m3; λ3 = 0,47, W/mоС;

4. Tretësira komplekse: δ4 = 0,02 m; λ4 = 0,87 W/m oC.

Koeficienti i përçueshmërisë termike, λ, përcaktohet në varësi të densitetit të materialit, γ dhe kushteve të funksionimit (parametri B, Shtojca 3* e SNiP II-3-79*).

αint = 8,7 W/m2°C

αext = 23 W/m2°C

Sekuenca e llogaritjes.

1. Përcaktimi i shkallës-ditës së periudhës së ngrohjes:

Dd \u003d (ngjyrë - tht) Zht \u003d (16-(-3,5)) 213 \u003d 4153,5 °C ditë.

2. Përcaktimi i vlerës së normalizuar të rezistencës së transferimit të nxehtësisë sipas tab. 4. SNiP:

Rreg = a Dd + b = 0,0003 4153,5+1,6=2,8

3. Përcaktimi i rezistencës totale termike:

4. Në bazë të kushteve termike, ku R0 ≥ Rreg, barazojmë R0 me Rreg:

2,8 = m2 °C/W

5. Përcaktimi i trashësisë së shtresës izoluese:

δ2 \u003d (2,8-0,71) 0,064 \u003d 0,133 m.

6. Përcaktimi i rezistencës termike totale, duke marrë parasysh δ2

7. Kontrollimi i kushteve termike: R0 ≥ Rreg.

2.9 > 2.8 => kushti plotësohet.

8. Koeficienti i transferimit të nxehtësisë së dyshemesë së papafingo:

K=

Përcaktimi i koeficientit të transferimit të nxehtësisë së një dyshemeje jo papafingo.

Dizajni i kopertinës:

1. 4 shtresa materiali për mbulim: δ1=0,25 m; λ1=0,17 W/m оС;

2. Mallë e çimentos: δ2= 0,02 m; γ2= 1800 kg/m3; λ 2 \u003d 0,93 W / m ° C;

3. Pllakat e leshit mineral: δ3 = ? m; γ3= 200 kg/m3; λ3 = 0,076 W/m оС;

4. Mallë e çimentos: δ4= 0,02 m; γ4= 1800 kg/m3; λ 4 \u003d 0,93 W / m ° C;

5. pllakë betoni të armuar: δ5 = 0,22 m; γ5= 2500 kg/m3; λ5 = 2,04 W/m oC.

Ne gjejmë të dhëna për llogaritjen:

nuancë= 16 °C;

teksti= - 28 °C;

zht= 213 ditë;

tht= -3,5 оС;

α ndër= 8,7 W/m2 °C; ,

α ext= 23 W/m2 °C;

Sekuenca e llogaritjes:

1. Përcaktoni shkallën-ditën e periudhës së ngrohjes:

Dd = (tint - tht) . zht \u003d (16 - (- 3,5)) 213 \u003d 4153,5 °C ditë.

2. Sipas tabelës 1 * ne përcaktojmë rezistencën e kërkuar termike:

Rreq=a Dd+b=0,0003 4153,5 +1,6=2,8 m2 oC/W

3. Përcaktoni rezistencën totale termike:

4. Në bazë të kushteve termike, ku Ro ≥ Rreq, barazojmë

5. Gjeni trashësinë e shtresës izoluese:

δ3 \u003d (2,8 - 0,71) 0,076 \u003d 0,158m;

6. Përcaktoni rezistencën termike totale, duke marrë parasysh δ3:

;

7. Kontrollimi i gjendjes termike: R0 ≥ Rreq

2,78 ≥ 2,8 => kushti i plotësuar;

8. Koeficienti i transferimit të nxehtësisë:

.

Përcaktimi i koeficientit të transferimit të nxehtësisë së derës së jashtme.

1. Përcaktoni rezistencën e kërkuar termike të murit të jashtëm sipas formulës:

2. Rezistenca e kërkuar termike e derës së jashtme:

R0dv =0,6 · Rreq.rr.=0,6 · 2,8 \u003d 1,68 m2 ° C / W,

3. Koeficienti i transferimit të nxehtësisë së derës:

.

Rezultatet e llogaritjes janë përmbledhur në tabelën 1.1.

Tabela përmbledhëse e koeficientëve të transferimit të nxehtësisë së gardheve.

Tabela 1.1.

	Emri i gardhit	m2oS/W	W/m2oS
	muri i jashtëm
	Dyshemeja pa çati
	dera e jashtme
	Vrima e dritares
	Kati në zonën I përdhese

3.1.4 Përzgjedhja dhe arsyetimi i sistemit të miratuar të ngrohjes.

Meqenëse kemi një ndërtesë dykatëshe prodhimi pa bodrum dhe pa papafingo, zgjedhim një sistem ngrohjeje me dy tuba me instalime elektrike më të ulëta. Me një sistem ngrohjeje me dy tuba me instalime elektrike më të ulëta, linjat e furnizimit dhe kthimit kalojnë në dysheme ose mbi dyshemenë e dyshemesë, dhe ftohësi hyn në mënyrë të pavarur në secilin radiator. Për të hequr ajrin nga sistemi, valvulat e rrjedhjes së ajrit duhet të instalohen në radiatorët e sipërm. Përparësitë e këtij lloji të instalimeve elektrike përfshijnë rregullimin e mirë të sistemit, aftësinë për të fikur çdo pajisje ngrohjeje, aftësinë për të lidhur sistemin gjatë ndërtimit të ndërtesës, mungesën e pajisjeve ngrohëse të tejkaluara, si dhe mungesën e ngritësve dhe furnizimit. linjat.

3.1.5 Formulat bazë të llogaritjes për llogaritjen hidraulike të sistemit të ngrohjes.

1) Presioni i qarkullimit të projektimit llogaritet duke përdorur formulën:

ΔРR=100 · Lck+B· 3 · hkjo· nkjo(tG-tO);

Lck është gjatësia e unazës së qarkullimit.

B është një faktor korrigjues që merr parasysh vlerën e presionit të qarkullimit natyror gjatë periudhës së mbajtjes së presionit hidraulik të llogaritur në sistem. Pranohet B=1- për sistemet e pompimit me një tub dhe B=0.4- për sistemet me dy tuba.

het - lartësia e dyshemesë.

neto - numri i kateve

2) Humbja specifike e presionit për shkak të fërkimit për 1 m tub përcaktohet nga formula:

;

3) Konsumi i ujit në vend përcaktohet me formulën:

;

β1 dhe β2 janë koeficientët për marrjen parasysh të fluksit shtesë të nxehtësisë kur rrumbullakoset mbi vlerën e llogaritur.

4) Humbja e presionit në unazën kryesore të qarkullimit përcaktohet nga formula:

ΔР=∑(Rl+z);

Rl - humbja totale e presionit në seksionin përgjatë gjatësisë.

z – humbjet e presionit për shkak të rezistencave lokale.

5) Humbja e presionit në unazën kryesore të qarkullimit duhet të jetë më e vogël se presioni i llogaritur i qarkullimit me 15%