11.Теплоустойчивость ограждений

Теплоустойчивость ограждения - свойство ограждения сохранять относительное постоянство температуры при периодическом изменении тепловых воздействий со стороны наружной и внутренней сред помещения. Во-первых, рассматривается сквозное проникание тепловой (температурной) волны от наружной среды к внутренней поверхности конструкции. Теплоустойчивость ограждения в данном случае проявляется в том, что по мере прохождения волны амплитуды колебаний температуры и теплового потока уменьшаются, а фазовые углы гармоник все более увеличиваются, то есть колебания температуры в каждом последующем по ходу волны сечении отстают во времени от колебаний в предыдущем. Характеристиками этого процесса являются затухание и запаздывание во времени тепловой волны. Чем они больше тем меньше колебания температуры и теплового потока на внутренней поверхности ограждения.

При конструировании наружного ограждения предусмотрена проверка его теплоустойчивости по отношению к сквозному прониканию наружных тепловых воздействий в расчетных условиях теплового периода, когда предполагаются установившиеся на длительное время ясные безоблачные дни. Расчетной кривой изменения наружной температуры является правильное гармоническое колебание условной температуры наружной среды с амплитудой, определяемой как сумма амплитуд температуры наружного воздуха и эквивалентной температуры солнечного облучения. При этом в качестве амплитуды температуры наружного воздуха принимают половину максимального суточного размаха температуры в июле, а амплитуду эквивалентной температуры солнечного облучения рассчитывают исходя из разности максимального и среднего значений суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации, приходящейся в июле на вертикальное ограждение западной ориентации (для стен) или на горизонтальное ограждение (для покрытий).

В районах со среднемесячной температурой июля 21 С и выше в жилых домах, лечебных и детских дошкольных учреждениях, домах для престарелых и инвалидов, в производственных зданиях, где должны соблюдаться оптимальные нормы температуры и относительной влажности воздуха, амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности (наружных стен с тепловой инерцией ограждения D < 4 и покрытий с D < 5) не должна превышать нормативную, иметь максимальное значение 2,5°С и уменьшаться для районов со средней температурой июля более 21 С.

Оценка теплоустойчивости по отношению к сквозному прониканию тепловых волн важна также для определения тепловой нагрузки на системы вентиляции и кондиционирования воздуха за счет теплопередачи суточных колебаний температуры наружного воздуха и интенсивности солнечного облучения наружной поверхности ограждения. Учет теплоустойчивости позволяет сделать расчет нестационарного теплового режима ограждения и обоснованно снизить расчетную нагрузку по сравнению с полученной из расчета теплопередачи стационарной при максимальных, за сутки значениях температуры наружного воздуха и интенсивности солнечной радиации.

При тепловых воздействиях, направленных из помещения, интерес представляет колебание температуры на внутренние поверхности стенки. Таким образом по отношению к внутренним воздействиям проявляется в том, что при гармоничных поступлениях теплового потока на поверхность ограждения температуpa этой поверхности изменяется также гармонически, но с некоторым отставанием от гармоники теплового потока. Половину периода теплота передается от нагретой поверхности в глубь ограждения, то есть аккумулируется им, а вторую половину поверхность отдает аккумулированную теплоту. Характеристикой теплоустойчивости ограждения в этом процессе является коэффициент теплоусвоения поверхности ограждения У. Чем больше коэффициент теплоусвоения У, тем меньше колебания температуры на его внутренней поверхности.