Термозвукоизол
Наш телефон
+7 (495) 767-14-07
 
Главная » ТермоЗвукоИзол — свойства и применение в конструкциях » регулятор теплоаккумулирующих способностей ограждающих конструкций
отправить ссылку другу версия для печати  

Страница на стадии заполнения


Предпосылки

Экономичная теплозащита зданий и сооружений стала в последнее время важнейшей проблемой проектирования и строительства, прямо связанной с состоянием мировой энергетики и экономики. Теплозащита зданий, в которых люди пребывают длительное время, имеет значение как с точки зрения сохранения их здоровья, так и стоимости эксплуатации (экономия энергии) и стоимости строительства зданий. Достаточная теплозащита является предпосылкой для создания здоровых и комфортных условий в помещениях. Подача тепла или, наоборот, охлаждение воздуха способствуют сохранению в помещении комфортных условий. Принято считать, что потребность в тепле и стоимость отопления решающим образом зависят только от теплоизолирующей способности ограждающих конструкций (далее сокращённо «ОК»). При этом считается, что теплозащитная способность ОК определяет величину притока тепла и, прежде всего, температуру поверхностей этих конструкций.

В особенности за это ратуют и с большим энтузиазмом поддерживают компании, «кровно» заинтересованные в наращивании производства и применения традиционных теплоизоляционных материалов.

Однако это не совсем так!

Потребность в тепле и стоимость отопления в не меньшей степени зависят от теплоаккумулирующих способностей, всех окружающих помещение конструкций, в т.ч. и ОК.

Далее будут рассмотрены только наружные ограждающие конструкции. При оценке альтернативных решений наружных ОК строители-практики придают величине их теплоаккумулирующих способностей (Q) решающее значение, различая при этом наружную (QH) и внутреннюю (QB) теплоаккумулирующие способности ОК. Всем известна формула (8), определяющая теплоизолирующие способности ОК:

(8) Из этой формулы следует очень простой вывод: чем толще слой ОК (?1, ?2, …,?n) и чем меньше его теплопроводность (?1, ?2, …, ?n), тем больше теплоизолирующая способность (ROК) ОК в целом.

Рассмотрим несколько примеров.

Первый пример. В салоне автомашины, имеющем очень тонкие стенки, в любой мороз при включённой печке за считанные минуты становится тепло. Если же выключить печку, то по прошествии одной – двух минут станет холодно. Конечно, происходит интенсивное излучение тепла и, поэтому КПД печки очень низкий.

Но важно сделать следующие выводы:

  1. Если отопление работает, то в салоне автомашины (назовём его общим, принятым в строительстве названием «помещение») тепло, а если не работает — холодно.
  2. Наружная поверхность помещения представляет собой отполированный до зеркального блеска металл —материал, обладающий очень высокой теплопроводностью.
  3. Теплоизоляция помещения расположена с внутренней стороны ОК.

Второй пример. В помещении, наружные ОК которого состоят из рассчитанных по формуле (8) сэндвичпанелей (например, две тонкие оболочки из 10-ти мм фанеры, между которыми располагается лёгкое, обладающее низкой теплопроводностью заполнение из базальтовых матов БАЗАЛЬТИН® и т.п.) при работающем отоплении почти мгновенно становится тепло. Однако стоит выключить отопление, и температура будет очень быстро снижаться.

Третий пример. Помещение расположено в современном монолитном доме. Наружные стены (ОК) представляют собой, например, заполнение из пенобетонных блоков, покрытых снаружи слоем из плит БАЗАЛЬТИН® и т.п. толщиной 100 мм, поверх которых устроена мембрана1) из материала ТермоЗвукоИзол® и вентилируемая фасадная система. Такое помещение нагревается значительно дольше описанного во втором примере, но зато при выключенном отоплении очень медленно остывает.

1) Примечание: Роль материала ТермоЗвукоИзол® в повышении ROК за счёт уменьшения теплового излучения была подробно изложена в Концепции №1.

Явления, описанные в приведённых примерах, можно объяснить, имея представление об аккумулировании тепла конструкциями. К сожалению, этому вопросу ни в специальной литературе, ни в Интернете не уделено практически никакого внимания.

Одно из объяснений этому умалчиванию — это незаинтересованность компаний, о которой уже сказано... Другое объяснение — отсутствие специалистов в этой области и, возможно, не придание этому вопросу должного внимания органами, заинтересованными в экономии энергии, в т.ч. тепловой.

База

Аккумулирование тепла (Рис. 23) — это понятие, которое распространяется на аккумулирование тепла в теле конструкции при её нагревании. Количество аккумулированного тепла [теплоаккумулирующая способность конструкции (Q, Вт·ч/м2 )] тем больше, чем больше разность (?t) между температурой конструкции (tK) и температурой окружающего ее воздуха (tB), и чем больше удельная теплоемкость (c) и масса конструкции (m). Поскольку для практических целей равенство объемов важно как основа для сравнения, не масса, а толщина конструкции (d) и её плотность (?) становятся расчетными величинами, характеризующими массу конструкции. Теплоаккумулирующая способность конструкции (Q, Вт·ч/м2 ) рассчитывается по формуле (9):

(9)

Природа внутри замкнутой системы «КОНСТРУКЦИЯВОЗДУХ» стремится к равновесию. Вследствие этого более холодная составная часть системы («КОНСТРУКЦИЯ») нагревается до тех пор, пока её температура не станет равной температуре более теплой части системы («ВОЗДУХ»). При этом тепло из воздуха проникает в конструкцию и аккумулируется в ней до тех пор, пока в системе не установится равновесие. Поэтому чем выше температура воздуха, тем большее количество тепла должно быть воспринято конструкцией. Однако если воздух охлаждается ниже температуры конструкции, то аккумулированное в ней тепло перемещается в обратном направлении.

К сожалению, требования к теплоаккумулирующей способности ОК, а также методы ее расчета никакими нормами не регулируются, и этому вопросу, как уже упоминалось, не уделяется должного внимания. В короткой концепции невозможно описать это явление во всех подробностях и вариантах. Поэтому ограничимся лишь изложением сути явления.

Чрезмерное повышение температуры в помещении, например, под воздействием солнечного излучения и охлаждение помещения в ночное время ощущаются как дискомфорт. Причиной обоих явлений служат процессы теплообмена преимущественно через наружные ограждающие конструкции (ОК). Вследствие этого желательно возложить на наружные ОК регулирующую функцию по выравниванию минимальных и максимальных температур. Поэтому в классическом представлении о роли теплоаккумулирующих способностей ОК формулируются следующие требования, предъявляемые к наружным ОК: при охлаждении воздуха в помещении наружные ОК должны отдавать тепло внутреннему воздуху; при нагревании воздуха в помещении наружные ОК должны поглощать излишнее тепло.

Если же рассмотреть такое явление, как аккумулирование тепла наружными ОК в более общем виде, можно сформулировать следующее требование, которому должны отвечать наружные ОК:

Наружные ОК должны регулировать (выравнивать или ускорять) колебания температуры в помещении, а также задерживать передачу тепла в нужную сторону (в холодное время года — в сторону наружного воздуха, в жаркое время года — в сторону помещения).

Рассмотрим следующие варианты помещений в зависимости от условий их эксплуатации.

  • 1. Если требуется, чтобы наружные ОК способствовали выравниванию температуры в помещениях (жилые и общественные помещения, в которых постоянно находятся люди), необходимо:
  • A. Чтобы наружные ОК прежде всего обладали достаточной массой 2) (плотностью и толщиной), как это следует из формулы (9).

2) Примечание: лёгкие наружные ОК, типа конструкций, описанных в первом и втором примерах, не способны аккумулировать тепло, а, следовательно, регулировать температуру в помещении. Они могут лишь изолировать помещение от воздействия на него окружающей среды, да и то, только в том случае, если в помещении есть постоянный источник тепла (отопление) или холода (кондиционер). В противном случае в помещении очень быстро устанавливается температура, соответствующая температуре окружающей среды.

  • B. При обязательном соблюдении условия, изложенного в п. А, слой теплоизоляции с достаточно высоким сопротивлением теплопередаче необходимо устанавливать, как это указано в третьем примере, а именно на наружной стороне ОК (Рис. 24а).
  • 2. Если требуется, чтобы наружные ОК способствовали ускорению повышения температуры в помещении3) , следует на их внутренней стороне устраивать дополнительный слой теплоизоляции с достаточно высоким сопротивлением теплопередаче (Рис. 24б).

3) Примечание: помещения, которые используются лишь периодически и в которых из соображений экономии тепла нецелесообразно постоянно поддерживать комфортную (высокую или низкую) температуру.

Например:

  • салоны автомобилей, пассажирские вагоны, каюты и т.п.;
  • обычные и ИК сауны;
  • строительные жилые вагончики и прочее временное жильё;
  • лекционные, киноконцертные, спортивные, тренировочные и другие залы в нерабочее время;
  • помещения ресторанов, баров, дискотек в нерабочее время и т.п.

Оптимальным материалом для регулирующего слоя является ТермоЗвукоИзол®.

Рис. 23. Диаграмма аккумулирования тепла конструкцией

Рис. 24. Диаграммы распределения теплового потока для наружных ограждающих конструкций (1), имеющих теплоизоляцию: а) – снаружи (2 – БАЗАЛЬТИН®; 3 – ТермоЗвукоИзол®); б) – снаружи (2 – БАЗАЛЬТИН®; 3 – ТермоЗвукоИзол®) и изнутри (3 – регулирующий слой из материала ТермоЗвукоИзол®)

Конструкции и предостережения

В принципиальном плане конструкции с применением дополнительного регулирующего слоя совершенно очевидно можно себе представить, внимательно рассмотрев диаграмму на Рис. 24б.

Однако мы намеренно воздерживаемся от дачи какихлибо рекомендаций, т.к. этот вопрос надо решать в каждом конкретном случае, после проведения тщательных теплотехнических расчётов.

В этой связи полагаем целесообразным сделать следующее предостережение.

«Строить и лечить может каждый». Эта сакраментальная фраза — не пустой звук. Очень многие, в лучшем случае, прочитав пару брошюр из цикла «Строим сами» и построив на своём участке сарай, считают себя «бывалыми строителями» и даже «консультируют». Эта болезнь сродни «бывалым водителям», имеющим стаж вождения 2—3 месяца. Хотим уберечь самонадеянных «строителей» от применения регулирующего теплоизоляционного слоя без консультации специалиста. Если установить неправильно рассчитанный регулирующий слой, можно не только не получить желаемый результат, а, наоборот, испортить хорошую конструкцию.

В то же время, считаем непростительной расточительностью тратить энергию на поддержание комфортной температуры (обогрев или кондиционирование) в помещениях, в которых люди находятся периодически. В особенности, если эти помещения — огромные залы. В случае, если возникла заинтересованность в значительной экономии затрат на отопление или кондиционирование, можно получить квалифицированную консультацию в нашей фирме.


Смотрите также:
Звукоизоляция перегородок - экономный вариант защиты от шумаЗвукоизоляция
Офис в Москве:
109029, г. Москва, ул. Смольная, 24А, +7 (495) 767-14-07

Производство:
Адрес производства Адрес производства
Телефон: Телефоны производства, Телефоны производства
Факс: Телефоны производства
Написать письмо.
Все описанные в настоящем интернет сайте концепции либо являются «ноу-хау» объединения «Корда», либо защищены патентами РФ. Использование их в любом виде допускается только с письменного согласия руководства объединения «Корда».
Патент РФ на полезную модель N57145 - материал ТермоЗвукоИзол® это интересно знать