3. Физико-технические основы проектирования зданий и их ограждающих конструкций

Строительная теплотехника и климатология. Передача тепла через ограждающие конструкции. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Влагопроницаемость и влажностное состояние ограждающих конструкций. Методы расчета влажностного состояния и паропроницаемости ограждений.

Виды передачи тепла в строительных конструкциях Передача тепла в среде происходит при наличии разности температур. Передачу внутренней энергии (теплоты) от теплой (здание) или горячей (оборудование) поверхности конструкций в пространство называют теплообменом, или теплопереносом. Передача теплоты происходит самопроизвольно от одной изотермической поверхности к другой из области повышенных температур в область пониженных. Например, зимой в отапливаемых зданиях теплопередача происходит через наружные ограждения из здания, а летом при сильном нагреве поверхностей стен за счет солнечной радиации – в здание. Различают три вида теплопередачи: теплопроводностью, конвекцией, излучением. Теплопроводность – вид передачи тепла, при котором энергия последовательно передается в твердых телах и жидкостях упругими волнами, а в газах – диффузией атомов или молекул. В металлах энергия передается за счет диффузии электронов. Наиболее полно теплопроводность проявляется в сплошных твердых телах. Конвекция – процесс передачи тепла движущими массами жидкости и газа. Движение это может быть естественным за счет температурного перепада в пределах среды или искусственным, вызванным каким-либо внешним возбуждением, например, работой вентилятора. Тепловое излучение – перенос энергии в газообразной среде или пустоте (вакууме) в виде электромагнитных волн. При взаимном облучении двух поверхностей происходит двойной процесс преобразования энергии. Вначале на поверхности излучающего тела происходит преобразование тепловой энергии в лучистую, а затем лучистой в тепловую на поверхности тела, поглощающего лучистое тепло. Процессы передачи тепла в зданиях и их ограждающих конструкциях связаны со всеми тремя видами теплообмена. При этом в воздушной среде у поверхности ограждений, в воздушных прослойках и пустотах преобладает теплообмен конвекцией и излучением. В твердых материалах конструкций основным видом передачи тепла является теплопроводность.