7.1. Элементы строительной теплотехники

Оптимальный микроклимат, т. е. оптимальное состояние воздушной среды помещений по параметрам температуры, влажности и чистоты, обеспечивается комплексом мер: расположением здания в застройке, его объемно-планировочным решением в соответствии с природно-климатическими условиями строительства, избранной системой искусственной климатизации помещений (отопления, вентиляции, кондиционирования внутреннего воздуха) и выбором конструкций наружных ограждений, обеспечивающих необходимую теплозащиту помещений. Последняя задача решается методами строительной теплотехники, которая базируется на общей теории теплообменных и массообменных процессов.

Основными теплотехническими требованиями, предъявляемыми к наружным ограждающим конструкциям зданий, являются:

– достаточные теплозащитные свойства, предохраняющие помещения от потери тепла в холодное время года и защищающие их от перегрева солнцем в летнее время;

– обеспечение на внутренних поверхностях наружных ограждений (стен, чердачных перекрытий и совмещенных крыш) температуры, незначительно отличающейся от температуры воздуха внутри помещений, чтобы избежать появления на этих поверхностях конденсата;

– допустимый предел воздухопроницаемости наружных стен, выше которого помещения будут охлаждаться, а люди, находящиеся вблизи таких стен, будут ощущать обдувание;

– нормальный влажностный режим самих ограждающих конструкций, так как при повышенной влажности ухудшаются теплозащитные свойства ограждений и снижается их долговечность.

В процессе эксплуатации зданий через наружные ограждающие конструкции происходит теплообмен между внутренним и наружным воздухом. Теплообмен представляет собой совокупность явлений, связанных с распространением тепловой энергии от более нагретых тел к менее нагретым.

Перенос тепла в результате теплообмена от одной более нагретой газообразной среды к другой через разделяющую их стену называют теплопередачей.

При переходе теплового потока через ограждение от внутренней его поверхности к наружной происходит падение температуры, которое вызывается термическим сопротивлением ограждения. Оно зависит от ряда факторов, в основном от материала, из которого выполнено ограждение, и от конструктивного решения ограждения.

Комфорт в помещении зависит от:

– температуры внутреннего воздуха: оптимально 20 °С–22 °С;

– температуры внутренних поверхностей стен, ограждающих помещение: минимум 16 °С– 18°С, в противном случае появляется ощущение сквозняка;

– тепловой инерции (накопление тепла) стен, ограждающих помещения;

– барачного микроклимата: быстрый нагрев, быстрое охлаждение;

– температуры поверхности пола: оптимально 22 °С–24 °С;

– относительной влажности воздуха в помещении:

– нормально 50 %–60 %

– < 40 % – сухость слизистой оболочки

– > 60 % – тепличный климат;

– движение воздуха:

– максимально 0,2 м/с

– > 0,2 м/с – ощущение сквозняка;

– деятельности человека:

– сидячая работа

– подвижная работа.

Расчет ограждений производят по нормам строительной теплотехники (СНиП 23–02–2003 «Тепловая защита зданий», СП 23–101–2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»).