Определение теплового и влажностного режима вентилируемой воздушной прослойки

· Расчёт проводим для условий зимнего периода.

Определение скорости движения и температуры воздуха в прослойке

• · Чем длиннее (выше) прослойка, тем больше скорость движения воздуха и его расход, а, следовательно, и эффективность выноса влаги. С другой стороны, чем длиннее (выше) прослойка, тем больше вероятность недопустимого влагонакопления в утеплителе и на экране.
• · Расстояние между входными и выходными вентиляционными отверстиями (высоту прослойки) принимаем равным Н = 12 м.
• · Среднюю температуру воздуха в прослойке t₀ предварительно принимаем как

t₀ = 0,8t_ext = 0,8(-9,75) = -7,8 °С.

· Скорость движения воздуха в прослойке при расположении приточных и вытяжных отверстий на одной стороне здания:

м/с.

где — сумма местных аэродинамических сопротивлений течению воздуха на входе, на поворотах и на выходе из прослойки; в зависимости от конструктивного решения фасадной системы = 3…7; принимаем = 6.

• · Площадь сечения прослойки условной шириной b = 1 м и принятой (в табл. 4.1) толщиной = 0,05 м: F = b = 0,05 м².
• · Эквивалентный диаметр воздушной прослойки:

.

· Плотность воздуха в прослойке.

.

· Количество (расход) воздуха, проходящего через прослойку:

.

• · Коэффициент теплоотдачи поверхности воздушной прослойки ₀ предварительно принимаем по п. 9.1.2 СП [3]: ₀ = 10,8 Вт/(м²°С).
• · Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи внутренней части стены:

(м²°С)/Вт,.

K_int = 1/R_0,int = 1/3,67 = 0,273 Вт/(м²°С).

· Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи наружной части стены:

(м²°С)/Вт,.

K_ext = 1/R_0,ext = 1/0,14 = 7,470 Вт/(м²°С).

• · Коэффициенты
• 0,35 120 + 7,198(-8,9) = -64,72 Вт/м²,
• 0,351 + 7,198 = 7,470 Вт/(м²°С).
• · Уточняем среднюю температуру воздуха в прослойке:

°С, где с — удельная теплоёмкость воздуха, с = 1000 Дж/(кг°С).

• · Средняя температура воздуха в прослойке отличается от принятой ранее более чем на 5%, поэтому уточняем расчётные параметры.
• · Скорость движения воздуха в прослойке:

м/с.

· Плотность воздуха в прослойке.

.

· Количество (расход) воздуха, проходящего через прослойку:

.

· Уточняем коэффициент теплоотдачи поверхности воздушной прослойки:

Вт/(м²°С).

· Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи внутренней части стены:

(м²°С)/Вт,.

K_int = 1/R_0,int = 1/3,86 = 0,259 Вт/(м²°С).

· Сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопередачи наружной части стены:

(м²°С)/Вт,.

K_ext = 1/R_0,ext = 1/0,36 = 2,777 Вт/(м²°С).

• · Коэффициенты
• 0,25 920 + 2,777(-9,75) = -21,89 Вт/м²,
• 0,259 + 2,777 = 3,036 Вт/(м²°С).
• · Уточняем среднюю температуру воздуха в прослойке:

°С.

· Уточняем ещё несколько раз среднюю температуру воздуха в прослойке, пока значения на соседних итерациях не будут отличаться более, чем на 5% (табл. 4.3).

Таблица 4.3. Уточнение средней температуры воздух в вентилируемой прослойке.

Расчётные параметры.	Итерации (приближения).
	кг/м3	1,331.	1,337.	1,334.	1,336.	1,335.
v	м/с.	0,56.	0,33.	0,46.	0,41.	0,43.
W	кг/(мc).	0,0372.	0,0220.	0,0305.	0,0273.	0,0284.
	Вт/(м2°С).	3,33.	3,00.	3,21.	3,14.	3,16.
1/0	(м2°С)/Вт.	0,300.	0,333.	0,312.	0,319.	0,316.
R0,int	(м2°С)/Вт.	3,67.	3,91.	3,89.	3,90.	3,89.
Kint	Вт/(м2°С).	0,273.	0,256.	0,257.	0,257.	0,257.
R0,ext	(м2°С)/Вт.	0,14.	0,38.	0,36.	0,37.	0,36.	· Для слоёв с тепловой инерцией Di < 1 коэффициент теплоусвоения наружной поверхности определяется следующим образом: · для первого слоя — по формуле ; · для каждого последующего i-го слоя — по формуле. . где R1, Ri - термические сопротивления соответственно первого и i-го слоев ограждающей конструкции, м2°С/Вт; s1, si - расчётные коэффициенты теплоусвоения материала соответственно первого и i-го слоев, Вт/(м2°С); Y1, Yi-1 — коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности соответственно первого, i-го и (i — 1)-го слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2°С). · Определение коэффициента теплоусвоения внутренней поверхности ограждения при направлении тепловой волны изнутри наружу Yint производится в пределах слоя резких колебаний (для слоя резких колебаний тепловая инерция D = 1). · Если первый (внутренний) слой ограждающей конструкции имеет тепловую инерцию D > 1, то слой резких колебаний лежит в первом слое конструкции, а значит, Yint = s1. · Если для n слоёв тепловая инерция D1 + D2 + … + Dn-1 < 1, но D1 + D2 + … + Dn > 1, то коэффициент Yint определяется последовательно расчётом коэффициентов теплоусвоения внутренней поверхности слоев конструкции, начиная с (п — 1) слоя: для (n — 1) слоя — по формуле. . для каждого последующего i-го слоя (i = n — 2, n — 3, …, 1) — по формуле. . и коэффициент Yint будет равен коэффициенту теплоусвоения последнего слоя: Yint = Y1. · Если тепловая инерция всей ограждающей конструкции D < 1, то коэффициент Yint определяется для наружного (n-го слоя) — по формуле. . для каждого последующего i-го слоя (i = n — 2, n — 3, …, 1) — как в предыдущем случае.