برای ایجاد یکنواختی، مقاومت در برابر انتقال حرارت شکاف های هوایی بستهواقع بین لایه های ساختار محصور نامیده می شود مقاومت حرارتی Rv.p، m². ºС/W.
نمودار انتقال حرارت از طریق شکاف هوا در شکل 5 نشان داده شده است.

شکل 5. تبادل حرارت در لایه هوا.

جریان گرمایی که از لایه هوا می گذرد qv.p، W/m²، شامل جریان هایی است که توسط هدایت حرارتی (2) qt، W/m²، همرفت (1) qk، W/m² و تابش منتقل می شود. (3) ql، W/m².

24. مقاومت شرطی و کاهش یافته در برابر انتقال حرارت. ضریب همگنی حرارتی سازه های محصور کننده.

25. استانداردسازی مقاومت انتقال حرارت بر اساس شرایط بهداشتی و بهداشتی

R 0 = *

سپس Δ t n را نرمال می کنیم R 0 tr = * , آن ها به منظور Δ t≤ Δ t n لازم است

R 0 ≥ R 0 tr

SNiP این نیاز را به کاهش مقاومت گسترش می دهد. انتقال حرارت.

R 0 pr ≥ R 0 tr

t in - دمای طراحی هوای داخلی، درجه سانتیگراد؛

تایید کنید طبق استانداردهای طراحی ساختمان

t n - - تخمینی دمای هوای بیرون زمستان، درجه سانتی گراد، برابر با میانگین دمای سردترین دوره پنج روزه با احتمال 0.92

A در (آلفا) - ضریب انتقال حرارت سطح داخلیسازه های محصور، مطابق با SNiP به تصویب رسید

Δt n - تفاوت دمای استاندارد بین دمای هوای داخلی و دمای سطح داخلی ساختار محصور، مطابق با SNiP

مقاومت در برابر انتقال حرارت مورد نیاز R tr oدرها و دروازه ها باید حداقل 0.6 باشد R tr oدیوارهای ساختمان ها و سازه ها با فرمول (1) با طرح تعیین می شود دمای زمستانهوای بیرون برابر با میانگین دمای سردترین دوره پنج روزه با احتمال 92/0 است.

هنگام تعیین مقاومت انتقال حرارت مورد نیاز سازه های محصور داخلی در فرمول (1)، باید به جای آن استفاده شود t n-محاسبه دمای هوای اتاق سردتر

26. محاسبه مهندسی حرارتی ضخامت مورد نیاز مواد نرده بر اساس شرایط دستیابی به مقاومت انتقال حرارت مورد نیاز.

27. رطوبت مواد. دلایل میرایی سازه

رطوبت -کمیت فیزیکیبرابر با مقدار آب موجود در منافذ مواد.

در جرم و حجم موجود است

1) رطوبت ساختمان.(در حین ساخت و ساز ساختمان). بستگی به طراحی و روش ساخت دارد. جامد آجرکاریبدتر از بلوک های سرامیکی مطلوب ترین چوب (دیوارهای پیش ساخته) است. w/w همیشه نیست. باید ظرف 2=-3 سال از کارکرد ناپدید شود. اقدامات: دیوارها را خشک کنید

رطوبت زمین. (مکش مویرگی). به سطح 2-2.5 متر می رسد لایه های ضد آب، با دستگاه صحیحتاثیر نمی گذارد.

2) رطوبت زمیندر اثر مکش مویرگی از زمین به داخل حصار نفوذ می کند

3) رطوبت اتمسفر. (باران، برف کج). به ویژه در نزدیکی سقف ها و لبه های لبه ... دیوارهای آجری یکپارچه نیازی به حفاظت ندارند اگر درزبندی به درستی انجام شود واحدهای پنجره، یک لایه بافت از مواد ضد آب. حفاظ = دیوار محافظ در شیب

4) رطوبت عملیاتی. (در کارگاه ها ساختمان های صنعتی، عمدتاً در کف و قسمت های زیرین دیوارها) محلول: کف ضد آب، دستگاه زهکشی، روکش قسمت پایین کاشی سرامیک، گچ ضد آب. حفاظت = آستر محافظ با داخلی طرفین

5) رطوبت هیگروسکوپیک. به دلیل افزایش رطوبت مواد (قابلیت جذب بخار آب از هوای مرطوب)

6) متراکم شدن رطوبت هوا:الف) روی سطح نرده ب) در ضخامت نرده

28. تأثیر رطوبت بر خواص سازه ها

1) با افزایش رطوبت، هدایت حرارتی سازه افزایش می یابد.

2) تغییر شکل رطوبت. رطوبت بسیار بدتر از انبساط حرارتی است. لایه برداری گچ به دلیل رطوبت انباشته شده در زیر آن، سپس رطوبت یخ می زند، حجم آن منبسط می شود و گچ را می کند. مواد غیر مقاوم در برابر رطوبت هنگام مرطوب شدن تغییر شکل می دهند. به عنوان مثال، گچ با افزایش رطوبت شروع به خزش می کند، تخته سه لا شروع به متورم شدن و لایه برداری می کند.

3) کاهش دوام - تعداد سال عملکرد بدون مشکل سازه

4) آسیب بیولوژیکی (قارچ، کپک) در اثر شبنم

5) از دست دادن ظاهر زیبایی

بنابراین هنگام انتخاب مصالح، شرایط رطوبتی آنها در نظر گرفته می شود و موادی با بالاترین رطوبت انتخاب می شوند. همچنین رطوبت بیش از حد داخل خانه می تواند باعث گسترش بیماری ها و عفونت ها شود.

از نقطه نظر فنی، منجر به تلفات در دوام سازه و ویژگی های مقاوم در برابر سرما می شود. برخی مواد رطوبت زیاداز دست دادن قدرت مکانیکی، تغییر شکل دهید. به عنوان مثال، گچ با افزایش رطوبت شروع به خزش می کند، تخته سه لا شروع به متورم شدن و لایه برداری می کند. خوردگی فلز. بدتر شدن ظاهر

29. جذب بخار آب ایجاد می کند. مهم است. مکانیسم های جذب هیسترزیس جذب.

جذب- فرآیند جذب بخار آب که منجر به تعادل رطوبت ماده با هوا می شود. 2 پدیده 1. جذب در نتیجه برخورد یک جفت مولکول با سطح یک منفذ و چسبندگی به این سطح (جذب)2. انحلال مستقیم رطوبت در حجم بدن (جذب). رطوبت با افزایش کشش نسبی و کاهش دما افزایش می یابد. "داجذب": اگر نمونه مرطوب در خشک کننده ها (محلول اسید سولفوریک) قرار گیرد، رطوبت آزاد می کند.

مکانیسم های جذب:

1. جذب

2. تراکم مویرگی

3. پر کردن حجم ریز منافذ

4. پر کردن فضای بین لایه

مرحله ی 1. جذب پدیده ای است که در آن سطح منافذ با یک یا چند لایه مولکول آب (در مزوپورها و درشت منافذ) پوشیده شده است.

مرحله 2. جذب پلی مولکولی - یک لایه چند لایه جذب شده تشکیل می شود.

مرحله 3. تراکم مویرگی.

علت. فشار بخار اشباع شدهبالاتر از سطح مقعر کمتر از بالا است سطح صافمایعات در مویرگ‌های با شعاع کوچک، رطوبت مینی‌اسکی‌های مقعر را تشکیل می‌دهد، بنابراین تراکم مویرگی ممکن می‌شود. اگر D>2*10 -5 سانتی متر باشد، تراکم مویرگی وجود نخواهد داشت.

دفع -فرآیند خشک شدن طبیعی مواد.

هیسترزیس ("تفاوت") جذبدر تفاوت بین ایزوترم جذب بدست آمده در هنگام مرطوب شدن ماده و ایزوترم دفع حاصل از مواد خشک شده نهفته است. اختلاف درصد بین رطوبت وزنی در حین جذب و رطوبت وزنی واجذب (واجذ 4.3٪، جذب 2.1٪، پسماند 2.2٪) هنگام مرطوب کردن ایزوترم جذب را نشان می دهد. هنگام خشک کردن دفع.

30. مکانیسم های انتقال رطوبت در مصالح ساختمانی. نفوذپذیری بخار، مکش مویرگی آب.

1.B زمان زمستانبه دلیل اختلاف دما و در فشارهای جزئی مختلف، جریانی از بخار آب از حصار عبور می کند (از سطح داخلی به بیرون) - انتشار بخار آبدر تابستان برعکس است.

2. انتقال همرفتی بخار آب(با جریان هوا)

3. انتقال آب مویرگی(نفوذ) از طریق مواد متخلخل.

4. آب گرانشی که از طریق شکاف ها نشت می کند، سوراخ ها، درشت منافذ.

نفوذپذیری بخار -توانایی یک ماده یا ساختار ساخته شده از آنها برای عبور بخار آب از آن.

ضریب نفوذ پذیری منافذ- فیزیک مقدار عددی برابر با مقدار بخار عبوری از صفحه با مساحت واحد، با افت فشار واحد، با واحد ضخامت صفحه، با واحد زمان با اختلاف فشار جزئی در طرفین صفحه e 1 Pa .. با کاهش. دما، مو کاهش می یابد، با افزایش رطوبت، مو افزایش می یابد.

مقاومت در برابر نفوذ بخار: R=ضخامت/mu

ضریب نفوذپذیری بخار مو (تعیین شده بر اساس مهندسی حرارت SNIP 2379)

جذب مویرگی آب توسط مصالح ساختمانی -انتقال دائمی رطوبت مایع را از طریق مواد متخلخل از یک منطقه با غلظت بالا به منطقه با غلظت کم تضمین می کند.

هرچه مویرگ ها نازک تر باشند، نیروی مکش مویرگی بیشتر می شود، اما به طور کلی سرعت انتقال کاهش می یابد.

انتقال مویرگی را می توان با نصب یک مانع مناسب (شکاف هوای کوچک یا لایه غیر فعال مویرگی (غیر متخلخل) کاهش یا حذف کرد.

31. قانون فیک. ضریب نفوذپذیری بخار

P(مقدار بخار، g) = (ev-en)F*z*(mu/ضخامت)،

مو– ضریب نفوذپذیری بخار (تعیین شده بر اساس مهندسی گرمایش SNIP 2379)

فیزیک مقدار عددی برابر با مقدار بخار عبوری از صفحه با مساحت واحد، با افت فشار واحد، با واحد ضخامت صفحه، با واحد زمان با اختلاف فشار جزئی در طرفین صفحه e 1 Pa [mg/(m 2 *Pa)] کوچکترین مو دارای ماده سقفی 0.00018 است، بزرگترین پشم پنبه = 0.065 گرم در متر بر ساعت. شیشه پنجرهو فلزات ضد بخار هستند، هوا بیشترین نفوذپذیری بخار را دارد. هنگام کاهش دما، مو کاهش می یابد، با افزایش رطوبت، مو افزایش می یابد. این به خواص فیزیکی ماده بستگی دارد و توانایی آن را در هدایت بخار آب که از طریق آن منتشر می شود منعکس می کند. مواد ناهمسانگرد موی متفاوتی دارند (برای چوب در امتداد دانه = 0.32، عرض = 0.6).

مقاومت معادل در برابر نفوذ بخار یک حصار با آرایش متوالی لایه ها. قانون فیک

Q=(e 1 -e 2)/R n qR n1n =(e n1n-1 -e 2)

32 محاسبه توزیع فشار جزئی بخار آب در ضخامت سازه.

* – بدون در نظر گرفتن نفوذپذیری بخار درزهای صفحه نمایش

مقاومت حرارتی یک شکاف هوای بسته مطابق جدول 7 SP گرفته شده است.

ما ضریب ناهمگونی فنی حرارتی سازه را می پذیریم rپس 0.85 = آر قیاس /r= 3.19/0.85 = 3.75 m 2 × ° C / W و ضخامت عایق مورد نیاز

0.045(3.75 - 0.11 - 0.02 - 0.10 - 0.14 - 0.04) = 0.150 متر.

ضخامت عایق  3 = 0.15 متر = 150 میلی متر (مقدار 30 میلی متر) را می گیریم و به جدول اضافه می کنیم. 4.2.

نتیجه گیری:

از نظر مقاومت در برابر انتقال حرارت، طراحی مطابق با استانداردها است، زیرا مقاومت انتقال حرارت کاهش یافته است آر 0 rبالاتر از مقدار لازم آر قیاس :

آر 0 r=3,760,85 = 3,19> آر قیاس= 3.19 متر 2 × درجه سانتی گراد / غربی.

4.6. تعیین شرایط حرارتی و رطوبتی لایه هوای تهویه شده

محاسبه برای شرایط زمستانی انجام می شود.

تعیین سرعت حرکت و دمای هوا در لایه

هر چه لایه بلندتر (بالاتر) باشد سرعت حرکت هوا و مصرف آن و در نتیجه راندمان حذف رطوبت بیشتر می شود. از طرف دیگر، هر چه لایه بلندتر (بالاتر) باشد، احتمال تجمع رطوبت غیرقابل قبول در عایق و روی صفحه نمایش بیشتر می شود.

فاصله بین سوراخ های تهویه ورودی و خروجی (ارتفاع لایه میانی) برابر است ن= 12 متر

میانگین دمای هوا در لایه تی 0 به طور آزمایشی به عنوان پذیرفته شده است

تی 0 = 0,8تی ext = 0.8(-9.75) = -7.8°C.

سرعت حرکت هوا در لایه میانی زمانی که منافذ تغذیه و خروجی در یک طرف ساختمان قرار دارند:

که در آن  مجموع مقاومت آیرودینامیکی موضعی در برابر جریان هوا در ورودی، در پیچ ها و در خروجی از لایه است. بسته به راه حل طراحی سیستم نما= 3…7; قبول داریم= 6.

سطح مقطع لایه میانی با عرض اسمی ب= 1 متر و پذیرفته شده (در جدول 4.1) ضخامت = 0.05 متر: اف=ب= 0.05 متر مربع.

قطر شکاف هوای معادل:

ضریب انتقال حرارت سطح لایه هوا a 0 طبق بند 9.1.2 SP ابتدا پذیرفته شده است: a 0 = 10.8 W/(m 2 × ° C).

(m2 ×°C)/W,

ک int = 1/ آر 0.int = 1/3.67 = 0.273 W/(m2 ×°C).

(m2 ×°C)/W,

ک ext = 1/ آر 0، ext = 1/0.14 = 7.470 W/(m2 ×°C).

شانس

0.35120 + 7.198(-8.9) = -64.72 W/m2،

0.351 + 7.198 = 7.470 W/(m 2 × ° C).

جایی که با– گرمای ویژههوا، با= 1000 J/(kg×°C).

میانگین دمای هوا در لایه با دمای پذیرفته شده قبلی بیش از 5٪ متفاوت است، بنابراین ما در حال روشن کردن پارامترهای طراحی هستیم.

سرعت حرکت هوا در لایه میانی:

چگالی هوا در لایه

مقدار (جریان) هوای عبوری از لایه:

ما ضریب انتقال حرارت سطح لایه هوا را روشن می کنیم:

W/(m2×°C).

مقاومت انتقال حرارت و ضریب انتقال حرارت داخلی دیوار:

(m2 ×°C)/W,

ک int = 1/ آر 0.int = 1/3.86 = 0.259 W/(m2 ×°C).

مقاومت انتقال حرارت و ضریب انتقال حرارت قسمت بیرونی دیوار:

(m2 ×°C)/W,

ک ext = 1/ آر 0.ext = 1/0.36 = 2.777 W/(m2 ×°C).

شانس

0.25920 + 2.777(-9.75) = -21.89 W/m2،

0.259 + 2.777 = 3.036 W/(m2 ×°C).

ما میانگین دمای هوا را در لایه مشخص می کنیم:

میانگین دمای هوا در لایه را چندین بار دیگر روشن می کنیم تا زمانی که مقادیر در تکرارهای همسایه بیش از 5٪ متفاوت باشد (جدول 4.6).

در این مقاله طراحی یک سیستم عایق حرارتی با شکاف هوای بسته بین عایق حرارتی و دیوار ساختمان مورد بحث قرار گرفته است. برای جلوگیری از تراکم رطوبت در لایه هوا، استفاده از درج های نفوذ پذیر بخار در عایق حرارتی پیشنهاد شده است. روشی برای محاسبه مساحت درج ها بسته به شرایط استفاده از عایق حرارتی ارائه شده است.

این مقاله سیستم عایق حرارتی دارای فضای مرده هوا بین عایق حرارتی را توصیف می کند ودیوار بیرونی ساختمان درج های نفوذپذیر به بخار آب برای استفاده در عایق حرارتی به منظور جلوگیری از تراکم رطوبت در فضای هوا پیشنهاد شده است. روش محاسبه مساحت درج ها بسته به شرایط استفاده از عایق حرارتی ارائه شده است.

معرفی

شکاف هوا یکی از عناصر بسیاری از پوشش های ساختمانی است. این کار ویژگی‌های سازه‌های محصورکننده با لایه‌های هوای بسته و تهویه‌شده را بررسی کرد. در عین حال، ویژگی های کاربرد آن در بسیاری از موارد مستلزم حل مشکلات مهندسی گرمایش ساختمان در شرایط کاربری خاص است.

طراحی سیستم عایق حرارتی با لایه هوای تهویه شده شناخته شده است و به طور گسترده در ساخت و ساز استفاده می شود. مزیت اصلی این سیستم نسبت به سیستم های گچ سبک، قابلیت انجام کار بر روی عایق کاری ساختمان است در تمام طول سال. سیستم بست عایق ابتدا به پاکت ساختمان متصل می شود. عایق به این سیستم متصل می شود. حفاظ بیرونی عایق در فاصله معینی از آن نصب می شود، به طوری که یک شکاف هوا بین عایق و حصار بیرونی ایجاد می شود. طراحی سیستم عایق امکان تهویه شکاف هوا را به منظور حذف رطوبت اضافی فراهم می کند که باعث کاهش رطوبت در عایق می شود. از معایب این سیستم می توان به پیچیدگی و نیاز به همراه کاربری اشاره کرد مواد عایقاز سیستم های سایدینگ استفاده کنید که فضای لازم برای حرکت هوا را فراهم می کند.

یک سیستم تهویه شناخته شده است که در آن شکاف هوا مستقیماً با دیوار ساختمان مجاور است. عایق حرارتی به صورت پانل های سه لایه ساخته می شود: لایه داخلی از مواد عایق حرارتی، لایه های بیرونی آلومینیوم و فویل آلومینیومی است. این طراحی از عایق در برابر نفوذ رطوبت جو و رطوبت از محل محافظت می کند. بنابراین، خواص آن تحت هیچ شرایط عملیاتی بدتر نمی شود، که اجازه می دهد تا 20٪ از عایق را در مقایسه با سیستم های معمولی صرفه جویی کنید. نقطه ضعف این سیستم ها نیاز به تهویه لایه برای حذف رطوبت خروجی از محوطه ساختمان است. این منجر به کاهش می شود خواص عایق حرارتیسیستم های. علاوه بر این، تلفات حرارتی از طبقات پایین ساختمان ها افزایش می یابد، زیرا هوای سرد وارد لایه از طریق منافذ در پایین سیستم می شود تا به دمای ثابت برسد.

سیستم عایق با یک لایه هوای بسته

یک سیستم عایق حرارتی مشابه با یک شکاف هوای بسته امکان پذیر است. باید به این واقعیت توجه داشت که حرکت هوا در لایه میانی فقط برای حذف رطوبت لازم است. اگر مشکل حذف رطوبت را به روش دیگری و بدون تهویه حل کنیم، یک سیستم عایق حرارتی با شکاف هوای بسته بدون معایب فوق الذکر به دست خواهیم آورد.

برای حل مشکل، سیستم عایق حرارتی باید شکل نشان داده شده در شکل 1 را داشته باشد. 1. عایق حرارتی ساختمان باید با درج های نفوذ پذیر بخار ساخته شده از مواد عایق حرارتی انجام شود، به عنوان مثال، پشم معدنی. سیستم عایق حرارتی باید به گونه ای چیده شود که بخار از لایه میانی خارج شود و رطوبت داخل آن زیر نقطه شبنم در لایه میانی باشد.

1 - دیوار ساختمان؛ 2 - عناصر چفت و بست؛ 3 – پانل های عایق حرارتی 4- درج بخار و عایق حرارتی

برنج. 1. عایق حرارتی با درج های نفوذ پذیر بخار

برای فشار بخار اشباع شده در لایه میانی، می توانیم عبارت زیر را بنویسیم:

با غفلت از مقاومت حرارتی هوا در بین لایه، میانگین دمای داخل لایه را با استفاده از فرمول تعیین می کنیم.

(2)

جایی که قلع, T بیرون- دمای هوای داخل ساختمان و هوای بیرون به ترتیب o C.

آر 1 , آر 2 – مقاومت انتقال حرارت دیوار و عایق حرارتی به ترتیب m 2 × o C/W.

برای انتقال بخار از یک اتاق از طریق دیوار یک ساختمان، می توانیم معادله را بنویسیم:

(3)

جایی که P در, پ– فشار بخار جزئی در اتاق و لایه میانی، Pa.

اس 1 - مساحت دیوار بیرونیساختمان ها، متر 2;

ک pp1 – ضریب نفوذپذیری بخار دیوار برابر با:

اینجا آر pp1 = m 1 / ل 1 ;

m 1 – ضریب نفوذپذیری بخار مواد دیوار، mg/(m×h×Pa)؛

ل 1 - ضخامت دیوار، متر.

برای انتقال بخار از شکاف هوا از طریق درج های نفوذ پذیر بخار در عایق حرارتی یک ساختمان، می توانیم معادله را بنویسیم:

(5)

جایی که P بیرون- فشار جزئی بخار در هوای بیرون، Pa.

اس 2- مساحت درج های عایق حرارتی نفوذپذیر در عایق حرارتی ساختمان متر مربع.

ک pp2 – ضریب نفوذپذیری بخار درج ها برابر با:

اینجا آر pp2 = m 2 / ل 2 ;

m 2 - ضریب نفوذپذیری بخار ماده درج نفوذپذیر به بخار، mg/(m×h×Pa)؛

ل 2 – ضخامت درج، متر.

با معادل سازی سمت راست معادلات (3) و (5) و حل معادله حاصل برای تعادل بخار در لایه میانی با توجه به پ، مقدار فشار بخار در لایه میانی را به شکل زیر بدست می آوریم:

(7)

جایی که e = اس 2 /اس 1 .

با نوشتن شرط عدم وجود تراکم رطوبت در لایه هوا به صورت نابرابری:

و پس از حل آن، مقدار مورد نیاز نسبت مساحت کل درج های نفوذ پذیر بخار به سطح دیوار را بدست می آوریم:

جدول 1 داده های به دست آمده را برای برخی از گزینه ها برای سازه های محصور نشان می دهد. در محاسبات فرض شد که ضریب هدایت حرارتی درج نفوذپذیر بخار برابر با ضریب هدایت حرارتی عایق حرارتی اصلی در سیستم است.

جدول 1. مقدار ε برای گزینه های مختلف دیوار

مثال های ارائه شده در جدول 1 نشان می دهد که امکان طراحی عایق حرارتی با فاصله هوای بسته بین عایق حرارتی و دیوار ساختمان وجود دارد. برای برخی از سازه‌های دیوار، مانند اولین مثال از جدول 1، می‌توانید بدون درج‌های نفوذپذیر بخار کار کنید. در موارد دیگر، مساحت درج های نفوذ پذیر بخار ممکن است در مقایسه با مساحت دیوار عایق ناچیز باشد.

سیستم عایق حرارتی با ویژگی های حرارتی کنترل شده

طراحی سیستم های عایق حرارتی در پنجاه سال گذشته توسعه چشمگیری داشته است و امروزه طراحان در اختیار دارند. انتخاب بزرگمواد و سازه ها: از استفاده از نی تا عایق حرارتی خلاء. همچنین می توان از سیستم های عایق حرارتی فعال استفاده کرد که ویژگی های آن امکان گنجاندن آنها در سیستم تامین انرژی ساختمان ها را فراهم می کند. در این حالت ممکن است بسته به شرایط، خواص سیستم عایق حرارتی نیز تغییر کند محیط، تضمین سطح ثابت از دست دادن گرما از ساختمان بدون توجه به دمای بیرون.

اگر سطح ثابتی از اتلاف حرارت را تنظیم کنید ساز طریق پوشش ساختمان، مقدار مورد نیاز مقاومت انتقال حرارت کاهش یافته توسط فرمول تعیین می شود

(10)

یک سیستم عایق حرارتی با یک لایه بیرونی شفاف یا با یک لایه هوای تهویه شده ممکن است این ویژگی ها را داشته باشد. در حالت اول از انرژی خورشیدی استفاده می شود و در حالت دوم می توان از انرژی گرمایی خاک به همراه مبدل حرارتی زمینی استفاده کرد.

در سیستمی با عایق حرارتی شفاف، زمانی که خورشید در موقعیت کم قرار دارد، پرتوهای آن تقریباً بدون تلفات به دیوار می گذرد، آن را گرم می کند و در نتیجه اتلاف حرارت از اتاق را کاهش می دهد. که در زمان تابستان، هنگامی که خورشید در بالای افق قرار دارد، پرتوهای خورشید تقریباً به طور کامل از دیوار ساختمان منعکس می شود و در نتیجه از گرم شدن بیش از حد ساختمان جلوگیری می کند. به منظور کاهش جریان حرارت معکوس، لایه عایق حرارتی به صورت ساختار لانه زنبوری ساخته شده است که نقش تله نور خورشید را ایفا می کند. نقطه ضعف چنین سیستمی عدم امکان توزیع مجدد انرژی در امتداد نماهای ساختمان و عدم وجود اثر انباشته است. علاوه بر این، کارایی این سیستم به طور مستقیم به سطح فعالیت خورشیدی بستگی دارد.

به گفته نویسندگان، یک سیستم عایق حرارتی ایده آل باید تا حدی شبیه یک موجود زنده باشد و خواص آن را در محدوده وسیعی بسته به شرایط محیطی تغییر دهد. هنگامی که دمای بیرون کاهش می یابد، سیستم عایق حرارتی باید از دست دادن حرارت از ساختمان را کاهش دهد، هنگامی که دمای هوای بیرون افزایش می یابد، مقاومت حرارتی آن ممکن است کاهش یابد. پذیرش در تابستان انرژی خورشیدیساختمان نیز باید به شرایط خارجی بستگی داشته باشد.

سیستم عایق حرارتی پیشنهادی از بسیاری جهات دارای خواص فرموله شده در بالا می باشد. در شکل 2a نموداری از یک دیوار با سیستم عایق حرارتی پیشنهادی را نشان می دهد، در شکل. 2b - نمودار دما در لایه عایق حرارتی بدون و با وجود شکاف هوا.

لایه عایق حرارتی با یک لایه هوای تهویه شده ساخته می شود. هنگامی که هوا با دمای بالاتر از نقطه مربوطه در نمودار از طریق آن حرکت می کند، مقدار گرادیان دما در لایه عایق حرارتی از دیوار به لایه بین لایه در مقایسه با عایق حرارتی بدون لایه کاهش می یابد که باعث کاهش اتلاف حرارت از لایه عایق حرارتی می شود. ساختن از طریق دیوار باید در نظر داشت که کاهش اتلاف گرما از ساختمان با گرمای خارج شده از جریان هوا در لایه های بین لایه جبران می شود. یعنی دمای هوا در خروجی لایه میانی کمتر از ورودی خواهد بود.

برنج. 2. نمودار سیستم عایق حرارتی (الف) و نمودار دما (ب)

مدل فیزیکی مسئله محاسبه تلفات حرارتی از طریق دیوار با شکاف هوا در شکل 1 ارائه شده است. 3. معادله تعادل حرارتی برای این مدل به شرح زیر است:

برنج. 3. نمودار محاسبه اتلاف حرارت از طریق پوشش ساختمان

هنگام محاسبه جریان گرما، مکانیسم های رسانا، همرفتی و تابشی انتقال حرارت در نظر گرفته می شود:

جایی که س 1 - جریان گرما از اتاق به سطح داخلی ساختار محصور، W/m2.

س 2 - جریان گرما از طریق دیوار اصلی، W/m2.

س 3 - جریان گرما از طریق شکاف هوا، W/m2.

س 4 - جریان گرما از طریق لایه عایق حرارتی پشت لایه میانی، W/m2.

س 5- جریان گرما از سطح بیرونی سازه محصور به اتمسفر، W/m2.

تی 1 , تی 2، – درجه حرارت روی سطح دیوار، o C؛

تی 3 , تی 4 – درجه حرارت سطح لایه میانی، o C;

تیک, T a- دمای اتاق و هوای بیرون به ترتیب o C؛

s – ثابت استفان بولتزمن؛

l 1، l 2 - ضریب هدایت حرارتی دیوار اصلی و عایق حرارتی، به ترتیب، W/(m× o C)؛

e 1 , e 2 , e 12 - به ترتیب درجه انتشار سطح داخلی دیوار، سطح خارجی لایه عایق حرارتی و درجه انتشار کاهش یافته سطوح شکاف هوا.

a in، a n، 0 - ضریب انتقال حرارت در سطح داخلی دیوار، در سطح بیرونی عایق حرارتی و در سطوح محدود کننده شکاف هوا به ترتیب W/(m 2 × o C).

فرمول (14) برای حالتی نوشته شده است که هوا در لایه بی حرکت باشد. در حالتی که هوا در لایه میانی با سرعت u با درجه حرارت حرکت می کند تیبه جای شما س 3، دو جریان در نظر گرفته شده است: از هوای دمیده به دیوار:

و از هوای دمیده به صفحه نمایش:

سپس سیستم معادلات به دو سیستم تقسیم می شود:

ضریب انتقال حرارت از طریق عدد ناسلت بیان می شود:

جایی که L- اندازه مشخصه

بسته به موقعیت، فرمول های محاسبه عدد ناسلت گرفته شد. هنگام محاسبه ضریب انتقال حرارت در سطوح داخلی و خارجی سازه های محصور، فرمول های زیر را به دست می آوریم:

که در آن Ra = Pr×Gr – معیار ریلی;

Gr = g×b×D تی× L 3 / n 2 - شماره گراشف.

هنگام تعیین عدد Grashof، تفاوت بین دمای دیوار و دمای هوای محیط به عنوان تفاوت دمای مشخصه انتخاب شد. ابعاد مشخصه در نظر گرفته شد: ارتفاع دیوار و ضخامت لایه.

هنگام محاسبه ضریب انتقال حرارت a 0 در داخل یک شکاف هوای بسته، فرمول از:

(22)

اگر هوای داخل لایه حرکت می کرد، از فرمول ساده تری برای محاسبه عدد ناسلت استفاده می شد:

(23)

جایی که Re = v×d/n – عدد رینولدز؛

د - ضخامت شکاف هوا.

مقادیر عدد پراندتل Pr، ویسکوزیته سینماتیکی n و ضریب هدایت حرارتی هوا l در بسته به دما با درون یابی خطی مقادیر جدول بندی شده محاسبه شد. سیستم معادلات (11) یا (19) به صورت عددی با پالایش تکراری با توجه به دما حل شد. تی 1 , تی 2 , تی 3 , تی 4 . برای مدلسازی عددی، یک سیستم عایق حرارتی مبتنی بر عایق حرارتی مشابه فوم پلی استایرن با ضریب هدایت حرارتی 0.04 W/(m2 × o C) انتخاب شد. دمای هوا در ورودی لایه 8 درجه سانتیگراد، ضخامت کل لایه عایق حرارتی 20 سانتی متر و ضخامت لایه بین لایه در نظر گرفته شد. د– 1 سانتی متر

در شکل شکل 4 نمودارهای وابستگی اتلاف حرارت ویژه را از طریق لایه عایق یک عایق حرارتی معمولی در حضور یک لایه عایق حرارتی بسته و با یک لایه هوای تهویه شده نشان می‌دهد. یک شکاف هوای بسته تقریباً خواص عایق حرارتی را بهبود نمی بخشد. برای مورد در نظر گرفته شده، وجود یک لایه عایق حرارتی با جریان هوای متحرک بیش از نصف اتلاف حرارت از طریق دیوار را در دمای هوای خارجی منفی 20 درجه سانتیگراد کاهش می دهد. مقدار معادل مقاومت انتقال حرارت چنین عایق حرارتی برای این دما 10.5 m 2 × o C/W است که مربوط به لایه پلی استایرن منبسط شده با ضخامت بیش از 40.0 سانتی متر است.

D د= 4 سانتی متر با هوای ساکن. ردیف 3 - سرعت هوا 0.5 متر بر ثانیه

برنج. 4. نمودارهای اتلاف حرارت ویژه

کارایی سیستم عایق با کاهش دمای بیرون افزایش می یابد. در دمای هوای بیرون 4 درجه سانتیگراد، راندمان هر دو سیستم یکسان است. افزایش بیشتر دما استفاده از سیستم را غیرعملی می کند، زیرا منجر به افزایش سطح اتلاف حرارت از ساختمان می شود.

در شکل شکل 5 وابستگی دمای سطح بیرونی دیوار را به دمای هوای بیرون نشان می دهد. با توجه به شکل. 5، وجود شکاف هوا باعث افزایش دمای سطح بیرونی دیوار در دمای منفی بیرون در مقایسه با عایق حرارتی معمولی می شود. این با این واقعیت توضیح داده می شود که هوای متحرک گرمای خود را به لایه های داخلی و خارجی عایق حرارتی می دهد. در دمای بالای هوای بیرون، چنین سیستم عایق حرارتی نقش یک لایه خنک کننده را ایفا می کند (شکل 5 را ببینید).

ردیف 1 - عایق حرارتی معمولی، D= 20 سانتی متر؛ ردیف 2 - یک شکاف هوا به عرض 1 سانتی متر در عایق حرارتی وجود دارد. د= 4 سانتی متر، سرعت هوا 0.5 متر بر ثانیه

برنج. 5. وابستگی به دمای سطح بیرونی دیواردر دمای بیرون

در شکل شکل 6 وابستگی دمای خروجی لایه میانی را به دمای هوای بیرون نشان می دهد. هوای موجود در لایه، با خنک شدن، انرژی خود را به سطوح محصور می دهد.

برنج. 6. وابستگی به دما در خروجی لایه میانیدر دمای بیرون

در شکل شکل 7 وابستگی اتلاف حرارت را به ضخامت لایه بیرونی عایق حرارتی در حداقل دمای بیرون نشان می دهد. با توجه به شکل. 7، حداقل اتلاف حرارت در مشاهده می شود د= 4 سانتی متر

برنج. 7. وابستگی اتلاف حرارت به ضخامت لایه بیرونی عایق حرارتی در حداقل دمای بیرون

در شکل شکل 8 وابستگی اتلاف حرارت را برای دمای خارجی منفی 20 درجه سانتیگراد به سرعت هوا در لایه ای با ضخامت های مختلف نشان می دهد. افزایش سرعت هوا بیش از 0.5 متر بر ثانیه تأثیر قابل توجهی بر خواص عایق حرارتی ندارد.

ردیف 1 - د= 16 سانتی متر؛ ردیف 2 - د= 18 سانتی متر؛ ردیف 3 - د= 20 سانتی متر

برنج. 8. وابستگی اتلاف حرارت به سرعت هوابا ضخامت های شکاف هوای مختلف

باید به این واقعیت توجه داشت که یک لایه هوای تهویه شده به شما امکان می دهد با تغییر سرعت هوا در محدوده 0 تا 0.5 متر بر ثانیه، سطح اتلاف گرما را از طریق سطح دیوار به طور موثر کنترل کنید، که برای عایق حرارتی معمولی غیرممکن است. در شکل شکل 9 وابستگی سرعت هوا به دمای بیرون را برای سطح ثابتی از اتلاف حرارت از طریق دیوار نشان می دهد. این رویکرد برای حفاظت حرارتی ساختمان ها باعث کاهش شدت انرژی می شود سیستم تهویهبا افزایش دمای بیرون

برنج. 9. وابستگی سرعت هوا به دمای بیرون برای یک سطح ثابت از دست دادن گرما

هنگام ایجاد سیستم عایق حرارتی در نظر گرفته شده در مقاله، موضوع اصلی منبع انرژی برای افزایش دمای هوای پمپ شده است. به عنوان چنین منبعی، پیشنهاد می شود با استفاده از مبدل حرارتی خاک، گرما را از خاک زیر ساختمان بگیرید. برای استفاده کارآمدتر از انرژی خاک، فرض بر این است که سیستم تهویه در شکاف هوا باید بسته شود، بدون مکش هوای اتمسفر. از آنجایی که دمای هوای ورودی به سیستم در زمستان کمتر از دمای زمین است، مشکل تراکم رطوبت در اینجا وجود ندارد.

نویسندگان مؤثرترین استفاده از چنین سیستمی را در ترکیب دو منبع انرژی می بینند: خورشیدی و گرمای زمین. اگر به سیستم های ذکر شده قبلی با یک لایه عایق حرارتی شفاف رجوع کنیم، تمایل نویسندگان این سیستم ها برای پیاده سازی ایده دیود حرارتی، یعنی حل مشکل، آشکار می شود. انتقال مستقیم انرژی خورشیدی به دیوار ساختمان، در حالی که اقداماتی را برای جلوگیری از حرکت جریان انرژی گرمایی در جهت مخالف انجام می دهد.

لایه جاذب بیرونی را می توان در آن رنگ آمیزی کرد رنگ تیرهبشقاب فلزی. و دومین لایه جاذب می تواند یک شکاف هوا در عایق حرارتی ساختمان باشد. هوا در حال حرکت در لایه، بسته شدن از طریق مبدل حرارتی زمین، به داخل هوای آفتابیخاک را گرم می کند، انرژی خورشیدی را جمع می کند و آن را در امتداد نمای ساختمان توزیع می کند. گرما از لایه بیرونی به لایه داخلی می تواند با استفاده از دیودهای حرارتی ساخته شده بر روی لوله های حرارتی با انتقال فاز منتقل شود.

بنابراین، سیستم عایق حرارتی پیشنهادی با ویژگی‌های ترموفیزیکی کنترل‌شده مبتنی بر طرحی با لایه عایق حرارتی است که دارای سه ویژگی است:

- یک شکاف هوای تهویه شده موازی با پوشش ساختمان؛

- منبع انرژی برای هوای داخل لایه؛

– سیستمی برای کنترل پارامترهای جریان هوا در لایه میانی بسته به شرایط آب و هوایی خارجی و دمای هوای داخل ساختمان.

یکی از گزینه های ممکنطرح ها - استفاده از یک سیستم عایق حرارتی شفاف. در این حالت، سیستم عایق حرارتی باید با یک لایه هوای دیگر در مجاورت دیوار ساختمان و ارتباط با تمام دیوارهای ساختمان تکمیل شود، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 10.

سیستم عایق حرارتی نشان داده شده در شکل. 10، دارای دو لایه هوا است. یکی از آنها بین عایق حرارتی و حصار شفاف قرار دارد و برای جلوگیری از گرمای بیش از حد ساختمان عمل می کند. برای این منظور وجود دارد دریچه های هوااتصال لایه با هوای بیرون در بالا و پایین پانل عایق. در تابستان و در مواقعی که فعالیت خورشیدی زیاد است، زمانی که خطر گرم شدن بیش از حد ساختمان وجود دارد، دمپرها باز می شوند و تهویه با هوای بیرون را فراهم می کنند.

برنج. 10. سیستم عایق حرارتی شفاف با لایه هوای تهویه شده

شکاف هوای دوم در مجاورت دیوار ساختمان است و برای انتقال انرژی خورشیدی در پوشش ساختمان عمل می کند. این طراحی به کل سطح ساختمان اجازه می دهد تا از انرژی خورشیدی در طول روز استفاده کند و علاوه بر این، انباشت موثر انرژی خورشیدی را فراهم می کند، زیرا کل حجم دیوارهای ساختمان به عنوان یک باتری عمل می کند.

همچنین امکان استفاده از عایق حرارتی سنتی در سیستم وجود دارد. در این مورد، یک مبدل حرارتی زمین می تواند به عنوان منبع انرژی حرارتی عمل کند، همانطور که در شکل نشان داده شده است. یازده

برنج. یازده سیستم عایق حرارتی با مبدل حرارتی زمین

گزینه دیگر انتشار گازهای گلخانه ای تهویه برای این منظور است. در این حالت برای جلوگیری از تراکم رطوبت در لایه میانی، لازم است هوای خارج شده از یک مبدل حرارتی عبور داده شود و هوای بیرون گرم شده در مبدل حرارتی به درون لایه وارد شود. از لایه میانی، هوا می تواند برای تهویه به اتاق جریان یابد. هوا هنگام عبور از یک مبدل حرارتی زمین گرم می شود و انرژی خود را به ساختار محصور می دهد.

عنصر ضروری سیستم عایق حرارتی باید باشد سیستم اتوماتیکخواص آن را کنترل کنید در شکل شکل 12 بلوک دیاگرام سیستم کنترل را نشان می دهد. کنترل بر اساس تجزیه و تحلیل اطلاعات از سنسورهای دما و رطوبت با تغییر حالت کار یا خاموش کردن فن و باز و بسته کردن دمپرهای هوا انجام می شود.

برنج. 12. بلوک دیاگرام سیستم کنترل

یک بلوک دیاگرام از الگوریتم عملکرد یک سیستم تهویه با خواص کنترل شده در شکل نشان داده شده است. 13.

بر مرحله اولیهعملکرد سیستم کنترل (شکل 12 را ببینید) بر اساس مقادیر اندازه گیری شده دمای هوای بیرون و در اتاق ها، واحد کنترل دما را در شکاف هوا برای وضعیت هوای ساکن محاسبه می کند. این مقدار با دمای هوا در لایه نمای جنوبی در هنگام ساخت سیستم عایق حرارتی مانند شکل 1 مقایسه می شود. 10، یا در مبدل حرارتی زمین - هنگام طراحی یک سیستم عایق حرارتی، مانند شکل. 11. اگر مقدار دمای محاسبه شده بزرگتر یا مساوی با اندازه گیری شده باشد، فن خاموش می ماند و دمپرهای هوا در فضا بسته می شوند.

برنج. 13. بلوک دیاگرام الگوریتم عملکرد سیستم تهویه با خواص مدیریت شده

اگر مقدار دمای محاسبه شده کمتر از اندازه گیری شده است، فن گردش را روشن کرده و دمپرها را باز کنید. در این حالت انرژی هوای گرم شده به سازه های دیواری ساختمان منتقل می شود و نیاز به انرژی حرارتی برای گرمایش را کاهش می دهد. در همان زمان، مقدار رطوبت هوا در لایه بینابینی اندازه گیری می شود. اگر رطوبت به نقطه تراکم نزدیک شود، یک دمپر باز می شود که شکاف هوا را با هوای بیرون متصل می کند، که از متراکم شدن رطوبت روی سطح دیواره های شکاف جلوگیری می کند.

بنابراین، سیستم عایق حرارتی پیشنهادی امکان کنترل واقعی خواص حرارتی را فراهم می کند.

آزمایش یک مدل از سیستم عایق حرارتی با عایق حرارتی کنترل شده با استفاده از انتشارات تهویه ساختمان

طرح آزمایشی در شکل نشان داده شده است. 14. یک مدل از سیستم عایق حرارتی بر روی دیوار آجری اتاق در قسمت بالایی چاهک آسانسور نصب شده است. این مدل از عایق حرارتی تشکیل شده است که نمایانگر صفحات عایق حرارتی مقاوم در برابر بخار (یک سطح آلومینیومی به ضخامت 1.5 میلی متر است؛ سطح دوم فویل آلومینیومی است)، پر شده از فوم پلی اورتان به ضخامت 3.0 سانتی متر با ضریب هدایت حرارتی 0.03 W/(m 2 × o C). مقاومت در برابر انتقال حرارت صفحه - 1.0 m2 × o C/W، دیوار آجری- 0.6 متر مربع × درجه سانتیگراد C/W. بین صفحات عایق حرارتی و سطح پوشش ساختمان یک شکاف هوا به ضخامت 5 سانتی متر وجود دارد شرایط دماییو حرکت جریان گرما از طریق ساختار محصور، سنسورهای دما و جریان گرما در آن تعبیه شد.

برنج. 14. نمودار یک سیستم آزمایشی با عایق حرارتی کنترل شده

عکسی از سیستم عایق حرارتی نصب شده با منبع تغذیه از سیستم بازیابی حرارت اگزوز تهویه در شکل نشان داده شده است. 15.

انرژی اضافی در داخل لایه میانی با هوای گرفته شده از سیستم بازیابی حرارت خروجی گازهای خروجی تهویه ساختمان تامین می شود. انتشارات تهویه از خروجی شفت تهویه ساختمان شرکت دولتی "موسسه NIPTIS به نام" گرفته شد. Atayev S.S.» به اولین ورودی ریکاوراتور وارد شدند (شکل 15a را ببینید). هوا به ورودی دوم ریکپراتور از لایه تهویه و از خروجی دوم ریکپراتور - دوباره به لایه تهویه تامین می شد. هوای خروجی تهویه به دلیل خطر تراکم رطوبت در داخل شکاف هوا نمی تواند مستقیماً وارد شکاف هوا شود. بنابراین، انتشارات تهویه ساختمان ابتدا از یک مبدل حرارتی-بازیابی کننده عبور می کرد که ورودی دوم آن هوا را از لایه میانی دریافت می کرد. در ریکپراتور گرم می شود و با کمک یک فن از طریق فلنجی که در پایین صفحه عایق نصب شده است به شکاف هوای سیستم تهویه می رسد. از طریق فلنج دوم در قسمت بالایی عایق حرارتی، هوا از پانل خارج شد و چرخه حرکت آن در ورودی دوم مبدل حرارتی بسته شد. در حین کار، اطلاعات از سنسورهای دما و جریان حرارت نصب شده مطابق نمودار در شکل 1 ثبت شد. 14.

برای کنترل حالت های عملکرد فن ها و ضبط و ثبت پارامترهای آزمایش از یک واحد کنترل و پردازش داده ویژه استفاده شد.

در شکل نمودار 16 تغییرات دما را نشان می دهد: هوای بیرون، هوای داخل و هوای داخل بخشهای مختلفبین لایه ها از ساعت 7:00 تا 13:00 سیستم وارد حالت کارکرد ثابت می شود. تفاوت بین دمای ورودی هوا به لایه (سنسور 6) و دمای خروجی از آن (سنسور 5) حدود 3 درجه سانتیگراد است که نشان دهنده مصرف انرژی از هوای عبوری است.

برنج. 16. نمودارهای دما: الف - هوای بیرون و هوای داخلی؛ب – هوا در قسمت های مختلف لایه

در شکل شکل 17 نمودارهایی از وابستگی زمانی دمای سطوح دیوار و عایق حرارتی و همچنین دما و جریان گرما از سطح محصور ساختمان را نشان می دهد. در شکل 17b به وضوح کاهش جریان گرما از اتاق را پس از تامین هوای گرم به لایه تهویه نشان می دهد.

برنج. 17. نمودارها در مقابل زمان: الف - دمای سطوح دیوار و عایق حرارتی؛ب – جریان دما و گرما از سطح محصور ساختمان

نتایج تجربی به‌دست‌آمده توسط نویسندگان، امکان کنترل خواص عایق حرارتی با یک لایه تهویه‌شده را تأیید می‌کند.

نتیجه

1 یکی از عناصر مهم ساختمان های کم مصرف، پوشش آن است. جهت های اصلی توسعه کاهش تلفات حرارتی ساختمان ها از طریق پوشش های ساختمان مربوط به عایق حرارتی فعال است، زمانی که پوشش ساختمان نقش مهمی در شکل دادن به پارامترهای محیط داخلی محل ایفا می کند. بارزترین مثال، پوشش ساختمان با شکاف هوا است.

نویسندگان یک طرح عایق حرارتی با شکاف هوای بسته بین عایق حرارتی و دیوار ساختمان پیشنهاد کردند. به منظور جلوگیری از تراکم رطوبت در لایه هوا بدون کاهش خاصیت عایق حرارتی، امکان استفاده از درج های نفوذ پذیر بخار در عایق حرارتی در نظر گرفته شد. روشی برای محاسبه مساحت درج ها بسته به شرایط استفاده از عایق حرارتی ایجاد شده است. برای برخی از سازه‌های دیوار، مانند اولین مثال از جدول 1، می‌توانید بدون درج‌های نفوذپذیر بخار کار کنید. در موارد دیگر، مساحت درج های نفوذ پذیر بخار ممکن است نسبت به مساحت دیوار عایق ناچیز باشد.

3 یک روش برای محاسبه ویژگی های حرارتی و طراحی یک سیستم عایق حرارتی با خواص حرارتی کنترل شده توسعه داده شده است. این طرح به شکل یک سیستم با شکاف هوای تهویه شده بین دو لایه عایق حرارتی ساخته شده است. هنگامی که هوا در لایه ای با دمای بالاتر از نقطه متناظر یک دیوار با سیستم عایق حرارتی معمولی حرکت می کند، مقدار گرادیان دما در لایه عایق حرارتی از دیوار به لایه در مقایسه با عایق حرارتی بدون لایه کاهش می یابد. که باعث کاهش تلفات حرارتی ساختمان از طریق دیوار می شود. می توان از گرمای خاک زیر ساختمان به عنوان انرژی برای افزایش دمای هوای پمپ شده، با استفاده از مبدل حرارتی خاک و یا انرژی خورشیدی استفاده کرد. روش هایی برای محاسبه ویژگی های چنین سیستمی ایجاد شده است. تایید تجربی واقعیت استفاده از سیستم عایق حرارتی با کنترل ویژگی های حرارتیبرای ساختمان ها

کتابشناسی - فهرست کتب

1. Bogoslovsky، V. N. فیزیک حرارتی ساختمان / V. N. Bogoslovsky. – SPb.: AVOK-NORTH-WEST، 2006. – 400 p.

2. سیستم های عایق حرارتی ساختمان ها: TKP.

4. طراحی و نصب سیستم عایق با لایه هوای تهویه شده بر اساس پانل های نما سه لایه: R 1.04.032.07. – مینسک، 2007. – 117 ص.

5. Danilevsky, L. N. در مورد موضوع کاهش سطح اتلاف حرارت در یک ساختمان. تجربه همکاری بلاروس و آلمان در ساخت و ساز / L. N. Danilevsky. – مینسک: استرینکو، 2000. – ص 76، 77.

6. آلفرد کرشبرگر "Solares Bauen mit transparenter Warmedamung." Systeme، Wirtschaftlichkeit، Perspektiven، BAUVERLAG GMBH، WEISBADEN UND BERLIN.

7. Die ESA-Solardassade – Dammen mit Licht / ESA-Energiesysteme, 3. Passivhaustagung 19 تا 21 فوریه 1999. Bregenz. -ر. 177-182.

8. Peter O. Braun, Innovative Gebaudehullen, Warmetechnik, 9, 1997. – pp. 510-514.

9. خانه منفعل به عنوان یک سیستم پشتیبانی زندگی تطبیقی: چکیده گزارش های کارآموز. علمی و فنی conf. "از نوسازی حرارتی ساختمان ها - تا خانه منفعل. مشکلات و راه حل ها» / L. N. Danilevsky. – Minsk, 1996. – P. 32–34.

10. عایق حرارتی با خواص کنترل شده برای ساختمان های با اتلاف حرارت کم: جمع آوری. tr. / شرکت دولتی "موسسه NIPTIS به نام. عطایوا اس.اس.»؛ L. N. Danilevsky. – مینسک، 1998. – ص 13–27.

11. Danilevsky, L. سیستم عایق حرارتی با خواص کنترل شده برای یک خانه غیرفعال / L. Danilevsky // معماری و ساخت و ساز. – 1998. – شماره 3. – ص 30، 31.

12. Martynenko، O. G. انتقال حرارت همرفتی رایگان. دایرکتوری / O. G. Martynenko, Yu A. Sokovishin. – Minsk: Science and Technology, 1982. – 400 p.

13. Mikheev, M. A. مبانی انتقال حرارت / M. A. Mikheev, I. M. Mikheeva. – م.: انرژی، 1977. – 321 ص.

14. حصار تهویه خارجی ساختمان: پت. 010822 اوراز. دفتر ثبت اختراع، IPC (2006.01) E04B 2/28، E04B 1/70 / L. N. Danilevsky; شرکت دولتی متقاضی "موسسه NIPTIS به نام. آتایوا اس.اس. – شماره 20060978; بیانیه 05.10.2006; انتشارات 12/30/2008 // بولتن. اداره ثبت اختراعات اوراسیا – 2008. – شماره 6.

15. حصار تهویه خارجی ساختمان: پت. 11343 نماینده بلاروس، MPK (2006) E04B1/70، E04B2/28 / L. N. Danilevsky; شرکت دولتی متقاضی "موسسه NIPTIS به نام. آتایوا اس.اس. – شماره 20060978; appl 05.10.2006; انتشارات 12/30/2008 // بولتن Afitsiny. / ملی روشنفکر مرکز اولاسناستی. – 2008.

انتقال حرارت و رطوبت از طریق حصارهای خارجی

مبانی انتقال حرارت در یک ساختمان

گرما همیشه از یک محیط گرمتر به یک محیط سردتر منتقل می شود. فرآیند انتقال گرما از یک نقطه در فضا به نقطه دیگر در اثر اختلاف دما نامیده می شود انتقال حرارتو جمعی است، زیرا شامل سه نوع اصلی تبادل حرارت است: هدایت حرارتی (رسانایی)، همرفت و تابش. بدین ترتیب، پتانسیلانتقال حرارت است اختلاف دما.

رسانایی گرمایی

رسانایی گرمایی- نوعی انتقال حرارت بین ذرات ثابت یک ماده جامد، مایع یا گاز. بنابراین هدایت حرارتی تبادل حرارتی بین ذرات یا عناصر ساختاری محیط مادی است که در تماس مستقیم با یکدیگر هستند. هنگام مطالعه هدایت حرارتی، یک ماده به عنوان یک جرم جامد در نظر گرفته می شود، ساختار مولکولی آن نادیده گرفته می شود. در شکل خالص، هدایت حرارتی فقط در جامدات رخ می دهد، زیرا در محیط های مایع و گاز تقریباً غیرممکن است که از عدم تحرک یک ماده اطمینان حاصل شود.

اکثر مصالح ساختمانی هستند اجسام متخلخل. منافذ حاوی هوایی است که قابلیت حرکت، یعنی انتقال گرما را با همرفت دارد. اعتقاد بر این است که جزء همرفتی هدایت حرارتی مصالح ساختمانی را می توان به دلیل کوچک بودن نادیده گرفت. در داخل منافذ، تبادل حرارت تابشی بین سطوح دیواره های آن رخ می دهد. انتقال گرما توسط تشعشع در منافذ مواد عمدتاً با اندازه منافذ تعیین می شود، زیرا هرچه منفذ بزرگتر باشد، اختلاف دما در دیواره های آن بیشتر است. هنگامی که هدایت حرارتی را در نظر می گیریم، ویژگی های این فرآیند به جرم کل ماده مربوط می شود: اسکلت و منافذ با هم.

پاکت ساختمان معمولا دیوارهای مسطح موازی، که در آن انتقال حرارت در یک جهت انجام می شود. علاوه بر این، معمولا زمانی که محاسبات حرارتیسازه های محصور خارجی، فرض بر این است که انتقال حرارت زمانی اتفاق می افتد شرایط حرارتی ثابت، یعنی با زمان ثابت تمام ویژگی های فرآیند: جریان گرما، دما در هر نقطه، ویژگی های ترموفیزیکی مصالح ساختمانی. بنابراین مهم است که در نظر گرفته شود فرآیند هدایت حرارتی ثابت یک بعدی در یک ماده همگنکه با معادله فوریه توصیف می شود:

جایی که q T - چگالی شار حرارتی سطحیعبور از صفحه ای عمود بر جریان دما، W/m2;

λ - هدایت حرارتی مواد، W/m. o C;

تی- تغییر دما در امتداد محور x، درجه سانتیگراد.

رابطه نامیده می شود گرادیان دما، در حدود S/m، و تعیین شده است grad t. گرادیان دما به سمت افزایش دما هدایت می شود که با جذب گرما و کاهش جریان گرما همراه است. علامت منفی در سمت راست معادله (2.1) نشان می دهد که افزایش جریان گرما با افزایش دما همزمان نیست.

رسانایی حرارتی λ یکی از ویژگی های اصلی حرارتی یک ماده است. همانطور که از رابطه (2.1) به دست می آید، رسانایی حرارتی یک ماده اندازه گیری رسانایی گرما توسط یک ماده است که از نظر عددی برابر با جریان گرمایی است که از 1 متر مربع مساحت عمود بر جهت جریان، با گرادیان دما می گذرد. در طول جریان برابر با 1 o C/m (شکل 1). چگونه ارزش بیشترλ، هر چه فرآیند هدایت حرارتی در چنین ماده ای شدیدتر باشد، جریان گرما بیشتر می شود. بنابراین مواد عایق حرارتی موادی با هدایت حرارتی کمتر از 0.3 W/m در نظر گرفته می شوند. در مورد S.

ایزوترم ها ------ - خطوط جریان گرما.

تغییر در هدایت حرارتی مصالح ساختمانی با تغییر در آنها تراکمرخ می دهد به دلیل این واقعیت است که تقریبا هر مصالح ساختمانیشامل اسکلت- مصالح ساختمانی اصلی و هوا. ک.ف. فوکین داده های زیر را به عنوان مثال ارائه می دهد: رسانایی حرارتی یک ماده کاملاً متراکم (بدون منافذ)، بسته به ماهیت آن، دارای رسانایی گرمایی از 0.1 W / m o C (برای پلاستیک) تا 14 W / m o C (برای کریستالی) است. مواد با جریان گرما در امتداد سطح کریستالی، در حالی که هوا دارای رسانایی حرارتی در حدود 0.026 W/m o C است. هر چه چگالی ماده بیشتر باشد (تخلخل کمتر)، مقدار هدایت حرارتی آن بیشتر است. واضح است که مواد عایق حرارتی سبک وزن تراکم نسبتاً کمی دارند.

تفاوت در تخلخل و هدایت حرارتی اسکلت منجر به تفاوت در هدایت حرارتی مواد حتی با چگالی یکسان می شود. به عنوان مثال، مواد زیر (جدول 1) در همان چگالی، ρ 0 = 1800 کیلوگرم بر متر مکعب، مقادیر هدایت حرارتی متفاوتی دارند:

میز 1.

رسانایی حرارتی مواد با چگالی یکسان 1800 کیلوگرم بر متر مکعب است.

با کاهش چگالی ماده، هدایت حرارتی آن l کاهش می یابد، زیرا تأثیر جزء رسانایی هدایت حرارتی اسکلت مواد کاهش می یابد، اما، با این حال، تأثیر جزء تشعشع افزایش می یابد. بنابراین، کاهش چگالی زیر یک مقدار معین منجر به افزایش هدایت حرارتی می شود. یعنی مقدار چگالی خاصی وجود دارد که رسانایی حرارتی در آن وجود دارد حداقل مقدار. تخمین‌هایی وجود دارد که در دمای 20 درجه سانتی‌گراد در منافذ با قطر 1 میلی‌متر، هدایت حرارتی تابش 0.0007 W/ (m°C)، با قطر 2 mm - 0.0014 W/ (m ° C) و غیره است. بنابراین، هدایت حرارتی توسط تابش قابل توجه می شود مواد عایق حرارتیبا چگالی کم و اندازه منافذ بزرگ.

رسانایی حرارتی یک ماده با افزایش دمایی که در آن انتقال حرارت اتفاق می افتد افزایش می یابد. افزایش رسانایی حرارتی مواد با افزایش انرژی جنبشی مولکول های اسکلتی ماده توضیح داده می شود. رسانایی حرارتی هوا در منافذ مواد و شدت انتقال حرارت به داخل آنها توسط تابش نیز افزایش می یابد. در عمل ساخت و ساز، وابستگی هدایت حرارتی به دما واجد اهمیت زیادبا استفاده از فرمول تجربی O.E، نیازی به محاسبه مجدد مقادیر هدایت حرارتی مواد به دست آمده در دماهای تا 100 درجه سانتیگراد تا مقادیر آنها در 0 درجه سانتیگراد نیست. ولاسوا:

λ o = λ t / (1+β. t)، (2.2)

که در آن λ o هدایت حرارتی ماده در دمای 0 درجه سانتیگراد است.

λ t - هدایت حرارتی مواد در t o C؛

β - ضریب دمایتغییرات هدایت حرارتی، 1/o C، برای مواد مختلف، برابر با 0.0025 1/o C.

t دمای ماده ای است که ضریب هدایت حرارتی آن برابر با λ t است.

برای یک دیوار همگن مسطح با ضخامت δ (شکل 2)، جریان گرمایی منتقل شده توسط هدایت حرارتی از طریق یک دیوار همگن را می توان با معادله بیان کرد:

جایی که τ 1، τ 2- مقادیر دما در سطوح دیوار، o C.

از عبارت (2.3) به دست می آید که توزیع دما بر روی ضخامت دیواره خطی است. کمیت δ/λ نامگذاری شده است مقاومت حرارتی لایه موادو علامت گذاری شد آر تی، m 2. o C/W:

شکل 2. توزیع دما در یک دیوار همگن صاف

بنابراین، جریان گرما q T، W/m 2، از طریق یک دیواره موازی یکنواخت ضخامت δ ، متر، از ماده ای با هدایت حرارتی λ، W/m. o C را می توان به شکل نوشت

مقاومت حرارتی یک لایه، مقاومت در برابر هدایت حرارتی است، برابر با اختلاف دما در سطوح مخالف لایه زمانی که یک جریان حرارتی با چگالی سطحی 1 W/m2 از آن عبور می کند.

انتقال حرارت توسط رسانایی حرارتی در لایه‌های مادی پوشش ساختمان صورت می‌گیرد.

همرفت

همرفت- انتقال گرما با حرکت ذرات ماده. همرفت فقط در مواد مایع و گاز و همچنین بین یک محیط مایع یا گاز و یک سطح رخ می دهد. جامد. در این حالت انتقال حرارت با هدایت حرارتی صورت می گیرد. اثر ترکیبی همرفت و رسانش گرما در ناحیه مرزی نزدیک سطح، انتقال حرارت همرفتی نامیده می شود.

همرفت در سطوح بیرونی و داخلی محوطه ساختمان صورت می گیرد. همرفت نقش مهمی در تبادل حرارت سطوح داخلی اتاق دارد. در معانی مختلفدمای سطح و هوای مجاور آن گرما به سمت دمای پایین تری منتقل می شود. جریان گرمایی منتقل شده توسط همرفت به حالت حرکت مایع یا گازی که سطح را می شویند، به دما، چگالی و ویسکوزیته محیط متحرک، به ناهمواری سطح، به تفاوت بین دمای سطح و رسانه اطراف

فرآیند تبادل حرارت بین سطح و گاز (یا مایع) بسته به ماهیت حرکت گاز متفاوت است. تمیز دادن همرفت طبیعی و اجباریدر مورد اول، حرکت گاز به دلیل تفاوت دما بین سطح و گاز رخ می دهد، در مورد دوم - به دلیل نیروهای خارجی این فرآیند (عملکرد فن ها، باد).

همرفت اجباری در مورد کلیممکن است با فرآیند همرفت طبیعی همراه باشد، اما از آنجایی که شدت همرفت اجباری به طور محسوسی از شدت همرفت طبیعی فراتر می رود، جابجایی طبیعی اغلب هنگام بررسی همرفت اجباری نادیده گرفته می شود.

در آینده، فقط فرآیندهای ثابت انتقال حرارت همرفتی در نظر گرفته خواهد شد که سرعت و دمای ثابتی را در طول زمان در هر نقطه از هوا در نظر می گیرند. اما از آنجایی که دمای عناصر اتاق نسبتاً آهسته تغییر می کند، وابستگی های به دست آمده برای شرایط ثابت را می توان به فرآیند تعمیم داد. شرایط حرارتی غیر ثابت اتاق، که در هر لحظه مورد بررسی فرآیند تبادل حرارتی همرفتی در سطوح داخلی نرده ها ثابت در نظر گرفته می شود. وابستگی های به دست آمده برای شرایط ثابت را می توان به تغییر ناگهانی ماهیت همرفت از طبیعی به اجباری نیز تعمیم داد، به عنوان مثال، هنگامی که یک دستگاه گرمایش اتاق چرخشی (فن کویل یا سیستم اسپلیت در حالت پمپ حرارتی) روشن است. داخل اتاق. اولاً، حالت جدید حرکت هوا به سرعت برقرار می شود و ثانیاً، دقت مورد نیاز ارزیابی مهندسی فرآیند انتقال حرارت کمتر از عدم دقت احتمالی ناشی از عدم اصلاح جریان گرما در طول حالت گذار است.

برای تمرین مهندسی محاسبات گرمایش و تهویه، تبادل حرارتی همرفتی بین سطح ساختار محصور یا لوله و هوا (یا مایع) مهم است. در محاسبات عملی، از معادلات نیوتن برای تخمین جریان گرمای همرفتی استفاده می شود (شکل 3):

, (2.6)

جایی که q به- جریان گرما، W، که توسط همرفت از یک محیط متحرک به سطح یا بالعکس منتقل می شود.

t a- دمای هوای شستشوی سطح دیوار، o C؛

τ - دمای سطح دیوار، o C؛

α به- ضریب انتقال حرارت همرفتی روی سطح دیوار W/m 2. o C.

شکل 3 تبادل حرارتی همرفتی بین دیوار و هوا

ضریب انتقال حرارت با همرفت، یک به- کمیت فیزیکی از نظر عددی برابر با مقدار حرارتی است که از طریق تبادل حرارتی همرفتی از هوا به سطح جسم جامد با اختلاف دمای هوا و دمای سطح بدن برابر 1 درجه سانتیگراد منتقل می شود.

با این رویکرد، تمام پیچیدگی فرآیند فیزیکیانتقال حرارت همرفتی در ضریب انتقال حرارت وجود دارد، یک به. طبیعتا مقدار این ضریب تابعی از آرگومان های زیادی است. برای استفاده عملی، مقادیر بسیار تقریبی پذیرفته شده است یک به.

معادله (2.5) را می توان به راحتی به صورت زیر بازنویسی کرد:

جایی که R به - مقاومت در برابر انتقال حرارت همرفتیبر روی سطح سازه محصور m 2. o C/W برابر با اختلاف دمای سطح نرده و دمای هوا در هنگام عبور جریان حرارتی با چگالی سطحی 1 W/m 2 از سطح به هوا یا بالعکس. مقاومت R بهمتقابل ضریب انتقال حرارت همرفتی است یک به:

تابش - تشعشع

تابش (انتقال حرارت تابشی) انتقال گرما از سطح به سطح از طریق یک محیط شفاف تابشی توسط امواج الکترومغناطیسی است که به گرما تبدیل می شوند (شکل 4).

شکل 4. تبادل حرارت تابشی بین دو سطح

هر بدن فیزیکیبا داشتن دمایی متفاوت از صفر مطلق، انرژی را به صورت امواج الکترومغناطیسی به فضای اطراف می تاباند. خواص تابش الکترومغناطیسیبا طول موج مشخص می شود. تشعشعی که به عنوان حرارت درک می شود و دارای طول موج در محدوده 0.76 - 50 میکرون است، مادون قرمز نامیده می شود.

به عنوان مثال، تبادل حرارت تابشی بین سطوح رو به اتاق، بین سطوح خارجی رخ می دهد ساختمان های مختلف، سطوح زمین و آسمان. تبادل حرارت تابشی بین سطوح داخلی محفظه اتاق و سطح مهم است دستگاه گرمایش. در تمام این موارد، محیط تابشی که امواج گرما را منتقل می کند، هوا است.

در عمل محاسبه جریان گرما در طول انتقال حرارت تابشی، از فرمول ساده شده استفاده می شود. شدت انتقال حرارت توسط تابش ql، W/m 2، با تفاوت دمای سطوح شرکت کننده در انتقال حرارت تابشی تعیین می شود:

, (2.9)

که در آن τ 1 و τ 2 مقادیر دمای سطوح مبادله گرمای تابشی، o C هستند.

α l - ضریب انتقال حرارت تابشی روی سطح دیوار، W/m 2. o C.

ضریب انتقال حرارت تشعشع، یک ل- یک کمیت فیزیکی از نظر عددی برابر با مقدار گرمای منتقل شده از یک سطح به سطح دیگر توسط تابش زمانی که اختلاف دمای سطح 1 درجه سانتیگراد باشد.

بیایید مفهوم را معرفی کنیم مقاومت در برابر انتقال حرارت تابشیRlبر روی سطح ساختار محصور، m 2. o C/W، برابر با اختلاف دما در سطوح حصارها در هنگام عبور یک جریان حرارتی با چگالی سطحی 1 W/m 2 از سطحی به سطح دیگر، گرمای تابشی مبادله می‌کنند.

سپس معادله (2.8) را می توان به صورت زیر بازنویسی کرد:

مقاومت R lمتقابل ضریب انتقال حرارت تابشی است یک ل:

مقاومت حرارتی لایه هوا

برای ایجاد یکنواختی، مقاومت در برابر انتقال حرارت شکاف های هوایی بستهواقع بین لایه های ساختار محصور نامیده می شود مقاومت حرارتی R در. p, m 2. o C/W.

نمودار انتقال حرارت از طریق شکاف هوا در شکل 5 نشان داده شده است.

شکل 5. تبادل حرارت در شکاف هوا

جریان گرما که از شکاف هوا می گذرد q در پ W/m2، شامل جریان هایی است که توسط هدایت حرارتی منتقل می شوند (2) q t, W/m 2 , همرفت (1) q به، W/m 2 و تابش (3) ql, W/m 2.

q در n =q t +q k +q l . (2.12)

در این مورد، سهم شار منتقل شده توسط تابش بیشترین است. اجازه دهید یک لایه هوای عمودی بسته را در نظر بگیریم که در سطوح آن اختلاف دما 5 درجه سانتیگراد است. با افزایش ضخامت لایه از 10 میلی متر به 200 میلی متر، نسبت جریان گرما ناشی از تابش از 60 درصد افزایش می یابد. تا 80 درصد در این حالت، سهم گرمای منتقل شده توسط هدایت حرارتی از 38٪ به 2٪ کاهش می یابد و سهم جریان گرمای همرفتی از 2٪ به 20٪ افزایش می یابد.

محاسبه مستقیم این مولفه ها بسیار دشوار است. بنابراین در اسناد نظارتیداده هایی را در مورد مقاومت حرارتی لایه های هوای بسته ارائه می دهد که توسط K.F در دهه 50 قرن بیستم گردآوری شد. فوکین بر اساس نتایج آزمایشات M.A. میخیوا اگر روی یک یا هر دو سطح شکاف هوا فویل آلومینیومی منعکس کننده گرما وجود داشته باشد که مانع انتقال حرارت تابشی بین سطوحی که شکاف هوا را قاب می‌کنند، مقاومت حرارتی باید دو برابر شود. برای افزایش مقاومت حرارتی لایه‌های هوای بسته، توصیه می‌شود نتایج تحقیقات زیر را در نظر داشته باشید:

1) لایه هایی با ضخامت کم از نظر مهندسی گرما موثر هستند.

2) ساختن چندین لایه نازک در حصار منطقی تر از یک لایه بزرگ است.

3) توصیه می شود شکاف های هوا را نزدیک به سطح بیرونی حصار قرار دهید، زیرا این امر باعث کاهش جریان گرما توسط تابش در زمستان می شود.

4) لایه های عمودی در دیوارهای خارجی باید با دیافراگم های افقی در سطح سقف های بین طبقه تقسیم شوند.

5) برای کاهش شار حرارتی منتقل شده توسط تابش، می توان یکی از سطوح بین لایه را پوشش داد. ورقه ی آلومینیومیدارای گسیل پذیری در حدود 0.05 ε=. پوشاندن هر دو سطح شکاف هوا با فویل عملاً انتقال حرارت را در مقایسه با پوشاندن یک سطح کاهش نمی دهد.

سوالاتی برای خودکنترلی

1. پتانسیل انتقال حرارت چیست؟

2. انواع ابتدایی انتقال حرارت را فهرست کنید.

3. انتقال حرارت چیست؟

4. رسانایی حرارتی چیست؟

5. رسانایی حرارتی یک ماده چیست؟

6. فرمول جریان گرمایی منتقل شده توسط هدایت حرارتی در یک دیوار چند لایه در دماهای شناخته شده سطوح t داخلی و t n خارجی را بنویسید.

7. مقاومت حرارتی چیست؟

8. همرفت چیست؟

9. فرمول جریان حرارتی که به وسیله همرفت از هوا به سطح منتقل می شود را بنویسید.

10. معنای فیزیکی ضریب انتقال حرارت همرفتی.

11. تشعشع چیست؟

12. فرمول شار حرارتی منتقل شده توسط تابش از یک سطح به سطح دیگر را بنویسید.

13. معنای فیزیکی ضریب انتقال حرارت تابشی.

14. مقاومت انتقال حرارت یک شکاف هوای بسته در پوشش ساختمان چیست؟

15. مجموع جریان گرما از لایه هوا شامل چه نوع جریان گرمایی است؟

16. چه ماهیت جریان گرما در جریان گرما از لایه هوا غالب است؟

17. ضخامت شکاف هوا چگونه بر توزیع جریان ها در آن تأثیر می گذارد.

18. چگونه می توان جریان گرما را از طریق شکاف هوا کاهش داد؟

.
1.3 ساختمان به عنوان یک سیستم انرژی واحد.
2. انتقال حرارت و رطوبت از طریق حصارهای خارجی.
2.1 مبانی انتقال حرارت در ساختمان.
2.1.1 هدایت حرارتی.
2.1.2 همرفت.
2.1.3 تشعشع.
2.1.4 مقاومت حرارتی لایه هوا.
2.1.5 ضرایب انتقال حرارت در سطوح داخلی و خارجی.
2.1.6 انتقال حرارت از طریق دیوار چند لایه.
2.1.7 کاهش مقاومت در برابر انتقال حرارت.
2.1.8 توزیع دما در سراسر بخش حصار.
2.2 شرایط رطوبتسازه های محصور
2.2.1 دلایل ظاهر شدن رطوبت در نرده ها.
2.2.2 پیامدهای منفی خیس شدن نرده های خارجی.
2.2.3 رابطه بین رطوبت و مصالح ساختمانی.
2.2.4 هوای مرطوب.
2.2.5 میزان رطوبت مواد.
2.2.6 جذب و دفع.
2.2.7 نفوذپذیری بخار نرده ها.
2.3 نفوذ پذیری هوا از نرده های خارجی.
2.3.1 مقررات اساسی.
2.3.2 اختلاف فشار در سطوح بیرونی و داخلی نرده ها.
2.3.3 نفوذپذیری هوا مصالح ساختمانی.

2.1.4 مقاومت حرارتی لایه هوا.

برای ایجاد یکنواختی، مقاومت در برابر انتقال حرارت شکاف های هوایی بستهواقع بین لایه های ساختار محصور نامیده می شود مقاومت حرارتی R v.p، m². ºС/W.
نمودار انتقال حرارت از طریق شکاف هوا در شکل 5 نشان داده شده است.

شکل 5. تبادل حرارت در لایه هوا.