Клімат та теплозахист житлових будинків ч2
Для охолодження огородження малої інерційності досить однієї доби, тому для їх теплотехнічного розрахунку приймається середня температура найбільш холодних діб.
Огороджувальні конструкції середньої інерційності (Д змінюється в межах 4-7) займають проміжне положення. Вони можуть бути виготовлені з легковагої і многодирчатого цегли, пустотного кераміки. Для цих огороджень розрахункової є середня температура найбільш холодних трьох діб.
Крім розрахункових температур зовнішнього повітря необхідно враховувати і вологість повітря в районі будівництва. Слід відзначити, що волога має великий вплив, дуже часто негативне, на теплозахисні якості огорож. Відомо, що вода добре проводить тепло, а повітря, особливо сухою, має теплоізоляційними якостями. Тому будівельні матеріали з великою кількістю пор, заповнених повітрям, мають гарні теплозахисні властивості. Однак, якщо пори заповнюються вологим повітрям або в них проникає волога, теплоізоляційний здатність будь-якого матеріалу погіршується. Крім того, волога розчиняє хімічні речовини (кислоти, солі, луги), які призводять до швидкого руйнування матеріалів. Стіни відволожуються, різко погіршується мікроклімат приміщень, людина мерзне і часто застуджується.
У повітрі завжди міститься деяка кількість вологи у вигляді водяної пари. Її кількість, що міститься в 1 м повітря, вимірюється в грамах і називається його абсолютною вологістю (г / м). Однак абсолютна вологість не характеризує ступінь насичення повітря вологою, тому що при різних температурах максимальний вміст вологи в повітрі неоднаково: чим вище температура повітря, тим більше вологи може в ньому знаходитися. Тому і вводиться поняття відносної вологості, яка виражається у відсотках, як відношення дійсної пружності водяної пари е в повітрі до максимальної його пружності Е при цій температурі.
Від відносної вологості повітря залежить кількість вологи, що випаровується з поверхні огородження. Чим більше відносна вологість повітря, тим повільніше відбувається випаровування. Ця величина є дуже важної для проектної та будівельної практики до тому значення Е наводиться в довідниках.
Надмірно швидке висихання зовнішніх шарів огороджувальних конструкцій і виробів, наприклад бетонних, в початковий період схоплювання бетону може викликати утворення тріщин і тим самим знизити міцність виробів. При малій відносній вологості повітря висихання зовнішніх шарів бетону відбувається швидше, ніж протікає процес поступового хімічного зв'язування при його твердінні, що призводить до погіршення структурно-механічних властивостей зовнішніх шарів вироби або конструкції. Ці кліматичні особливості доводиться враховувати в південних і південно-східних регіонах.
При підвищенні температури повітря даної вологості його відносна вологість знижується. Це пояснюється тим, що пружність водяної пари е залишається без зміни, а максимальна пружність Е збільшується. Зовсім протилежне спостерігається при охолодженні повітря: збільшується його відносна вологою внаслідок зменшення максимальної пружності Е. При деякій температурі значення е досягне величини Е, і повітря придбає відносну вологість <р, що дорівнює 100%, тобто досягне повного насичення.
Температура * Гр, при якій повітря з даною пружністю водяної пари досягає повного насичення, називається точкою роси. Якщо продовжувати охолодження повітря нижче точки роси, то гранична пружність водяної пари буде знижуватися, і зайва кількість водяної пари, фактично наявного в охолоджує повітря, конденсуватиметься, тобто перетворюється в краплинно-рідкий стан.
У природі такі умови можна спостерігати в літній час при утворенні туманів біля річок, коли із заходом сонця повітря охолоджується, його відносна вологість підвищується і температура повітря падає нижче точки роси. У міру зігрівання повітря, викликаного сходом сонця, знижується його відносна вологість. При цьому крапельки вологи, що утворюють туман, випаровуються і туман розсіюється.
У зимовий час затяжні відлиги можуть виникнути при вторгненні маси теплого вологого повітря. При змішуванні його з холодним повітрям він поступово охолоджується, конденсує вологу, що призводить до утворення туману. Таке переважання відлиги, викликаних вторгненнями з півдня теплого і вологого повітря, характерна для півдня європейської частини Росії.
Залежно від вологості характеристики клімату в зоні будівництва роблять вибір матеріалу для утеплення існуючого або будинку, що будується. Варто знати, що теплоізоляційні матеріали мають здатність поглинати вологу, що знаходиться в пароподібному стані, з навколишнього повітря. Це явище називається сорбції. Найбільшою сорбционной здатністю володіють органічні матеріали - деревина, деревноволокнисті плити, фіброліт, а порівняно невеликий - цегла, керамзитобетон, цементний розчин, міні-раловатние плити, мінеральна вата, мінеральний повсть, пінопласти. Хоча проникнення водяних парів вглиб матеріалу відбувається досить повільно і залежить від щільності матеріалу і температури повітря, проте це необхідно враховувати в районах з вологим кліматом, коли з року в рік поступово знижується не тільки теплозахисні якості утеплювача з високими сорбційними характеристиками, але й довговічність конструкцій.
Розглядаючи вплив кліматичних факторів на теплозахист дому, не можна не згадати про вітер, який в холодну пору року приносить багато неприємностей. Дійсно, при температурі повітря близько мінус п'ять градусів і сильному вітрі людина мерзне так само, як і при двадцатіпятіградусном морозі.
Вплив вітру на будинки і житлову забудову позначається досить сильно. При наближенні вітрового потоку до будівлі він починає чинити тиск на ту частину фасаду, що звернена до нього. В результаті з цього боку будівлі утвориться зона підвищеного тиску або вітрової підпір , при якому холодне повітря більш інтенсивно починає проникати крізь стіни, вікна, стики, щілини всередину житлових приміщень, сильно їх охолоджуючи. Це явище називається інфільтрацією. I Обігнувши будинок, вітрової потік продовжує своє
Рух, утворюючи з протилежного боку навітряного фасаду зону зниженого тиску або вітрової
відсмоктування. У результаті цього виникає значний перепад тиску з двох протилежних сторін будинку, що сприяє проникненню холодного повітря в приміщення, більш інтенсивного руху повітря всередині будинку від на вітряної сторони до протилежної, сильні протяги, вивітрюється тепло з кімнат, зниження температури внутрішнього повітря і різке збільшення тепловтрат взимку.
Ці явища дуже добре помітні, якщо будинок знаходиться на території, вільної від забудови . Тому при проектуванні будинків, а також при плануванні території, особливо в районах з сильними вітрами, знаючи напрямок пануючих вітрів необхідно захистити будинок від їх несприятливого впливу живоплотом або деревами, спланувати приміщення так, щоб в одній кімнаті вікна не виходили на навітряну і заветренную боку, використовувати для зовнішніх стін мало повітропроникні матеріали і особливо ретельно ущільнити вікна та їх сполучення зі стінами.
Якщо будівля розташована в житловій забудові, то руху вітру перешкоджає не один, а кілька будинків. Кожен будинок в залежності від їхнього місця змінює напрям вітрового потоку і часто буває важко визначити, на які частини зовнішніх огороджень і з якою силою буде впливати вітер, які конструкції будуть випробовувати вітрової підпір і відсмоктування.
При будівництві та проектуванні окремих селищ і мікрорайонів треба враховувати, що не тільки вітер впливає на внутрішній мікроклімат житла, а й характер житлової забудови впливає на вітер, змінюючи його напрям, розподіляючи області підвищеного і зниженого тиску в вітровому потоці. В результаті змінюються характер впливу вітру на будівлю і втрати тепла.
Потік вітру, зустрічаючи на своєму шляху будівлю, не доходячи до нього, піднімається вгору, проходить над будівлею, продовжує підйом і, досягнувши певної висоти, починає поступово опускатися вниз. Позаду будівлі утворюється область, яка називається областю виникнення та інтенсивного руху вихорів. Крім того, вихорову зона утворюється не тільки позаду перешкоди, але й перед нею.
За результатами досліджень аеродинамічних моделі житлового мікрорайону, при швидкості вітрового потоку v = 3,5 м / с в певному напрямку (південно-західному) побудовані криві відносних швидкостей повітря . З малюнка видно, що найбільші швидкості повітря в приземному шарі спостерігаються з навітряної сторони мікрорайону, а також у вузьких місцях розривів, в своєрідних "коридори" між будинками всередині забудови і по периметру мікрорайону. Найменші швидкості повітря відзначені в основному на заветренной стороні будівель і в захищених ділянках поблизу нижчих будинків.
Таким чином, характер забудови вносить істотну зміну в вітрової режим. Тому при проектуванні і будівництві будинків дуже важливо враховувати особливості руху вітру, щоб взаємно розташувати будинку й орієнтувати їх по відношенню до вітри різних напрямків так, щоб вітрове тиск на огороджувальні конструкції було мінімальним.
Знання основних кліматичних чинників і особливостей їх впливу на експлуатаційні якості будівельних матеріалів і конструкцій дозволить всім бажаючим побудувати будинок своїми силами і зробити його теплим, сухим і затишним.
| < Попередня | Наступна > |
|---|