Тепловая защита дома летом

 

Тепловая защита дома летом играет большую роль для комфортного проживания в загородном доме. Уже на стадии проектирования зданий возникает необходимость защиты людей от перегрева в летний период. Тепловая защита дома летом, это не только применение дорогостоящего оборудования, при проектировании дома возможно использование средств естественного регулирования микроклимата помещений, требующих относительно небольших единовременных затрат на их осуществление при строительстве и последующую эксплуатацию.

 

Тогда как для зимней теплозащиты центральное значение имеет теплопроводность. Для тепловой защиты дома летом важную роль играет тепловая радиация. Передача тепла за счет теплопроводности происходит преимущественно в непрозрачных ограждающих конструкциях, таких, как стены, передача за счет тепловой радиации ограничена исключительно прозрачными, т.е. светопропускающими конструкциями, такими, как окна.

Тепловые лучи попадающие на какое-нибудь тело например на окно, могут быть:
• Отражены
•Поглощены
• Пропущены.

 

Общий энергетический коэффициент пропускания g

 

Радиационная составляющая, которую пропускает остекление, определяется общим коэффициентом энергетического пропускания g. Обычные стеклопакеты имеют относительно высокий общий коэффициент энергетического пропускания. Он равен 0,7-0,8. То есть такое остекление пропускает в помещение от 70% до 80% падающей на него тепловой радиационной составляющей. Тогда, как зимой тепловое излучение в солнечные дни является фактором, положительно влияющим на энергопотребление, летом оно может привести к неприятному перегреву помещений.

Если хотят летом избежать нежелательного перегрева помещений, то для этого существует две возможности:

• Применение солнцезащитных стекол с общим коэффициентом энергетического проницания 0,4 и менее.
• Устройство солнцезащиты, такой как жалюзи, маркизы и т.п.

 

Солнцезащитные стекла задерживают нежелательную жару, однако зимой они имеют недостаток в том, что они так же отражают радиационное тепло и не способствуют нагреву помещений за счет солнца. Регулируемые солнцезащитные устройства позволяют зимой пропускать в помещение тепловую радиацию солнца, а летом удерживать ее от попадания в помещение.

 

Рис. «Регулируемые солнцезащитные устройства»

 

 

 

Приближенно следует установить, что прямого облучения окна солнцем не происходит. Если это так, то:
при восточной или западной ориентации β> 85°; γ> 115°

при южной ориентации β > 50°

 

Таблица «Общий коэффициент энергетического пропускания остекления»

 

 

¹⁾Общие коэффициенты энергетического пропускания g специальных стекол могут быть различными в зависимости от окраски, напыления и обработки поверхностей.

 

Таблица  «Общий коэффициент энергетического пропускания остекления»

 

 

• СЗУ должны быть прочно смонтированы. Декоративные занавеси не считаются солнцезащитными устройствами.
• В зависимости от вида и конструкции устройства рекомендуется более точное определение его влияния, т.к. могут получиться более выгодные значения. Без такого определения следует принимать наиболее невыгодные значения.
• Прозрачность СЗУ ниже 10% считается малой, выше 30% — повышенной.

 

Для тепловой защиты дома летом определяющими являются:

• Величина площади окон A_F (светопрозрачные части)
• Общий коэффициент энергетического пропускания g этих окон
• Вид и эффективность СЗУ F_c;

 

g_F = g • F_c

Если действуют сразу несколько солнцезащитных устройств, то:

g_F = g • F_c1 • F_c2 • F_c3 •….• F_cn

• Доля площади остекления от площади проемов по всей площади наружных стен

 

f = A_F /A_w+F

A_F — площадь окон
A_W — площадь наружных стен
A_w+F — сумма площадей окон и стен

 

• Теплонакопление ограничивающих помещение внутренних конструкций, т.е их поверхностная плотность в кг/м².
• Возможности вентиляции
• Теплопроводность непрозрачных конструкций (стен, перекрытий)
• Цветовая отделка наружных поверхностей светлые поверхности отражают;
  темные поверхности поглощают тепловую энергию.

 

Вентиляция в зависимости от ориентации по странам света

 

Для летней тепловой защиты необходимо, чтобы произведение g_F⋅ f не превышало приведенных в таблице значений.
Эти значения зависят от:

• Ориентации;
• Вида конструкций: легкие-тяжелые;
• Вентиляции.

 

Ночью помещение не вентилируются

 

Это помещения, которые ночью не используются и поэтому не вентилируются ни ночью, ни ранним утром, например, помещения бюро, школы.

 

Ночью помещение вентилируются

 

Вентиляция ночью и в ранние утренние часы должна обеспечиваться не менее 2 часов. Это имеет место в большинстве жилых помещений.

 

Ориентация помещений по странам света

 

В качестве северной можно считать ориентацию с отклонением на восток или запад до 22,5°.

Если помещения затенены в течении всего дня, то следует принимать все значения как для северной ориентации.

 

Рис. «Ориентация помещений по странам света»

 

Вид конструкций здания

 

Легкие:      m’ < 600 кг/м²

Тяжелые:   m’ > 600 кг/м²

 

Определяющей является поверхностная масса ограничивающих помещение внутренних конструкций (внутренних стен, пола, потока) включая окна.

При этом массы учитываются следующим образом:

• Для внутренних конструкций без слоя утеплителя масса уменьшается в 2 раза.
• Для внутренних конструкций со слоем утеплителя в расчет принимается только масса тех слоев, которые расположены между поверхностью конструкции, обращенной в помещение, и слоем утеплителя, однако не менее половины общей поверхностной массы.
• В случае внутренних конструкций с применением дерева или древесных материалов эти слои приближенно можно принимать с удвоенной их массой.
• При определении вида конструкций (легкие или тяжелые), масса внутренних конструкций берется в отношении к площади наружных стен включая окна.

 

Таблица  «Рекомендуемые максимальные значения g_F ⋅ F_c в зависимости от вида конструкций и вида естественной вентиляции»

 

 

Пример:
Жилое помещение с окном на юг.

Внутренняя стена:   А = 30 м²; d = 24 см
с = 1200 кг/м³

Перекрытие:              А = 18 м²; d= 18 см

                                      с : 2400 кг/м³
Пол:                               А = 18 м²; стяжка d = 6 см

                                       с = 1400 кг/м³
Наружная стена:        А_W+F= 15 м²;
А_Р = 6 м²; g = 0,7; F_c = 0,5

 

Решение:
Внутренняя стена:    m₁ = 0,24 м • 30 м² • 1200 кг/м³

                                        m₁ = 8640 кг
Перекрытие:               m₂ = 0,18 м • 18 м² • 2400 кг/м³

                                        m₂ = 7776 кг
Пол:                               m₃ = 0,06 м • 30 м² • 1400 кг/м³

                                        m₃ = 2520 кг

m = ((m₁ + m₂) / 2) +m₃

                                       m = 10728 кг

Масса внутренних конструкций, отнесенная к площади наружной стены:
m’ = 10728 кг/15м²
m’ = 715,2 кг/м² > 600 кг/м² =» тяжелые конструкции

 

Доля площади окон:

f = A_F /A_w+F = 6 м²/15 м²

f = 0,4

g_F ⋅ f_факт = g ⋅ F_c ⋅ f = 0,7 ⋅ 0,5 ⋅ 0,4

g_F ⋅ f_факт = 0,14

максимально допустимое значение     g_F ⋅ f_факт = 0,25.
Максимально допустимая величина g_F⋅f_факт не превышена. Летний микроклимат в помещении может расцениваться как хороший.

 

В следующей статье я расскажу об утеплении мансарды.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ: