Температурно-влажностные воздействия
|
Общие сведения. Совершенствование традиционного строительства сопровождалось развитием строительной теплотехники. В первую очередь были разработаны методы расчета показателей тепло- и влагопередачи комплексных (многослойных и ребристых) стен, затем внедрены идеи температурных градиентов, регулируемого отопления и тепловой устойчивости, и, наконец, разработаны методы предотвращения поверхностной и внутренней конденсации влаги (рис. 104). Принятые принципы и разработанные таким образом методы в равной мере применимы и к легким конструкциям, хотя в этом случае должны быть Приняты во внимание некоторые новые соображения.  Расчет и проектирование наружных ограждающих конструкций с невысоким коэффициентом теплопередачи а большинстве случаев не вызывают затруднений, хотя с некоторыми проблемами можно столкнуться и здесь (они будут рассмотрены позже). Несмотря на то что теплопотери через легкие наружные стены, перекрытия и крыши могут быть приемлемыми, из-за малой теплоемкости конструкций легкие здания имеют тенденцию быстро следовать колебаниям окружающей температуры. В связи с этим требуется специальное оборудование для быстрой корректировки изменений режима внутренней атмосферы, в частности это может быть система кондиционирования воздуха. Теплоустойчивость легких зданий значительно улучшается за счет применения соответствующих внутренних конструкций (железобетонных перекрытий и т.п.). Исключительно важным показателем является отношение площади остекленной поверхности к общей площади наружного ограждения. При небольших окнах (как в животноводческих зданиях) или при их отсутствии (как в безоконных универмагах, складских зданиях и т.п.) необходимый режим внутренней атмосферы поддерживать значительно легче, чем при больших остекленных поверхностях. Обычно главную проблему создает летний солнечный перегрев, поскольку охлаждение дороже обогрева. Из-за влияния солнечной радиации и различий в тепловых характеристиках по-разному ориентированных частей одного здания желательно разделение его на зоны, в каждой из которых характеристики теплового и воздушного режимов контролируются и поддерживаются отдельно. Тепловая нагрузка и характеристики воздуха зависят от назначения здания. Многоэтажные жилые дома обычно имеют внутренние железобетонные несущие конструкции даже при легких наружных стенах. Их теплоустойчивость и другие тепловые характеристики могут быть таким образом удовлетворительными, и, поскольку приток тепла от обитателей невелик, нет необходимости в дорогостоящем оборудовании для кондиционирования воздуха, хотя принудительная вентиляция все же требуется. Из-за большой поверхности остекления в конторских зданиях, больницах, гостиницах и т.п. летние тепловые нагрузки весьма велики, что может вызывать необходимость в кондиционировании воздуха. Значительную дополнительную тепловую нагрузку создает требуемый в наши дни высокий уровень освещенности (до 800 или 1000 люкс). В ряде промышленных зданий (например, на текстильных фабриках) технология требует регулирования температуры и относительной влажности воздуха. В холодных хранилищах необходимо поддерживать постоянную низкую температуру. В области животноводства положение значительно проще в зданиях птицеводческих ферм, чем в зданиях, предназначенных для содержания крупного скота или свиней, поскольку крупные животные выделяют больше тепла и обеспечение хорошего воздушного режима в летнее время представляет сложную задачу. Различают два аспекта качества воздуха: свежесть или степень загрязненности и физический режим (температура и относительная влажность). Атмосфера, представляющая собой смесь воздуха и водяных паров, имеет следующие основные характеристики: температура; давление; абсолютное влагосодержание; плотность; теплосодержание. Единицей измерения абсолютного влагосодержания в воздухе является 1 г водяного пара на 1 кг воздуха, тогда как относительная влажность измеряется в процентах. О воздухе, имеющем 100%-ную относительную влажность при данной температуре (и давлении) и определенное абсолютное влагосодержание, говорят, что он насыщен. Из насыщенного влагой воздуха любое дополнительное количество влаги будет конденсироваться на более холодных окружающих поверхностях. Относительная влажность представляет собой отношение, в котором числителем является абсолютное влагосодержание воздуха, а знаменателем — абсолютное влагосодержание насыщенного воздуха при той же температуре. Диаграмма Молля (или t—х) содержит кривые, характеризующие изменения свойств воздушной среды при изменениях температуры и влагосодержания. В практике Великобритании и США эта диаграмма называется психрометрической картой, ориентация осей температуры и влагосодержания на карте может быть различной. Если воздух нагрет без добавления водяных паров, изменение его характеристик может быть проиллюстрировано линией, параллельной вертикальной оси t. Это приводит к уменьшению относительной влажности. Таким образом, в зимнее время кондиционеры должны добавлять в воздух влагу при его нагревании. Летом, наоборот, охлаждение повышает относительную влажность, поэтому воздух при охлаждении следует осушать. Если в помещение вводится воздух с характеристиками, отличными от уже имеющегося в помещении воздушного режима, то характеристики смешанной воздушной среды будут зависеть от харатеристики относительных объемов смешиваемого воздуха. Диаграмма t—х показывает, что смешивание двух масс ненасыщенного воздуха с различными характеристиками может привести к получению насыщенного воздуха. Эти примеры объясняют, почему системы кондиционирования воздуха должны включать оборудование для охлаждения и нагрева воздуха, а также для его осушения и увлажнения. Более того, они показывают, что в легких зданиях наилучший температурно-влажностный режим воздуха может быть обеспечен только при взаимодействии различных факторов, оказывающих на него влияние. Теплопередача. Требования к воздушному режиму, отоплению и вентиляции установлены в Венгрии нормами МЕ/30-65 "Проектирование отопления и вентиляции зданий и сооружений”, в ФРГ — соответствующими нормами DIN-4108, но ни те, ни другие не уделяют специального внимания особенности легких конструкций. В отношении наружных ограждений большинство норм определяет требования по следующим факторам: - теплопередача; - температура на внутренней поверхности; - конденсация влаги; - охлаждение; - защита от солнечной радиации; - теплоустойчивость; - паропроницаемость; - воздухопроницаемость; - воздействие проливного дождя. Наружные ограждающие конструкции должны быть устойчивыми (без их нарушения) к резким перепадам температуры, они также должны исключать возможность проникания сырости при проливном дожде и чрезмерного солнечного перегрева помещений. Зимой при возможном понижении наружной температуры до -20 °С температура внутри помещения может достигать +25 °C, а температура стены у радиатора +80 °C. Следует предусмотреть, что летом после периода сильного солнечного нагрева воздух может быстро охладиться, а стены подвергнутся воздействию холодного дождя или града. Эти воздействия могут быть воспроизведены в лабораторных условиях, что позволит определить, обладают ли элементы и их стыки сопособностью воспринимать их. Нагрев стены солнцем может имитировать радиатор, нагревая ее поверхность до +80 °С, окружающий воздух можно поддерживать при температуре +30—40 °C с помощью вентилятора. После такого прогрева стены в течение 3—6 ч воздух быстро охлаждают (в течение 5 мин), например, до +15 °С, а поверхность стены при этом поливают холодной (+10 °С) водой. Устойчивость к воздействию проливного дождя проверяется посредством обдувания воздухом с водой образцов стены с характерными стыками. Максимальная скорость ветра принимается (в некоторых нормах) 12 м/с для зданий высотой до 5 м и 14 м/с для зданий высотой 5—20 м. Количество воды, сносимой воздухом горизонтально на испытуемую поверхность, соответствует выпадению осадков 60 мм/ч. Воздухо- и пылепроницаемость легких конструкций не должна превышать установленных значений. Воздухопроницаемость стыков элементов стен при разности давления воздуха 10 Па не должна превышать 1 м3 ч на 1 м длины стыка, а воздухопроницаемость через тело стены не должна превышать 1 м3 ч на 1 м2. При проверочных испытаниях за основу принимаются следующие значения давления воздушного напора, Па:  Легкие конструкции должны быть также защищены от влияния увлажнения грунтовыми и эксплуатационными водами. Для такой защиты применяют соответствующие материалы, гидроизоляционные покрытия и др. Легкие наружные стены в среднем имеют массу не более 300 кг/м2. Диапазон значений их массы очень широк и включает как стены из пористых бетонов толщиной 300 мм при плотности 800 кг/мЗ (240 кг/м2), так и панели типа сэндвич из алюминия и пенополиуретана толщиной 50 мм (7 кг/м2). В соответствии с венгерскими нормами, коэффициент теплопередачи легких наружных стен не должен превышать 1,4 Вт/(м2*К), а для крыш 1,0 Вт/(м2*К). Эти условия предотвращают возможность выпадения конденсата и обычно могут быть легко удовлетворены, за исключением остекленных стен, где U>3,0 Вт/(м2. К). Такие стены, oднако, допустимы при северной ориентации или соответствующем экранировании и при обеспечении помещений кондиционированием воздуха летом и отоплением зимой. Теплопередача возрастает, если легкие наружные стены или покрытия имеют термические мостики (мостики холода) в виде ребер, бортов и т.п. Коэффициент теплопроводности алюминия k=210Вт/(м*К), пенопласта k=0,035 Вт/ (м*К). В таких случаях значительная часть тепла будет проходить через металлические ребра. Коэффициент теплопередачи U0, определенный без учета влияния термических мостиков, будет меньше U, определенного для конструкции в целом. Коэффициент теплопередачи U для стены без воздушной прослойки может быть приближенно рассчитан по следующей формуле:  Уравнение справедливо при соблюдении следующих условий: - tk<0,1 Вт/К; - 0,6<U0<1,5 Вт/(м2*К); - ширина панели не менее 0,5 м; - толщина ребра, соединяющего поверхностные слои, не более 2 мм; - термическое сопротивление ребра t/k не более 0,017 (м2*К)/Вт. Множитель величины L/А может принимать большие значения (0,4-0,5) в случае алюминиевого обрамления и уменьшается до 0,02—0,10, если термический мостик прерван. Пример 1. Элементы наружных стен закрытого коробчатого типа, наружный слой и борта из стального листа толщиной 1,5 м, теплоизоляционное заполнение из минеральной ваты толщиной 40 мм. Требуется определить коэффициент теплопередачи стены из таких элементов (рис. 105, 106). Коэффициент теплопроводности стали составляет 0,58 Вт/(м*К), минеральной ваты — 0,45 Вт/ (м*К). Влиянием наружных металлических слоев можно пренебречь, так как оно лишь незначительно сказывается на значении U.    Теплопередача значительно увеличивается за счет поперечных стен и перекрытий, выходящих на фасад, открытого стального каркаса, металлических ребер и конструкций окон. Часто значение U для элемента стены может быть менее 0,35 Вт/ (м2*К), в то же время для всего фасада оно увеличивается до 1,2-1,4 Вт/(м2*К). Величина U для таких элементов стен может быть вычислена из уравнения  Французский источник приводит иллюстрацию, изображающую панель (см. рис. 106), для которой U рассчитывается следующим путем:  Если более точно учесть теплопередачу через окно, значение U всей стены увеличилось бы еще более. Определение коэффициента теплопередачи панели с невентилируемой воздушной прослойкой не требует дальнейшего рассмотрения. Предполагается, что теплопередача воздушной прослойки зависит от ее толщины и указана в соответствующей таблице, что позволяет выполнить расчет. Пустотные стены могут быть вентилируемыми и невентилируемыми. В случае стен с вентилируемой полостью (воздушной прослойкой) предполагается, что температура воздуха в ней равна температуре окружающей атмосферы. Это соответствует действительности, если термическое сопротивление внешней ветви стены (Re) незначительно в сравнении с термическим сопротивлением внутренней ветви (Ri ), а именно при Re/Ri<0,05, и если воздушная прослойка действительно свободно вентилируется. Последнее условие соблюдается, если толщина воздушной прослойки не менее 40 мм и поперечное сечение вентиляционных отверстий не менее 200 см2/м. Пример 2. Определить значение U для следующей конструкции стены с вентилируемой воздушной полостью (рис. 107, слева);  Таким образом, если предусмотрены вентиляционные отверстия размером 200 см2/м, коэффициент теплопередачи может быть рассчитан по ранее приведенной зависимости:  Если два упомянутых условия не удовлетворены, как это часто случается, значение U для стены может быть вычислено из следующего равенства:  В этом случае значение U0 может быть вычислено по хорошо известной формуле  Значение Ui вычисляется как  Значения β для различных соотношений термических сопротивлений элементов стены и различной степени вентиляции воздушной полости (поперечного сечения вентиляционных отверстий):  Пример 3. Определить коэффициент теплопередачи U для следующей конструкции стены с вентилируемой воздушной прослойкой (рис. 107, справа):   Таким образом, значение β принимается по первой строке таблицы. Если вентиляция воздушной прослойки "средняя", т.е. площадь сечения вентиляционных отверстий 50—100 см2/м, то β=0,15.  Если поверхность стены в разных точках имеет различную температуру, пыль пристает преимущественно к более холодным местам, поэтому неравномерность температуры поверхности должна быть сведена к минимуму с соблюдением следующих зависимостей:  Первая зависимость, относящаяся к разности температуры в разных точках внутренней поверхности наружных стен, выражает требование, чтобы разность температуры внутреннего воздуха и самой холодной точки на внутренней поверхности не превышала разности температуры внутреннего воздуха и самой теплой точки на внутренней поверхности более чем на 50 %. Вторая зависимость устанавливает требование, чтобы разность температуры внутреннего воздуха и самой холодной точки на внутренней поверхности наружной стены составляла не более 20 % разности температуры внутреннего и наружного воздуха. Венгерские нормы МЕ/30-65 устанавливают предельные абсолютные значения разности между температурой внутреннего воздуха и температурой самой холодной точки на внутренней поверхности наружной стены. Требование обеспечения допустимого температурного перепада легко удовлетворяется путем применения стен с малой теплопередачей (U<0,8 Вт/(м2*К), и прежде всего стен легкой конструкции, поскольку они обычно содержат слой теплоизоляции из материала с низкой теплопроводностью. Более поздние венгерские нормы (№ 130) устанавливают в основном по экономическим соображениям, что коэффициент теплопередачи не должен превышать предельного значения 0,7 Вт/ (м2*К). В легких зданиях это условие может быть выполнено за счет применения эффективных теплоизоляционных слоев и усиления теплоизоляции окон. Правильное и точное проектирование легких зданий, исходящее из условий обеспечения желаемых теплового и воздушного режимов, зачастую приводит к необходимости проведения сложных расчетов, требующих применения ЭВМ. Водяные пары. В зимнее время в различных частях здания парциальное давление водяного пара может быть выше, чем в атмосфере наружного воздуха. В этом случае пар будет продвигаться наружу здания и, попадая в холодные места с парциальным давлением, соответствующим состоянию насыщения, может конденсироваться. Прохождение паров подобно тепловому потоку; в последнем случае происходит перетекание энергии, в первом — масс. При макроскопическом изучении и расчетах потока водяных паров применим тот же подход, что и для теплового потока, и эти расчеты вполне годны для практических целей. Для численных расчетов необходимо знать точные значения коэффициента паропроницаемости различных материалов. Венгерские нормы определяют этот коэффициент как величину δ, тогда как в западной литературе и в ГДР его часто обозначают величиной μ. При этом следует иметь в виду, что δ = 0,09/μ. При устройстве соответствующей теплоизоляции стен на их внутренней поверхности не будет выпадать конденсат. He будет конденсации паров также и внутри стен (или крыши), если при их проектировании учтены условия ее появления. Избежать конденсации паров внутри стены можно путем устройства вентилируемых воздушных полостей, если слои внутренней обшивки и теплоизоляции в достаточной степени паропроницаемы, а наружная оболочка служит пароизоляцией. Еще более целесообразно конструировать внутренние слои из материалов с последовательно возрастающей паропроницаемостью в направлении изнутри наружу. Воздушная прослойка в стене должна быть связана с атмосферой посредством вентиляционных отверстий соответствующего сечения, через которые могут удаляться выходящие пары. На поверхностях, прилегающих к воздушной прослойке, конденсации происходить не будет, поскольку благодаря конвекции воздух будет перемещаться в результате его нагрева теплом, проникающим через внутренние слои стены. В летнее время воздух также будет перемещаться, получая тепло от нагретой солнцем наружной оболочки панели и уменьшая тем самым перегрев конструкции и внутренних эксплуатируемых помещений. Согласно французским нормам, необходимо устройство воздушного вентилируемого пространства и слоя, уменьшающего паропроницаемость, когда сопротивление паропроницанию внутреннего поверхностного слоя наружной стены (Ri) меньше 72*108 м/с. Если сопротивление паропроницанию внутреннего поверхностного слоя (включающего пароизоляцию) составляет от 72*108 до 288*108, то должны быть предусмотрены вентиляционные отверстия с живым сечением не менее 50 см2 на 1 м стены или крыши. Наименьший размер сечения вентиляционных отверстий должен составлять 10 мм, в случае непрерывного отверстия его ширина может быть 5 мм. Если сопротивление паропроницанию слоев, смежных с внутренней поверхностью стены, составляет Ri≥288*10в8 м/с, то живое сечение вентиляционных отверстий может быть уменьшено до 10 см2 на 1 м стены. Сопротивления паропроницанию поверхностных слоев стен приводятся в табл. 4.  Вентиляционные отверстия должны быть правильно расположены, чтобы исключить возможность попадания через них дождевой воды внутрь стены. Если теплоизоляционный слой из-за малой жесткости не может удерживаться сам, его следует закрепить со стороны воздушной прослойки скобами или проволочной сеткой. Существует два в равной степени приемлемых приема проектирования вентилируемых стен: - теплоизоляционный слой непосредственно контактирует с воздушной полостью или отделен от нее только очень тонкой паропроницаемой пленкой; - теплоизоляционный слой и воздушная полость разделены пароизоляцией. В первом случае паропроницаемость внутреннего поверхностного слоя (возможно, с пароизоляцией после 10 мм поверхностной облицовки) должна быть меньше, чем паропроницаемость самого слоя теплоизоляции. С учетом существующей опасности деформации расстояние между теплоизоляцией и внешним слоем стены должно быть не менее 10 мм. Если в случае выпадения конденсата на внутренней поверхности внешней ветви стены не может произойти каких либо повреждений конструкции (нет риска коррозии) и сопротивление паропроницанию внутреннего слоя больше 288*108 м/с, то живое сечение вентиляционных отверстий (равномерно распределенных вдоль верхней и нижней зон) может быть уменьшено до 10см2/м. Слой, отделяющий теплоизоляцию от воздушной прослойки, считается пароизоляцией (обладает низкой паропрони-цаемостью), если сопротивление паропроницанию этого слоя выше 4*8,108 м/с. Когда в стене, вентилируемой воздушной прослойки, теплоизоляция отделена от воздушной полости пароизоляцией, вся внутренняя ветвь стены (внутренний поверхностный слой + теплоизоляционный слой + пароизоляция) должна удовлетворять требованиям, предъявляемым к так называемым дышащим стенам. В таком случае поперечное сечение вентиляционных отверстий должно быть не менее 10см2/м. Дышащие стены не имеют вентилируемых воздушных полостей, несмотря на то что внутренний поверхностный слой не является полностью паропроницаемым. Поэтому пары могут проникать внутрь стены, свободно продвигаясь в ней и выходя через наружную поверхность стены. Это может быть обеспечено, если паропроницаемость наружного поверхностного слоя по крайней мере в 3 раза выше паропроницаемости внутреннего и движению паров между этими слоями ничто не препятствует. Сопротивление паропроницанию наружного поверхностного слоя не должно превышать 95*108 м/с, в особенности при гигроскопическом теплоизоляционном материале. В таких панелях часто приходится устраивать пароизоляцию позади внутреннего поверхностного слоя, если он не обладает достаточно низкой паропроницаемостью. При проектировании многослойных панелей наружных стен должно быть уделено внимание предотвращению недопустимых изменений размеров слоен под влиянием колебаний температуры и относительной влажности воздуха. Если размеры двух жестко соединенных слоев подвержены значительным изменениям, элементы, состоящие из этих слоев, будут деформироваться, образуя вогнутость со стороны того или иного слоя. Жесткая связь между слоями (обрамление или клей) будет оказывать сопротивление лишь до определенного предела, после чего может произойти деформация, недопустимая как с точки зрения эстетической, так и конструктивной стыки внутри элементов и между ними могут оказаться нарушенными. Это явление можно смягчить, применяя конструкции с симметрично деформируемыми слоями. Так, например, двуслойный элемент из материалов с низким и высоким термическими коэффициентами линейного расширения (склеенных или соединенных другим способом) может быть заменен трехслойным элементом, в котором два наружных слоя будут обладать высоким термическим коэффициентом линейного расширения, а внутренний — низким. Внутренний слой с большой гигроскопичностью лучше поместить между двумя слоями с примерно одинаковыми свойствами в отношении температурного расширения (рис. 108).  Отрицательное проявление несбалансированных размерных изменений различных слоев можно уменьшить путем размещения между ними слоя скольжения (например, листового или пленочного материала), позволяющего слоям взаимно смещаться без коробления (рис. 109).  В пустотных легких крышах должны быть предотвращены два типа внутренней конденсации: - в воздушном пространстве между кровельным (наружным) слоем и потолком на внутренней (нижней) поверхности наружного слоя; - в слое теплоизолированного потолка. Конденсация на нижней поверхности кровельного (наружного) слоя может быть предотвращена устройством открытых по обе стороны кровли вентиляционных отверстий (продухов) с живым сечением, составляющим 1/500 площади покрытия. Если капающий конденсат может повредить нижележащую теплоизоляцию, то внутренняя поверхность кровельного (наружного) слоя должна иметь гигроскопичность не менее 100 г/м2. В теплоизоляционном (потолочном) слое, если он выполнен из гомогенного материала (например, легкого бетона) или имеет снизу покрытие с относительно низкой паропроницаемостью, конденсацию обычно можно предотвратить путем устройства соответствующей вентиляции воздуха в помещении. Если сверху теплоизоляционного потолочного слоя находится пароизоляция, то имеется вероятность образования конденсата, даже если пароизоляция устроена также и снизу потолка. В зданиях с кондиционированием воздуха создание в зимнее время наиболее низкой относительной влажности воздуха, допустимой по требованиям комфорта, обеспечивает вероятность предотвращения конденсации влаги. Солнечная радиация. В легких зданиях с большими остекленными фасадными поверхностями значение глухих участков наружных стен сильно снижается. В тех случаях, когда более 50 % площади наружных стен остеклено, доминирующую роль в обеспечении внутреннего температурного режима играют остекленные плоскости, если их влияние не снижается экранированием или кондиционированием воздуха. Стекло позволяет солнечному теплу проникнуть внутрь, поднимая внутреннюю температуру ("тепличный эффект" или "эффект стеклянного колпака"). Таким образом, летом температура внутри остекленного пространства выше, чем вне его. Поэтому при определении тепловой нагрузки на внутренний микроклимат следует учитывать не только теплопередачу легких наружных стен, но и влияние солнечного нагрева. При расчете охлаждения необходимо учитывать также тепло, выделяемое обитателями, освещением и электрооборудованием. Для обеспечения необходимой минимальной инсоляции и освещенности, а также для предотвращения солнечного перегрева должны быть известны географическая широта расположения здания и его ориентация, чтобы можно было определить период солнечного воздействия на фасады, угол наклона солнечных лучей и продолжительность освещения в различное время года. Венгрия расположена между 45,7 и 48,6° северной широты и между 16,2 и 22,7° восточной долготы. Координаты Будапешта — 47,5 и 19,1° соответственно. Угол возвышения солнца h° в определенный день года и в определенной географической точке может быть вычислен из зависимости (рис. 110):  Солнце достигает максимальной высоты подъема в 12 ч по действительному местному времени, при этом угол падения лучей составляет:  Среднеевропейское время совпадает с местным временем на широте 15° к востоку от Гринвича. Если место расположено восточнее, то к поясному времени следует добавить разницу. Разница между действительным местным временем и поясным меняется изо дня в день.  На рис. 111 показаны углы падения солнечных лучей и действительная траектория движения солнца на 47 параллели в различное время года. Лучами малого угла падения (низкого солнца) можно пренебречь, с одной стороны, потому, что они задерживаются окружением, а с другой — потому, что интенсивность радиации при этих условиях мала. Солнечными лучами, падающими на фасад под малым углом, также можно пренебречь. Таким образом, на широте Будапешта защита от солнечной радиации с углом падения более 40° требуется с середины апреля до конца августа (рис. 112).  Для проектирования горизонтальных экранирующих поверхностей угол h' более важен, чем угол h, поскольку вертикальная плоскость солнечных лучей обычно отличается от нормальной к фасаду. Угол h' может быть определен из равенства  Если α=0 (южный фасад в полдень), то h'=h, так как cos0=1. Для проектирования солнцезащитных устройств и оборудования для кондиционирования воздуха имеются табличные данные солнечной радиации и тепловых нагрузок. Количество солнечного тепла, проникающего в сооружение (и его интерьер), зависит от отражающих свойств поверхности. Отражающая способность поверхности выражается в процентах к падающей радиации (альбедо) и составляет:  Венгерские нормы MЕ/30-65 предусматривают солнцезащиту наружных дверей и окон, а также других остекленных поверхностей жилых и общественных зданий, кроме случаев ориентации этих поверхностей на север и смежные направления. Согласно этим нормам, степень солнцезащиты выражается коэффициентом пропускания солнечной радиации N, представляющим отношение солнечной энергии, проникающей через конструкцию, к падающей на ее поверхность.  Солнцезащита I класса обеспечивает достижение значения коэффициента N не более 0,2, что, как правило, достигается внешним экранированием. Экраны, расположенные вне остекленных наружных поверхностей здания, наиболее эффективны при защите внутреннего пространства. Солнцезащита II класса (0,2≤N≤0,4), как правило, обеспечивается экранами, расположенными между двумя стеклами остекления. Защита от солнечной радиации путем применения экранов внутри помещений обычно относится к III классу и обеспечивает коэффициент N≥0,4. Остекление пропускает около 95 % коротковолнового излучения, которое нагревает расположенные в помещении экраны. Такие экраны наименее эффективны. Если остекленные поверхности составляют более 50 % фасадных поверхностей, необходимо применять солнцезащиту только I класса. Следует помнить, что солнцезащита даже I класса предохраняет только от лучистого тепла и не предотвращает проникание тепла во внутреннее пространство за счет его конвекции и теплопередачи наружных ограждений. Если остекленная поверхность составляет 35—50 % общей поверхности наружных стен, то требуется солнцезащита не ниже П класса. При меньшем соотношении остекленной и общей площадей наружных стен можно устраивать солнцезащиту III класса. В современных работах американских специалистов коэффициент пропускания солнечной радиации N определяется как отношение солнечного тепла, попадающего в здание в единицу времени через данное остекление, к количеству солнечного тепла, поступающего в помещение в единицу времени через остекление той же ориентации из одного стекла толщиной 3 мм. Для различных систем остекления этот коэффициент равен:  Коэффициенты N для остекления с применением внутренних экранов приведены в табл. 5. Остекление, экранированное наружным тентом, имеет коэффициент 0,1-0,25.  Зашторенное остекление характеризуется коэффициентом в пределах 0,3-0,8, регулируемые экраны — различными значениями коэффициентов:  Свойства поверхности наружных стен, и в том числе их цвет, не должны изменяться под воздействием солнечного света. Цветостойкость проверяют, подвергая образец поочередно воздействию облучением ксеноновой лампой и струей воды в течение 2000 ч, что эквивалентно 5 годам фактической эксплуатации. Создание вентилирующего потока воздуха позади наружного поверхностного слоя стены будет постоянно удалять большую часть проникающего через него тепла и таким образом защищать внутренние конструкции от чрезмерного перегрева. |
