20 °C
भीतरी भाग
भीतरी हवा दीवार की सतह को ऊष्मा देती है।
→
0 °C
बाहरी हवा
बाहरी सतह परिवेश को ऊष्मा देती है।
Rsiभीतर
दीवार की सामग्री
Rseबाहर
1
भीतर ऊष्मा स्थानांतरण
भीतरी हवा दीवार की सतह तक ऊष्मा पहुँचाती है। इस स्थानांतरण का अपना ऊष्मीय प्रतिरोध होता है, जिसे Rsi कहा जाता है।
2
सामग्री के भीतर से ऊष्मा
इसके बाद ऊष्मा दीवार की सामग्री से होकर बहती है। इसका प्रतिरोध अन्य बातों के साथ λ और सामग्री की मोटाई पर निर्भर करता है।
3
बाहर ऊष्मा स्थानांतरण
अंत में ऊष्मा को बाहरी सतह से बाहरी परिवेश तक जाना होता है। इस हिस्से को Rse कहा जाता है।
सरलीकृत गणना का उदाहरण
10 cm कंक्रीट – सतह कुल ऊष्मा मार्ग के लिए आश्चर्यजनक रूप से प्रासंगिक क्यों हो सकती है।
① केवल सामग्री
पहले हम केवल 10 cm मोटी कंक्रीट की परत को देखते हैं।
Rconcrete = d / λ = 0.10 / 2.0 = 0.05 m²K/W
U = 1 / R = 1 / 0.05
U = 20 W/(m²K)
इसमें केवल सामग्री के भीतर चालन शामिल है। दोनों सतहों पर होने वाला ऊष्मा स्थानांतरण अभी जोड़ना बाकी है।
② संपूर्ण ऊष्मा मार्ग
अब हम भीतरी और बाहरी सतहों पर होने वाले ऊष्मा स्थानांतरण को भी गणना में शामिल करते हैं।
Rtotal = Rsi + Rconcrete + Rse = 0.13 + 0.05 + 0.04 = 0.22 m²K/W
U = 1 / 0.22
U ≈ 4.55 W/(m²K)
इस सरलीकृत उदाहरण में सतह प्रतिरोध कुल ऊष्मीय प्रतिरोध में उल्लेखनीय योगदान देते हैं।
ऊष्मीय दृष्टि से दीवार अपनी सतह पर समाप्त नहीं होती।
U-मान पूरे ऊष्मा मार्ग का वर्णन करता है: कमरे से, भीतरी सतह के पार, घटक के भीतर से, बाहरी सतह के पार, बाहरी परिवेश तक।
सरल रूप में:
Rtotal = Rsi + Rmaterial + Rse
U = 1 / Rtotal
तो फिर Rse का एक निश्चित मान क्यों उपयोग किया जाता है?
मानकीकृत U-मान गणनाओं में हर भवन, हर घंटे, हवा की हर गति, हर सतह तापमान और हर विकिरण परिवेश के लिए ऊष्मा स्थानांतरण की वास्तविक स्थितियों की पूरी तरह पुनर्गणना नहीं की जा सकती।
इसीलिए भवन भौतिकी मानक गणना के लिए परिभाषित संदर्भ स्थितियों और मानकीकृत सतह प्रतिरोधों का उपयोग करती है।
EN ISO 6946
यह मानक भवन घटकों के ऊष्मीय प्रतिरोध और ऊष्मीय संचरण की गणना की विधियाँ निर्धारित करता है, जिनमें मानकीकृत सीमा-शर्तों और सतह प्रतिरोधों का उपयोग होता है।
इसलिए सामान्यतः उपयोग किया जाने वाला मान Rse = 0.04 m²K/W मानक गणना के लिए एक मानक संदर्भ आँकड़ा है – यह कोई सार्वभौमिक प्राकृतिक नियम नहीं है, जो सभी वास्तविक बाहरी परिस्थितियों में ठीक वैसा ही रहे।
और सतह पर लगने वाली कोटिंग के लिए बात ठीक यहीं दिलचस्प हो जाती है।
जब किसी बाहरी सतह के ऊष्मीय गुण बदलते हैं, तो यह केवल सामग्री की एक अतिरिक्त परत नहीं होती। हवा, विकिरण और सौर विकिरण के संबंध में सतह की ऊष्मीय सीमा-शर्तें भी बदल सकती हैं।
इसलिए निर्णायक प्रश्न केवल यह नहीं है: “परत कितनी मोटी है?” यह भी है: “पूरा ऊष्मा मार्ग कैसे बदलता है?”