Слайд 1Нестационарная теплопередача через ограждающие конструкции. Теплоустойчивость.
Слайд 3
1. В реальных условиях большинство процессов, происходящих в о.к. зданий
являются нестационарными (изменяющимися во времени) .
Примеры:
- суточные колебания температуры наружного
воздуха (до 30 оС);
- поступления тепла от технологического оборудования; бытовые теплопоступления;
изменение теплоотдачи систем отопления (аварии);
печное отопление (периодичность топки – 1 или 2 раза в сутки);
применение систем с прерывистой подачей тепла (остывание – натоп);
периоды резких похолоданий и др.
2. Увязка строительных решений зданий с особенностями климата
Примеры:
тропические страны с постоянными температурами наружного воздуха - о.к. легкие, воздухопроницаемые;
страны Средней Азии – с резкоконтинентальным климатом – массивные о.к. , с большой инерцией.
3. Увязка режима эксплуатации здания с его о.к.:
- переменный режим эксплуатации (дача) – о.к. с небольшой тепловой инерцией;
- постоянный режим эксплуатации (жилые, общественные здания) - о.к. с большой тепловой инерцией.
Слайд 4
Основные этапы развития отечественной теории теплоустойчивости
Власов О.В – 1920 –
1930 гг. - печное отопление – периодичность топки- 12 часов
– 24 часа – период колебаний - коэффициент теплоусвоения материала - коэффициент теплоусвоения поверхности - влияние расположения различных слоев в конструкциях
- Муромов И.С. – 1930 – начало 1940 гг. – решение задачи затухания гармонических колебаний температур в многослойных ограждающих конструкциях на основе применения гиперболических функций комплексных переменных
– Фокин К.Ф. – конец 1930 – начало 1940 гг. применение теории теплоустойчивости к выбору расчетных температур наружного воздуха – введение понятия тепловой инерции конструкций – увязка расчетных температур – наиболее холодной пятидневки – холодных суток – с тепловой инерцией
Шкловер А.М. – разработка основ современной теории тепло-устойчивости - способность ограждающих конструкций гасить периодические колебания температур наружного воздуха - классическая теория теплоустойчивости – выход на прогнозирование теплового режима помещений в летний период времени
Богословский В.Н. – развитие теории теплоустойчивости применительно к летним условиям эксплуатации зданий
Слайд 6Коэффициент теплопроводности материала – показатель, характеризующий способность строительных материалов проводить
тепло – , [Вт/м оС];
Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций –
показатель, характеризующий способность теплотехнически однородных ограждающих конструкций сопротивляться прохождению теплового потока, [м2 оС/Вт]
Rо = 1/int + R + 1/ext
Коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций – показатель, характеризующий способность ограждающих конструкций передавать тепловой поток, [м2 оС/Вт]
kо = 1/Rо
Термическое сопротивление слоя - показатель, численно равный отношению толщины слоя к его коэффициенту теплопровод-ности - Ri, [м2 оС/Вт]
Ri = i/i
Термическое сопротивление конструкции - показатель, численно равный сумме термических сопротивлений отдельных слоев этой конструкции - R, [м2 оС/Вт] - R = i/i
Слайд 7Удельная теплоемкость материала – показатель, характеризующий количество теплоты, необходимое для
нагревания 1 кг материала на один градус - c, [кДж/кг
оС]; воздух (сухой) – с = 1,005 кДж/кг оС; вода - с = 4,186 кДж/кг оС;
Плотность материала - отношение массы тела к занимаемому этим телом объему - [кг/м3]
Объемная теплоемкость – показатель, численно равный произведению плотности на удельную теплоемскость материала - c [кДж/оС м3]
Температуропроводность - (коэффициент температуропровод-ности) — физическая величина, характеризующая скорость изменения (выравнивания) температуры материала (вещества) в неравновесных тепловых процессах. Численно равна отноше-нию теплопроводности к объёмной теплоёмкости – а = /c , [м2/с]
Теплоусвоение – показатель, характеризующий способность материалов воспринимать теплоту при колебаниях теплового потока или температуры воздуха.
Слайд 8
Коэффициент теплоусвоения материала – показатель, характеризующий способность материала воспринимать тепло
при периодических колебаниях теплового потока - s [Вт/м2 оС];
Коэффициент теплоусвоения
поверхности – показатель, характеризующий способность поверхности материала воспринимать тепло при периодических колебаниях теплового потока - [Вт/м2 оС];
Тепловая инерция конструкции – показатель, характеризующий способность о.к.сопротивляться изменению температуры за определённое время - D , (D = Rs) ;
Теплоустойчивость о.к. – показатель, характеризующий способ-ность о.к. сохранять постоянство температур на ее внутренней поверхности при колебаниях температур наружного или внутреннего воздуха - , ( = Aв / Atн);
Теплоустойчивость здания (помещения) – показатель, характеризующий способность здания сохранять постоянство температур внутреннего воздуха при колебаниях температур наружного воздуха - , ( = Atв / Atн);
Слайд 9
x,z
Аtн
вmax
вmin
Ав
T
tв= const
Qвх
Qвых
нmax
нmin
T
tн= var
Слайд 10
x,z
Аtн = 0
вmax
вmin
Ав
T
tв= var
Qвх
Qвых
нmax
нmin
T
tн= const
Аtв
T
Слайд 11x,z
Аtн
вmax
вmin
Ав
T
tв= const
Qвх
Qвых
нmax
нmin
T
tн= var
Слайд 12x,z
Аtн
вmax
вmin
Ав
T
tв= const
Qвх
Qвых
нmax
нmin
T
tн= var
Слайд 13Основная задача – расчет распределения темпе-ратур по сечению конструкции во
времени.
Варианты решение задачи:
моделирование на гидроинтеграторе (устаревший метод – до 1980
гг.)
аналитические решения (частные случаи)
численные методы (приближенные решения)
Слайд 20Изменения теплового потока и температуры внутренней поверхности о.к.
Слайд 25Нормирование и расчеты теплоустойчивости о.к.зданий