- •Минобрнауки россии Государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования
- •Задание на курсовую и контрольную работы по «Строительной теплофизике» (очное и заочное обучение)
- •II. Исходные данные и порядок выполнения курсовой работы
- •III. Теплотехнический расчет наружных ограждающих конструкций зданий
- •2. Определение приведенного сопротивления теплопередаче
- •3.Расчет воздухопроницания ограждающих конструкций
- •4.Расчет паропроницания ограждающих конструкций
- •5. Теплотехнический расчет конструкции чердачного (бесчердачного) покрытия
- •6. Теплотехнический расчет конструкции пола первого этажа (над неотапливаемым подвалом)
- •7. Выбор вида конструкции световых проемов и наружных входных дверей
- •8. Теплотехнический расчет внутренних конструкций (внутренней перегородки и междуэтажного перекрытия)
- •Определение показателя теплоустойчивости помещения
- •Определение показателя теплопоглощения ограждающих конструкций помещения
- •Рекомендуемая литература
Определение показателя теплоустойчивости помещения
Тепловой режим помещения определяется поступлениями или потерями тепла через наружные ограждения, работой отопительно- охладительных и вентиляционных систем, бытовыми и технологическими тепловыделениями, а также теплофизическими свойствами ограждений, мебели и оборудования.
Теплоустойчивостью помещения называется его свойство поддерживать относительное постоянство температуры при периодически изменяющихся теплопоступлениях. Чем больше способность поглощать тепло у ограждений и предметов, поверхности которых обращены в помещение, тем меньше в помещении колебания температуры и тем больше его теплоустойчивость. Так, в качестве допустимого предела суточного колебания температуры воздуха в жилом помещении гигиенисты считают при центральном отоплении ипри печном отоплении.
Помещения, в которых амплитуда колебаний температуры воздуха превышает допустимые значения, не обладают достаточной теплоустойчивостью и с санитарно-гигиенической точки зрения являются неудовлетворительными.
Свойство теплоустойчивости помещения, также как и ограждения, определяется показателями теплоусвоения и теплопоглощения помещения, а также амплитудой колебания температуры воздуха в помещении. Величины этих показателей будут зависеть от теплотехнических качеств наружных и внутренних ограждающих конструкций, свойств отопительной и вентиляционной системы, особенностей конвективного и лучистого теплообмена, наличия оборудования в помещении и т.д.
Порядок расчета показателя теплоустойчивости помещения.
9.1. Начертить план и разрез помещения принятого для расчета (обозначить помещение на плане здания), указать все необходимые размеры.
9.2. Определить и показать условно на рисунке все элементы помещения, обладающие свойством теплопоглощения (ограждающие конструкции, воздух помещения, мебель и т.д.).
8.3. Определить показатель теплопоглощения всех ограждающих конструкций, поверхности которых обращены внутрь помещения, Вт/ 0С по формуле:
, (52)
где: - коэффициент теплопоглощения ограждающей конструкции Вт/м2·0С, определяемый по формуле(53);
- площадь конструкции, поверхность которой обращена внутрь помещения, м2.
9.4. Определить коэффициент теплопоглощения , Вт/м2·0С, для всех ограждающих конструкций, поверхности которых обращены в помещение по формуле:
(53)
- коэффициент теплоусвоения конструкций, Вт/м2·0С, определяемый по методике приводимой ниже в пункте 8.5.;
- коэффициент, зависящий от соотношения складываемых в знаменателе величин, следует принимать равным 1,05;
- коэффициент конвективного теплообмена на поверхностях определяемый по формуле:
,
где - разность между температурами внутренней поверхности ограждения и воздуха в помещении;
- температурный коэффициент, определяемый по [1, табл.1.3.]
9.5. Определить коэффициент теплоусвоения Вт/м2·0С, всех конструкций, поверхности которых обращены в помещение (потолок, внутренние и наружные стены, окно, двери).для пола первого этажа определяют по методике, приводимой выше в пункте 6.2. Предварительно определяют границу расположения слоя резких колебаний по показателю тепловой инерции ограждения следующим образом:
а) если , слой резких колебаний расположен в первом слое, то коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности следует принимать равным коэффициенту теплоусвоенияматериала этого слоя;
б) если , а, слой резких колебаний захватывает второй слой, то коэффициент теплоусвоения внутренней поверхностиВт/м2·0С, следует определять по формуле:
; (54)
в) если , но, слой резких колебаний расположен в нескольких слоях, т.е. граница его находится в некоторомn-ом слое ограждения, то коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности Вт/м2·0С , следует определять начиная с внутренней поверхности (n-1) слоя по формуле
. (55)
Затем переходят к определению коэффициента теплоусвоения :
(56)
и т.д. до тех пор, пока не дойдем до первого слоя ограждения, теплоусвоение, которого и будет равно теплоусвоению внутренней поверхности ограждения и определяется по формуле:
(57)
где: - теплоусвоение внутренней поверхности второго слоя, определенное предварительно по формуле (56);
- термическое сопротивление слоя, Вт/м2·0С, определяемое по формуле (7);
коэффициент теплоусвоения материала слоя, Вт/м2·0С, принимаемый по [9, приложение 3];
тепловая инерция слоя,;
- коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности соответственно первого,n и (n-1)- го слоев ограждающей конструкции, Вт/м2·0С.
Пример расчета: Определить четырехслойной наружной стены.
Если , а, то граница слоя резких колебаний лежит в четвертом слое, определение коэффициента теплоусвоения начинаем с третьего слоя:
;
;
;
г) если , слой резких колебаний выходит за пределы ограждения, т.е. граница его находится вне ограждения.
В этом случае определяют коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности последнего слоя ограждения (наружного слоя) по формуле:
(58)
где - термическое сопротивление последнего слоя ограждения, Вт/м2·0С;
- коэффициент теплоусвоения материалам этого слоя, Вт/м2·0С;
- коэффициенты теплоотдачи наружной поверхности ограждения, определяемый по [9, табл.6].
д)если ограждение целиком или отдельный слой ограждения практически не обладает инерцией (например, окно), то коэффициент теплоусвоения для них равен
(59)
, (60)
где то же, что в формуле (2);
то же, что в формуле (2);
сопротивление теплопередаче окна, м2·0С/Вт, определяемый при подборе вида заполнения световых проемов.
е) при определении коэффициента теплоусвоения воздушных прослоек для практических расчетов принимается коэффициент теплоусвоения воздуха S=0.
ж) для внутренних конструкций подверженных с обеих сторон воздействию периодических температурных колебаний, коэффициент теплоусвоения , Вт/м2·0С, определяется как для наружных, но принимается что в середине ограждения S=0. Пример расчета [3,с.130].
з) если однородность материала нарушена, т.е. слой состоит из нескольких материалов, расположенных по поверхности слоя, причем каждый материал имеет толщину равную толщине слоя, то средний коэффициент теплоусвоения материалов определяется по формуле
, (61)
где: - то же что в формуле (55);
- площади занимаемые отдельными материалами, м2;
n – число материалов, входящих в слой.
Примеры расчета коэффициента теплоусвоения ограждающих конструкций приведены в [3, глава 5§3; 6, §4; 1 §VII.3].
Данные расчета показателя теплопоглощения всех ограждающих конструкций помещения по формуле (52) внести в таблицу расчета №4. Таблица 4