- •Глава 1. Строительная теплофизика, теплотехника.
- •§ 1.2. Температурное поле. Виды полей.
- •§1.3. Виды теплообмена. Основные понятия, законы.
- •§1.5. Понятие о критериях подобия. Идеи, принципы [11,12].
- •§1.6. Расчет стационарного теплового состояния стены. Понятие термических сопротивлений.
- •§1.7. Расчеты термических сопротивлений неоднородных конструкций. Принципы.
- •§1.8. Принципы расчета требуемых значений термического сопротивления ограждающих конструкций.
- •§1.9. Моделирование температурных полей стационарным электрическим полем. .
- •§1.10 Температурное поле наружного угла.
- •§1.11. Современные направления повышения термического сопротивления ограждающих конструкций.
- •§1.12. Экспериментальные методы определения теплопроводности строительных материалов.
- •Термопар
- •§1.13. Нестационарное тепловое состояние стены (идеи, понятия, величины).
- •§2.1. Физико-химические процессы увлажнения строительных материалов, ограждающих конструкций.
- •§2.2 Состояние н20 в строительных материалах.
- •§2.3. Атмосферный воздух. Влажность. Точка росы, инея.
- •§2.4. Гигрометры. Гигрометрия.
- •§2.5. Оценка влажностного состояния ограждающих стен.
- •§2.6. Перемещение парообразной и жир ой влаги в ограждающих конструкциях.
- •Глава 3. Звук. Архитектурно- строительная акустика
- •§3.2. Физика звука.Звуковое голе и его характеристики.
- •§3.3. Акустические единицы. Фонометрия.
- •§3.5. Акустические волны на границе раздела сред. Коэффициенты отражения, поглощения, пропускания и рассеяния.
- •§1Б. Отражение и прохождение акустических волн через плоский слой.
- •§3.7. Звуковое поле в помещении. Акустические критерии качества помещения.
- •§3.8. Время реверберации в помещениях с естественной акустикой.
- •1. Лекционные залы,залы пассажирских помещений; 2. Залы драмтеатров. Кинозалы; 3. Концертные запы,театры оперы и балета; 4. Спортивные залы;
- •Мощность рассеяния волн интенсивность звука первичной волны
- •Глава 4. Свет. Принципы светотехнических расчетов.
- •§4.1. Солнце - источник дневного света.
- •4.2. Основные фотометрические понятия, величины, единицы.
- •Необходимая освещенность для различных зрительных задач
- •§4.3. Фотометры. Фотометрические измерения.
- •§4.4. Дневное освещение. Критерии оценки.
- •_ °Окна ‘-Чопстр.Эл.
- •Значения коэффициента кг в зависимости от степени загрязненности стекла.
- •§4.5. Инсоляция. Солнцезащита.
- •§4.6. Искусственное освещение. Общие замечания.
- •§5.1. Радиоактивность,виды излучений. Основные понятия и законы.
- •§5.2. Методы регистрации радиоактивных излучений. Идеи.Принципы.
- •Рис V.3 Принципиальная схема газового счетчика измерений-(а); вид электрического поля в пространстве а-к * (б).
- •§5.3. Действие радиации на человека. Дозы радиационного облучения.
- •§5.4. Радиоактивность строительных материалов.
- •Значение удельных активностей материалов.
- •Дерево . 1,1 Бк/кг
- •§5.5. Радон. Проблемы в строительстве.
- •-Дверь закрывается; 2-дверь открывается;
- •§6.2 Электромагнитные волны на границе раздела сред.
- •§6.3.Строительные меры по защите от электромагнитных излучений.
- •Электромагнитные поля радиочастот.
- •4Дмитрович а.Д. Определение теплофизических свойств строительных материалов. Госстройиздат. М.: 1963, 143 с.
§1.12. Экспериментальные методы определения теплопроводности строительных материалов.
Дифференциальное уравнение теплопроводности Фурье — Кирхгофа (4.5) содержит три параметра,отражающие наиболее характерные теплофизические свойства материала: коэффициенты температуропроводности ( а ) и теплопроводности ( X ), значение удельной теплоемкости ( с ), связанные соотношением
(12.1
)
X
ср
а
где р — плотность вещества.
Существующие теории не позволяют рассчитывать указанные параметры из представлений о молекулярном строении вещества.
Для экспериментального измерения каждого из параметров в отдельности разработаны многочисленные методы, позволяющие определять эти величины в различных физических условиях. Существующие методы в применении к строительным материалам характеризуются определенной сложностью в получении воспроизводимых результатов,перенесении данных от лабораторного образца к изделию из того же материала. Экспериментальные методы определения теплофизических свойств и ,в частности, коэффициента теплопроводности принято условно разделять на стационарные и нестационарные.
Методы стационарной теплопроводности основаны на использовании закона Фурье (3.1) и дифференциального уравнения теплопроводности Лапласа (4.9). При исследовании теплопроводности строительных материалов 0,1 < X < 1,5 Вт/м К широкое распространение получил метод неограниченной пластины [ 9,10]. Образец в виде J
диска (пластины) толщиной б ( 5 < 0,1 D) помещается между двумя плитами,температура которых поддерживается неизменной (рис.1.13). Для исключения потока тепла из плиты — нагревателя в радиальном направлении применяется нагреваемое охранное кольцо. Вся установка тщательно термостатируется.
Коэффициент теплопроводности рассчитывается по формуле
5 • q
(12.2)
где q = Р = I2 - R (12.3)
Погрешности определениях, в этом методе могут достигать = 10 — 20%.
Рис.1.13
Схемы измерения коэффициента
теплопроводности: а)метод неограниченной
пластины;б)метод шарового слоя 1
-утеплитель; 2
-теплоохранное кольцо; 3
-исследуемый материал; 4-пластина-холодильник.
При исследовании коэффициентов теплопроводности сыпучих веществ используют метод шарового слоя, г.е. когда образцу придается форма шаровой стенки (рис.1.13). Для вычисления коэффициента используется формула:
(12.4)
1 1
_1_
2п
t, -t,
где d,( d2 — внутренний и наружный диаметры шарового слоя.
Для независимого измерения величины плотности теплового потока разработаны также специальные тепломеры. Устройство одного из типов тепломеров показано на рис.1.14.
1-& б ТИС
Тепловой поток, проходящий через тепломер (чаще всего резиновый диск),
Термопар
Г I
приводит К возникновению термоэдс. Рис ,14 Тепломер (преобразователь После изготовления тепломера о
н
теплового потока).
градуируется на соответствии значения термоэдс величине теплового потока. Использование тепломеров упрощает проведение измерений, но снижает точность получаемых результатов. Другие типы тепломеров, используемые в лабораториях строительной физики описаны в [ 4,8] и журнальных публикациях.
Методы нестационарной теплопроводности базируются на частных решениях дифференциального уравнения теплопроводности
. В методах нестационарной теплопроводности измеряют лишь изменение температуры в нескольких точках среды, либо изменение температуры в одной точке,но для разных моментов времени и не измеряют тепловых потоков. В строительной теплофизике методы нестационарной теплопроводности измерения коэффициента А, нашли применение в зондовых методах. Специальное устройство "зонд" погружается в исследуемый материал, и о распространении теплового потока от зонда судят по изменению его температуры.
Преимуществами зондовых методов являются возможность проводить измерения на готовом изделии и быстрота измерений. Методы зонда удобны для наблюдения динамики изменения коэффициента теплопроводности в зависимости от различных физических воздействий на изделие — старение материала, периодические увлажнения (высыхания), давления и т.д.
В разработку зондовых методов измерения теплотехнических характеристик строительных материалов большой вклад внесли
В.В.Фетисов, П.Ф.Янк^лев, В.М.Россомагин.А.Ф.Чудновский и др.
Для осуществления экспресного теплотехнического контроля в производственных условиях Грызловым B.C. [ 5,9] разработаны зондовые измерители теплопроводности ИТ — 1, ИТ — 1М, которые в соответствии с ГОСТ 11024 —84 и ВСН —66 —03 —02 —90 внедрены на ряде строительных предприятий,ДСК и КПД. Общая схема измерения теплопроводности с использованием измерителя ИТ приведена на рис. 1.15.
Датчиком измерителя выступает тонкий цилиндрический зонд с электрическим нагревателем постоянной мощности. Зонд представляет тонкостенную металлическую трубку ( d/1 <
1), внутри которой размещается нагреватель (спираль из нихрома) и измеритель температуры — термопара ( тер — мосопротивление). Собственная теплоемкость зонда является достаточно малой.
материал
ив м. ft
Температурное поле в среде „ Рис.1.15
Общая схема измерителя теплопроводности ИТ
.
вокруг зонда условно можно принять как радиальное. Изменение температуры зонда во времени подчиняется закону близкому к экспоненциальному. По зависимости изменения температуры зонда с течением времени с учетом аппаратурного фактора (постоянная прибора) может быть определено значение коэффициента теплопроводности материала.
Постоянная прибора предварительно определяется на образцах из эталонного вещества — стекла органического, пенополистирола. Диапазон измерения коэффициента теплопроводности от 0,04 до 1,0 Вт/м К при относительной погрешности + 10% . Температурный диапазон измерения от — 30 до +40° С, продолжительность единичного измерения не более 10—12 мин.