Возможные случаи определения «у»

а) слой резких колебаний расположен в пределах первого материального слоя от поверхности ограждения

δ₁

δ₂

У

2

1

∂

t_н

t_в

Рис. 26. Схема расположения слоя резких колебаний в первом материальном слое

, тогда

б) слой резких колебаний распространяется в пределах первого, второго материальных слоев от внутренней поверхности ограждения

δ₁

δ₂

1

2

У_п

У₁

У₂

t_н

t_в

.

Теплоустойчивость ограждения будет тем выше, чем более теплоустойчивый слой расположен с внутренней стороны ограждения.

– отставание во времени между тепловым потоком и температурой

- физический смысл

Расчетная формула

где T– 24 часа;= 24/8 = 3 часа.

2. Показатель теплопоглощения(В)

Показатель теплопоглощенияВ, Вт/(м²°·С), равен отношению амплитуды колебания теплового потока, проходящего через поверхность ограждения, к амплитуде колебания температуры, окружающей поверхность среды.

Лучисто - конвективный теплообмен (л + к)

α_в

t_в

τ_в

α_н

t_н

где - сопротивление теплопоглощению поверхности ограждения, равное сумме сопротивлений теплообмену и теплоусвоению поверхности ограждения.

Отставание во времени:

часа.

Пример выполнения расчета теплоусвоения поверхности пола

1. Дать рисунок для расчета, таблицу с исходными данными. Расчет выполнить для условия эксплуатации «А».

2. Устанавливается нормативная величина показателя теплоусвоения поверхности пола.

Y _норм ~ f (назначение здания)

Для жилого здания Y _норм = 12 Вт/(м²· °С), по таблице 13 СНиП 23-02-2003

3. Определить показатель теплоусвоения Y ~ f(D).

а)

Слой резких колебаний находится в пределах первого материального слоя.

б)

Слой резких колебаний полностью захватил первый слой и частично второй.

в)

Слой резких колебаний полностью захватил первый и второй слои и частично третий. В этом случае сначала определяют Yдля последнего слоя, где слой резких колебаний полностью распространился, в данном случае для второго слоя:

затем для первого слоя:

в общем случае: для n-го слоя:

для i-го слоя (n-1,n-2, …, 1):

Вывод: поверхность пола жилых и общественных зданий, вспомогательных зданий, помещений промышленных предприятий и отапливаемых помещений производственных зданий должна иметь расчетный показатель теплоусвоения (), не более нормируемой величины().

12 Теплоустойчивость ограждения сквозному прониканию температурных колебаний наружного воздуха

Это свойство характеризуется двумя показателями:

1. коэффициент затухания(ν)

2. коэффициент запаздывания()

t_н

t_н.ср

t_н

t_в

Т = 24

Т = 24

А_τв

А_tн

τ_в

τ_{в ср}

ε

Z

НОК

Рисунок 27 – Схема затухания температурных колебаний

а) в результате периодических внешних температурных колебаний возникают колебания температуры на внутренней поверхности ограждения (А_τв).

б) изменение t_нпроисходит в виде правильного гармоничного колебания и подчиняется закону косинусоиды

где - средняя температура за период (сутки).

в) изменение температуры внутренней поверхности τ_в – также правильное гармоничное колебание, но с меньшей амплитудой и отставанием во времени

где ε – запаздывание во времени изменения температуры на внутренней поверхности относительно колебаний t_н.

Показатели теплоустойчивости ограждения сквозному проникновению температурных колебаний наружного воздуха:

1. Коэффициент сквозного затухания амплитуды колебания температуры внешней среды в толще ограждения ν, определяется из формулы

- показывает, во сколько раз уменьшается амплитуда температурных колебаний, пройдя через толщину ограждения.

где индексы 1, 2, …. N– соответствуют порядку расположения слоев по направлению тепловой волны, т.е. от внутренней среды к наружной;

D– показатель тепловой инерции.

= 8,7 Вт/(м²· °С)

Y_i ~ f(D_i)

увеличивается, если с внутренней стороны расположить массивный конструктивный слой.

2. Коэффициент запаздывания во времени сквозного проникания температурных колебаний ε, применяется при расчете времени прогрева конструкции

Данный расчет выполняется для наружной стены с тепловой энергией D< 4 и для покрытия еслиD< 5.

Пример: рассчитать теплоустойчивость ограждения наружной стены, чердачного перекрытия (бесчердачного покрытия).

Порядок расчета:

1. Вычертить рисунок

t_н

t_в

t_н(июля)

ветер

солнечная

радиация

I_ср I _max

внешняя

среда,

наружные

летние условия

А_τв

510

100

125

А_tн

Рис. 28. Фрагмент наружной стены

Данный расчет выполняется в районах со среднемесячной температурой июля 21°С и больше.

2. Определить нормируемую амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности ограждения (),°С, по формуле

или

где()– среднемесячная температура наружного воздуха за июль, °С, принимаемая по таблице 3* СНиП 23-01.

3. Рассчитать термические сопротивления отдельных слоев.

4. Определить Dнаружной ограждающей конструкции

Расчет необходимо выполнить при условии .

5. Определить коэффициент теплоотдачи α_н, Вт/(м²· °С) по летним условиям

где - минимальная скорость ветра за июль, но не менее 1 м/с.

6. Определить расчетную амплитуду колебаний , °С , по формуле

где - максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле, °С, принимаемая по таблице;

Р– коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности ограждения, принимаемый по таблице.

I_max, I_ср– максимальное и среднее значение суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной). Для вертикальной поверхности принимаем по западной ориентации.

7. Определить коэффициент теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции

Y ~ f(D)

а) если D≥ 1, тоY = S

б) если D< 1, то для 1- го слоя

для i– го слоя

8. Определить расчетную амплитуду колебаний , °С, по формуле

Вывод: в районах со среднемесячной температурной июля 21 °С и выше расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций (наружных стен и перекрытии /покрытий, °С, не должна быть более нормируемой амплитуды колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции,°С