Определение запаздывания температурных колебаний

• Для определения запаздывания температурных колебаний на внутренней поверхности исследуемой конструкции необходимо найти коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности ограждения при направлении тепловой волны изнутри наружу Y_int(методика приведена в прил. 1). Расчёт начинаем со слоя, в котором проходит граница «слоя резких колебаний» температуры, определяемого из условияD= 1.

• Определяем положение слоя резких колебаний:

для внутреннего слоя штукатурки D₁ = 0,24 < 1,

для кирпичной кладки D₂ = 3,12 > 1, следовательно, будетD₁ +D₂ > 1.

Вывод:граница слоя резких колебаний находится во втором слое (n= 2).

• При n= 2 определяем коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности ограждения сразу как коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности первого слоя Y_int=Y₁:

Вт/(м²×°С).

Вывод:наличие под слоем штукатурки кирпичной стены понизило коэффициент теплоусвоения его поверхности на 5% по сравнению с теплоусвоением его материала: (11,09 – 15,03)/11,09 = 0,35.

• Запаздывание температурных колебаний на внутренней поверхности исследуемой конструкции по сравнению с колебаниями наружной температуры (сдвиг фаз колебаний) в часах определяется по формуле (здесь величины arctg берутся в градусах):

ч.

Проверка:ориентировочно= 2,7D– 0,4 = 2,73,86 – 0,4 = 10,02 ч.

Выводы:

• При максимуме температуры на наружной поверхности стены, обращённой на запад, в 17 часов дня, максимум температуры на внутренней поверхности будет в (17 + 10) – 24 = = 3 часа утра.

4. Исследование температурно-влажностного режима стены с воздушной прослойкой

4.1. Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов

• Расчётная схема стены показана на рис. 4.1, состав конструкции и теплотехнические характеристики слоёв приведены в табл. 4.1.

• Для конструкций с вентилируемой воздушной прослойкой в качестве утеплителя разрешается использовать только негорючие материалы (минераловатные плиты).

• Коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхности ограждающей конструкции (стены) остаются те же: a_int= 8,7 Вт/(м²×°С),a_ext= 23 Вт/(м²×°С).

• Расчётные коэффициенты для наружного экрана принимаем по данным производителя применяемой фасадной системы (прил. 2). Будем проводить два варианта расчёта на паропроницание: с учётом и без учёта паропроницаемости швов экрана.

Таблица 4.1

Состав конструкции и теплотехнические характеристики применяемых материалов

№ слоя	Материал (поз. в табл. СП [3])	Плот-ность r0, кг/м3	Толщина слоя , м	Расчётные коэффициенты при условиях эксплуатации Б(по прил. Д.1 СП [3])
				тепло-проводности l, Вт/(м×°С)	тепло-усвоения s, Вт/(м2×°С)	паропро-ницаемости m, мг/(м×ч×Па)
1	внутренняя штукатурка из цем.-песч. раствора (227)	1800	0,02	0,93	11,09	0,09
2	Железобетон (255)	2500	0,2	1,92	17,98	0,03
3	плиты минераловатные (50)	180	х	0,045	0,74	0,3
4	воздушная прослойка	-	0,05	-	0	-
5	наружный экран – керамогранит	2800	0,01	3,49	25,04	0,52 (0,008)*

* – без учёта паропроницаемости швов экрана

• Термические сопротивления, тепловая инерция и сопротивление паропроницанию слоёв (предварительно – без утеплителя) приведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2