2.5. Расчет температуры внутри ограждающих конструкций

Для проведения расчетов влажностного состояния ограждающих конструкций и определения возможности образования конденсата на внутренней поверхности и в толще ограждения необходимо знать значения температур на границах слоев ограждающей конструкции.

В стационарных условиях теплопередачи имеет место равенства входящего и выходящего через ограждение теплового потока.

Согласно формуле (2.1) количество входящего в однослойное ограждение теплового потока равно

. (2.11)

По той же формуле (2.1) количество теплового потока, проходящего через ограждение, можно определить

(2.12)

где и – расчетные температуры соответственно внутреннего и наружного воздуха, ºC;

– сопротивление теплопередаче, внутренней поверхности ограждения, м² ºC/Вт;

– общее сопротивление теплопередаче однослойной ограждающей конструкции.

При равенстве тепловых потоков имеем

(2.13)

Преобразуем равенство (2.13) относительно

. (2.14)

В случае двухслойной ограждающей конструкции количество тепла, проходящего через первый слой ограждения, можно определить аналогично:

(2.15)

Учитывая постоянство теплового потока, имеем, что также равно , следовательно

(2.16)

Преобразуем равенство (2.16) относительно

, (2.17)

Подставляем вместо его значение из уравнения (2.14), получим

(2.18)

По аналогии имеем, что температура на внутренней поверхности любого n-го слоя будет равна

(2.19)

где - сумма термических сопротивлений всех предыдущих слоев (считая от внутренней поверхности).

2.6. Графический метод определения температуры внутри многослойной ограждающей конструкции (метод Фокина-Власова)

При определении температур в многослойных ограждающих конструкциях задачу проще решить графическим методом.

С этой целью на горизонтальной оси откладывают последовательно в некотором масштабе не действительные слои ограждающей конструкции, а их сопротивления теплопередаче, начиная с сопротивления теплопередаче внутренней поверхности ограждения и кончая сопротивлением теплопередаче наружной поверхности ограждения, так, чтобы сумма всех отрезков изображала в том же масштабе величину общего сопротивления теплопередаче ограждения , (м² ∙ºC/Вт) (рис. 2.2).

С левой стороны от ограждения задаются масштабом температур, размещая их по вертикали.

Рис. 2.2 Графический метод определения температур

в многослойном ограждении.

Через полученные на горизонтальной оси точки проводят вертикальные линии и на крайних вертикалях откладывают в принятом масштабе слева вверх температуру внутреннего и слева внизу температуру наружного ( ) воздуха от горизонтальной оси, проходящей через 0 ⁰С, получая точки А и В, которые соединяют прямой, проходящей через всю ограждающую конструкцию с одним и тем же углом наклона..

Точки пересечения прямой АВ с соответствующими вертикальными линиями границ конструктивных слоев соответствуют значеним температур на границе слоев ограждения – и . Полученные графическим методом значения температур переносят на чертеж конструкции ограждения, выполненный в линейном масштабе, и соединяют прямыми линиями точки, соответствующие температурам на границах слоев. Полученная ломанная линия представляет реальный график изменения температуры внутри многослойной ограждающей конструкции. Более крутой наклон этого графика отображает слои из малотеплопроводного материала, а более пологий – наоборот, из материалов с большей теплопроводностью.