- •Оглавление
- •Введение
- •Лекция 1 Основы теплофизики. Предмет строительной климатологии
- •1. Методологические основы теплофизики
- •3. Климатические факторы
- •Литература
- •Лекция 2
- •1. Теплофизические свойства строительных материалов
- •Виды теплопередачи
- •Теплопроводность
- •Конвекция
- •4. Теплоотдача излучением
- •Литература
- •Лекция 3 Тепловой режим внутренней среды зданий. Нормирование
- •Теплообмен человека с окружающей средой
- •Температурный режим
- •Первое условие комфортности
- •Второе условие комфортности
- •Температура поверхности пола
- •Влажность воздуха
- •Гигиенические характеристики воздушной среды
- •Литература
- •Лекция 4 Теплопередача при стационарном тепловом потоке
- •1. Теплопередача через однослойное ограждение
- •2. Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций Однослойное однородное ограждение
- •3. Термическое сопротивление замкнутых герметичных воздушных прослоек
- •Термическое сопротивление неоднородных конструкций
- •Требуемое сопротивление теплопередаче
- •Жилые и общественные здания.
- •Лекция 5 Температурные поля
- •Одномерное температурное поле
- •Двумерное температурное поле
- •Расчет температуры на внутренней поверхности ограждения с теплопроводным включением
- •Моделирование двумерного температурного поля
- •Лекция 6 Нестационарная теплопередача
- •Общие сведения
- •Коэффициент теплоусвоения поверхности и материала
- •Тепловая инерция. Слой резких колебаний
- •Теплоустойчивость ограждений в летних условиях
- •Теплоустойчивость пола
- •Теплоустойчивость помещений
- •Литература
- •Лекция 7 Воздушный режим ограждения
- •1. Тепловой и ветровой напоры воздуха
- •2. Сопротивление воздухопроницанию
- •3. Требуемое сопротивление воздухопроницанию
- •4. Теплопроводность при фильтрации воздуха
- •Литература
- •Лекция 8 Влажностный режим ограждений
- •Виды влаги
- •Условия конденсации на внутренней поверхности
- •Сорбционные процессы
- •Паропроницаемость ограждений
- •Условия конденсации в толще ограждения
- •Специальные вопросы теплофизики
- •Утепление наружных стен при реконструкции
- •2. Восстановление теплотехнических качеств конструкций покрытий
- •3. Сокращение теплопотерь через оконные и балконные заполнения
- •4. Устройство саун
- •Проектирование каминов
- •7. Теплоизоляция резервуаров для хранения нефтепродуктов
Температурный режим
Существуют нормы, регламентирующие расчетные температуры помещений. Для жилых зданий индивидуальных застройщиков разработаны ДБН 79-92 [ ], где установлены следующие температурные параметры:
- расчетная температура внутреннего воздуха (tв) от 17 до 28 о С;
градиент температуры по вертикали и горизонтали (Δtв) ≤ 3 о С;
перепад температур между внутренним воздухом и стеной ≤ 6 о С;
температура остекления ≥10 о С;
температура поверхности пола 18 ÷ 28 о С.
В жилых помещениях[ температура воздуха условно считается измеренной на 1,5 м от уровня пола по центральной вертикали помещения. Для уточнения теплового режима в помещении температуры измеряются на высотах:
10 см от пола – для установления возможного дутья от дверей;
25 см – место излома температурной кривой;
75 см - верхняя граница нахождения детей;
150 см – верхняя граница нахождения взрослых;
25 см от потолка – максимальная температура помещения;
температура на поверхности потолка.
Температуры внутреннего воздуха подразделяются также на категории:
пониженная (8 ÷ 12 о С) – в слабо отапливаемых помещениях по условиям производственного обслуживания;
нормальная: (12 ÷ 15 о С) – при затратах физических усилий; (18 ÷ 20 о С) – при малоподвижном состоянии человека;
повышенная: (21 ÷ 23 о С) – человек в легкой одежде выполняет точную работу без физических усилий.
Однако более детальные исследования указывают на широкую вариацию параметров, которые считаются комфортными. Так рекомендуется связывать параметры микроклимата различно для сезонов и климатических зон. Это иллюстрирует таблица 7.1.
Табл. 7.1. Комфортные условия в помещениях
Параметры
|
Сезон
|
Климатическая зона |
||
|
|
II |
III |
IV |
Температура, °С
Влажность, %
Подвижность воздуха, м/с
Температура внутренних ограждающих конструкций, °С
|
Зима Лето
Зима Лето
Зима Лето
Зима Лето |
18 - 20 23 - 24
30 - 45 35 - 50
0,08 - 0,1 0,08 - 0,1
18 26 - 27 |
18 - 19 25 - 26
30 - 50 30 - 60
0,08 – 0 ,1 0,1 – 0,15
18 28 |
17 -19 25 - 26
35 - 50 30 - 60
0,08 - 0,1 0,1 -0,15
18 28
|
Более детальная регламентация микроклиматических параметров производится для разных по возрасту групп людей и назначением жилого помещения. Это демонстрирует таблица 7.2.
Таблица. 7.2 - Классификация комфорта для разных возрастных групп населения
Группы по возрасту |
Помещения |
Температура воздуха, °С
|
Влажность воздуха, % |
Скорость движения воздуха, м/с |
Температура внутренних поверхностей ограждающих конструкций |
12-13 лет
20-30 лет
55-60 лет |
Жилые Спальни
Жилые Спальни
Жилые Спальни |
20-22 16-17
18-20 14-15
20-22 16-17 |
45-50 38-50
45-50 38-50
45-50 38-50 |
0,1-0,15 0,08-0,1
0,1-0,15 0,08-0,1
0,1-0,15 0,08-0,1 |
18 15
18 14
18 15 |
Еще в начале прошлого века (исследования В. М. Чаплина) оптимальною считалась температура воздуха 20°С. Зарубежные нормы являются близкими или несколько превышают наши нормативы. Так температура воздуха для зимы составляет: Польша – 18 - 20°С (ночью на 1 - 1,5 °С ниже), Чехия - 18°С, Венгрия - 20°С (общая комната), Швеция -18-22°С (минимум: 18° днем, 16° ночью), Норвегия - 20°С, Англия - 21-22°С, Нидерланды -20-22°С, Франция - 18-20°С, Германия - 18-20°С, США - 22°С (общая комната), Швейцария - 18-20°С (ночью 16°С).
При организации внутренней среды необходимо уделять внимание проектированию окон. Через окна осуществляются наибольшие теплопотери - в 2-6 рази больше чем через стены. Нормативная температура внутренней поверхности окон, которая была раньше равной 5°С, оказалась недостаточной. Необходимо поднять ее значение до 6 - 8°С (10-14 - оптимум). Новые нормативы (о них будет сказано дальше) сопротивления теплопередаче позволит улучшить микроклимат помещений.
На теплоощущение человека влияет так называемая радиационная температура поскольку до 40 (60 % - [1]) теплопотерь человека происходят излучением. Радиационная температура (tR) может быть определена через коэффициенты облученности с человека на отдельные поверхности (φч-i) со средними температурами (τвi) по формуле
. (3.3)
Есть иной способ определения радиационной температуры через площади всех поверхностей (Fi), она рассчитывается по формуле
. (3.4)
Температурная обстановка в помещении может быть определена двумя условиями температурного комфорта: первое условие температурного комфорта в помещении в целом; второе условие температурного комфорта на границе обслуживающей зоны в непосредственной близости от нагретых или охлажденных поверхностей.
