Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Архитектурно-строительная теплотехника. Учебное пособие
.pdf
о
τ23= tв-(( tв- t
0,92
5
)/ R
усл
)(1/αв+δ1/ λ 1+ δ2/ λ 2)=
о
=20-((20-(-11,6))/(5,15)).(1/8,7+0,02/0,7+0,38/0,76)=16,5 оС.
Температура на границе 3-го и 4-го слоев равна
τ34= tв-(( tв- t
0,92
5
)/ R
усл
)(1/αв+δ1/ λ 1+ δ2/ λ 2+ δ3/ λ 3)=
о
=20-((20-(-11,6))/(5,15)).(1/8,7+0,02/0,7+0,38/0,76+0,14/0,029) =
= -9,9 оС.
Температура на наружной поверхности ограждения равна
τн = tв-(( tв- t
0,92
5
)/ R
усл).
(1/αв+δ1/ λ 1+ δ2/ λ 2+ δ3/ λ 3+ δ4/ λ 4) =
о
= 20-((20-(-11,6))/(5,15)).(1/8,7+0,02/0,7+0,38/0,76+
+0,14/0,029+0,12/0,52) = -11,5 оС.
2. Графический способ.
Выбираем масштабы:
- температур 1 см=3 оС;
- термических сопротивлений 1 см=0,4 Вт/(м
2.о
С).
Через точки с координатами (0, tв) и (Rо, tн) проводим отрезок
прямой линии.
Б. В соответствии с полученными значениями температур на
границах слоев τij по табл. П1.12 и П1.13 находим значения парциального давления насыщенного водяного пара Еij. Результаты представлены в виде таблицы.
Значения парциального давления насыщенного водяного пара
Номера
границ
слоев
τij,
С 20 19,2 16,5 3,3 - 9,9 - 11,5
Еij, Па 2238 2210 1871 803 262 229
Внутренняя
поверхнось
1 -2 2 -3
Посередине
утеплителя
3 -4
Наружняя
поверхность
Схема определения температур на границах слоев показана на
рис. 6.4.
Точность способа зависит от выбранного масштаба и аккуратности графических построений.
51
tв = 20
τв = 20,2
τ12= 19,2
τ
= 16,5
23
0 оC
1/α
(0,115)
τ
34
τн = -11,5
tн = -11,6
= -9,9
в
ti, τi ,
о
C
δ1/λ1 δ2/ λ 2 δ3/ λ
(0,028) (0,5) (4,83)
Отрезок
прямой
линии
3
δ4/ λ4 1/α
(0,231) (0,043)
н
Рис. 6.4. Графическое определение
температур на границах слоев
В. Определяем общее сопротивление паропроницанию по формуле (3.3):
Rоп = ∑δi/μi =0,02/0,098+0,38/0,11+0,14/0,018+0,12/0,16 =
= 12,18 (м2.ч.Па)/мг,
где значения коэффициентов паропроницаемости материалов μi взяты
из табл. П2.
Г. Определяем действительные значения упругости водяного
пара на внутренней и наружной поверхностях стены по формуле
(3.1):
ев = φвЕв/100 = 55.2238/100 = 1231 Па;
ен = φнЕн/100 = 83.229/100 = 190,1 Па.
52
Д. В промежуточных точках:
- на границе первого и второго слоев находим
е12 = ев – ((ев – ен)/ Rоп)).(δ1/μ1) = 1231-((1231-190,1)/12,18)).(0,2) =
= 1216 Па;
- на границе второго и третьего слоев находим
е23 =ев – ((ев – ен)/ Rоп).(δ1/μ1+ δ2/μ2) =
=1231-((1231-190,1)/12,18).(0,2+3,45) = 919 Па;
- на границе третьего и четвертого слоев находим
е34 = ев – ((ев – ен)/ Rоп).(δ1/μ1+ δ2/μ2+ δ3/μ3) =
=1231-((1231-190,1)/12,18).(0,2+3,45+7,78) = 254 Па.
Построенные по полученным данным графики Еij и еij приведены на рис. 6.5.
Из рис. 6.5 видно, что значения действительной упругости водяного пара еij не превышают значений максимально возможной упругости Еij ни в одной точке по толщине конструкции, следовательно.
конденсация водяного пара внутри стены не ожидается.
В случае взаимного пересечения линий возможно образование
внутреннего конденсата. Чтобы избежать этого требуется устройство
пароизоляционного слоя из материалов с низким коэффициентом паропроницаемости μ (алюминиевая фольга, полиэтиленовая пленка,
пароизол и т.п.). Располагать пароизоляцию следует с внутренней
стороны конструкции непосредственно перед утеплителем. После
этого нужно произвести расчет новых значений действительной упругости водяного пара еij и выполнить повторный анализ.
53
2500
2258
2210
2000
1871
1500
1231
1216
Е
, еij, Па
ij
Еij
eij
1000
919
803
500
262
254
229
190
0
1 слой 2слой 3 слой 4 слой
Рис. 6.5. Графики распределения действительной (еij)
и максимально возможной (Еij) упругостей водяного пара
по толщине стены
54
Пример 5
Определить характерный тип погоды и дать общие рекомендации по эксплуатации жилых зданий для г. Воронежа.
Исходные данные:
Значения среднемесячных температур t
, оС , берем из
с.м.
табл. П4.1:
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
-7.5 -7.5 -1.4 8.2 14.9 18.4 20.1 18.9 13,1 6.5 -0.1 -5.2
Средние значения суточных амплитуд наружного воздуха Ас ,
о
С, находим в табл. П4.2:
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
6.7 6.7 7.0 9.1 11.9 12.0 11.8 11.6 10.6 7.6 5.5 5.2
Расчет.
Среднесуточные температуры в каждом месяце определим по
формуле
t
с.с.
= t
+ 0,7.Ас.
с.м.
Результаты вычислений t
, оС, приведем в табличном виде:
с.с
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
-2.8 -2.8 -0.9 14.6 23.2 26.8 28.4 27.0 20.5 11.8 3.8 -1.6
По полученным результатам определим продолжительность характерных типов погоды по табл. П. 4.3:
- холодная (t < +8 0C) – 5 месяцев (XI – III);
- прохладная (+8 0C < t < +15 0C) – 2 месяца (IV, X);
- теплая (+16 0C < t ≤ +28 0C) – 4 месяца (V- VI, VIII);
- жаркая (t > +32 0C) – 1 месяц (VII).
Преобладающий тип погоды – холодная (продолжительность – 5
месяцев). По табл. П4.3 - требуется отопление жилых зданий.
55
Пример 6
Определить климатический район и подрайон для г. Калининграда.
Исходные данные:
- среднемесячная температура в январе t
= -2,2 0C
с.м
(табл. П4.1);
- среднемесячная температура в июле t
= +17,7 0C
с.м
(табл. П4.1);
- средняя скорость ветра за три зимних месяца v= 2,8 м/с
(табл. П1.14);
- относительная влажность воздуха в июле φ = 75 %
(табл. П1.14).
По табл. П4.4 климатические данные соответствуют району IIБ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Для всех типов зданий параметры микроклимата в помещениях
регламентируются нормативными документами (СП, ГОСТ или заданием на проектирование). Задача создания и поддержания комфортных условий решается при разработке генерального плана, на этапе
выбора объемно-планировочного решения, при основанном на законах теплопередачи конструировании элементов теплозащитной оболочки зданий, а также в процессе назначения систем отопления, вентиляции и кондиционирования.
Правильная организация воздухообмена позволяет поддерживать требуемое качество внутреннего воздуха и избежать излишних
тепловых потерь.
Влажностный режим наружных ограждающих конструкций оказывает влияние на их теплозащитные свойства и долговечность, а
учет тепловой устойчивости позволяет избежать перегрева помещений в теплое время года в южных регионах.
Применение комплексной оценки тепловой защиты, учитывающей геометрические параметры здания, позволит минимизировать
удельные потери тепловой энергии, оптимизировать расходы на отопление, что приведет к снижению эксплуатационных расходов.
56
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Блази, В. Справочник проектировщика. Строительная физика
/ В. Блази. - М.: Техносфера, 2004. - 480 с.
2. Фокин, К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих час-
тей зданий / К.Ф. Фокин. - М.: АВОК-ПРЕСС, 2006. - 256 с.
3. Стецкий, С.В. Строительная физика: краткий курс лекций для
студентов, обучающихся по направлению 270800 «Строительство» /
С.В. Стецкий, К.О. Ларионова. - М.: Ай Пи Эр Медиа, ЭБС АСВ,
2014. – 57 с. http://www.iprbookshop.ru/27466.html
4. Закируллин Р.С. Строительная физика: учеб.-метод. пособие /
Р.С. Закируллин. - Оренбург: Оренбургский государственный университет, ЭБС АСВ, 2011. – 56 с. http://www.iprbookshop.ru/21675.html
5. Куприянов, В.Н. Физика среды и ограждающих конструкций: учебник / В.Н. Куприянов. – М.: АСВ, 2015. – 308 с.
6. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003.- М.: Минрегион России, 2012. – 96 с.
7. СП 131.13330.2012. Строительная климатология. Актуализированная версия СНиП 23-01-99* - М.: Минрегион России, 2012. –
108 с.
57
в
Основные расчетные параметры и показатели
Влажностный режим помещений зданий
Режим
Сухой
Нормальный
Влажный
Мокрый
Условия эксплуатации ограждающих конструкций
Влажностный режим помеще-
ния зданий (по табл. П1.1)
Сухой
Нормальный
Влажный или мокрый
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Таблица П1.1
Влажность внутреннего воздуха, %, при температуре, °С
до 12 св. 12 до 24 св. 24
До 60
Св. 70 до 75
Св. 75
–
До 50
Св. 50 до 60
> 60 > 75
Св. 75
До 40
Св. 40 до 50
> 50 > 60
Св. 60
Таблица П1.2
Условия эксплуатации А и Б в зоне влажности
(по прил. 3)
сухой нормальный влажной
А
А
Б
А
Б
Б
Б
Б
Б
Таблица П1.3
Оптимальная температура и допустимая относительная
влажность воздуха внутри здания для холодного периода года
Тип здания
1. Жилые, школьные и другие общественные здания (кроме приведенных в строках
2 и 3)
2. Поликлиники и лечебные учреждения 21+1 55+5
3. Детские дошкольные учреждения 22+1 55+5
* 21оС в районах с расчетной температурой наиболее холодной пятидневки минус 31 оС
Температура воз-
духа внутри здания,
tв, оС
20*+2 55+5
Допустимая относительная влажность
воздуха, φ
, %
58
Таблица П1.4
Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной
влажности воздуха производственных помещений для холодного
периода года
Температура, оС Отн. влажн. %
допустимая
Категория
работ
Легкая-Iа 22-24 25 26 21 18 40-60 75
Легкая-Iб 21-23 24 25 20 17 40-60 75
Сред.тяж.-IIа 18-20 23 24 17 15 40-60 75
Сред.тяж.-IIб 17-19 21 23 15 13 40-60 75
Тяжелая-III 16-18 19 20 13 12 40-60 75
опти-
мальная
верхняя граница нижняя граница
на рабочих местах
постоянных
непосто-
янных
постоянных
непосто-
янных
опти-
маль-
ная
допустимая на
рабочих
местах
Таблица П1.5
Нормируемый температурный перепад между температурой
внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности
ограждающих конструкций
Здания и помещения
1. Жилые, лечебно-профилактические и
детские учреждения, школы, интернаты
2. Общественные, кроме указанных в
поз. 1, административные и бытовые,
за исключением помещений с влажным
или мокрым режимом
3. Производственные с сухим и нормальным режимами
4. Производственные и другие помещения с влажным или мокрым режимом
5 Производственные здания со значительными избытками явной теплоты
(более 23 Вт/м3) и расчетной относительной влажностью внутреннего воздуха более 50 %
Нормируемый температурный перепад,
∆tн, оС, для
перекрытий
над проездами,
подвалами
и подпольями
наружных стен
4,0 3,0 2,0
4,5 4,0 2,5
tв –tр ,
но не более 7
tв –tр 0,8(tв –tр)
12
покрытий
и чердачных
перекрытий
0,8(tв –tр),
но не боле 6
12
2,5
2,5
2,5
59
ские и детские
ные и бытовые,
ные здания и
помещения с
влажным или
ные с сухим и
Таблица П1.6
Нормируемые значения сопротивления теплопередаче
ограждающих конструкций
Нормируемые значения сопротивления теплопередаче
Rтр , м
Здания
и помещения,
коэффициенты
a и b
Жилые,
лечебнопрофилактиче-
Градусо-
сутки
отопи-
тельного
периода,
ГСОП,
оС.
сут
Стен
2000 2,1 3,2 2,8 0,3 0,3
4000 2,8 4,2 3,7 0,45 0,35
6000 3,5 5,2 4,6 0,6 0,4
8000 4,2 6,2 5,5 0,7 0,45
учреждения,
школы, интернаты, гостиницы и общежития
a
b
Общественные,
кроме указанных выше, административ-
10000 4,9 7,2 6,4 0,75 0,5
12000 5,6 8,2 7,3 0,8 0,55
-
-
0,00035
1,4
2000 1,8 2,4 2,0 0,3 0,3
4000 2,4 3,2 2,7 0,4 0,35
6000 3,0 4,0 3,4 0,5 0,4
8000 3,6 4,8 4,1 0,6 0,45
10000 4,2 5,6 4,8 0,7 0,5
производствен-
12000 4,8 6,4 5,5 0,8 0,55
мокрым режимом
a
b
Производствен-
- 0,0003 0,0004 0,00035 0,00005 0,000025
- 1,2 1,6 1,3 0,2 0,25
2000 1,4 2,0 1,4 0,25 0,2
4000 1,8 2,5 1,8 0,3 0,25
нормальным
режимами
a
b
6000 2,2 3,0 2,2 0,35 0,3
8000 2,6 3,5 2,6 0,4 0,35
10000 3,0 4,0 3,0 0,45 0,4
12000 3,4 4,5 3,4 0,5 0,45
- 0,0002 0,00025 0,0002 0,000025 0,000025
- 1,0 1,5 1,0 0,2 0,15
Примечание: a, b – коэффициенты, значение которых следует принимать по данным
таблицы для соответствующих групп зданий, за исключением графы 6 для групп зданий в
поз. 1, где для интервала до 6000 °С·сут. a=0,000075, b=0,15; для интервала 6000-8000 °С·сут
a=0,00005, b=0,3; для интервала 8000 °С·сут и более a=0,000025, b=0,5.
2. о
Покрытий и
перекрытий
над
проездами
0,0005
2,2
С/Вт, ограждающих конструкций
Перекрытий
чердачных, над
неотапливаемыми подпольями и
подвалами
0,00045
1,9
Окон и
балконных дверей, витрин и
витражей
-
-
Фонарей
с вертикальным
остеклением
0,000025
0,25
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]