- •1 Общие понятия
- •2 Теплозащитные свойства наружных
- •1.2 Многослойные
- •2 Неоднородные ограждающие конструкции
- •4 Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции
- •5 Условия эксплуатации наружных ограждающих конструкций
- •6 Тепловая защита здания
- •7 Двухмерное температурное поле
- •Расчет неоднородной наружной ограждающей конструкции
- •Расчет неоднородной ограждающей конструкции на основании построения температурного поля
- •8 Теплопередача через двухмерные элементы ограждения
- •8.1Метод сеток
- •8.2 Графический метод построения двухмерного температурного поля
- •8.3 Правила построения ортогональной сетки криволинейных квадратов
- •9 Характерные двухмерные элементы наружного ограждения
- •9.1 Теплотехнические характеристики двухмерных элементов
- •9.2 Приведенное сопротивление теплопередаче сложного ограждения (r0r)
- •10 Расчет неоднородных ограждающих конструкций
- •11 Теплоустойчивость наружной ограждающей конструкции
- •Определение «у»
- •Возможные случаи определения «у»
- •Пример выполнения расчета теплоусвоения поверхности пола
- •12 Теплоустойчивость ограждения сквозному прониканию температурных колебаний наружного воздуха
- •13 Теплоустойчивость помещения
- •Неравномерность теплопоступлений в помещение
- •14 Воздухопроницаемость ограждающих конструкций
- •15 Воздушный режим здания (врз)
- •15.1 Учет воздухопроницания в процессе теплопередачи через ограждения
- •15.2 Сопротивление воздухопроницанию ограждающей конструкции
- •15.3 Расчет температуры поверхности и теплопередачи через ограждение при наличии воздухопроницаемости
- •16 Влажностный режим ограждающей конструкции
- •16.1 Влажность воздуха
- •16. 2 Конденсация влаги на внутренней поверхности ограждения
- •16. 3 Накопление влаги в толще ограждающей конструкции
- •17 Выбор последовательности расположения слоев в наружной ограждающей конструкции
- •18 Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции
- •19 Определение годового баланса влаги в ограждении Период с отрицательными температурами
1 Общие понятия
Строительная теплофизика – это наука, на которой базируется техника строительства.
Строительная теплофизика изучает:
СТФ
процесс передачи
теплоты (q),Вт/м2
процесс переноса
влаги (i),
кг/(чм2)
процесс фильтрации
воздуха (j),
кг/(чм2)
Среди всех сооружений здание подвержено наиболее сложным физическим воздействиям, поэтому представим современное здание как сложную, взаимосвязанную систему тепло- и массообмена.
Бытовые воздействия
жилого здания
Технологические
внутренние поступления
Возмущающие
воздействия
Системы
ОВ и КВ
Здание (помещение)
микроклимат
tв,
в,
υв,
tR
наружные ограждающие
конструкции
(НОК)
Внешняя среда –
внешние климатические воздействия:
tн,
н,
υн,
осадки, солнечнаярадиация и т.д.
Система обеспечения
заданного микроклимата,
система
кондиционирования микроклимата
(СКМ)
Рис. 1. Схема формирования микроклимата
Система кондиционирования микроклимата (СКМ)– совокупность инженерных методов и устройств, обеспечивающих заданный микроклимат в помещениях зданий.
Цель курса: изучить научные основы проектирования современных зданий с эффективным использованием энергии.
Микроклимат в помещении определяется тепловым режимом здания (ТРЗ).
ТРЗ – это совокупность всех факторов и процессов, определяющих тепловое состояние его помещений.
Рис. 2. Схема формирования ТРЗ
Задачи курса:
научиться рассчитывать тепломассообменные процессы;
уметь их прогнозировать;
находить целесообразные оптимальные решения по конструкциям, по зданию в целом;
акцент делается на теоретические основы и курс часто называется «Строительная теплотехника».
Задача формирования ТРЗ:при помощи регулирующих воздействий с учетом возмущающих воздействий поддерживать в помещениях определенное сочетание параметров микроклимата (tв, в, υв, tR ).
Требуется определить:
теплозащитные свойства ограждений;
характеристики систем ОВ и КВ.
2 Теплозащитные свойства наружных
ограждающих конструкций
Теплозащитные свойства НОК характеризуются сопротивлением теплопередаче конструкции (R0), м2°С/Вт.
Все теплотехнические расчеты НОК выполняются на основе общего уравнения теплопередачи.
Тепловой поток Q, Вт (Дж/с), определяется по формуле
Q =
Коэффициент теплопередачи , Вт/(м2 °С) определяется по формуле
Ограждающие конструкции могут быть:
одномерная передача теплоты
двухмерная передача теплоты
Однородные:
1.1 Однослойные
1.2 Многослойные
Неоднородные:
2.1 Однослойные
2.2 Многослойные
Однородные ограждающие конструкции
1.1 Однослойные
Стенка из легкого бетона, (ρ= 1200 кг/м3)
τв q
τн
tв
t, °С
tн
∆t
δ, м
Сопротивление теплообмену (теплоотдаче или тепловосприятию) на наружной поверхности (), м2°С/Вт, определяется по формуле
или
где - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м2·°С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;
Вт/(м2 °С) – наружная стена, окно, бесчердачное покрытие;
αн= 7,5 Вт/(м2 С) – подвал с окнами;
αн= 6,0 Вт/(м2 °С) – подвал без окон;
αн= 12 Вт/(м2 °С) – чердачное перекрытие.
Сопротивление теплообмену (теплоотдаче или тепловосприятию) на внутренней поверхности(), м2°С/Вт, определяется по формуле
или
где – коэффициент теплоотдачи (коэффициент тепловосприятия) внутренней поверхности ограждающих конструкций,
Вт /(м2·°С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;
αв= 8,7 Вт/(м2°С) – поверхность ровная, без выступов.
∆t0– разница между температурой воздуха внутренней среды и температурой внутренней поверхности, °С.
tв– температура воздуха внутренней среды, °С;
τв– температура на внутренней поверхности ограждения, °С;
∆t – разница между температурой воздуха наружной среды и температурой наружной поверхности, °С.
tн- температура воздуха наружной среды, °С;
τн – температура на наружной поверхности, °С;
∆t≤ ∆tн,
где ∆tн= 4 °С – для наружной стены жилых зданий
τв » tт.р,
г
tв= 21°С
φв = 55%