9. Определение показателя теплоустойчивости помещения

Тепловой режим помещения определяется поступлениями или потерями тепла через наружные ограждения, работой отопительно- охладительных и вентиляционных систем, бытовыми и технологическими тепловыделениями, а также теплофизическими свойствами ограждений, мебели и оборудования.

Теплоустойчивостью помещения называется его свойство поддерживать относительное постоянство температуры при периодически изменяющихся теплопоступлениях. Чем больше способность поглощать тепло у ограждений и предметов, поверхности которых обращены в помещение, тем меньше в помещении колебания температуры и тем больше его теплоустойчивость. Так, в качестве допустимого предела суточного колебания температуры воздуха в жилом помещении гигиенисты считают при центральном отоплении ипри печном отоплении.

Помещения, в которых амплитуда колебаний температуры воздуха превышает допустимые значения, не обладают достаточной теплоустойчивостью и с санитарно-гигиенической точки зрения являются неудовлетворительными.

Свойство теплоустойчивости помещения, также как и ограждения, определяется показателями теплоусвоения и теплопоглощения помещения, а также амплитудой колебания температуры воздуха в помещении. Величины этих показателей будут зависеть от теплотехнических качеств наружных и внутренних ограждающих конструкций, свойств отопительной и вентиляционной системы, особенностей конвективного и лучистого теплообмена, наличия оборудования в помещении и т.д.

Порядок расчета показателя теплоустойчивости помещения.

9.1. Начертить план и разрез помещения принятого для расчета (обозначить помещение на плане здания), указать все необходимые размеры.

9.2. Определить и показать условно на рисунке все элементы помещения, обладающие свойством теплопоглощения (ограждающие конструкции, воздух помещения, мебель и т.д.).

8.3. Определить показатель теплопоглощения всех ограждающих конструкций, поверхности которых обращены внутрь помещения, Вт/ ⁰С по формуле:

, (52)

где: - коэффициент теплопоглощения ограждающей конструкции Вт/м²·⁰С, определяемый по формуле(53);

- площадь конструкции, поверхность которой обращена внутрь помещения, м².

9.4. Определить коэффициент теплопоглощения , Вт/м²·⁰С, для всех ограждающих конструкций, поверхности которых обращены в помещение по формуле:

(53)

- коэффициент теплоусвоения конструкций, Вт/м²·⁰С, определяемый по методике приводимой ниже в пункте 8.5.;

- коэффициент, зависящий от соотношения складываемых в знаменателе величин, следует принимать равным 1,05;

- коэффициент конвективного теплообмена на поверхностях определяемый по формуле:

,

где - разность между температурами внутренней поверхности ограждения и воздуха в помещении;

- температурный коэффициент, определяемый по [1, табл.1.3.]

9.5. Определить коэффициент теплоусвоения Вт/м²·⁰С, всех конструкций, поверхности которых обращены в помещение (потолок, внутренние и наружные стены, окно, двери).для пола первого этажа определяют по методике, приводимой выше в пункте 6.2. Предварительно определяют границу расположения слоя резких колебаний по показателю тепловой инерции ограждения следующим образом:

а) если , слой резких колебаний расположен в первом слое, то коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности следует принимать равным коэффициенту теплоусвоенияматериала этого слоя;

б) если , а, слой резких колебаний захватывает второй слой, то коэффициент теплоусвоения внутренней поверхностиВт/м²·⁰С, следует определять по формуле:

; (54)

в) если , но, слой резких колебаний расположен в нескольких слоях, т.е. граница его находится в некоторомn-ом слое ограждения, то коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности Вт/м²·⁰С , следует определять начиная с внутренней поверхности (n-1) слоя по формуле

. (55)

Затем переходят к определению коэффициента теплоусвоения :

(56)

и т.д. до тех пор, пока не дойдем до первого слоя ограждения, теплоусвоение, которого и будет равно теплоусвоению внутренней поверхности ограждения и определяется по формуле:

(57)

где: - теплоусвоение внутренней поверхности второго слоя, определенное предварительно по формуле (56);

- термическое сопротивление слоя, Вт/м²·⁰С, определяемое по формуле (7);

коэффициент теплоусвоения материала слоя, Вт/м²·⁰С, принимаемый по [9, приложение 3];

тепловая инерция слоя,;

- коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности соответственно первого,n и (n-1)- го слоев ограждающей конструкции, Вт/м²·⁰С.

Пример расчета: Определить четырехслойной наружной стены.

Если , а, то граница слоя резких колебаний лежит в четвертом слое, определение коэффициента теплоусвоения начинаем с третьего слоя:

;

;

;

г) если , слой резких колебаний выходит за пределы ограждения, т.е. граница его находится вне ограждения.

В этом случае определяют коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности последнего слоя ограждения (наружного слоя) по формуле:

(58)

где - термическое сопротивление последнего слоя ограждения, Вт/м²·⁰С;

- коэффициент теплоусвоения материалам этого слоя, Вт/м²·⁰С;

- коэффициенты теплоотдачи наружной поверхности ограждения, определяемый по [9, табл.6].

д)если ограждение целиком или отдельный слой ограждения практически не обладает инерцией (например, окно), то коэффициент теплоусвоения для них равен

(59)

, (60)

где то же, что в формуле (2);

то же, что в формуле (2);

сопротивление теплопередаче окна, м²·⁰С/Вт, определяемый при подборе вида заполнения световых проемов.

е) при определении коэффициента теплоусвоения воздушных прослоек для практических расчетов принимается коэффициент теплоусвоения воздуха S=0.

ж) для внутренних конструкций подверженных с обеих сторон воздействию периодических температурных колебаний, коэффициент теплоусвоения , Вт/м²·⁰С, определяется как для наружных, но принимается что в середине ограждения S=0. Пример расчета [3,с.130].

з) если однородность материала нарушена, т.е. слой состоит из нескольких материалов, расположенных по поверхности слоя, причем каждый материал имеет толщину равную толщине слоя, то средний коэффициент теплоусвоения материалов определяется по формуле

, (61)

где: - то же что в формуле (55);

- площади занимаемые отдельными материалами, м²;

n – число материалов, входящих в слой.

Примеры расчета коэффициента теплоусвоения ограждающих конструкций приведены в [3, глава 5§3; 6, §4; 1 §VII.3].

Данные расчета показателя теплопоглощения всех ограждающих конструкций помещения по формуле (52) внести в таблицу расчета №4. Таблица 4