дисциплина выступает для архитектора и инженера — конструктора источником идей при поиске оптимального решения более общих

задач.

Предлагаемое читателю учебное пособие, по мнению авторов, является промежуточным между курсами физики для лиц, специа­лизирующихся по физике, и физикой, необходимой инженеру как инструмент, средство. Идеи, принципы, механизмы явлений, рассмотренные в пособии, при последовательном и системном подходе позволяют инженеру выйти на конкретные решения. Отметим, что лишь широкая фундаментальная физико-математическая подготовка К.У.Сэбина позволила ему дать решение проблемы реверберации, стоявшей перед архитекторами весь исторический период. Готовые рецепты для частных случаев изложены в более специализированных пособиях и указаниях СНиП.

В пособие впервые включены две новые главы:

• ‘‘Радиоактивность. Строительное дело и радиоактивность".

• “Электромагнитное излучение и его учет в строитель­ном деле".

Ранее эти разделы никогда не излагались в учебных пособиях, посвященных вопросам физики в строительном деле.

Поскольку некоторые вопросы,затронутые в пособии,являются дискуссионными,авторы будут признательны всем,кто выскажет свое мнение о путях их решения. Авторы благодарны коллегам по кафедре, которые поддержали идею написания учебного пособия,просматривали его наброски на разных стадиях создания: Сазоновой Е В..Быковой* М.А.,Зайцеву А.А.,Бойко В.П., Антонову О.Ф. Их замечания нашли место в окончательном варианте рукописи, особенно авторы благодарны Сазоновой Е.В. за терпение при многочисленных исправлениях и перепечатках рукописи в процессе ее подготовки

f

Глава 1. Строительная теплофизика, теплотехника.

Терминология, обозначения, единицы.

1. Коэффициент температуропроводности а м² с~‘

2. Коэффициент теплопроводности X Вт/К м

u 1*1IIО I I* к л 12

Эх2 3xU*J 15

ан л 26

Al„ At, 39

A0 = S(X.Ff 74

,.6эр * А5 114

Необходимые значения параметров микроклимата помещения (температура,влажность) главным образом задаются еще при проектировании и затем предопределяются качеством исполнения строительных работ. В соответствии с этим в задачу строительной теплотехники входит:

• выбор строительных материалов для ограждающих конструкций, отвечающих требованиям по сопротивлению теплопередаче и другим служебным свойствам;

• определение размера и количества оконных, дверных прормов, оценка их теплоизолирующих качеств;

• привязка здания на местности (особенности ландшафта, направ­ление господствующих ветров, лесные насаждения, соггугствующая застройка и т.д.);

• расчет мощности источников тепла, мест их расположения внутри помещения.

В качестве источников тепла используются камины, печи, теплый воздух,водяное отопление и т.д Отопление горячей водой было предложено Бонмером по франции в конце 18 века, позднее оно было усовершенствовано Леоном Дювуаром и практически в малоизмененном виде дошло до наших дней

.

§ 1.2. Температурное поле. Виды полей.

В строительной теплотехнике одним из важных физических параметров является температура. Совокупность значений температуры в каждой точке пространства (конструкции,помещении и т.д.) в любой момент времени образует скалярное температурное поле и в декартовой системе координат записывается так:

(2.1)

Т = f(x, у, z, т)

Различают два вида температурных полей — нестационарное

(2.2)

1. и стационарное (установившееся 'Г * f( т)).

Т = f(x, у, z)

В строительной физике чаще ограничиваются рассмотрением одно — и двумерных полей. В установившихся условиях теплопередачи температура является функцией только одной или двух координат:

Т = [(х); Т = f(x,y)

Совокупность точек поля с заданным постоянным значением температуры образует изотермическую поверхность, которая в случае двумерного поля — линия. Реальные температурные поля в строительном деле чаще всего нестационарные (температура наружного воздуха меняется не прогнозируемо), но и здесь можно говорить о квазистационарном поле. На рис.1.1 приведены виды температурных полей в изолиниях для некоторых характерных случаев.

Рис.1.1

Виды темпер» IVI полей:

а)одноми|Жи« • *••••! •

б)диум«|» м

При математическом опигшпш температурного поля вводи i ишинмп

|Дм'|«>мии> понятия

(И|»НУ|ЖОГО ПОЛЯ.

градиента температуры.Грс»дшп I и с

показывающий направлшпн* нпиомм им*»" роста температуры (рис, 1,2).

В декартовой системе координат

(2.4)

Теоретический расчет или экспериментальное определение вида температурного поля в теплотехнике играет исключительную роль. Следует отметить,что задача расчета температурного поля в явном виде для конкретного случая очень сложна.