- •Физика в строительном деле ЗадачиВопросыПрактикум
- •Часть 1. Качественные вопросы. Задачи……………………………………………………..5
- •Часть 2. Практикум. Введение……………………………………………………………... 63
- •Часть 1. Качественные вопросы. Задачи.
- •I. Строительная теплофизика, теплотехника
- •Информация 1. Биографические сведения
- •Основные формулы [1]
- •Образцы решения задач
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы Вопросы
- •II. Влажность. Конденсация
- •Основные формулы [1]
- •Образцы решения задач
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы Вопросы
- •III. Звук. Архитектурно-строительная акустика
- •Основные формулы [1]
- •Образцы решения задач
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы Вопросы
- •IV. Свет. Строительная светотехника
- •Основные формулы [1]
- •Образцы решения задач
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы Вопросы
- •V. Радиоактивность и строительное дело
- •Основные формулы [1]
- •Образцы решения задач
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы Вопросы
- •VI. Электромагнитное излучение и строительное дело
- •Основные формулы [1]
- •Образцы решения задач
- •Вопросы и задачи для самостоятельной работы Вопросы
- •Часть 2. Практикум.
- •Указание по технике безопасности
- •Работа 1 исследование температурного поля наружной стены методом электрического моделирования
- •1.1. Теоретическое введение [1]
- •1.2. Описание экспериментальной установки
- •1.3. Порядок проведения эксперимента
- •1.4. Обработка экспериментальных данных
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •2.2. Описание экспериментальной установки
- •2.3. Проведение экперимента
- •Форма 2
- •2.4. Обработка экспериментальных результатов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Работа 3
- •3.1. Теоретическое введение [1]
- •3.2. Описание экспериментальной установки
- •3.3. Проведение эксперимента
- •3.4. Обработка экспериментальных результатов
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Работа 4 определение коэффициента теплопроводности строительных материалов методом цилиндрического зонда
- •4.1. Теоретическое введение [1]
- •4.2. Описание экспериментальной установки
- •4.3. Проведение эксперимента
- •Форма 4
- •4.4. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Работа 5
- •5.2. Схема экспериментальной
- •5.3. Проведение эксперимента
- •5.4. Обработка экспериментальных данных
- •Контрольные вопросы
- •6.2. Описание экспериментальной установки
- •6.3. Проведение эксперимента
- •6.4. Обработка экспериментальных данных
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Приложения
- •I. Строительная теплофизика, теплотехника
- •II. Влажность. Конденсация.
I. Строительная теплофизика, теплотехника
1.1.
;
;
![]()
1.2.
![]()
![]()
1.3.![]()
1.4.
;
1.5.
;
;![]()
1.6.![]()
![]()
1.7.
,
,
,
,
,
![]()
1.8.
;
;
;![]()
1.9. -
1.10.
![]()
1.11.
![]()
1.12.
![]()
1.13.
![]()
1.14.

1.15.
;![]()
1.16.
;
1.17.
![]()
1.18.

1.19.
;
;
![]()
1.20. -
1.21.
;![]()
1.22.
;
;![]()
![]()
1.23.
;![]()
1.24.
![]()
1.25.
![]()
1.26.
![]()
1.27.
![]()
1.28.
.
Введем обозначения:
длина пластинок а, ширина с, толщины
пластинок
;
;
.
Из уравнения Фурье
,
преобразуем
;
;
.
.![]()
![]()
1.29.
;![]()
1.30.
;
;![]()
1.31.
;![]()
1.32.![]()
1.33.
;
;![]()
1.34.
![]()
1.35.
![]()
1.36.
![]()
1.37. Считая режим стационарным можно записать:
(1).
Разделяя
переменные, получим
(2).
Интегрируем выражение
(3).
При
,
;
(4)
При
,
;
(5)
(6) или
(7). Закон распределения температуры
:
Из (4) определим значениеconst;
(8), а значениеQ
из (7) и подставим в (3).
Получим
.
В инженерном деле
вводят так же понятие
.
это выражение
более удобно при рассмотрении
задач теплопроводности многослойных стенок
1.38.
(1), разделяя переменные, получим![]()
;
следовательно
(2)
При
,
тогда
(3).
При
,
тогда
(4).
(5).
Выразим Q,
получим
(6)
Выразим
из уравнения (3) значение const:
(7).
Подставим (6) и(7) в
(3), получим значение
:
.
В инженерном деле вводят так же понятие
плотности потока тепла через поверхность
радиуса![]()
![]()
1.39.
Температура поверхности льда практически
совпадает с температурой воздуха. Пусть
слой воды толщиной х замерз до льда,
при этом выделилось тепло
.
Удельная мощность теплового источника
,
при допущении, что толщина льда нарастает
с постоянной скоростью. Уравнение Фурье
для этого случая имеет вид
;(1)
(2)
Если
,
;
,
.
Подставим (2) в (1 )
,
разделяя переменные, получим![]()
,
следовательно
(3).
При
,
![]()
,
,
![]()
![]()
;
подставляем значение
![]()
,
получаем
.
;
.
1.40.
;![]()
1.41. Увеличится
на
![]()
1.42.
;![]()
II. Влажность. Конденсация.
2.1.
;![]()
2.2.
![]()
2.3.
;
;
;
;
2.4.
;
2.5.
;
2.6.
;
;
2.7.
;
;
;
![]()
2.8.
;![]()
2.9.
![]()
![]()
2.10.
;![]()
![]()
![]()
![]()
;
;
![]()
![]()
;
III. Звук. Архитектурно-строительная акустика.
3.1.![]()
3.2.
;
![]()
3.3.
;
;
;
;
3.4. -
3.5.
;
;![]()
![]()
3.6.![]()
3.7.
![]()
3.8. -
3.9.
;![]()
3.10.![]()
3.11. –
см.
§3.4![]()
3.12. -
см.
§3.4;
3.6![]()
3.13.![]()
3.14.
![]()
3.15.
![]()
3.16. -
3.17.
– см.
§3.7![]()
3.18.
– см.
§3.8![]()
IV. Свет. Строительная светотехника.
4.1.
![]()
4.2.
![]()
4.3.
;![]()
4.4.
![]()
4.5.
;
;
4.6.
;
;![]()
4.7.
![]()
4.8.
![]()
4.9.![]()
4.10.
;
4.11. -
4.12.
;![]()
4.13.
;
;
4.14.
;
;
4.15.
![]()
![]()
4.16.
;
;
;
4.17.
;
4.18.![]()
![]()
![]()
![]()
;
;
4.19.
;
;
![]()
V. Радиоактивность и строительное дело.
5.1.
;
;
;
![]()
5.2.-
5.3.
;
5.4.
|
|
Гранит (Россия) |
Зольная пыль (Германия) |
Глиноземы ( Швеция) |
Фосфогипс (Германия) |
Кальций-силикатный шлак (США) |
Отходы урановых предприятий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.5.
![]()
;
;![]()
![]()
;
5.6.
;
;
5.7.
;
5.8.
;
5.9. -
5.10.
;
5.11.
;
5.12.
;
5.13.
;
VI. Электромагнитное излучение и строительное дело.
6.1.
;![]()
;
6.2. -
6.3.
;
;
6.4.
;
6.5.
;
;
6.6.
;
6.7.
;
6.8.
;
6.9.
;
6.10.
;
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Федорчук Н.М., Грызлов В.С. Избранные главы физики в строительном деле. Череповец. 1994. 122 с.
Кубо Р. Термодинамика. М.: Мир, 1970. 304 с.
Джон М. Коулз. Самая древняя дорога // В мире науки. 1990. № 1.
Шильд Е., Кассельман Х.-Ф., Дамен Г. и др. Строительная физика / Пер. с нем. В.Г. Бердичевского; под ред. Э.Л. Дешко. М.: Стройиздат, 1982. 296 с.
Блази В. Справочник проектировщика. Строительная физика / Пер. с нем. М.: Техносфера, 2004. 479 с.
Архитектурная физика: Учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению и специальности «Архитектура» / Ред. Н.В. Оболенский. М.: Стройиздат, 1997. 442 с.
Эллиот Л., Уилкокс У. Физика. М., 1975. 736 с.
Полинг Л. Общая химия. М.: Мир, 1974. 846 с.
Методические указания к выполнению учебного эксперимента по физике и обработке его результатов / Федорчук Н.М., Зайцев А.А./ Вологда, ВПИ,1984. 46с.
Верн Оливер Кнудсен Архитектурная акустика. / Пер. с англ. Под ред. Е.А. Копиловича, Л.Д.Брызжева, М.:КомКнига, 2007. 520 с.
Фокин К.Ф. Строительная теплофизика ограждающих частей здания. М.: АВОК-ПРЕСС, 2006.256с.
