Контрольные вопросы

1. Объясните физический смысл коэффициентов теплопроводности и температуропроводности . Запишите размерности и .

2. Приведите границы для интервала значений коэффициентов теплопроводности основных строительных материалов / см. Приложения. Таблица 1/.

3. Объясните суть методов измерения коэффициентов теплопроводности при стационарном тепловом процессе?

4. В чем заключается математическое обоснование теплопроводности при стационарном тепловом процессе?

5. В чем заключается физический смысл величин и ?

6. Объясните суть методов измерения коэффициентов теплопроводности при нестационарном тепловом процессе?

7. Как перепроверить правильность значения постоянной прибора ?

Литература:

1. СНиП РФ 23-02-2003 Тепловая защита зданий; СП 23-101-2004 Проектирование

тепловой защиты зданий.

2. Федорчук Н. М., Грызлов В. С. Избранные главы физики в строительном деле.

Учебное пособие Череповец 1994 г., 122с.

3. Лаборатория строительной физике: Методические указания к лабораторной работе

121. Л: ЛИСИ.1 981, 10с.

РАБОТА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ ПОМЕЩЕНИЯ.

Цель работы: ознакомиться с методами исследования теплового поля помещения, а

также с факторами, определяющими его параметры.

Оборудование: передвижная лабораторная установка.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ.[1].

Температурным полем называется совокупность значений температуры во всех точках изучаемого пространства для каждого момента времени . Если значение температуры зависит только от координат x,y,z и не зависит от времени, то такое поле называется стационарным, для которого .

На формировании температурного поля в помещении влияют как постоянные, так и временные факторы. К постоянным факторам относятся такие, как расположение отопительных и вентиляционных приборов, теплозащитные свойства и воздухопроницаемость ограждений (особенно перекрытий), расположение световых и дверных проемов в помещении по этажам. К временным факторам следует отнести температуру наружного воздуха, направление и силу ветра и др.

Рис.5.1 Примерное распределение давления воздуха в помещении

Известно, что плотность воздуха при постоянном давлении обратно пропорциональна его абсолютной температуре. Это приводит к тому, что теплый воздух в помещении поднимается вверх, а холодный опускается вниз, т.е. возникает конвекция (особенно около отопительных приборов). Наружный воздух обычно имеет более низкую температуру, и, следовательно, большую плотность, чем внутри помещения. Это приводит к тому, что давление воздуха на противоположных сторонах н аружной стены здания будет различным. Разность давлений , называемая тепловым напором, вызывает проникновение воздуха через поры и неплотности стен. При этом в нижней части стен происходит инфильтрация (проникновение холодного воздуха в помещение); в верхней – эксфильтрация (выход теплого воздуха наружу) (рис 5.1 ).

В результате этого в помещении создается дополнительное вытеснение теплого воздуха вверх под потолок. Как правило, на некоторой высоте здания разность давления наружного и внутреннего воздуха будет равна 0. Эта высота называется нейтральной зоной, положение которой зависит от воздухопроницаемости материала верхнего и нижнего перекрытий.

Вытеснение более теплого воздуха под потолок приводит к увеличению тепловых потерь. Для устранения этого негативного явления строительные нормы предусматривают увеличение требуемого сопротивления перекрытий по сравнению с тепловым сопротивлением стен. Ветер создает на наветренной стороне здания избыточное давление, вследствие чего возникает инфильтрация холодного воздуха, в то время как на подветренной стороне наблюдается некоторое разряжение, вызывающее эксфильтрацию. В результате помимо дополнительных тепловых потерь, вызванных ветром, в помещении происходит смещение теплого воздуха в сторону ветра.

Таким образом, многообразие и непрерывная изменчивость факторов, влияющих на формирование температурного поля в помещении, не допускают его агалитического описания. В связи с этим возникает необходимость экспериментальных исследований распределения температуры в помещении с целью выявления и последующего устранения возможных его недостатков.

Помещение считается комфортным, если модуль градиента температуры не превышает в 2К/м. Нормативные требования к микроклимату помещения даны в приложении, таблица 6.

В данной работе предполагается, что при незначительном времени проведения эксперимента по изучению температурного поля в помещении временными факторами его формирования можно пренебречь и считать поле стационарным.