Міністерство освіти і науки України
Харківський державний технічний університет
будівництва та архітектури
Ємець І.М., Маліков К.Х., Поляк Н.Е.,
Поляк Т.Ю., Хренов В.А.
ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ
з курсу “Будівельна теплофізика”
Навчально-методичний посібник
Харків – 2003
Міністерство освіти і науки України
Харківський державний технічний університет
будівництва та архітектури
Ємець І.М., Маліков К.Х., Поляк Н.Е.,
Поляк Т.Ю., Хренов В.А.
ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ
з курсу “Будівельна теплофізика”
для студентів спеціальності 7.092101, 7.120101,
7.120103, 7.120101.01
Рекомендовано методичною радою університету
як навчально-методичний посібник
Харків – 2003
Міністерство освіти і науки України
Харківський державний технічний університет
будівництва та архітектури
До друку і в світ дозволяю
Проректор університету І.М. Ємець
Ємець І.М., Маліков К.Х., Поляк Н.Е.,
Поляк Т.Ю., Хренов В.А.
ЛАБОРАТОРНИЙ ПРАКТИКУМ
з курсу “Будівельна теплофізика”
для студентів спеціальності 7.092101, 7.120101,
7.120103, 7.120101.01
Навчально-методичний посібник
Усі цитати, цифровий
фактичний матеріал та
бібліографічні довідки
перевірені, написання
одиниць відповідає
стандартам.
УКЛАДАЧІ: Ємець І.М.
Маліков К.Х.
Поляк Н.Е.
Поляк Т.Ю.
Хренов В.А.
Відповідальний за випуск: Калюжний В.В.
Харків – 2003
Лабораторний практикум з курсу “Будівельна теплофізика” для студентів спеціальностей 7.092101, 7.120101, 7.120103, 7.120101.01. / Укладачі: Ємець І.М., Маліков К.Х., Поляк Н.Е., Поляк Т.Ю, Хренов В.А. – Харків: ХДТУБА, 2003 – 48 стор.
Кафедра архітектурних конструкцій
Лабораторний практикум з вміщує вимоги до виконання лабораторних робіт з курсу будівельної теплофізики.
Для кожної лабораторної роботи описані: мета роботи, теоретичні передумови, прилади та обладнання, методика та порядок виконання, контрольні питання, по дані допоміжні таблиці, рисунки.
Рецензенти: Гордіца Д.Д., доц., канд. техн. наук (ХДТУБА)
Стельмах О.А., доц., канд. техн. наук (ХАПБ)
Затверджено методичною радою ХДТУБА
Протокол № 2 від 24.10.02 р.
Рекомендовано кафедрою архітектурних конструкцій
Протокол № 9 від 7 червня 2002 р.
© Харківський державний технічний університет
будівництва та архітектури, 2003
Загальні положення
Даний лабораторний практикум призначений для студентів спеціальностей: 7.092101 “Промислове та цивільне будівництво”, 7.120102 “Архітектура будівель та споруд”, а також для студентів інших спеціальностей, які вивчають дисципліну “Будівельна фізика” та дисципліну “Архітектура будівель і споруд”.
При виконанні лабораторних робіт студенти отримують можливість закріпити теоретичні знання, отримані ними на лекціях, поглибше вивчити фізичну сутність теплофізичних процесів, ознайомитись з методами вимірювання фізичних величин, опанувати навичками визначення кількісних та якісних характеристик мікроклімату приміщень та огороджуючих конструкцій будівель.
Під час лабораторних занять використовуються прилади заводського виготовлення для визначення кількісних характеристик, а також установки, виготовлені в лабораторних умовах, для визначення якісних та порівняльних характеристик.
Під час вступного заняття студенти ознайомлюються з програмою курсу, переліком та послідовністю виконання лабораторних робіт протягом семестру.
Лабораторні роботи студенти виконують групами (по три-чотири чоловіки). В процесі підготовки до їх виконання студенти повинні вивчити теоретичний матеріал, ознайомитись з методичними вказівками, зобразити принципову схему приладу або установки, підготувати форми таблиць та графіків, відповісти на контрольні запитання.
Студенти, які допущені до виконання роботи, отримують у викладача інструктаж щодо правил експлуатації даної лабораторної установки та техніки безпеки.
По закінченню експериментальних та розрахункових робіт студенти складають звіт про роботу, який здають викладачу. Студенти, які не
представили оформлений звіт та, не показали достатніх знань, до виконання чергової роботи не допускаються.
При виконанні лабораторної роботи необхідно дотримуватись правил техніки безпеки:
1. Не торкатися оголених струмопровідних частин схеми, що знаходяться під напругою (рубильників, зажимів).
2. Не виконувати перемикання в схемі, що знаходиться під напругою.
3. При виявленні несправності електричного обладнання, приладів та дроту треба негайно звернутись до викладача.
4. Не відходити від приладів, що знаходяться під напругою, не залишати їх під напругою при опрацюванні результатів дослідів.
5. При виконанні вимірювання у схемі вмикати її під напругу тільки після повторної перевірки та з дозволу викладача.
3
6. Не замінювати самовільно запобіжники на щитах та приладах.
Слід пам’ятати, що на робочих місцях напруга становить 380, 220 та 127 В, що небезпечно для життя людини. У випадку ураження електричним струмом треба негайно надати першу допомогу постраждалому і також викликати швидку допомогу.
Л а б о р а т о р н а р о б о т а № 1
ВИЗНАЧЕННЯ ТЕМПЕРАТУРИ ТА ВОЛОГОСТІ
ПОВІТРЯ В ПРИМІЩЕННЯХ ЗА ДОПОМОГОЮ
ПСИХРОМЕТРА АВГУСТА
Мета лабораторної роботи - визначити температурно-вологісні характеристики стану повітряного середовища приміщення.
1.1. Теоретичні положення
Необхідно пам’ятати, що основними характеристиками мікроклімату приміщень є температура, вологість та рухомість повітря, а також температура поверхонь огороджень. Оптимальні значення цих, пов’язаних між собою, характеристик мікроклімату для приміщень різного призначення нормовані з урахуванням санітарно-гігієнічних вимог до них та кліматичних умов району будівництва. Відповідність існуючих умов у приміщеннях до тих, що вимагаються забезпечується належним вибором захисних властивостей огороджуючих конструкцій та роботою опалювально-вентиляційних приладів.
У даній лабораторній роботі розглядаються два показники мікроклімату приміщень: температура та вологість повітря. Експериментальне визначення дійсних значень температури та вологості повітря дозволяє порівняти метеорологічні умови в приміщеннях з умовами, що вимагаються, з’ясувати причини відхилень та накреслити шляхи для усунення недоліків. У більшості основних приміщень житлових та громадських будинків розрахункова температура внутрішнього повітря повинна знаходитись на середньому рівні (біля 180°С, а відносна вологість повітря не повинна перевищувати 60%.
На основі значень температури та вологості повітря може бути визначена відповідна їм точка роси, нижче якої не повинна, як правило, знижуватись температура холодних ділянок внутрішніх поверхонь зовнішніх огороджень приміщення. У протилежному випадку на цих ділянках буде відбуватись конденсація водяної пари з повітря приміщення, що спричиняє погіршення санітарного стану приміщення, експлуатаційних властивостей конструкцій.
Для вимірювання температури та відносної вологості повітря застосовують різноманітні прилади, широке розповсюдження серед яких отримав психрометр Августа, що використовується у даній роботі (рис. 1.1).
4
Таблиця 1.1
Психрометрична таблиця для температур 0...25°C за вологим термометром
-
Показники вологого тер-мометра,°C
Різниця показників сухого та вологого термометрів, °C
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
9,5
10
0
100
90
81
73
64
57
50
43
36
31
26
20
16
11
7
3
1
100
90
82
74
66
59
52
45
39
33
29
23
19
16
11
7
2
100
90
83
75
67
61
54
47
42
35
31
26
23
18
14
10
3
100
90
83
76
69
63
56
49
44
39
34
29
26
21
17
13
10
4
100
91
84
77
70
64
57
51
46
41
36
32
28
24
20
16
14
11
5
100
91
85
78
71
65
59
54
48
43
39
34
30
27
23
19
17
13
10
6
100
92
85
78
72
66
61
56
50
45
41
35
33
29
26
22
19
16
13
10
7
100
92
86
79
73
67
62
67
52
47
43
39
35
31
28
25
22
18
15
12
11
8
100
92
86
80
74
68
63
58
54
49
45
41
37
33
30
27
25
21
18
15
14
9
100
93
86
81
75
70
65
60
55
51
47
43
39
35
32
29
27
24
21
18
17
10
100
94
87
82
76
71
66
61
57
53
48
45
41
38
34
31
28
26
23
21
19
11
100
94
88
82
77
72
67
62
58
55
50
47
43
40
36
33
30
28
25
23
20
12
100
94
88
82
78
73
68
63
59
56
52
48
44
42
38
35
32
30
27
25
22
13
100
94
88
82
78
73
68
63
59
57
53
50
46
43
40
37
34
32
29
27
24
14
100
94
89
83
79
74
70
66
62
58
54
51
47
45
41
39
36
34
31
29
26
15
100
94
89
84
80
75
71
67
63
59
55
52
49
46
43
41
37
35
33
31
28
16
100
95
90
84
80
75
72
67
64
60
57
53
50
48
44
42
39
37
34
32
30
17
100
95
90
84
81
76
73
68
65
61
58
54
52
49
46
44
40
39
36
34
31
18
100
95
90
85
81
76
74
69
66
62
59
56
53
50
47
45
42
40
37
35
33
19
100
95
91
85
82
77
74
70
66
63
60
57
54
51
48
46
43
41
39
37
34
20
100
95
91
86
82
78
75
71
67
64
61
58
55
53
49
47
44
43
40
38
36
21
100
95
91
86
83
79
75
71
68
65
62
59
56
54
51
49
46
44
41
39
37
22
100
95
91
87
83
79
76
72
69
65
63
60
57
55
52
50
47
45
42
40
38
23
100
96
91
87
82
80
76
72
69
66
63
61
58
56
53
51
48
46
43
41
39
24
100
96
92
88
84
80
77
73
70
67
64
62
59
56
53
52
49
47
44
42
40
25
100
96
92
88
84
81
77
73
70
68
65
63
59
58
54
52
50
47
45
44
42
Основні елементи психрометра – два термометри, один з яких називається сухим і служить для виміру температури повітря tВ. Поверхня резервуара іншого термометра, що називається змоченим або вологим, зволожується водою, яка випаровується в оточуюче повітря. Інтенсивність випаровування залежить від температури та вологості оточуючого повітря. На випаровування вологи витрачається теплота, тому температура tМ на шкалі змоченого термометра буде завжди нижчою за температуру tВ, яку показує сухий термометром. Різниця показників термометрів зростає зі зростанням інтенсивності випаровування і зменшується при її зниженні. Залежність відносної вологості повітря φ від температури tМ, так званої психрометричної різниці Δt = tВ – tМ, що подана в табл. 1.1 до психрометра Августа.
На основі даних про tВ та φ за допомогою значень межової абсолютної вологості (вологоємкості) повітря G (г/м3) та максимальної пружності водяної пари Е (мм рт.ст.) можна визначити фактичний абсолютний вологісний склад повітря q (г/м3), дійсну пружність водяної пари e (мм рт.ст.) та точку роси τР (табл. 1.2).
Таблиця 1.2
Значення межової абсолютної вологості (вологоємкості)
повітря G та максимальної пружності водяної пари Е
для температур 0...50°С при барометричному тиску
повітря В=755 мм рт.ст.
tВ, °С |
G, г/м3 |
E, мм рт. ст. |
tВ, °С |
G , г/м3 |
E, мм рт. ст. |
0 |
4,9 |
4,58 |
16 |
13,6 |
13,68 |
1 |
5,25 |
4,93 |
17 |
14,4 |
14,53 |
2 |
5,56 |
5,29 |
18 |
15,3 |
15,48 |
3 |
6,0 |
5,69 |
19 |
16,2 |
16,48 |
4 |
6,4 |
6,1 |
20 |
17,2 |
17,54 |
5 |
6,8 |
6,54 |
21 |
18,2 |
18,65 |
6 |
7,2 |
7,01 |
22 |
19,3 |
19,83 |
7 |
7,7 |
7,51 |
23 |
20,4 |
21,07 |
8 |
8,3 |
8,05 |
24 |
21,6 |
22,38 |
9 |
8,8 |
8,61 |
25 |
22,9 |
23,76 |
10 |
9,4 |
9,21 |
30 |
30,2 |
32,82 |
11 |
9,9 |
9,84 |
35 |
39,3 |
42,18 |
12 |
10,6 |
10,52 |
40 |
50,9 |
55,32 |
13 |
11,3 |
11,23 |
45 |
65,0 |
71,88 |
14 |
12,0 |
11,99 |
50 |
82,3 |
92,51 |
15 |
12,8 |
12,79 |
|
|
|
6