Теплоустойчивость ограждающих конструкций. Массивность. Лекция 4

1.

ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ.
МАССИВНОСТЬ

2.

ТЕПЛОУСТОЙЧИВОССТЬ ОГРАЖДАЮЩИЕХ КОНСТРУКЦИЙ
Аτ – амплитуда колебаний температуры
Для летнего периода:
А доп
2,5 0,1(t 21)
в

3.

Расчетный коэффициент теплоустойчивости:
S = Aq/Aτ
Aq – колебания теплового потока
Aτ – расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха
Удельный коэффициент теплоусвоения материала показывает способность
поверхности стенки в 1 м2 усвоить теплоту в течение часа при температурном
перепаде в 1 ○С. Этот коэффициент зависит от продолжительности отопления за
сутки (от z, ч).
2 1 c1 1
У S1
T
Вт/(м2∙○С)
где λ1 – коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м∙○С);
с – теплоемкость материала, кДж/(кг∙○С).
Колебания температуры воздуха в помещении характеризуются коэффициентом
теплопоглощения поверхности ограждения В, который определяется по выражению:
В
Аq
Аtв
1
1
1
У вн
где Аq – амплитуда колебаний теплового потока, проходящего
через поверхность ограждения, к вызвавшей этот поток амплитуде
колебания температуры окружающей поверхность среды;
αвн – коэффициент теплопередачи на внутренней поверхности,
Вт/(м2∙○С).

4.

Расчетная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей
конструкции определяется:
Величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха
Определяется по выражению:
где е = 2, 718 - основание натуральных логарифмов;
D - тепловая инерция ограждающей конструкции, определяемая согласно 6.5.
s1, s2, ..., sn - расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных
слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2·°С);
Y1, Y2, ..., Yn-1, Yn - коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности
отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2·°С)

5.

Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя Y, Вт/(м2•°С), с тепловой
инерцией D≥1 следует принимать равным расчетному коэффициенту теплоусвоения s
материала этого слоя конструкции.
Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя Y с тепловой инерцией D <
1 следует определять расчетом, начиная с первого слоя (считая от внутренней
поверхности ограждающей конструкции) следующим образом:
а) для первого слоя - по формуле
б) для i-го слоя - по формуле
где R1, Ri - термические сопротивления соответственно первого и i-го слоев
ограждающей конструкции, м2•°С/Вт, определяемые по формуле (6.6);
s1, si - расчетные коэффициенты теплоусвоения материала соответственно первого и
i-го слоев, Вт/(м2•°С);
Y1, Yi, Yi-1 - коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности соответственно
первого, i-го и (i-1)-го слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2•°С).

6.

Коэффициент теплоотдачи наружной поверхности
ограждающей конструкции по летним условиям αн, Вт/(м2•°С),
следует определять по формуле:
αн=1, 16(5+10√ν)
где ν - минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль,
повторяемость которых составляет 16% и более, принимаемая согласно СП
131.13330, но не менее 1 м/с.

7.

Массивность ограждающих конструкций
Тепловая инерции ограждающих конструкций вычисляется по
формуле:
D R1 S1 R2 S 2 R3 S 3 .... Rn S n
где R1, R2, R3, Rn – термические сопротивления отдельных слоев ограждающей
конструкции, (м2·○С)/Вт
S1, S2, S3, Sn – коэффициенты теплоусвоения отдельных слоев материала,
Вт/м2·○С (принимаются по заданию задачи №3)
Наиболее характерными для теплового режима помещений являются суточные
колебания температуры с периодом 24 ч, для которых
S 0 ,5 / c
В общем виде показатель тепловой массивности ограждения D определяется
по выражению
D Rn S n
где Rn – сопротивление теплопроводности слоев ограждения, (м2·○С)/Вт;
Sn – коэффициент теплоусвоения материалов этих слоев, Вт/(м2∙○С).

8.

Расчетную
зимнюю
температуру следует
принимать,
при
теплотехнических расчетах строительных ограждений, с учетом их
массивности:
-для «массивных» ограждений (D ≥ 7) – среднюю температуру воздуха
наиболее холодной пятидневки из 8 зим за 50-летний период;
-для ограждений «средней массивности» (4 < D ≤ 7) – среднюю
температуру воздуха наиболее холодной пятидневки и наиболее
холодных суток;
-для ограждений «малой массивности» (D ≤ 4) – среднюю наиболее
холодных суток из 8 зим за 50-летний период;
-для ограждений из эффективных теплоизолирующих листовых
материалов «легкой массивности» (D ≤ 1,5) – абсолютную
минимальную температуру наружного воздуха.