Обратная связь
|
Расчет теплоусвоения поверхности ограждающих конструкций. Свойство поверхности ограждения в большей или меньшей степени воспринимать тепло при периодических колебаниях теплового потока или температуры воздуха характеризуется теплоусвоением. Колебания тепловых потоков Qz, Вт, и температуры поверхностей в°С, являются гармоническими и происходят по закону синусоиды (рис. ) с периодом z.
Колебания теплового потока, проходящего через ограждения , Вт, вызывают колебания температуры на внутренней поверхности А , °С, с тем же периодом , но с запаздыванием во времени на величину . В то время как значение , Вт, достигает своего минимума и начинает увеличиваться, температура на внутренней поверхности ограждения А , °С, продолжает понижаться еще некоторое время
Величина А , °С, зависит от амплитуды колебания теплового потока , Вт, периода колебания z и теплофизических свойств ограждения: теплоусвоения материала S, Вт/(м2"°С), инерционности D, термического сопротивления R, (м2,°С)/Вт.
Отношение амплитуды колебания теплового потока , Вт, к
амплитуде колебания температуры на внутренней поверхности ограждения А называется показателем теплоусвоения внутренней по-
•у
верхности ограждения Yвп, Вт/(м °С),
Yвп= AQz/ А . (29)
Чем больше значение Yвп при одном и том же значении AQz,
тем меньше амплитуда колебания А на внутренней поверхности. Значение Yвп главным образом зависит от коэффициента теплоусвоения материала S, который характеризует способность материала ограждения воспринимать теплоту при колебаниях, А °С.,
Колебания температуры на внутренней поверхности конструкции, в свою очередь, вызывают колебания температуры в толще ограждения и по мере удаления от внутренней поверхности уменьшаются и затухают в основном в толще первого слоя ограждения, который называется слоем резких колебаний. Таким образом, на величину Yвп оказывают влияние только теплофизические свойства материалов первых слоев, остальная часть ограждения, лежащая за пределами слоя резких колебаний, не оказывает влияния на Yвп. Эти свойства материалов необходимо учитывать при строительстве зданий и, особенно, при сооружении полов.
При рассмотрении многослойных ограждающих конструкций нумерация слоев осуществляется, начиная от внутреннего слоя к наружному.
Значение Yвп необходимо устанавливать с учетом расположения границы слоя резких колебаний, при этом могут встретиться следующие три случая:
1. Если слой резких колебаний температуры Аτв полностью расположен в первом слое конструкции пола и имеет показатель тепловой инерции D1 = R1 ·S1 ≥0,5, то показатель теплоусвоения поверхности пола Yвп, Вт/(м2·°С), следует определять по формуле:
Yвп = 2S1.
В этом случае показатель теплоусвоения внутренней поверхности Yвп равен показателю теплоусвоения материала первого слоя и на его величину свойства материала следующих слоев влияния не оказывают.
2. Если слой резких колебаний температуры расположен в двух первых слоях и первый слой ограждения имеет D1<0,5, но сумма величин D1+D2>0,5, то показатель Yвп, Вт/(м2·°С), определяется по формуле:
.
3. Если слой резких колебаний температуры Аτв, расположен в трех первых слоях и первые два слоя ограждения имеют D1+D2<0,5, но тепловая инерция первых трех слоев D1+D2+D3>0,5, то показатель Yвп определится из выражения:
,
где R1, R2, R3 – термические сопротивления соответственно первого, второго и третьего слоев, (м2·°С)/Вт;
S1, S2, S3 – расчетные коэффициенты теплоусвоения материала пола соответственно первого, второго и третьего слоев, Вт/(м2·°С), принимаемые по [2, таблица 5].
Следовательно, теплоусвоение внутренней поверхности полов Yвп, Вт/(м2·°С), будет зависеть от порядка расположения слоев. При расположении у внутренней поверхности пола материалов, имеющих большое значение коэффициента теплоусвоения S, повышается значение Yвп, Вт/(м2·°С), что отрицательно сказывается на комфортных условиях. Следовательно, для полов первый слой конструкции должен иметь минимальное значение теплоусвоения S и максимальное значение термического сопротивления R.
Конструкция полов будет отвечать требованиям теплоусвоения на внутренней поверхности, если выполняется условие
,
где Yнвп – нормативное значение показателя теплоусвоения внутренней поверхности пола, Вт/(м2·°С) (таблица 15).
|
|