Строительная теплофизика - Малявина Е.Г.
[
· Скачать (17.76 Mb)
]
Строительная теплофизика - Малявина Е.Г.Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов РФ по образованию в области строительства в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция» направления 270100 «Строительство»
Учебное пособие к курсу «Строительной теплофизики» рассчитано на студентов, строительных вузов, обучающихся по специальности 290100 (653500) - Строительство; 270109 (290700) - Теплогазоснабжение и вентиляция и может быть полезно инженерам, занимающимся теплотехническим проектированием или теплотехнической оценкой запроектированных ограждающих конструкций здания.
Сведения, приведенные в учебном пособии, базируются как на фундаментальной базе процессов, лежащих в основе теплотехнического проектирования элементов здания, так и действующих нормах.
Оглавление:
Введение.
1. Тепловлагопередача через наружные ограждения.
1.1. Основы теплопередачи в здании.
1.2. Влажностный режим ограждающих конструкций.
1.3. Воздухопроницаемость ограждающих конструкций.
2. Защитные свойства наружных ограждающих конструкций.
2.1. Расчетные параметры наружной среды для теплотехнических расчетов.
2.2. Расчетные значения параметров внутреннего микроклимата.
2.3. Требуемое сопротивление теплопередаче наружного ограждения.
2.4. Влияние влажностного режима наружного ограждения на его теплозащитные качества.
2.5. Влияние воздухопроницаемости наружного ограждения на его теплозащитные качества.
3. Стационарная теплопередача через сложное ограждение.
3.1. Основное дифференциальное уравнение и методы его решения.
3.2. Метод конечных разностей.
3.3. Приближенные инженерные методы.
3.4. Электротепловая аналогия.
4. Нестационарный тепловой режим ограждения и помещения.
4.1. Основное дифференциальное уравнение теплопроводности.
4.2. Методы решения задач нестационарной теплопередачи. Метод конечных разностей.
4.3. Теплоустойчивость ограждения.
4.4. Теплоустойчивость помещения.
5. Теплообмен в помещении.
5.1. Лучистый теплообмен в помещении.
5.2. Конвективный теплообмен в помещении.
5.3. Общий теплообмен в помещении.
6. Влияние ограждающих конструкций на комфортность тепловой обстановки в помещении.
6.1. Тепловой баланс человека.
6.2. Основные понятия, относящиеся к микроклимату помещения.
6.3. Условия комфортности температурной обстановки в помещении.
Библиографический список.
ВВЕДЕНИЕ
Цель и задачи курса. Учебное пособие но курсу «Строительная теплофизика» предназначено для студентов, изучающих в рамках специальности «Теплогазоснабжение и вентиляция» одноименную дисциплину. Содержание пособия соответствует программе дисциплины и в значительной мере ориентировано на курс лекций, читаемый в МГСУ.
Цель курса - с помощью системного изложения сформировать подход к физической сущности тепло-воздушного и влажностного режимов здания как к основе технологии обеспечения микроклимата.
В задачи дисциплины входит: формирование общего представления о теплотехнической роли внешней оболочки здания и работе инженерных систем, обеспечивающих его микроклимат, как о единой энергетической системе; обучение студента умению использовать теоретические положения и методы расчета в дальнейшей профессиональной работе, т.е. при проектировании и эксплуатации систем обеспечения микроклимата здания.
В результате освоения дисциплины студент должен знать понятия, определяющие тепловой, воздушный и влажностный режимы здания, включая климатологическую и микроклиматическую терминологию; законы передачи теплоты, влаги, воздуха в материалах, конструкциях и элементах систем здания и величины, определяющие тепловые и влажностные процессы; нормативы теплозащиты наружных ограждающих конструкций, нормирование параметров наружной и внутренней среды здания. Студент должен уметь формулировать и решать задачи передачи теплоты и массы во всех элементах здания и демонстрировать способность и готовность вести поверочный расчет защитных свойств наружных ограждений, и расчет коэффициентов лучистого и конвективною теплообмена на поверхностях, обращенных в помещение.
Предмет курса. Строительная теплофизика изучает процессы передачи теплоты, переноса влаги, фильтрации воздуха применительно к строительству.
В основном строительная теплофизика изучает процессы, происходящие на поверхностях и в толще ограждающих конструкций здания. Причем, по установившейся традиции и для крат-кости, часто ограждающие конструкции здания называются просто ограждениями. Причем, значительное место в строительной теплофизике отведено наружным ограждениям, которые отделяют отапливаемые помещения от наружной среды или от неотапливаемых помещений (неотапливаемых техподполий, подвалов, чердаков, тамбуров и т.п.)
Несмотря на то, что наука относится в основном к ограждающим конструкциям здания, для специалистов по отоплению и вентиляции строительная теплофизика очень важна. Дело в том, что строительная теплофизика имеет дело с теплозащитой здания, т.е. в соответствии с [30] с теплозащитными свойствами совокупности наружных и внутренних ограждающих конструкций здания, обеспечивающими заданный уровень расхода тепловой энергии зданием, с воздухопроницаемостью ограждений и защитой их от переувлажнения. Таким образом, строительная теплофизика важна потому что, во-первых, от теплотехнических качеств наружных ограждений зависят теплопотери здания, влияющие на мощность отопительных систем и расход теплоты ими за отопительный период. Во-вторых, влажностный режим наружных ограждений влияет на их теплозащиту, а, следовательно, на мощность систем, обеспечивающих заданный микроклимат здания. В-третьих, коэффициенты теплообмена на внутренней поверхности наружных ограждений играют роль не только в оценке общего приведенного сопротивления теплопередаче конструкции, но и в оценке температуры на внутренней поверхности этого ограждения. В-четвертых, «плотные» окна имеют вполне определенное сопротивление воздухопроницанию. И при «плотных» окнах в малоэтажных зданиях до 5 этажей инфильтрацией в расчете теплопотерь можно пренебречь, а в более высоких на нижних этажах она уже будет ощутимой. В-пятых, от воздушного режима здания зависит не только наличие или отсутствие инфильтрации, но и работа систем вентиляции, особенно естественных. В-шестых, радиационная температура внутренних поверхностей наружных и внутренних ограждений, важнейшая составляющая оценки микроклимата помещений, в основном является производной от теплозащиты здания. В-седьмых, теплоустойчивость ограждений и помещений влияет на постоянство температуры в помещениях при переменных тепловых воздействиях на них, особенно в современных зданиях, в которых воздухообмен близок к минимальной норме наружного воздуха.
В проектировании и теплотехнической оценке наружных ог-раждений имеется ряд особенностей. Утепление здания - дорого-стоящая и ответственная составляющая современного строитель-ства, поэтому важно обоснованно принимать толщину утеплителя. Специфика сегодняшнего теплотехнического расчета наружных ограждений [3 I ] связана:
- во-первых, с повысившимися требованиями к теплозащите зданий;
- во-вторых, с необходимостью учитывать роль эффективных утеплителей в ограждающих конструкциях, коэффициенты теп-лопроводности которых настолько малы, что требуют очень ак-куратного отношения к подтверждению их величин в эксплуата-ционных условиях;
- в-третьих, с тем, что в ограждениях появились различные связи, сложные примыкания одного ограждения к другому, сни-жающие сопротивление теплопередаче ограждения. Оценка влияния различного рода теплопроводных включений на тепло-защиту зданий требует опоры на специальные подробные иссле-дования.
Здание как единая энергетическая система. Совокупность всех факторов и процессов (внешних и внутренних воздействий), влияющих на формирование теплового микроклимата помещений, называется тепловым режимом здания.
Ограждения не только защищают помещение от наружной среды, но и обмениваются с ним теплотой и влагой, пропускают воздух сквозь себя как внутрь, так и наружу. Задача поддержания заданного теплового режима помещений здания (поддержания на необходимом уровне температуры и влажности воздуха, его под-вижности, радиационной температуры помещения) возлагается на инженерные системы отопления, вентиляции и кондициониро-вания воздуха. Однако определение тепловой мощности и режима работы этих систем невозможно без учета влияния тепловла-гозащитных и теплоинерционных свойств ограждений. Поэтому система кондиционирования микроклимата помещений включает в себя все инженерные средства, обеспечивающие заданный микроклимат обслуживаемых помещений: ограждающие конструкции здания и инженерные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Таким образом, современное здание:
- сложная взаимосвязанная система тепломассообмена - единая энергетическая система.
Издательство: Типография МГСУ
Автор: Малявина Е.Г.
Год: 2011
Страниц: 150
Формат: PDF
· Скачать Строительная теплофизика - Малявина Е.Г. (17.76 Mb)
