|
|
ОглавлениеКурс лекций. Тема 1. Проблемы экологии города Тема 2. Градостроительная экология Тема 3. Охрана окружающей среды в градостроительной документации Тема 4. Охрана окружающей среды при строительстве зданий и сооружений Тема 5. Шум и вибрации в окружающей среде Тема 6. Сущность архитектуры и ее задачи Тема 7. Здания и требования к ним Тема 8. Основные элементы и конструктивные схемы гражданских зданий Тема 9. Основания и фундаменты Тема 10. Стены и отдельные опоры Тема 16. Строительные элементы санитарно-технического и инженерного оборудования зданий Тема 17. Строительство в особых географических условиях Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуПрактические работыПрактическая работа 1. Теплотехнический расчет ограждающих конструкцийРационально запроектированные наружные ограждающие конструкции должны удовлетворять следующим теплотехническим требованиям: обладать достаточными теплозащитными свойствами, чтобы лучше сохранять теплоту в помещениях в холодное время года или защищать помещения от перегрева в летнее время (для южных районов); не иметь при эксплуатации на внутренней поверхности слишком низкой температуры, значительно отличающейся от температуры внутреннего воздуха, во избежание образований в ней конденсата и охлаждения тела человека от теплопотерь излучением; обладать воздухонепроницаемостью не выше установленного предела, выше которого воздухообмен будет понижать теплозащитные качества ограждения и охлаждать помещение, вызывая у людей, находящихся вблизи ограждения, ощущение дискомфорта; сохранять нормальный влажностный режим, так как увлажнение ограждения ухудшает его теплозащитные свойства, уменьшает долговечность и ухудшает температурно-влажностный климат в помещении. Для того чтобы ограждающие конструкции отвечали перечисленным требованиям, производят теплотехнический расчет в соответствии со СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника. Нормы проектирования». В простейшем виде ограждающая конструкция здания по своей расчетной схеме представляет плоскую конструкцию (стенку или плиту), ограниченную параллельными поверхностями. Она разделяет воздушные среды с разными температурами. Ограждающая конструкция называется однородной, если выполнена из одного материала, и слоистой, если состоит из нескольких материалов, слои которых расположены параллельно внешним поверхностям ограждения. Количество теплоты (Вт), проходящее через ограждающую конструкцию, может быть определено на основании закона Фурье: (1.1) где τв и τн – температуры на теплой и холодной поверхности ограждения, °С; λ – теплопроводность материала, Вт/(м2·°С); δ – толщина ограждения, м; F – площадь ограждения, м2; z – время передачи теплоты, ч (с). Из равенства (1.1) получим Если толщину ограждения, его площадь, время передачи теплоты и разность температур принять равными единице, то λ = Q, т.е. теплопроводность – это количество теплоты, которое проходит в единицу времени через 1 м2 однородного ограждения толщиной 1 м при разности температур на его поверхности 1 °С. Эта величина является одной из основных теплофизических характеристик строительных материалов и зависит от влажности материала, его природы, химического состава и особенностей кристаллической структуры. Так, теплопроводность увеличивается с повышением влажности материала. Однако целью теплофизического расчета ограждающих конструкций является не определение их теплопроводности, а придание им необходимых теплозащитных качеств. В связи с этим отношение теплопроводности к толщине ограждения λ /δ заменяют обратной величиной δ/ λ (°С·м2/Вт), которая называется термическим сопротивлением R однородного ограждения или отдельного конструктивного слоя, входящего в состав слоистой конструкции. Тогда термическое сопротивление слоистой конструкции равно сумме термических сопротивлений всех слоев, т.е. где δ1, ..., δn – толщина отдельных слоев, м; λ 1, …, λ n – теплопроводность материалов слоев. При передаче теплоты через ограждающую конструкцию перепад температур от tв до tн состоит из суммы трех расчетных температурных перепадов (рис. 1.1): tв – τв – разности температур воздуха помещения и внутренней поверхности ограждения; τв – τн – изменения температуры внутренней и наружной поверхностей ограждения; τн – tн – разности температур наружной поверхности ограждения и наружного воздуха. Рис. 1.1. Распределение температур в однородной ограждающей конструкции при постоянном тепловом потоке Каждый из этих перепадов температур вызван конкретным сопротивлением переносу теплоты: tв – τв – сопротивлением тепловосприятию (Rв); τв – τн – термическим сопротивлением ограждения (R); τн – tн – сопротивлением теплоотдаче (Rн). Тогда общее термическое сопротивление ограждающей конструкции (м2·°С/Вт) (1.2) В теплофизических расчетах принимают: Rв = 0,114 – для стен, полов и гладких потолков отапливаемых зданий; Rн = 0,04 – для наружных стен и бесчердачных перекрытий и Rн = 0,08 – для чердачных перекрытий. Пример 1.1. Определить сопротивление теплопередаче стены жилого дома в Воронеже в виде панели из керамзитобетона толщиной 0,32 м, имеющей с обеих сторон фактурные слои (штукатурка) толщиной δ1 = δ3 = 0,015 м. Плотность керамзитобетона 1000 кг/м3, а фактурных слоев – 1600 кг/м3. Решение. По приложению находим для нормальных условий эксплуатации λ 1 = λ 3 = 0,93; λ 2 = 0,41. По формуле (1.2) находим При установившемся потоке теплоты как входящий в ограждение поток теплоты, так и проходящий через него равны одной и той же величине Q. Поток теплоты, проходящий через внутреннюю поверхность ограждения, может быть выражен как (1.3) откуда следует, что Это выражение используют для определения необходимых теплозащитных качеств ограждающих конструкций. СНиП устанавливает минимальное, или требуемое, сопротивление теплопередаче (RTР0). В качестве основного нормируемого перепада принимается (tв – τв). Его величина зависит от назначения помещения и вида ограждающей конструкции. Так, в помещениях жилых и общественных зданий на внутренней поверхности наружных стен в наиболее холодные периоды зимы не допускается перепад более 6 °С, а на поверхности чердачных перекрытий – более 4,5 °С. В производственных помещениях этот перепад в зависимости от вида производства допускается до 10 °С. Если в помещении высокая влажность, то температуру на внутренней поверхности ограждения необходимо назначать не ниже температуры точки росы во избежание конденсата влаги. При рассмотрении вопроса о теплопередаче предполагалось, что tв и tн не изменяются во времени. На самом деле температуры могут резко изменяться. Значение этих колебаний зависит от тепловой инерции ограждения, которая характеризует свойство ограждающей конструкции сохранять или медленно изменять существующее распределение температур внутри конструкции. Тепловая инерция оценивается ее характеристикой D. Эту характеристику называют также условной толщиной ограждающей конструкции. Для однослойной конструкции она равна произведению термического сопротивления на коэффициент теплоусвоения материала: D = Rs. (1.4) Для слоистых ограждений условная толщина приближенно выражается как сумма условных толщин отдельных слоев: Внимание! Авторские права на книгу "Строительная экология. Учебно-методический комплекс" (Андреева Л.В., Гульков А.Н., Москаленко С.А., Автомонов Е.Г., Никитина А.В.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||
