4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură

ÎN CONDIȚIILE CLIMATICULUI HOT

Pentru zonele cu climă caldă la proiectarea necesită calcularea Fațade fluctuațiilor de temperatură la suprafața interioară cu modificări ale temperaturii t exterior. E. Se calculează termostabilitate lor la efectele termice semnificative.







Protecția împotriva supraîncălzirii de către soare în vară, care afectează starea sanitară și igienică a aerului în incintă, depinde în primul rând de proprietățile termofizice ale materialelor din incinte exterioare.

Mișcarea de căldură în mediu este posibilă numai cu o diferență de temperatură în punctele sale individuale și se produce în direcția de la o temperatură mai mare la o temperatură mai scăzută. Cu diferența de temperatură dintre aerul din incinta clădirii și aerul înconjurător care îl înconjoară, transferul de căldură are loc prin garduri externe (pereți, ferestre, huse etc.).

În regiunile climatice din sud, radiația solară determină fluctuații periodice ale temperaturii suprafeței exterioare a gardurilor, ceea ce conduce la fluctuații de temperatură și pe suprafața lor interioară. Aceasta, la rândul său, conduce la o schimbare a temperaturii aerului în încăperi, a căror amplitudine depinde de calitățile de inginerie termică a materialelor din gardurile exterioare, caracterizate prin rezistența la căldură.

Stabilitatea termică a structurilor de închidere este o proprietate a păstrării constanței relative a temperaturii pe o suprafață orientată spre cameră, cu efecte periodice asupra suprafeței structurilor de variații ale temperaturii în mediul aerian.

Cu cât fluctuațiile de temperatură ale temperaturii sunt mai mici pe suprafața interioară a incintei în afara aceleiași valori, cu atât este mai stabilă. Cu cât amplitudinea fluctuațiilor de temperatură din structura de închidere este amortizată, cu atât mai bune sunt proprietățile de protecție termică pe care acest design le posedă. Din rezistența la căldură a gardurilor, posibilitatea de a menține o temperatură constantă în cameră care variază puțin în timp și depinde de umiditatea relativă a aerului.

Atenuarea amplitudinile oscilațiilor temperaturii din interiorul construcțiilor exterioare este raportul dintre amplitudinea oscilațiilor de temperatură exterioară ATN considerând radiația solară a amortizată fluctuații amplitudine Av temperatură garduri de suprafață interioare (inferioare). Calculul temperaturii necesare pentru amortizarea protecțiile exterioare ale clădirilor din zonele sudice incalzite de soare la temperaturi exterioare ridicate din timpul zilei.

Stabilitatea termică a structurilor de închidere depinde în principal de capacitatea de căldură a stratului de oscilații ascuțite, pentru care indicele de inerție termică D

4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
1. Stratul de oscilații ascuțite se alătură imediat suprafeței incintelor, care percepe fluctuațiile periodice ale temperaturii mediului de aer. În el apare cea mai vizibilă atenuare a amplitudinii fluctuațiilor de temperatură. Grosimea stratului de oscilații ascuțite crește odată cu oscilațiile fluxului de căldură și scade odată cu scăderea acestuia. Proprietățile termotehnice ale materialului stratului de oscilații ascuțite influențează esențial valoarea coeficientului de acumulare a căldurii pe suprafețele gardului.

Atenuarea oscilațiilor de temperatură din fibrele depinde, de asemenea, din zidărie straturilor adiacente dispuse după luarea în considerare în direcția mișcării valului de căldură. Calcul amortizare undelor termice din interiorul structurii multistrat a peretelui despărțitor trebuie să înceapă cu un mod constructiv la ultimul strat de mișcarea valului termic (adică. Structura E. suprafață dinspre cameră) și să se deplaseze secvențial de la un strat la altul, percepe direct fluctuațiile periodice de temperatură.

Amplitudinea oscilației temperaturii suprafeței interioare a structurilor de închidere, 0 C, este determinată de formula:

unde A

4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
- amplitudinea de proiectare a oscilațiilor externe ale temperaturii aerului, 0 C, determinată de formula (4.3);

- atenuarea amplitudinii calculate a fluctuațiilor de temperatură exterioară a aerului

4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
în structura de închidere este determinată de formula (4.4).

Amplitudinea calculată a fluctuațiilor de temperatură exterioară de 0 ° C este determinată de formula:

 este coeficientul de absorbție a radiației solare de către materialul suprafeței exterioare a structurii de închidere, luat în conformitate cu 4, app. 7;

Imax. Icp - valoarea maximă și medie a radiației solare totale (directe și împrăștiate), W / m 2. Acceptată în conformitate cu 1, app. 6] pentru pereții exteriori, ca și pentru suprafețele verticale orientate spre vest și pentru acoperiri - în conformitate cu 1, app. 5], ca și pentru o suprafață orizontală;

n este coeficientul de transfer de căldură al suprafeței exterioare a structurii de închidere în condiții de vară, W / m 2   0 C, determinat prin formula (4.13).

Atenuarea amplitudinii calculate a fluctuațiilor temperaturii aerului exterior în structura de închidere formată din straturi omogene trebuie să fie determinată de formula:

La determinarea amortizării amplitudinii calculate a fluctuațiilor externe ale temperaturii aerului, ordinea numerotării straturilor este luată în direcția de la suprafața interioară până la cea exterioară.

Pentru calculele structurilor de închidere cu două straturi, formula (4.4) va avea forma

pentru structuri de închidere cu trei straturi

În formulele (4.4) - (4.6):

e = 2.718 - baza logaritmilor naturali;

D este inerția termică a structurii de închidere, definită prin formula (4.7);

S1. S2. S3. Sn - coeficienții calculați ai absorbției de căldură a materialului straturilor individuale ale structurii de închidere, W / m 2  0 C, acceptate în conformitate cu [4, app. 3];

Y1. Y2. Y3. Coeficienții YN ai absorbției de căldură a suprafeței exterioare a straturilor individuale ale structurii de închidere, W / m 2  0 C, determinată prin formulele (1.4.10 - 1.4.12);

B - coeficientul de transfer termic al suprafeței interioare a structurii de închidere, luat în conformitate cu [4, tabelul. 4];

H este același ca în formula (4.3).

Pentru a determina coeficienții de acumulare de căldură a suprafeței exterioare a straturilor individuale ale structurii de închidere, este necesar să se calculeze mai întâi inerția termică prin formula:







Inerția termică a structurii de închidere ca întreg

unde R1. R2. Rn - rezistența termică a straturilor individuale ale structurii de închidere, m 2 ⋅ 0 C / W, determinată prin formula (4.9);

S1. S2. Sn - coeficienții calculați ai absorbției de căldură a materialului

de straturi separate ale structurii de închidere, W / m 2  0 C, acceptat de [4, app. 3].

Rezistența termică a stratului structurii de închidere, m 2 ⋅ 0 C / W,

unde  este grosimea stratului;

 este coeficientul calculat al conductivității termice a materialului din strat, W / m 2  0 C, luat în conformitate cu [4, app. 3].

Căldură Coeficientul de absorbție al stratului de suprafață exterioară Y, W / m 2  0 C, cu inerție termică  D 1 ar trebui să fie egală cu absorbție de căldură calculată Coeficientul S al acestui strat de material de construcție conform [4, adj. 3].

Coeficientul de acumulare a căldurii pe suprafața exterioară a stratului Y, cu inerție termică Δ  1, trebuie determinat prin calcul începând de la primul strat (numărând de pe suprafața interioară a structurii de închidere):

a) pentru primul strat

b) pentru al doilea strat

c) pentru cel de-al treilea strat

unde R1. R2. R3 - rezistența termică a straturilor corespunzătoare ale structurii de închidere, determinată de formula (4.9);

S1. S2. S3 - coeficienții calculați ai absorbției de căldură a materialului straturilor corespunzătoare, structuri de închidere acceptate conform [4, ap. 3];

B - coeficientul de transfer de căldură al suprafeței interioare a structurii de închidere, luat în conformitate cu [4, tabelul. 4];

Y1. Y2. Y3. - coeficienții de absorbție a căldurii ale straturilor respective de suprafață exterioare ale structurii anexând, W / m 2  0 C.

Coeficientul de transfer de căldură al suprafeței exterioare a structurii de închidere în condiții de vară, structura de închidere, trebuie determinat prin formula:

După efectuarea calculului, este necesar să se compare amplitudinea dorită a fluctuațiilor de temperatură a suprafeței interioare a structurii de închidere A

4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
cu un proiect proiectat AOv. Când Аτζв  А
4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
Structura de închidere satisface calitățile de protecție și asigură condițiile sanitare și igienice necesare în incinta vara. Când Ав  А
4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
Rezistența la căldură a gardurilor exterioare nu îndeplinește cerințele de reglementare, iar clădirile clădirii se vor supraîncălzi. În acest caz, este necesar să se mărească grosimea stratului termoizolant al structurii de închidere sau să se accepte un încălzitor cu o conductivitate termică inferioară și să se repete calculul pentru rezistența la căldură.

Calculul termostabilității pereții exteriori ai clădirilor și acoperiri se realizează în aceeași secvență în conformitate cu formulele de mai sus.

PERFORMANȚA CALCULĂRII FENCĂRII EXTERNE LA REZISTENȚA TERMICĂ ÎN PERIOADA DE VARĂ

2 Prin formula (4.13), se calculează coeficientul de transfer termic al suprafeței exterioare a structurii de închidere n în condiții de vară.

3 Cu inerția termică a straturilor de construcție a gardului mai mult de unu, se presupune că coeficienții de acumulare a căldurii sunt egali cu coeficientul de absorbție a căldurii calculat S al materialului cu 4, app. 3. Atunci când inerția termică a straturilor este mai mică decât unitatea, coeficienții de acumulare a căldurii straturilor trebuie să fie calculați din formulele (4.10)  (4.12).

4 Atenuarea amplitudinii calculate a fluctuațiilor de temperatură exterioară a aerului, în funcție de numărul de straturi ale structurii de închidere, poate fi găsită în formulele (4.4)  (4.6). Pentru determinarea lui , valoarea eA /  2 poate fi luată în funcție de valoarea lui Δ din anexă. D.

6 Valoarea maximă și medie a radiației solare totale (directe și împrăștiate), pentru suprafețele verticale orientate spre vest I

4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
și eu
4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
calculați prin 1, adj. 6] sau prin aplicare. B, pentru suprafețele orizontale I
4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
și eu
4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
- la 1, app. 5] sau prin aplicare. B.

7 Coeficient de absorbție a radiației solare de către materialul suprafeței exterioare a structurii de închidere  lua 4, app. 7.

8 Determinați amplitudinea calculată a fluctuațiilor de temperatură exterioară a aerului

4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
prin formula (4.3).

9 Amplitudinea oscilației temperaturii suprafeței interioare a incintei AW poate fi găsită în formula (4.2).

10 Calculați amplitudinea dorită a fluctuațiilor de temperatură ale suprafeței interioare a structurii de închidere A

4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
prin formula (4.1).

11 Comparați amplitudinea calculată a oscilațiilor de temperatură a suprafeței interioare a structurii AĻiB cu A cerută

4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
și pentru a trage o concluzie cu privire la conformitatea gardului de rezistență la căldură în timpul verii.

Exemplul 3 Date de bază

În cazul în care grosimea stratului izolator al pereților exteriori nu este cunoscută, este necesar să se determine din condițiile igienico-igienice pentru condițiile de iarnă sau să se accepte din motive de proiectare.

Realizăm un test pentru rezistența la căldură în timpul verii

Coeficientul de transfer de căldură al suprafeței exterioare a structurii de închidere n în condiții de vară

Determinați coeficienții de formare a căldurii a suprafețelor exterioare ale straturilor structurii. Deoarece inerția termică a straturilor este mai mică de 1, coeficientul de acumulare de căldură:

pentru primul strat

;

pentru cel de-al doilea strat

;

pentru cel de-al treilea strat

;

Atenuarea amplitudinii calculate a fluctuațiilor externe ale temperaturii aerului în structura în trei straturi

4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură

La determinarea lui , valoarea lui ε /  2. interpolarea, este egală cu 4.96 (Anexa D).

Valoarea maximă și medie a radiației solare totale (directe și împrăștiate) pentru suprafețele verticale orientate spre vest I

4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
= 752 W / m 2. I
4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
= 182 W / m 2 (1, versiunea 6  sau apendicele B).

Coeficient de absorbție a radiației solare de către materialul suprafeței exterioare a structurii de închidere pentru beton  = 0,7 4, app. 7.

Amplitudinea calculată a fluctuațiilor externe ale temperaturii aerului

Amplitudinea variațiilor de temperatură ale suprafeței interioare a structurii de închidere

Amplitudinea necesară a fluctuațiilor de temperatură ale suprafeței interioare a structurii de închidere

Comparând amplitudinea calculată a oscilațiilor de temperatură ale suprafeței interioare a structurii de închidere Авв = 1.08 0 С cu cerința A

4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
= 2.5 0 С concluzionăm că structura de închidere în cauză satisface calitățile de protecție termică pentru rezistența la căldură în timpul verii.

Dacă structura de închidere nu satisface calitățile de protecție împotriva căldurii, adică Аττν A

4 Calcularea pereților exteriori pentru rezistența la căldură
Este necesară creșterea grosimii stratului termoizolant și repetarea calculului pentru rezistența la căldură.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: