Строительная теплотехника Выполнила ст.гр.СТРб-44 Шубина М.Е. Проверил доцент, кандидат технических наук Муреев П.Н. - презентация

1 Строительная теплотехника Выполнила ст.гр.СТРб-44 Шубина М.Е. Проверил доцент, кандидат технических наук Муреев П.Н.

2 Q – тепловой поток (от «+» к «-») δ – толщина стены R – термическое сопротивление λ – коэффффф. теплопроводности материала 1) КАК ОПРЕДЕЛИТЬ СОПРОТИВЛЕНИЕ НАРУЖНОЙ СТЕНЫ, ВЫПОЛНЕННОЙ ИЗ ОДНОРОДНОГО МАТЕРИАЛА?

3 Чем больше термическое сопротивление, тем лучше термические качества ограждения. 2) В КАКИХ ЕДИНИЦАХ ИЗМЕРЯЕТСЯ ТЕРМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ? 3) КАК ХАРАКТЕРИЗУЕТ ТЕРМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫЕ КАЧЕСТВА ОГРАЖДЕНИЯ? 4) ПРИВЕСТИ ПРИМЕРЫ МНОГОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ И НАПИСАТЬ ФОРМУЛУ РАСЧЁТА ТЕРМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ. R=δ1λ1+δ2λ2+δ3λ3+δ4λ4= = R1+R2+R3+R4

4 5) ЧТО ТАКОЕ СТАЦИОНАРНЫЙ ТЕПЛОВОЙ ПОТОК? Условие на улице и условие внутри помещения не меняется. В этом случае тепловой поток считают стационарным. При теплотехническом расчёте принимается, что условие стационарное. 6) ОБЪЯСНИТЬ ЗНАЧЕНИЯ, ВХОДЯЩИЕ В ФОРМУЛУ t n – температура наружного воздуха τ n – температура на наружной поверхности ограждения R н - сопротивление теплоотдаче, Rn=1αn α n – коэффффф. теплоотдачи

5 7) ОБЪЯСНИТЬ ЗНАЧЕНИЕ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА В ФОРМУЛАХ : – через внутреннюю поверхность – стена – выходит наружу 8) ОСНОВНЫМ ПОКАЗАТЕЛЕМ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ КАЧЕСТВ НАРУЖНОГО ОГРАЖДЕНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ОБЩЕЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ R 0. НАПИСАТЬ ФОРМУЛУ. R в - сопротивление тепловосприятию R – термическое сопротивление стены R н – термическое сопротивление теплоотдаче α в – коэффффф. тепловосприятия δ – толщина стены λ – коэффффф. теплопроводности материала α н – коэффффф. теплоотдачи

6 9) ЧТО ТАКОЕ КОЭФ. ТЕПЛОПЕРЕХОДА У ПОВЕРХНОСТИ Α В И Α Н, ИХ ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ. α в – коэффффф. тепло перехода, представляющий собой тепловой поток, который имеет место при разности температуры в 1° между поверхностью ограждения и соприкасающейся с ней воздушный средой. α в, α н – табличные значения, величины постоянные 10) НАЗОВИТЕ 2 ВИДА ТЕПЛООБМЕНА, КОТОРЫЕ ПРОИСХОДЯТ МЕЖДУ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИЯМИ ЗДАНИЯ И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДОЙ. Конвекция – движение воздуха. Излучение – радиация. 11) ОГРАЖДЕНИЕ, СОСТОЯЩЕЕ ИЗ НЕСКОЛЬКИХ СЛОЁВ МАТЕРИАЛА С РАЗЛИЧНЫМИ КОЭФ. ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ИМЕЕТ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ R0. НАПИСАТЬ ФОРМУЛУ.

7 12) ОСНОВНЫМ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИМ ПОКАЗАТЕЛЕМ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ЯВЛЯЕТСЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ – СПОСОБНОСТЬ МАТЕРИАЛА ПРОВОДИТЬ ТЕПЛО ЧЕРЕЗ СВОЮ МАССУ. КАКОЙ ВЕЛИЧИНОЙ ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ МАТЕРИАЛА? λ – коэффффф. теплопроводности 13) КАК ВЛИЯЕТ ОБЪЁМНЫЙ ВЕС МАТЕРИАЛА НА КОЭФ. ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ λ? – объёмный вес ( кг/м^3 ) P – вес материала (кг) V – объём (м 3) Чем больше γ, тем больше λ. 14) НАЗОВИТЕ В КАКИХ ИЗ ТРЁХ МАТЕРИАЛОВ КОЭФ. ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ λ САМЫЙ БОЛЬШОЙ.

8 15) ОБЪЯСНИТЬ, ЧТО ВЫРАЖАЕТ СОБОЙ КОЭФ. ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ λ. Теплопроводность материала характеризуется величиной коэффффф. теплопроводности λ, выражающего количество тепла, которое будет проходить в 1 час через 1 м 3 стены толщиной в 1 метр при разности температуры на внутренней и наружной поверхности стены в 1°. 17) НА РИС. 1 ПОКАЗАНЫ 2 ВИДА КИРПИЧА ОДИНАКОВЫЕ ПО РАЗМЕРУ, НО РАЗЛИЧНЫЕ ПО СОСТАВУ, В ОДНОМ ИМЕЮТСЯ ЩЕЛЕВЫЕ ПУСТОТЫ. У КАКОГО КОЭФ. ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ БОЛЬШЕ? 16) ЧТО ВЛИЯЕТ НА КОЭФ. ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ λ? 1.Объёмный вес γ (пористость) 2. Влажность (у влажного материала λ больше) 3. Температура 4.Химико-минералогический состав материала.

9 18) Имеем 2 значения λ: λ 1 =2,8; λ 2 =0,65. 2 вида строительного материала: гранит и стекло. Гранит γ = 2800 кгм^3, стекло γ = 2500 кгм^3 УКАЗАТЬ ДЛЯ КАКОГО МАТЕРИАЛА λ 1, А ДЛЯ КАКОГО λ 2 ? 19) ЧТО ПРОИСХОДИТ С λ (ПОВЫШАЕТСЯ ИЛИ ПОНИЖАЕТСЯ) ПРИ ПОПАДАНИИ ВЛАГИ В ПОРЫ МАТЕРИАЛА И ДАЛЬНЕЙШЕМ ЗАМЕРЗАНИИ? При увлажнении материала влага вытесняет воздух из пор материала и заполняет их частично или полностью, т.е. поры заполняются водой, теплопроводность которой в 20 раз превышает теплопроводность воздуха. При замерзании влаги и превращении её в лёд коэффффф. теплопроводности ещё увеличивается в 4 раза.

10 20) ЧТО ТАКОЕ ТЕПЛОЁМКОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ? ДАТЬ ПОНЯТИЕ УДЕЛЬНОЙ ТЕПЛОЁМКОСТИ. 21) ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ЯВЛЯЕТСЯ СЛОЖНЫМ ФИЗИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ И МОЖЕТ ОСУЩЕСТВЛЯТЬСЯ В 3 РАЗЛИЧНЫХ ПО СВОЕЙ ПРИРОДЕ ФОРМАХ Свойства материалов поглощать тепло при нагревании и выделять его при охлаждении, называется теплоёмкостью. Показателем теплоёмкости материала является удельная теплоёмкость, численно равная количеству тепла, которое необходимо сообщить 1 кг материала для повышения температуры всей его массы на 1°. Q = c · V · γ · Δt с – удельная теплоёмкость V- объём (м 3 ) γ - объёмный вес Δt – изменение температуры Конвекция – теплопередача, которая осуществляется при движении воздуха Кондукция – теплопередача, при непосредственном контакте Излучение – теплопередача, при помощи радиации.

11 22) В МНОГОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ СТЕН С ВОЗДУШНЫМИ ПРОСЛОЙКАМИ ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ 3МЯ ВИДАМИ. КАКИМИ? Конвекция Кондукция Излучение 23) В УГЛАХ ЗДАНИЯ НАРУЖНОГО ОГРАЖДЕНИЯ МОЖЕТ ПРОИСХОДИТЬ ПОНИЖЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ, ЧТО МОЖЕТ ПРИВЕСТИ К ОТСЫРЕВАНИЮ УГЛОВ. ОБЪЯСНИТЬ ЧЕМ ЭТО ОБУСЛОВЛЕНО. Площадь наружной поверхности в углах здания больше, чем внутренней, соответственно, теплоотдача будет больше. В углу происходит застой воздуха из-за плохой конвекции. Для того, чтобы устранить причину, в углах здания размещают стояк.

12 24) ЧТО ХАРАКТЕРИЗУЕТ СОБОЙ ПОКАЗАТЕЛЬ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ D? При колебании температуры наружного воздуха происходит возникновение температурных волн, которые затухают в толще ограждений. В качестве характеристики, определяющей число волн, располагающихся в толще ограждения, служит безразмерная величина D, называемая показателем тепловой инерции. D = R·S D = R·S – тепловая инерция R – термическое сопротивление S - коэффффф. теплоусвоения. Коэф. теплоусвоения S является теплотехнической величиной, характеризующей способность материала воспринимать тепло при колебании температуры на его поверхности. Чем меньше период колебания, тем больше количество волн. Чем меньше колебаний, тем больше инерция. 25) КАК ЗАВИСИТ ТЕПЛОВАЯ ИНЕРЦИЯ ОТ ПЕРИОДА КОЛЕБАНИЯ ТЕМПЕРАТУР? Показатель тепловой инерции зависит от периода колебания температур, с уменьшением периода колебания температур возрастает тепловая инерция, т.е. увеличивается число волн в ограждении.

13 26) ПРЕДЕЛЬНОЕ МИНИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОГРАЖДЕНИЯ Τ В НЕ ДОЛЖНО БЫТЬ НИЖЕ ЗНАЧЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЯЕМОГО ПО ФОРМУЛЕ: τ В =t В – Δt H τ В =t В – Δt H Δt H – нормируемый температурный перепад Для жилых зданий Δt H = 4°С Этот перепад является основным теплотехническим показателем, обеспечивающим требуемый теплообмен между человеком и стеной (ограждением). 27) ПРИ ВЫБОРЕ РАСЧЁТНО-ЗИМНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА РУКОВОДСТВУЮТСЯ МАССИВНОСТЬЮ (ТЕПЛОВАЯ ИНЕРЦИЯ). ОБЪЯСНИТЬ КАК. Если больше 7 волн затухает – здание массивное; 5< D<7 – здание средней массивности; D<5 – лёгкой массивности; D<1,5 – нет массивности. Если здание средней массивности, то в этом случае температура наружного воздуха определяется по СНиП «Строительная климатология и геодезия», как среднее между температурой наиболее холодных суток и наиболее холодной пятидневки. Если D<5,то принимается температура наружного воздуха наиболее холодных суток.

14 29) КАКИМ ОБРАЗОМ ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА φ ЗАВИСИТ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ? Влагопоглощающая способность воздуха ограничивается температурой воздуха. каждому значению температуры соответствует свое предельное значение упругости водяного пара, которое называется максимальной упругостью водяного пара Е (мм ртутного столба) для данной температуры воздуха. Влагоёмкость воздуха, а вместе с ней Е, возрастает с увеличением температуры воздуха. Степень насыщения воздуха водяным паром определяется относительной влажностью воздуха. который выражается как процентное отношение действительной упругости водяного пара при данной температуре к максимальной упругости водяного пара при этой же температуре. t Н – температура наружного воздуха α в – коэффффф. тепловосприятия t В – температура внутреннего воздуха Δt H – нормируемый температурный перепад R В – сопротивление тепловосприятию стены

15 Дальнейшее понижение температуры ниже точки росы или повышения его влагосодержания приведёт к конденсации водяных паров воздуха, т.е. выпадению их из воздуха в капельно-жидком состоянии (конденсат).