Проверка наружных ограждений на теплоустойчивость осуществляется в районах со среднемесячной температурой воздуха в июле 21°С и выше.
Если, по заданию к курсовой работе, среднемесячная температура наружного воздуха за июль меньше 21°С, то необходимо сделать соответствующий вывод, а расчет теплоустойчивости ограждающей конструкции произвести при температуре, указанной в таблице 11.
Вывод, что температура меньше и расчет делать не нужно, но для учебных целей делаем расчет и берем температуру из таблицы.
Теплоустойчивость – это свойство ограждения сохранять относительное постоянство температуры на внутренней поверхности при колебаниях внешних тепловых воздействий и обеспечивать комфортные условия в помещении. Фактическая амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций не должна превышать требуемую:
Среднемесячная температура наружного воздуха за июль г. Иркутск- 17,6 С это меньше 21°С поэтому берем по таблице, 27°С.
Требуемая амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающих конструкций с учетом санитарно-гигиенических норм определяется по выражению:
= 2.5-0.1 (tн -21) Тогда:
= 2,5-0,1(27-21)= 1,9 °С Фактическая амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждения определяется по формуле:
= ,где
– расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха, °С;
ν – величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждающей конструкции.
Расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха равна:
= 0.5 Atн + , где
Atн– максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле, °С, для г. Иркутск Atн=24,7 ;
Р – коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности ограждающей конструкции, [2, табл. 11 ]. Для глиняного обыкновенного на цементно-песчаном растворе Р = 0,7;
Iмакс, Iср – соответственно максимальное и среднее значения суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной), Вт/м2, принимаемые согласно [3] для наружных стен – как для вертикальных поверхностей западной ориентации и для покрытий – как для горизонтальной поверхности;
Географическая координата северной широты для г. Иркутск 52 .
Iмакс = 781Вт/м2, Iср = 194Вт/м2.
αн– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции по летним условиям, Вт/(м2∙°С), определяемый по формуле:
αн=5.8 (1+2 ), где
V – минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, повторяемость которых составляет 16 % и более, принимаемая согласно [3], но не менее 1 м/с. Для города Иркутск V=1,7м/с.
Тогда: αн = 5,8 (1+2 ) = 20,92 Вт/(м2∙°С).
Величина зависит от свойств материала, характеризуемых значениями D, s, R, Y. Величину затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха v в ограждающей конструкции, состоящей из однородных слоев, следует определять по формуле:
= 0.9 , где
D – тепловая инерция ограждающей конструкции, определяемая по формуле:
D = = , где
– термическое сопротивление отдельного i-го слоя ограждающей конструкции, м2∙°С/Вт; s1, s2, ..., sn– расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2∙°С);
Y1, Y2, ..., Yn-1, Yn– коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции, Вт/(м2∙°С).
Заполним таблицу значениями s, R, D и для каждого ограждающего слоя. Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции с тепловой инерцией D ≥ 1 следует принимать равным расчетному коэффициенту теплоусвоения s материала этого слоя конструкции.
Коэффициент теплоусвоения наружной поверхности слоя Y с тепловой инерцией D < 1 следует определять расчетом, начиная с первого слоя (считая от внутренней поверхности ограждающей конструкции) следующим образом:
а) для первого слоя – по формуле:
1=
б) для i-го слоя – по формуле:
i=
𝑌1 = = 8,7 Вт/м2 ∙°С
𝑌2 = 9,56 Вт/м2 ∙°С
𝑌3 = 0,236Вт/м2 ∙°С
𝑌4 = = 9,31 Вт/м2 ∙°С
№ слоя
s, Вт/(м2∙°С);
R= , (м2∙°С)/ Вт
D=R s
Условие
, Вт/(м2∙°С)
1
8,69
0,01
0,087
D 1(a)
8,7
2
9,2
0,54
4,96
D 1 (б)
9,56
3
0,53
4,76
2,52
D 1 (б)
0,236
4
9,2
0,17
1,564
D 1(б)
9,31
D = = 9,13
= 0.9 = 5151.96
= 0.5 + = 31.99°С
= = 0,0062°С
Таким образом, 0.0062 .9, т.е ≤ . Значит условие выполняется, и конструкция является теплоустойчивой.