Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157

§ is. Стационарная передача тепли через наружные ограждения 39

Если ограждение разбить на отдельные площади, в пределах которых конструкция однородна в направлении теплового потока, и условно считать, что в пределах каждой такой площади сохраняется одномерность температурного поля, то можно сопротивление теплопроводности толщи ограждения определить формулой

где Гц- отдельные площади ограждения, в пределах которых конструкция однородна в направлении теплового потока; /?п- сопротивление теплопроводности толщи ограждения в пределах этой площади. Когда конструкция ограждения состоит из неоднородных материалов как в параллельном, так и в перпендикулярном тепловому потоку направлениях, а толщина слоев и стороны отдельных площадей одного порядка, пользуются условным нормативным расчетным методом (см. пример II.1).

Для решения многих инженерных задач нужно не только определять количество тепла, проходящего через ограждение, но и устанавливать распределение температуры на поверхностях и в его толще.

Из рассмотрения уравнений теплопередачи, а также в связи с электротепловой аналогией установлено, что падение температуры на каждом термическом сопротивлении, если оно расположено в ряду последовательно соединенных сопротивлений, составляющих общее термическое сопротивление ограждения, пропорционально его величине. Поэтому, например, перепад температуры между воздухом помещения и внутренней поверхностью ограждения равен:

= (П.23)

Температура на внутренней поверхности ограждения равна:

Тв = <в- (в-н). (11.24)

Рассуждая аналогичным образом, получаем, что температура в любом произвольно принятом сечении х (рис. II.4, в) может быть определена по формуле

tz==t--Z-{tB-tn), (П.25)

где Rb-x - сопротивление теплопередаче от внутреннего воздуха до сечения х.

пример Требуется произвести теплотехнический расчет наружной стены, изображенной на рис. II.5, и установить значения ее сопротивления теплопередаче Ro коэффициента теплопередачи k, а также величины теплового потока q, температуры на внутренней Тв и наружной Тн поверхностях ограждения при н = -26°С и п=18°С.

По табл. 1 и 2 (СНиП II-A.7-71) определяем коэффициенты теплопроводности материалов стены.

Кладка из обыкновенного глиняного обожженного кирпича на легком растворе (ркл = 1700 кг/мЗ; >.„л =0.755 Вт/(м.К) [0,65 ккал/(ч.м.Х)].

Засыпка доменным гранулированным шлаком ршл=500 kt/m: Яша = =0,163 Вт/(м.К) (0,14}.

Известковая штукатурка: на наружной поверхности ршт = 1600; Х,шт=0,87 (0,75), на внутренней поверхности ршт==1б00, А,шт=0,7 (0,6).

Коэффициенты теплоперехода (см. табл. 4 и 5 СНиП П-А,7-71) ав=8,7 Вт/(м2.К) [7,5 ккал/(ч.м2.°С)], ан==23,3 (20).

Ограждение неоднородно по материалу в направлениях, параллельном и перпендикулярном тепловому потоку, поэтому расчет производим в такой последовательности, I. Определяем термическое сопротивление ограждения от его внутренней до наружной поверхности Rt. Для этого разбиваем ограждение на характерные зоны в направлениях, параллельном и перпендикулярном тепловому потоку. Зоны, параллельные потоку, обозначены на рис. П.5 римскими цифрами / и , зоны (слои), перпендикулярные потоку, обозначены арабскими цифрами 1, 2, 3. В пределах каждой зоны и слоя имеется однородность материала в направлении, перпендикулярном тепловому потоку.

а) Определяем /?« м2.К/Вт(м2.°С.ч/ккал). которое равно сумме сопротивлений слоев /, 2 и 5:

i?T± = + 3= ОЛ76 -Ь 0.775 -Ь 0.181 = = 1,132(1,32); , бкл 0.015. 0.12

©

Rt =:

0.87 0.755

= 0.176(0.205).

Здесь бшт, бкп и Xmi, Якл-толщины наружной штукатурки и части кладки в пределах слоя / и их коэффициенты теплопроводности. В пределах слоев 2 п 3

Рис.

Г1.5. Конструкция неоднородного наружного ограждения

II.1

(0,31 -Ь 0,14)

0,31 0.14 1.66 0,358

= 0.775(0.905);

0.27 0,163

= 1,66(1.93);

бил 0,27

0.12 0.015

0.755 0,7

= 0.181 (0.21)«

б) Определяем Rth , которое равно сумме проводимостей зон / и :

= 1.28(1.49).

а = (1 + 11) - (0.31 + 0.14)

R, "Z?,, 2.02 "0.715

0,015 , 0.12

шт бкл бщл бкл бдгг

ш» кл шл кл ти

0.27 . 0,12 , 0.015

0,87 0,755 0,163 0.755 0.7

= 2,02(2.345);

«11 =

+ --г

0.015 0,51

0.015

0.87 0.755 0.7

= 0,715(0,83).

Выше приняты соответствующие обозначения в пределах зон / и . в) Величина Rt в нормативном методе определяется по формуле

2) Сопротивление теплопередаче ограждения с учетом теплообмена на его внутренней и наружной поверхностях равно:

Ro= - +R-,+-= - +23 + =1.39 (1.613) м2.к;Вт (м2,»С.ч/ккал), и. Коэффициент .теплопередачи ограждения равен:

й = L = -1- =0,72(0,62) Вт/(м2.К) [ккал/ч.м2.«С]* 1,39

III. Тепловой поток через ограждение равен:

q = k{tj, -1„) = 0.72 [18 - (- 26)] = 31.7 (27,3) Вт/м 1ккал/(ч.м2)].

IV. Средние температуры на поверхностях ограждения равны:

Тв = - (в - н) 1 = 18 - 118 -(- 26)] =14,4" С;

в-х 1.344

<Гн = в - (в - н) = 18--118 - (-26)] f-- = - 24.7-С;

R==R + R.-=0,m+l,23=l,M4il,56).

§ 14. ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ ОГРАЖДЕНИЙ

Приведенные в § 13 формулы определяют передачу тепла через ограждения в стационарных условиях, т. е. в условиях, когда очень длительное время (теоретически бесконечно долго) наружная и внутренняя температуры оставались неизменными и система отопления передавала в помещение столько тепла, сколько оно теряло через наружные поверхности ограждений.

Однако такого положения практически никогда не бывает. Температура наружного воздуха непрерывно изменяется, претерпевая сезонные, суточные и другие по продолжительности колебания во времени. Теплоотдача от приборов системы отопления также постоянно изменяется. В связи с этим изменяется температура воздуха, поверхностей толщи ограждений, т. е. имеет место сложный нестационарный тепловой режим.

Взаимосвязь между изменениями температуры и тепловых потоков оказывается сложной еще и потому, что ограждения по-разному реагируют на колебания температуры на их поверхности. У одних ограждений температура толщи изменяется быстро вслед за изменениями температуры наружного или внутреннего воздуха, у других - медленно. Поэтому, например, понижения температуры наружного воздуха через одни ограждения передаются быстрее к их внутренней поверхности, чем через другие. Эти особенности ограждения связаны с их теплоустойчивостью.

Наиболее удобно свойство теплоустойчивости ограждений проследить, изучая их температурный режим при установившихся периоди-

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157