Исследование теплопотерь зданий и совершенствование методики расчета тепловых нагрузок

• Автор: Поспелова, Ирина Юрьевна
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 147 с. : ил

Введение. Анализ состояния вопроса и постановка задач исследования. Теоретические исследования расчета потерь теплоты через ограждающие конструкции зданий. Выводы, сделанные в результате теоретической главы. Экспериментальная часть. Моделирование температурного поля. Вывод. Проведение эксперимента в натурных условиях. Планирование эксперимента. Экспериментальная область факторного пространства. Рандомизация. Замеры внутренней поверхности стены при помощи термоэлектрического термометра. Возможные погрешности в измерении температуры термоэлектрическим термометром. Устройство для повышения точности координат точек замеров. Натурные замеры. Возможные ошибки параллельных опытов. Уравнения рсрессии. Проверка ограждающих конструкций на конденсацию влаги при помощи температурного поля и замера температур по внутренней поверхности ограждения. Выводы, сделанные в результате натурных исследований. К вопросу методики расчета количества инфильтрующегося воздуха н расхода теплоты на его нагревание.


Целью работы является усовершенствование методики расчета тепловых нагрузок жилых и административных зданий. Методы исследования. В теоретической части диссертации использован аппарат теории функций комплексного переменного метод конформных отображений для определения темпера турного поля в угловых частях наружных стен здания. Экспериментальная часть выполнена в соответствии с теорией планирования эксперимента. Математическая обработка экспериментальных данных проведена с использованием пакетов прикладных программ i x 7,0 и 4. КСГТЛ 2 5, градуированным в милливольтах постоянного напряжения. Также применялся аппарат электрогидродинам и веского моделирования. Анализ состояния вопроса и постановка задач исследования. Процессы теплопотерь ограждающими конструкциями зданий в настоящее время относятся к числу хорошо изученных. Комплекс проблем, связанных с расчетом тепловых потерь через ограждения зданий, таких как теплопередача, конвективный и лучистый теплообмен, инсоляция и фильтрация воздуха, относятся к числу хорошо разработанных как в теоретическом плане, так и в плане натурных исследований. Существенный вклад в разработку и совершенствование методов расчета теплопотерь внесли отечественные ученые В. Н. Богословский, Н. М. Гусев, В. М. Ильинский, Тихомиров, К. Н. Фокин, Александров, А. П. Лебедев, Б. А. Семенов, Э. П. Волчков и др. В работах 6. X теплофнзическая характеристика сгроительиого материала коэффициент теплопроводности. Величина изменения теплового потока тепла в направлении х может быть получена дифференцированием уравнения 1. Где а , м ч коэффициент температуропроводности. Где у ду дг ОПеРатоР Лапласа. Распространение тепла в материальных средах, в частности, в конструкциях зданий, всегда связано с различным тепловым состоянием отдельных зон или участков конструкций, вызванным природными условиями или деятельностью человека. Происходящие процессы теплопередачи приводят к постоянному или изменяющемуся во времени распределению температу р в рассматриваемой материальной среде или конструкции. Одновременное распределение температур в рассматриваемой материальной системе составляет температурное поле. Закономерности теплопередачи непосредственным образом связаны с распределением температур и особенностями температурного поля. Ч
дх2 ду2 дг
1. Г
1. X еч

Я

1. X является непрерывной функцией X и у. Применяемый для

решения уравнения 1. Вторые производные заменяются их выражениями через конечные разности. Данный метод предполагает разбиение ограждения на квадраты или прямоугольники с тем условием, что стороны прямоугольников должны совпадать с поверхностями ограждений или его характерных элементов. С уменьшением сторон прямоугольника возрастает точность расчета. В результате численного решения уравнения 1. Ах,у и Хух,у. Дальнейшее исследование результатов численных расчетов аналитическими методами затруднено. Кроме того, реализация метода конечных разностей сопряжена с большим объемом вычислений, и точность расчета обусловлена большим числом входных параметров. Поэтому использование этого метода делает задачу расчета теплопотерь ограждающими конструкциями зданий довольно трудоемкой. Таким образом, получение аналитического решения для температурного поля представляет большой интерес для исследования процесса теплопередачи в зонах стыка. Для представления картины теплопередачи в зонах наружных стыков зданий можно использовать графический метод построения стационарного двумерного поля. ЛД
или ИТ Г2 1. ЛI перепал температур между соседними изотермами Т и т2 температуры на границах области, дли которой строится температурное поле И число интервалов между изотермами. Если число интервалов между линиями тепловых потоков в пределах рассматриваемой области обозначить как Г, то общее количество тепла. М 2. На условия теплопередачи влияет геометрическая форма наружных углов зданий ,,. Она связана с уменьшением площади тепловосприятия и увеличением площади теплоотдачи, а также с повышением коэффициента тепловосприятия а изза меньшей интенсивности конвекционных потоков воздуха и луч истого теплообмена.