Расчет температурного поля в многослойной конструкции




Определим температуры на границах слоёв многослойной конструкции наружной стены, тепловой поток и глубина промерзания при следующих данных:

Рисунок 2.1 – Наружная стена здания

 

- кирпич глиняный обыкновенный

λ 1 = 0,81 Вт/(м ∙°С); S1 = 10,12 Вт/(м2 ∙°С);

- маты минераловатные прошивные

λ 2 = 0,051 Вт/(м ∙°С); S2 = 0,66 Вт/(м2 ∙°С);


Рисунок 2.2 – Изменение температуры в наружной стене

Направление теплового потока?

Определяем термическое сопротивление каждого слоя материала:

Для определения тепловой инерции стены находим термическое сопротивление отдельных слоев конструкции по формуле:

,

где δ – толщина рассматриваемого слоя, м;

λ – коэффициент теплопроводности данного слоя, Вт/(м∙°С).

Вычислим термическое сопротивление отдельных слоев:

 

- кирпич глиняный обыкновенный

2 ∙ ºС)/Вт;

- маты минераловатные прошивные

2 ∙ ºС)/Вт;

- кирпич глиняный обыкновенный

2 ∙ ºС)/Вт;

 

=0,148+2,51+0,309=2,967 (м2 ∙ ºС)/Вт.

 

Определим тепловой поток через трехслойную конструкцию при разности температур двух сред:

Вт/м2,

где tв - температура внутреннего воздуха, °С;

tн - температура наружного воздуха, °С.

Определяем температуры на границах слоев конструкции по формуле:

,

где tx - температура в любой точке конструкции, °С;

Rx - часть термического сопротивления, находящегося между плоскостями c температурами t1 и tx, (м2 ∙ ºС)/Вт.

ºС;

ºС;

ºС;

ºС;

 

 

Граница промерзания находится в слое кирпича глиняного обыкновенного.

Определяем глубину промерзания в слое и составляем пропорцию:

 

;

Отсюда х=0,058 м;

Общая глубина промерзания в этом случае составит:

δпр = х+ 0,25= 0,308 м.

Рисунок 2.3 – Глубина промерзания в теплоизоляционном слое

 

Рассмотрим данную задачу в случае, когда температура наружного и внутреннего воздуха заменены друг с другом.

Направление теплового потока?

Рисунок 2.4 - Изменение температуры в наружной стене

Значение термического сопротивления всей конструкции и теплового потока в этом случае останется прежним:

0,148+2,51+0,309=2,967 (м2 ∙ ºС)/Вт.

Вт/м2.

Определяем температуры на границах слоев конструкции по формуле:

,

где tx - температура в любой точке конструкции, °С;

Rx - часть термического сопротивления, находящегося между плоскостями c температурами t1 и tx, (м2 ∙ ºС)/Вт.

ºС;

ºС;

ºС;

ºС;

 

Граница промерзания находится в слое бетона.

Определяем глубину промерзания в слое бетона и составляем пропорцию:

 

;

Отсюда х=0,061 м

Общая глубина промерзания в этом случае составит:

δпр = х+0,12=0,181 м.

 

Рисунок 2.5 – Глубина промерзания в теплоизоляционном слое

 

 

Вывод: Глубина промерзания, в первом случае составляет 308 мм, во втором случае 181 мм. Экономически целесообразнее делать теплоизоляцию как представлено во втором случае, при этом точка росы переносится в наружный слой и стена незначительно промерзает в отличие от теплоизоляции, которая представлена во втором случае. При наружной теплоизоляции ограждающая конструкция аккумулирует тепло, потери тепла минимальны.

 

Определение сопротивления паропроницанию вертикальных и горизонтальных ограждающих конструкций



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-05-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: