СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА
КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
по направление подготовки «Строительство»
профиль подготовки «Теплогазоснабжение и вентиляция»
Новокузнецк
2014 г.
СОДЕРЖАНИЕ
1 ТЕПЛООБМЕН В ПОМЕЩЕНИИ .... 3
1.1 Общая схема теплообмена в помещении. 3
2 ОБЩИЙ ТЕПЛООБМЕН НА ПОВЕРХНОСТИ В ПОМЕЩЕНИИ .... 5
3 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ .... 8
4 МИКРОКЛИМАТ ПОМЕЩЕНИЯ И СИСТЕМА ЕГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ... 11
5 ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТЬ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ (АНАЛИТИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ О ЗАТУХАНИИ ТЕМПЕРАТУРНЫХ КОЛЕБАНИЙ). 15
6 ИНЖЕНЕРНЫЙ МЕТОД РАСЧЁТА УСТОЙЧИВОСТИ .... 17
7 ВОЗДУШНЫЙ РЕЖИМ ЗДАНИЯ И УЧЕТ ВОЗДУХОПРОНИЦАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ЧЕРЕЗ ОГРАЖДЕНИЯ ... 21
8 ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ .... 23
9 ВОЗДУШНЫЙ РЕЖИМ ЗДАНИЯ ... 26
10 ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ЧЕРЕЗ ОГРАЖДЕНИЯ ПРИ НАЛИЧИИ ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТИ .... 30
11 УЧЕТ ВОЗДУШНОГО РЕЖИМА ЗДАНИЯ ПРИ ВЫБОРЕ ОСНОВНЫХ СХЕМ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ .... 35
12 ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ И ВЛАЖНОСТНЫЙ РЕЖИМ ОГРАЖДЕНИЯ ... 37
13 ВЛАГА ВОЗДУХА ПОМЕЩЕНИЯ ... 38
14 ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ 41
15 РАСЧЕТ ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ .... 44
16 ПРОВЕРКА НА ВОЗМОЖНОСТЬ КОНДЕНСАЦИИ В ТОЛЩЕ НАРУЖНОГО ОГРАЖДЕНИЯ ... 46
ЛИТЕРАТУРА.. 50
ТЕПЛООБМЕН В ПОМЕЩЕНИИ
При эксплуатации зданий определяющим является тепловой режим помещения.
Тепловая обстановка определяется:
- температурой;
- подвижностью и влажностью воздуха;
- наличием струйных течений;
- распределением параметров воздуха в плане и по высоте;
- радиационным излучением окружающих поверхностей, зависящим от температуры, геометрии и радиационных свойств.
Под действием конвективного и лучистого теплообмена и процессов, масса переноса температуры воздуха и поверхностей в помещении взаимосвязаны и оказывают большое воздействие друг на друга.
Общая схема теплообмена в помещении
Общая схема теплообмена в помещении приведена на рисунке 1.1. Из него следует, что в помещении в обмене теплом участвует ряд элементов. Это воздух основного (не занятого струйными течениями) объема помещения, поверхности, обращенные в помещение, объемы струй воздуха, внешние среды (наружный воздух, теплоноситель в приборах системы отопления–охлаждения). Между перечисленными элементами происходят следующие виды обмена теплом.
Конвективный теплообмен (К) возникает между воздухом и поверхностями ограждений и приборами системы отопления-охлаждения, лучистый (Л) – теплообмен между отдельными поверхностями.
Вследствие турбулентного перемешивания не изотермических струй воздуха с воздухом основного объема помещения происходит струйный (Ст) теплообмен.
Внутренние поверхности наружных ограждений в основном передают теплопроводностью через толщину конструкций и теплообменом наружному воздуху, а поверхности приборов также теплопроводностью приборов и теплообменом – теплохладоносителю системы отопления-охлаждения.
–воздух основного объема помещения; 
– поверхности, обращенные в помещение; 
– струи воздуха; 
– внешняя среда;
– конвективный теплообмен; 
– лучистый теплообмен; | - наружное ограждение; || - панель; - не изотермическая струя приточного воздуха
Рисунок1.1 – Общая схема теплообмена в помещении
Важной составляющей сложного процесса, формирующего тепловой режим помещения, является теплообмен на поверхностях.
Тепловой баланс любой поверхности i в помещении (рисунок 1) в стационарных и не стационарных условиях может быть представлен на основе закона сохранения энергии:
Лi+Кi+Тi=0. (1.1)
Лучистая Лi, конвективная Кi, кондуктивная (теплопроводностью) Тi составляющие теплообмена на поверхностях в помещении могут изменяться во времени, иметь различную величину и знак, но уравнение (9) остается неизменным для всех поверхностей в стационарных и нестационарных условиях теплообмена.
Исключения – явления, связанные (испарение воды и конденсация влаги, облучение сосредоточенным источником тепла) для таких условий в уравнение теплового баланса учитывается слагаемые дополнительных источников или стоков тепла.
