Методика решения

КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Рабочими учебными планами специальностей 080502(2) и 080502(9) по дисциплине "Здания и сооружения" для студентов заочной формы обучения предусмотрено выполнение контрольной работы.

Целью выполнения контрольной работы является приобретение студентами навыков работы с нормативно-справочной литературой и выполнения расчетов по проверке ограждений на теплоустойчивость. Актуальность работы обусловлена важностью показателя теплоустойчивости ограждений для характеристики комфортности жилья при его оценке и эксплуатации. Выполнение контрольной работы является важным этапом подготовки к сдаче экзамена по дисциплине.

Задачами выполнения контрольной работы являются:

- закрепление знаний, полученных при изучении дисциплины;

- закрепление способностей оценки соответствия конструктивных элементов здания предъявляемым требованиям;

- приобретение навыков работы с нормативно-справочной документацией.

В соответствии с этим разработаны данные методические указания, включающие постановку задач, методику их выполнения и литературу по дисциплине.

Особое внимание при выполнении контрольной работы необходимо обратить на расчеты по определению коэффициентов теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции. Должны быть рассчитаны значения тепловой инерции D каждого слоя, начиная с первого (считая от внутренней поверхности ограждающей конструкции).

Обязательными структурными элементами контрольной работы являются:

- титульный лист, оформленный в соответствии с требованиями, приведенными в приложении 2;

- исходные данные к задаче;

- решение задачи, выполненное в форме расчетов с пояснениями к ним;

- вывод по результатам проведенных расчетов;

- список литературы.

Контрольная работа выполняется по вариантам. Номер варианта выбирается в соответствии с последней цифрой номера зачетной книжки.

Задача.Требуется проверить наружную стену здания (см. рис. Приложения 4), расположенного в городе (выбирается по табл.1 Приложения 4 в соответствии с последней цифрой номера зачетной книжки), на теплоустойчивость по амплитуде колебания температуры. Стена однослойная с фактурными слоями из раствора на цветном цементе.

Под теплоустойчивостью ограждения понимают способность конструкции сохранять относительное постоянство температуры на внутренней поверхности ограждения, обеспечивать допустимые колебания температуры на этой поверхности.

В жилых зданиях, помещениях больниц, поликлиник, детских яслей и садов, а также в ряде производственных помещений, в которых по условиям производства необходима постоянная температура внутреннего воздуха, должна проводиться проверка ограждений на теплоустойчивость по амплитуде колебаний температуры на внутренней поверхности ограждений.

Амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждений не должна быть больше требуемой амплитуды (формула 1).

(1)

Требуемую амплитуду колебаний температуры внутренней поверхности определяют по формуле (2):

(2)

где - среднемесячная температура наружного воздуха в июле, °C , [2].

Амплитуду колебания температуры на внутренней поверхности ограждения определяют в зависимости от климатических условий по формуле (3):

(3)

где - расчетная амплитуда колебания температуры наружного воздуха с учетом солнечной радиации, ºС, рассчитывается по формуле (4);

- величина затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха, рассчитывается по формуле (6).

(4)

где - коэффициент поглощения солнечной радиации материалом наружной поверхности ограждения, принимается по СНиП [3].

- соответственно максимальное и среднее значения суммарной солнечной радиации (прямой и рассеянной) за июль на наружные поверхности ограждения, Вт/м², принимаются по табл.2 приложения 4;

- максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле, ºС , принимается по табл.1 приложения 4;

- коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждения в летних условиях, Вт/(м² · ºС), определяемый по формуле (5):

, (5)

где - минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, принимаемая по СНиП [2], но не менее 1 м/с.

Величину затухания расчетной амплитуды колебаний температуры наружного воздуха в ограждении приблизительно определяют по формуле (6).

, (6)

где - основание натурального логарифма, равное 2,718;

- тепловая инерция ограждающей конструкции определяется по формуле (7);

- расчетные коэффициенты теплоусвоения материала отдельных слоев ограждения, Вт/(м2 · ºС), определяется по СНиП [3] (порядок нумерации слоев принят в направлении от внутренней поверхности к наружной);

Y₁,Y₂,…,Y_n - коэффициенты теплоусвоения наружных поверхностей слоев ограждения, начиная с внутренней стороны, Вт/(м² · ºС), определяются по формулам (9) - (11);

- коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, определяется по СНиП [3].

Для определения коэффициентов теплоусвоения наружной поверхности отдельных слоев ограждающей конструкции предварительно вычисляют тепловую инерцию D ограждающей конструкции, начиная с первого слоя (считая от внутренней поверхности ограждающей конструкции), по формуле (7).

, (7)

где R₁,R₂,…,R_n - термические сопротивления отдельных слоев ограждения, (м² · ºС)/Вт, определяются по формуле (8).

, (8)

где - толщина слоя ограждения (см. рис. приложения 4), м;

- расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя ограждения, Вт/(м · ºС), принимается по СНиП [3].

Если слой имеет тепловую инерцию D 1, то для этого слоя:

Y=S (9)

Для слоев с тепловой инерцией D<1 коэффициенты теплоусвоения наружной поверхности находят следующим образом:

для первого слоя по формуле (10)

, (10)

для i-го слоя по формуле (11)

. (11)

Затем определяются величина затухания амплитуды колебания температуры наружного воздуха и амплитуда колебания температуры на внутренней поверхности ограждения . После чего проверяется, удовлетворяет ли данная конструкция требованию .