Знак минус, стоящий в правой части уравнения (1), показывает, что увеличение теплового потока не совпадает с увеличением температуры (рис.2).
Рис. 2 Распределение температуры в плоскопараллельной стенке при переносе теплоты за счет теплопроводности
Для плоской однородной стенки (рис. 2) тепловой поток qт, Вт/м2, передаваемый теплопроводностью через однородную стенку, определяется по формуле
(2)
где
δ - толщина стенки, м;
τ1, τ2 - значение температуры соответственно на поверхностях стенки 1 и 2, °С.
Из формулы (2) следует, что распределение температуры по толщине стенки - линейное.
Термическое сопротивление материального слоя Rт, м2·°С/Вт, определяется по формуле (3)
(3)
Следовательно,
(4)
Термическое сопротивление слоя - это сопротивление теплопроводности, равное разности температур на противоположных поверхностях слоя при прохождении через него теплового потока с поверхностной плотностью 1 Вт/м2.
Общее сопротивление теплопередаче ограждения Rо, м2·°С/Вт:
Rо = Rв + ΣRi + Rн,
где
;
При расчете теплопередачи через наружные ограждения принято не разделять лучистую и конвективную составляющие в общем теплообмене на поверхностях. Считается, что на внутренней поверхности наружного ограждения в отапливаемом помещении происходит тепловосприятие, оцениваемое общим коэффициентом 
, Вт/(м2·°С), а на наружной поверхности - теплоотдача, интенсивность которой определяется коэффициентом теплоотдачи 
, Вт/(м2·°С).
Общее сопротивление теплопередаче R0, м2·°C/Bt, ограждающих конструкций, а также окон и фонарей (с вертикальным остеклением или с углом наклона более 45°) следует принимать не менее нормируемых значений Rreq, м2·°С/Вт, определяемых по в зависимости от градусо-суток района строительства Dd, °С·сут.
Расчетная температура внутреннего воздуха tint.
Для общественного здания в г. Ростове-на-Дону tint = 20 °С.
Расчетная температура наружного воздуха text.
Принимается значение температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 согласно СНиП 23-01. Для г. Ростова-на-Дону text = -22 °С.
Продолжительность отопительного периода zht.
Принимается согласно СНиП 23-01. Для г. Ростова-на-Дону zht = 171 сут.
Средняя температура наружного воздуха за отопительный период tht. Принимается согласно СНиП 23-01. Для г. Ростова-на-Дону tht = -0,6 °С.
Градусо-сутки отопительного периода для г. Ростова-на-Дону
Dd = (tint - tht ) zht =(20 °-(-0,6 °С))* 171= 3522,6 °С·сут.
На основе вышеизложенного по табл. 4.СНиП 23-01-2003 определяется требуемое сопротивление теплопередаче наружных стен: Rreq = 2,257 м2 0С/Вт.
Расчет термического сопротивления в реперных зонах, проводится по результатам измерения температуры и плотности теплового потока для каждой реперной зоны.
, (5)
где tвi и tнi — значения температуры соответственно внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции, °C;
qi — значение плотности теплового потока, Вт/м2; рекомендуется при расчете использовать результаты измерений теплового потока на внутренней поверхности.
Реперные зоны (базовые участки) — зоны без температурных аномалий на поверхности объекта контроля, на которых проводят контактные измерения температуры и тепловых потоков и настраивают тепловизор. Две реперные зоны были выбраны на наружной стене первого этажа восточного фасада.
На предварительно выбранном участке (реперной зоне) наружной стены были установлены датчики, регистрирующие температуру и тепловые потоки, кроме этого регистрируется температура внутреннего и наружного воздуха.
По результатам измерения температуры и тепловых потоков каждые 2—3 дня проводят предварительные расчеты термического сопротивления 
реперной зоны с графическим представлением результатов и оценкой погрешности определения .
Для получении удовлетворительных результатов (суммарная погрешность определения , включая погрешность, обусловленную нестационарностью процесса теплопередачи, не должна превышать 15 %) проводится наружная тепловизионная съемка ограждающих конструкций всего здания и внутренняя съемка в местах установки регистрирующих приборов — реперных зонах.
C этой целью был использован тепловизор «Иртис 2000с» для бесконтактных измерений при комплексном тепловом контроле строительных конструкций (метод теплового неразрушающего контроля - ТНК)
Погрешность измерения температуры не должна превышать ±0,5 °C.
Погрешность измерения плотности теплового потока не должна превышать ±1 Вт/м2.
Первичные преобразователи (датчики) плотно прижимают к ограждающей конструкции и закрепляют в этом положении, обеспечивая постоянный контакт с поверхностью исследуемых участков в течение всего периода измерений.
При креплении преобразователей между ними и ограждающей конструкцией не допускалось образование воздушных зазоров. Для исключения их на участке поверхности в местах измерений нанесен тонкий слой технического вазелина, перекрывающий неровности поверхности.
Обработка результатов измерений включает в себя расшифровку информации с регистраторов температуры и тепловых потоков и определение термического сопротивления 
в реперных зонах.
Результаты расчета 
представлены в графическом виде вместе с результатами измерения tвi, tнi, tвi, tнi, qi.
За истинное значение термического сопротивления в реперной точке принимается выборочное среднее значение
, (6)
n =573– общее число измерений
До отбраковки получилось 
Продолжительность расчетного периода кратна 24 часам и составляла не 7 суток.
Отбраковка значений производилась при невыполнении условия
, (7)
где
S — выборочное стандартное отклонение для результата отдельного измерения, равное
=0,4 (8)
Отбраковка начиналась с члена выборки , который характеризуется максимальным значением Gri ,после чего рассчитывались новые значения 
, S и Gri. Процедура отбраковки продолжается до тех пор, пока все значения не будут удовлетворять условию (7). Т. о. было отбраковано 128 первых измерений, при расчете учитывались n =445 — число измерений, вошедших в выборочную совокупность (отбросили с 1 по 128 измерение)
Т. о. после отбраковки:
Реперная зона №1
Восточный фасад. Область между вторым и третьим окном.
Значение термического сопротивления реперного участка составляет
RT = 2,69 м2·°C/Вт.
Общее термическое сопротивление:
R0=2,69+0,115+0,043=2,848 м2·°C/Вт
Реперная зона №2
Восточный фасад. Угол здания.
Значение термического сопротивления реперного участка составляет
RT = 2,70 м2·°C/Вт.
Общее термическое сопротивление:
R0=2,70+0,115+0,043=2,858 м2·°C/Вт
Основная относительная погрешность измерений составляет:
для температуры................... 1 %,
для плотности теплового потока 5 %.
Суммарная относительная погрешность определения сопротивления теплопередаче в реперной точке составляет
.
Обработка результатов тепловизионного обследования заключалась в определении температурных полей по поверхности и расчете термических сопротивлений исследуемых участков ограждающих конструкций.
Термограммы участков наружных ограждающих конструкций школы с установленными регистрирующими приборами в реперных зонах необходимо использовать для корректировки температурных полей, полученных с помощью тепловизора.
Расчет термического сопротивления m-го участка ограждающей конструкции 
проводился по формуле
(8)
где
tнm — температура наружной поверхности на участке m;
tнр =1,7°C — температура наружной поверхности в реперной зоне;
tн =1°C— температура наружного воздуха;
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
