Раздел: Дом. Быт. Техника. Строительство. Сельское и приусадебное хозяйство

— раздел строительной физики, рассматривающий процессы передачи тепла и его влияние на др. физич. процессы в зданиях и их конструкциях и устанавливающий методы расчета этих процессов.

Методы строительной теплофизики широко используются при проектировании ограждающих конструкций, осн. назначение к-рых — обеспечение (с учетом действия систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха) температурно-влажностных гигиенич. условий в жилых и обществ, зданиях и для производств, процессов — в промышленных. Значение строительной теплофизики особенно велико при широком распространении в стр-ве индустриальных облегченных ограждающих конструкций.

В связи с необходимостью уточнения инженерных методов расчета в Т. с. используются данные смежных областей науки, в частности для расчетов переноса тепла и вещества — методы моделирования и теории подобия, обеспечивающие практич. эффект при разнообразии внешних условий теплообмена и геометрич. соотношений поверхностей и объемов в зданиях.

Одной из осн. задач строительной теплофизики является обеспечение необходимых теплофизич. качеств наружных ограждающих конструкций. Это достигается приданием конструкциям необходимого сопротивления теплопередаче а также теплоустойчивости; допустимая проницаемость воздуха ограничивается требуемым сопротивлением воздухопроницанию; нормальное влажностное состояние обеспечивается уменьшением начальной влажности конструкции, соответствующим расположением конструктивных слоев с различными свойствами в отношении перемещения водяного пара и влаги и устройством влагоизоляции.

Величина обеспечивает в самый холодный период года гигиенически допустимые температурные условия на поверхности конструкции, обращенной в помещение, и ограничивает потери тепла.

Теплоустойчивость конструкции выражается ее свойством сохранять относит, постоянство темп-ры при периодич. колебаниях темп-ры воздушной среды, граничащей с конструкцией, и потока тепла, проходящего через последнюю. Для определения необходимой теплоустойчивости ограждающих конструкций при периодич. колебаниях темп-ры наружного воздуха (напр., в летних условиях для ю.-в. р-нов СССР) или внутр. воздуха в помещениях с неравномерно действующим отоплением (напр., местными печами) в Т. с. применяются методы расчета, вытекающие из решений дифференциальных уравнений для неустановившихся условий теплообмена, учитывающие гармонич. колебания темп-ры воздушной среды и вызываемые ими явления остывания и нагрева конструкций.

В этих условиях для технич. расчетов важны следующие обобщенные характеристики данного процесса: 1) коэфф. теплоусвоения (S) поверхности конструкции, равный отношению амплитуды (Л колебаний потока тепла, проходящего через эту поверхность, к амплитуде (Ai) колебаний темп-ры самой поверхности (т. е. S = Aq/Ai); 2) безразмерная характеристика тепловой инерции (массивности) конструкции Z), пропорциональная числу тепловых волн, укладывающихся по толщине данной конструкции; 3) величина сквозного затухания v, показывающая, во сколько раз уменьшается амплитуда колебаний температур при передаче тепла от наружного воздуха через ограждающую конструкцию до ее внутр. поверхности.

Коэфф. теплоусвоения поверхности однородной массивной конструкции зависит от физич. свойств материала, а именно коэфф. теплопроводности л, удельной теплоемкости с и объемного веса у, а также от круговой частоты со периодич. колебаний темп-ры у поверхности конструкции. Понятие о коэфф. теплоусвоения (S) поверхности массивной конструкции (S = позволяет установить ее безразмерную характеристику тепловой инерции D = RS (где R = 6А — термическое сопротивление конструкции), а также толщину ее поверхностного слоя (65 = X/S) в к-ром резкие периодич. колебания температур затухают примерно в два раза.

Физические свойства материала, из которого выполнен такой слой резких колебаний, в значительной мере определяют степень и особенности теплоустойчивости конструкции в целом (см. Теплоизоляция).

Нарушение одномерности темп-рного поля внутри ограждающих конструкций в углах, стыках, местах теплопроводных включений связано в зимнее время с понижением темп-ры на поверхности конструкции, обращенной в помещение, что требует соответствующего повышения теплозащитных свойств. Методы расчета связаны в этих случаях с численным решением дифференциального уравнения двухмерного темп-рного поля (уравнение Лапласа). Результаты такого решения обычно удается представить в виде формул или обобщенных графиков, с помощью к-рых можно определить темп-ру на внутр. поверхности конструкции или изменение ее фактич. сопротивления теплопередаче.

Распределение темп-р в ограждающих конструкциях зданий существенно зависит от проникания внутрь конструкции холодного воздуха.

Фильтрация воздуха происходит в осн. через окна, стыки конструкций и другие неплотности, но в некоторой мере и сквозь толщину самих ограждений.

Изменения темп-рного поля, вызванные фильтрацией, и снижение теплозащитных свойств конструкции определяются расчетами, учитывающими воздухопроницаемость и основанными на решении дифференциального уравнения темп-рного поля, осложненного наличием фильтрации воздуха.

Сопротивление воздухопроницанию всех элементов ограждений зданий должно быть больше требуемых величин, установленных опытным путем и указанных в Строительных Нормах и Правилах.

При изучении влажностного состояния ограждающих конструкций в строительной теплофизике рассматриваются процессы переноса влаги. Теория переноса влаги развивается на основе потенциала влажности материалов, зависящего от их свойств влагопоглощения. В пределах гигроскопич. влажности материалов перенос влаги происходит в осн. только за счет диффузии в парообразной фазе и в качестве потенциала переноса в этом случае принимается парциальное давление водяного пара в воздухе, заполняющем поры материала.

Получивший распространение в проектной практике СССР графоаналитич. метод расчета количества конденсирующейся внутри конструкции влаги, при диффузии водяного пара в установившихся условиях, дает результаты, совпадающие с действительностью и с данными более точных методов расчета (по нестационарным условиям) только в том случае, если ограждающая конструкция может быстро достигнуть состояния влажностного равновесия с окружающей средой. Это характерно для конструкций, внутр. часть к-рых обладает малым сопротивлением паропрони- цаиию, а теплоизоляционный материал — малой влагоемкостью.

При расчете количества конденсата внутри подобных конструкций темп-pa наружного воздуха, необходимая для построения линий парциальных давлений внутри ограждений, должна приниматься средней за расчетную часть холодного периода года.

В условиях установившейся диффузии водяного пара фактич. кривая парциального давления пара является прямой или ломаной линией, положение к-рой определяется значениями этого давления во внутр. и в наружном воздухе и сопротивлениями паропроницанию отд. слоев. Если эта линия нигде не пересекается с кривой давления насыщенного водяного пара, то, очевидно, конденсации не может быть и влажность материала не будет превышать равновесной величины

Рассмотренные выше процессы переноса тепла, воздуха и влаги взаимно связаны между собой и влияют друг на друга. Система дифференциальных уравнений, учитывающая сложность этих процессов и их взаимосвязь, аналитически может быть решена только для простейших случаев. Решение для сложных условий возможно с помощью счетно-решающих устройств. В строительной теплофизике широко применяются такие устройства, в том числе основанные на методах аналогии (электрич. и гидравлич. интеграторы).

Большое значение в строительной теплофизике имеют натурные и лабораторные исследования полей темп-ры и влажности в ограждающих конструкциях, а также определения теплофи- зических характеристик строит, материалов и конструкций в целом.

Строительная теплофизика — один из наиболее развитых разделов строит, физики, оказавший большую практич. помощь строительству в СССР при переходе к индустриальным методам изготовления и монтажа крупноэлементных зданий.

Лит.: Фокин К. Ф., Строительная теплотехника ограждающих частей зданий, 3 изд., М., 1953; Шкловер А. М., Васильев Б. Ф., Ушков Ф. В., Основы строительной теплотехники жилых и общественных зданий, М., 1956; Лыков А. В., Теоретические основы строительной теплофизики, Минск, 1961; его ж е, Теория теплопроводности, М., 1952; Ильинский В. М., Проектирование ограждающих конструкций зданий (с учетом физико-климатических воздействий), 2 изд., М., 1964; Лукьянов B.C., Головко М. Д., Расчет глубины промерзания грунтов, М., 1957.

СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА, строительная теплотехника. Значение...

Хозяйство. Строительство. Техника. … СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА, строительная теплотехника. — раздел строит, науки и техники, в к-ром рассматривается тепломассообмен в зданиях, сооружениях...

ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ строительных материалов. Свойства...

Лит.: Лыков А. В., Теоретические основы строительной теплофизики, Минск, 1961; Фокин К. Ф., Строительная теплотехника ограждающих частей зданий, 3 изд., М., 1953.

ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. Инженерное оборудование зданий и...

СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА, строительная теплотехника. СТРУЙНЫЙ НАСОС. … нормативных документов в строительстве является строительная часть зданий и сооружений, а также инженерное...

Отопительные устройства. Теплообмен. ТЕПЛООБМЕН НА НАГРЕТОЙ И...

Баланс тепла на поверхности соблюдается в стационарных и в нестационарных … полную систему уравнений теплообмена в помещении, подробно рассмотренную в курсе «Строительная теплофизика».

ТЕПЛОМАССООБМЕН БЕТОНА. Процесс тепломассообмена при...

СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА, строительная теплотехника. Значение ... раздел строит, науки и техники, в к-ром рассматривается тепломассообмен в зданиях, сооружениях, ограждающих конструкциях...

ИНЖЕНЕРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. Инженерное оборудование зданий и...

СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА, строительная теплотехника. СТРУЙНЫЙ НАСОС. … нормативных документов в строительстве является строительная часть зданий и сооружений, а также инженерное...

Инженерное оборудование

Общие сведения об отоплении

и в первую очередь с курсами «Вентиляция и кондиционирование воздуха», «Строительная теплофизика», «Теплоснабжение», «Насосы и вентиляторы», «Котельные установки» и «Газоснабжение».

ВЛАЖНОСТИ ИЗМЕРЕНИЕ. Электрические влагомеры.

Лит.: Лыков А. В., Теоретические основы строительной теплофизики, Минск, 1961; Б ер- лине р М. А., Электрические … К содержанию книги: ЭНЦИКЛОПЕДИЯ СОВРЕМЕННОЙ ТЕХНИКИ. СТРОИТЕЛЬСТВО.

АДЕСТРУКТИВНЫЕ МЕТОДЫ испытаний неразрушающие методы.

...для исследовательских целей в области строит, конструкций, строит, теплофизики, долговечности, например для … Лит.: Ультразвук в строительной технике, под ред. Ю. А. Нилендера, М...

СТЕНА ЗДАНИЯ. Расчет стен зданий — часть здания, выполняющая...

Энциклопедия современной техники строительство. Раздел: Быт. Хозяйство. … проверяется расчетом в соответствии с нормами теплофизики строительной. Защита наружной поверхности С. з. от...