1598005380-0559a554b30469b1dfce4c2a23370a37 (811203), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Изменением характеристик элементов пассивной системы в аналитической модели выбирают наиболее рациональное конструктивное решение Ниже рассмотрена аналитическая модель открытой пассивной системы. Наружное ограждение, например южная стена, представляет собой прозрачную вертикальную плоскость. Практика строительства . показывает, что наиболее эффективным является двухслойное остекление с уплотнением в местах примыкания.
В остальном элементы здания не отличаются от традиционно принятых в практике. В основе аналитической модели лежит уравнение ш вв н — (тс ) — Б( р вц 1Т вирслэ внт. сщ( 1 1' )) вн пок + 1Гви( т') спок( 1С ) ) +" вн" пер(твн(т ) (пер(-1Т )1+ га п '-~а"а~г "ч юг)У™рв и )-ь6(га)' +йокрок(гвн( Т ) ги( т-)1 увентР н( р(гви(г) (н(Т)) росч [С) Ови( г)' (5.17) где щ н масса в синего в г в — нУтР оздУха; с — Удельнаа теплоемкость виУтреннего воздухи г „( Т-) — температура внутреннего воздуха; Т'- время; с( „— коэФФициент теплосбмена в синих по хом; С нутр верхностей ограждающих конструкций с внутреюнэм синим воэду) — температура внутренней поверхности наружной стены; Р ст внутренней пов хн еР ости наРУжных стен Рп — площадь внутренней повеРхности покРы тия последнего этажа; Г ) — температура иа внутренней поверхности покРытия: ней поверхности перекрытия над подвалом; Гл — плопцнв поверхности внутренних ПЕРЕГОРОДОК, П ек ыгий; Г" еР Р; „( ь С ) — темпеРатУРа повеРхности пеРегоРодок, перекРытий; о (тс 1 — тепло к Р)об — теп оаккумулирующая способность массы различного внутреннего оборудования; г — м — температура на поверхности внутреннего оборудования; — площадь окон; Кок — коэффициент теплопередачи через остекление окна; г' — пло Г„(г) — температура наружного воздуха; à — объем поступающего з венг ающего извне за 127 счет инфильтрации и через вентиляционные каналы наружного воздуха для вентиляции помещений; р — плотность наружного воздуха; с — теплоемкость па- н Р ружного воздуха; à — плошадь остекленна открытой пассивной системы ото.
ос пления; д ( ) — плотность поглощенной внутренним объемом солнечной радиапотл (г! ции; !2 — внутренние тепловыделения. вн (т! В правой части формулы (5.17) первое слагаемое — теплопотери через стены; второе — то же, через покрытие последнего зтажа; третье — то же, через перекрытие иад подвалом; четвертое — аккумулироваиие тепла внутренними перегородками, перекрытиями (оборудованием); пятое — передача тепла через окна; шестое — охлаждение внутреннего воздуха за счет поступления наружного вентиляционного; седьмое — поглощенная внутренним объемом солнечная радиация; восьмое — внутренние тепловыделения. При составлении уравнения (5.17) были приняты следующие допущения: 1.
В здании происходит равномерное перемешиваиие внутреннего воздуха. Такое допущение принято в связи с тем, что естественная вентиляция должна обеспечивать равномерное поступление свежего воздуха во все помещения. Учитывая, что площадь остеклеиия открытой системы велика и инфильтрация наружного воздуха во внутренний объем неизбежна, возникает упорядоченное движение нагретого в пассивной системе воздуха по помещениям. Здесь целесообразно каланы размещать в стороне, противоположной пассивной системе, а во внутренних перегородках оставлять проемы для перетока воздуха.
Соответственно условно грязные помещения необходимо размещать также иа противоположной пассивной системе стороне. 2. Процесс теплопередачи через непрозрачные ограждения носит иестациоиариый характер при нерегулярном изменении во времени основных возмущающих факторов - температуры наружного воздуха, солнечной радиации, внутренних тепловыделеиий. 3. Тепловая инерционность окон ие учитывается. 4. Внутреннее оборудование незначительной массы рассматривается как "сосредоточенная масса". 5.
Теплоаккумулирующая способность внутреннего воздуха мала по сравнению с теплоаккумулирующей способностью строительных конструкций и ею можно пренебречь. Ниже последовательно рассмотрены основные составляющие уравнения (5.17). Теплопотеро через стены здания. По условиям теплообмеиа теплопотери здания определяют по перепаду температур внутреннего воздуха и внутренней поверхности стены, а также по термическому сопротивлению в пограничном слое у стены. Применительно к пассив- аиро Рис.5.1 а.расчщная схсьа дин формулы (5.(а) иым системам процесс теплопередачи через стену носит ярко выражен- ный иестациоиариый характер. Подробный вывод уравнения, опреде- ляющего изменение температуры на поверхности степь!, изложен в (1]. В общем случае расчетная формула имеет вид (рис.
5.10): )~А(Г)(гви 6- ! ) 46 г о + 2(в!1+ в!2)1 (5.18) (5.19) (5.20) где В! — число Био; А( 'й ) — функция условия перехода от изображения к оригиналу; '! — усреднпщый ксвффщпынт теплоироводиосщ огрюкдепия; Ли — козффициент теплопроводностн каждого слоя, входящего в ограждения; 8 — толщина каждого составляю- и всего слоя; 8 — общая толщина ограждения; а — козффщгиент температуропроводносги; с ~ — дискретный интервал времени, на котором возмущающая функция считается "осгоянной; я и — плотность поглощенного псвархностью стены потока солнечной радиецин. В! з!и2)ц 2 и В! (соз2уц + 1 и и !(-! Е.)-!о-4 Вг В! 1 2 соз2)ц (1 — — ч -) Аг ! + В! 7' 4 (! 6 — ! ) с!6 +— й (г н о Л 2 М пп - р(-(г-6)— ся'с В! Л М- 5, ! ип2(ц В! В! и 1 2 А Ч бс(6 и 129 622 — 9 12а Кг 0,71 00 Р,/5 Р,/7 0,5 /г1 (/г3 = /г2/ з( «) КЗ 3 005 0,3 Рпч РЛ 0,0 РР5 а/ 0п и Я 0 86 (Ян Явн) 0,724 мт,оС /Вт; — =Я; Л вЂ” =0,25/0,724=0,345Вт/ моС д 8 я рвс.
5.11. Нявюцщчьгы дшт щцюделення 01. 02 в 03. "3="г/ к н йа3 005 О/ а/5 гг (5.21) Оп=08 /и (В! вВ1 ) 1 2 (/и2В В ) 1 г =я +я +я +я +я пок ж.б. п.б в.с пар.нз. + вод.нз г (5.24) (5.22) Япок О 146+ О 525 + 003+ 03 = 0677 м оС/Вт 130 131 Практически для наружных ограждений плотность поглощенного поверхностью стены потока солнечной радиации определяют по формуле ограждення потока солнечной рашгагвгн Вт/м2, Я вЂ” степень черноты поверхности. Корни /ц для каждого члена ряда определяют из уравнения В инженерной практике при проектировании пассивных систем расчет по формулам (5.18) и (5.22) может вызывать определенные трудности.
Поэтому удобнее пользоваться номограммами (рис. 5.11). Для этого формула (5.18) может быть представлена в виде Г( г г+Цт/ г г 01[тяп(/+Ц Г(-г /)1+12(тн(1+Ц 1(-фг)1+ "30л(1+Ц (525) Для каждого типа ограждающих конструкдий — стены, покрытия, перекрытия по номограммам определяют свои значения козффициенг тов: Примерз. Требуется определить коэффнцненты 01, /г2 и 13 для ограждаощнх консгрукцнй здания с пассивной системой. Внутренние температурные условия н климатические данные те же„что в примере 1. В прныере же 1 быяо установлено, что Я тР = О 644 м2РС /Вт.
о Этому эначенню соответствует однослойная керамзнтобетоннэя панель с фактурным слоем толщиной 25 ым н внутренней штукатуркой, имеющая следугощне харэктернстнкнг = 250 мм, Р 700 кг/м, Яо = 0,86 мз оС /Вт. Термическое сопротнвленне собственно 3 панели составляет Здесь Л вЂ” среднее по толщине пэнелн значенне коэффнцнента теплопроводностн.
Полонина тогзцнны панели/= ~-=-'ч"= 0,25/2 = 0,125. По номограмме определяю~ значення 01, /с2г 13г /г/ 0,56; /г2 = 0,089; /гз = 0,0035. для покрытня последнего этажа требуемое термическое сопротввленне я тр составляю 08? мзоС/Вт. Прн использовании совмещенной кровли требуемая толщнна тепловой нэоляцнн (напрнмер, пенобетона) составляет: пб " пб(яо — 11пзц) = 0,12(0,87 — 0,345) = 0,065 зз.
Таким обрезом, суммарная толщина покрытия составят О = 0,256 м. пок Термическое сопротивление собственно покрытия составит где я , я я я я жб' п.б' н.с' пар.нз' вод.нз гермнческне сопротнвлення соотвектвенно лето етонной цэнелн, утеплнтеля (пенобегона), ныравннвающего слоя, наро- н водо Сум'знруя составляющне, получюог Среднее значение коэффициента зеплопроводностн Блок Л вЂ” 0,265/0,677 0,4 Вт/(м РС). з спок По номограмме определжот значения 01 0,51; /сг = 0,09; !сз = 0,0037.
Дла пеРекРьпиЯ над подвалом тРебУемое теРмическое сопРотивление Яоп' состзвлает 1,16 м .ос /Вт. В данном случае макет быть принят пол на лагах по кирпичным столбикам на железобетонном перекрытии со шлаковым утеплителем, толщина слоя утеплителя— 100 мм. Термическое сопротивление такой конструкции л = 1,024 м2.0С/Вт. Толщина перекрытия над пожаалом Бпер" Бпол+ Бв.п.+ ут+ ж.б. (525) По номограмме 11 = 0,73; !сг= 0,00. Аккумулирование теплоты внутренними перекрытиями и перегородками. Массив внутренних ограждающих конструкций (перекрытий и перегородок), обладая достаточной теплоаккумулирующей способностью, оказывает значительное стабилизирующее воздействие на температуру внутреннего воздуха.
Для определения температуры на поверхности перегородок и перекрытия используют следующую расчетную формулу: В!ял2/н и и /пл ' ('с) вн В!(созг,и + ) "А (! В !о) с/В ~-Р(-6Т) .о., -! -Е 2 ззш!пг/и 2 Вс и В! — [созг/и (1- — у-) + — (1+ — + 4В!)) о л 7ии 2 /ив,мб (5с26) Б Б — соответственно иаицина пола, воэдулпшй проспонки пол в.п: ут ж.б утеплителя, железобетонной плиты, м.
Толщина перекрытия составит: Б п 0,37+ 0,03+ +О,!+0,035 0,202м. Среднее значение коэффициента теплопроводности Л О „ /В = 0,202/1,024 = 0,197 Вт/ м РС . Для расчета з ( 6Т ) могут быль также построены номограммы по формуле В! з!п2/и Вгф г/и + /и +!),) А( 'С ~С) ФФ л /ил «-Х и 1 зсл2,и ,2 В! л В! [созг/и (1- — у)+ (1+ — у+а!)] /ил 2 Фп Д/л (5,29) Дяя инженерных расчетов формулу (5.26) можно преобразовать как !' с+!) пер( 1 б [ Вн(си) пер(-1, с3. (5.30) Пр 04.
необходимо опрацеллзь значение 0 для кирпичнсы пе о 'т зсн — 0,135 м, д = 0,327 мг.ос/Вт. ТеРмическое сопротивление собственно перегородки соссавпявк й П вЂ” (Я н+Ян) 0,191 м С/Вт, Срелйу значение коэффициента теплопроводнсстис Л = 0,135А1,191 = 0,707 Вт/ мрС. В По формуле (5.29) !с = 0,425. Аккумулирование теплоты внутренним оборудованием. Массу внутреннего оборудования и его теплоемкость определяют либо по реальным данным о предполагаемой расстановке мебели и оборудования, либо по ориентировочным данным, полученным иа основании экспертных оценок. Температуру на поверхности элементов оборудования определяют из уравнения (5.3)) ("'!Р)об ссс с( ни~об[!об( т ) твн('С')' где Е' б — площадь поверхности контакта оборудования, мебели и т.п.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
