ВВЕДЕНИЕ. Физика среды и ограждающих конструкций

Физика среды и ограждающих конструкций

Учебное пособие

УДК 69: 53: 721.01

Физика среды и ограждающих конструкций: Учебное пособие / Ю.С. Вытчиков, Ю.Н. Зотов, М.Е. Сапарев; Самарский гос. арх. - строит. ун-т. – Самара, 2016. – 140 с.

Рассмотрены вопросы создания комфортных условий пребывания человека отапливаемых помещениях зданий и сооружений, а также процессы передачи тепла, влаги и воздуха через строительные ограждающие конструкции. Подробно рассмотрены теплофизический расчет наружной стены, расчет звукоизоляции перегородки и расчет естественного освещения административного здания. Представлены индивидуальные задания для самостоятельной работы студентов, а также вопросы для самоконтроля.

Учебное пособие предназначено для освоения дисциплины «Физика среды и ограждающих конструкций» студентами специальности 08.03.01 направления «Строительство» профиля подготовки «Промышленное и гражданское строительство».

Рецензенты:

Репекто В.В., кандидат технических наук, директор ООО НТПЦ «ИМТОС»

Зеленцов Д. В., кандидат технических наук, доцент кафедры ТГВ СГАСУ

Содержание

Введение...........................................................................................................................

1 Микроклимат помещений...........................................................................................

1.1.... Факторы, формирующие микроклимат............................................................

1.2.... Тепловой комфорт в помещении......................................................................

1.3.... Теплообмен между телом человека и окружающей средой...........................

1.4.... Нормирование параметров внутреннего воздуха...........................................

Контрольные вопросы.................................................................................................

2 Тепловая защита зданий...............................................................................................

2.1.... Тепловой режим здания.....................................................................................

2.2.... Теплообмен на поверхностях ограждений.......................................................

2.3.... Расчетные внутренние условия комфорта в помещении...............................

2.4.... Стационарная теплопроводность ограждающих конструкций.....................

2.5.... Стационарная теплопередача через ограждающие
конструкции........................................................................................................

2.6.... Теплоустойчивость ограждений при колебаниях температуры внутреннего воздуха

2.7.... Теплоустойчивость ограждений при колебаниях температуры наружного воздуха

2.8.... Теплозащитные свойства ограждающих конструкций..................................

2.9.... Теплоустойчивость помещений........................................................................

2.10.. Строительные ограждающие конструкции энергоэффективных зданий....

Контрольные вопросы.................................................................................................

3 Влажностный режим и воздухопроницаемость строительных ограждающих конструкций

3.1 Влажностный режим строительных ограждающих
конструкций.......................................................................................................

3.2.... Проверка внутренней поверхности наружных ограждений на возможность конденсации влаги.....................................................................................................................

3.3.... Экспериментальный метод определения коэффициента
паропроницаемости строительных и теплоизоляционных материалов......

3.4.... Метод безразмерных характеристик и его применение к
расчету влажностного режима многослойных ограждающих конструкций

3.5.... Приближенный аналитический метод определения
положения плоскости возможной конденсации.............................................

3.6.... Воздухопроницаемость строительных материалов и ограждающих конструкций

3.7.... Задание на выполнение теплофизического расчета
наружных стен....................................................................................................

3.8.... Пример теплофизического расчета наружной стены.....................................

Контрольные вопросы.................................................................................................

4 Звукоизоляция ограждающих конструкций зданий.................................................

4.1 Звук. Основные понятия......................................................................................

4.2 Физические основы процесса передачи звука через
ограждающие конструкции...............................................................................

4.3 Общие сведения о нормировании, методике расчета и проектировании изоляции помещений от внешнего шума....................................................................................................

4.4 Задание на расчет звукоизоляции ограждающих конструкций......................

Контрольные вопросы.................................................................................................

5 Основы строительной светотехники..........................................................................

5.1 Основные понятия светотехники........................................................................

5.2 Основные законы естественного освещения.....................................................

5.3 Задание на выполнение расчета естественного освещения.............................

Контрольные вопросы.................................................................................................

Заключение...................................................................................................................

Библиографический список............................................................................................

Приложение А. Максимальные и средние значения
суммарной солнечной радиации (прямая и рассеянная) при ясном
небе в июле...................................................................................................................

Приложение Б. Максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле...............................................................................................................................

Приложение В. Карта зон влажности.............................................................................

Приложение Г. Условия эксплуатации ограждающих конструкций
в зависимости от влажностного режима помещений и зон
влажности......................................................................................................................

Приложение Д. Теплофизические характеристики материалов..................................

Приложение Е. Графическое определение температуры и упругости
водяного пара в ограждении.......................................................................................

Приложение Ж. Температуры точки росы τ р, º С, для различных
значений температуры tв и относительной влажности φ в, %,
воздуха в помещении...................................................................................................

Приложение И. Значения парциального давления насыщенного
водяного пара................................................................................................................

Приложение К. Данные по строительной климатологии городов РФ.......................

Приложение Л. Коэффициент поглощения солнечной радиации
материалом наружной поверхности ограждающей конструкции..........................

Приложение М. Требуемое приведенное сопротивление
теплопередаче ограждающих конструкций здания..................................................

Приложение Н. Методика расчета на накопление влаги в
строительных ограждающих конструкциях..............................................................

Приложение П. Пример расчета естественного освещения
помещений....................................................................................................................

Приложение Р. Графики для расчета геометрического КЕО.......................................

Приложение С. Нормативные требования к звукоизоляции
ограждающих конструкций........................................................................................

Приложение Т. Звукоизоляционные характеристики
многослойных перегородок........................................................................................

Приложение У. Сопротивление воздухопроницанию материалов конструкции.....

Приложение Ф. Гигиенические показатели ощущения человеком
условий среди жилых помещений в условных единицах.......................................

Приложение Х. Количество теплоты, влаги и диоксида углерода, выделяемых человеком

ВВЕДЕНИЕ

Проектирование строительных ограждающих конструкций зданий и сооружений невозможно без детального изучения физики внутренней среды в помещениях и физических процессов, протекающих в ограждающих конструкциях.

В настоящее время в связи с реализацией программы энергосбережения в строительстве к ограждающим конструкциям предъявляются повышенные требования к их теплозащитным характеристикам, что существенным образом повлияло на их конструктивные решения. Существенные изменения произошли в конструкциях наружных стен, светопрозрачных ограждающих конструкциях, покрытий и перекрытий.

Повышенная герметизация ограждающих конструкций во многих многоэтажных жилых зданиях отрицательно сказалась на микроклимате помещений. Поэтому при проектировании энергоэффективных зданий необходимо предусматривать организованный приток наружного воздуха.

Комфорт помещений определяется самочувствием человека. К факторам, влияющим на комфорт помещений, относятся:

- тепловой режим;

- влажностный режим;

- воздушный режим;

- шумовой режим;

- световой режим;

- инсоляция.

Выбор вида ограждающих конструкций существенно влияет на энергоэффективность здания и его долговечность.

Срок эксплуатации теплозащитной системы до первого капитального ремонта является важнейшей характеристикой проектируемого здания. Он зависит от способа теплозащиты зданий и применяемых теплоизоляционных материалов.

Изучение дисциплины «Физика среды и ограждающих конструкций» студентами, обучающимися по направлению «Строительство» (профилю «Промышленное и гражданское строительство») позволяет приобрести навыки в проектировании и расчете ограждающих конструкций энергоэффективных зданий, обеспечивающих комфортное проживание в зданиях различного назначения.