Теплоустойчивость ограждений при колебаниях температуры наружного воздуха

При резком понижении t_н изменяется величина теплового потока и температура внутри ограждения. Будут происходить также колебания на внутренней поверхности ограждения.

Изменение температуры наружного воздуха происходит по закону косинусоиды:

z – период колебания наружной температуры;

z₁ – время в часах (любой момент).

Колебания температуры наружного воздуха вызывают колебания температуры внутри ограждения. В ограждении возникает температурная волна, которая достигает внутренней поверхности ограждения. Колебания температуры на внутренней поверхности ограждения также происходит по закону косинусоиды.

Амплитуда колебания температуры в ограждении постепенно уменьшается, т.е. температурная волна затухает. Отношение амплитуды колебания температуры наружного воздуха к амплитуде колебания температуры внутренней поверхности ограждения называется показателем сквозного затухания температуры – ν _скв.

. (2.84)

Амплитуда колебания температуры наружного воздуха обычно известна из климатических данных.

. (2.85)

Следовательно, ,

где – сквозное запаздывание температуры на внутренней поверхности ограждения по отношению к колебанию температуры наружного воздуха.

Затухание температурной волны происходит при переходе от наружного воздуха к наружной поверхности ограждения и последовательно во всех слоях ограждения:

, (2.86)

,

где – показатель затухания волны при переходе от наружного воздуха к наружной поверхности ограждения,

– то же, в последнем слое ограждения, граничащая с внутренним воздухом.

, . (2.87)

где – коэффициент теплоусвоения наружной поверхности ограждения,

– показатель затухания волны в воздушной прослойке.

. (2.88)

где – коэффициент теплоусвоения поверхности слоя после воздушной прослойки,

– показатели затухания волны в слоях,

– то же, в последнем слое, граничащем с внутренним воздухом.

Для инженерных расчетов пользуются зависимостью:

а) если Д  1, 5, то

, (2.88)

где – коэффициент, учитывающий чередование слоев с разными теплофизическими свойствами.

.

Для однослойной конструкции =1,

При отсутствии воздушной прослойки =1.

– коэффициенты теплоусвоения теплозащитного и наружного конструктивного или отделочного слоев. Нумерация принята со стороны температуры наружного воздуха.

– коэффициент, учитывающий влияние воздушной прослойки.

б) Если Д  1, 5, то .

. (2.89)

Запаздывание колебаний температуры на внутренней поверхности стены может быть также вычислено по формуле, удобной для инженерных расчетов:

При z = 24 час. .

Пользуясь этими формулами, можно определить минимальную температуру на внутренней поверхности стены и установить время, когда наступит максимальное понижение температуры.

. (2.90)

, ,

где – минимальная температура на поверхности стены.

Полученную температуру на внутренней поверхности стены необходимо сравнивать с рекомендуемыми значениями и температурой «точки росы».