W22. Методы расчетов температурных волн в однородных ограждениях зданий

Автор – В. В. Савенко.  Дата публикации – 19.03.2019.

Суточные колебания температуры атмосферного воздуха достигают значительных величин в летний и зимний периоды и могут оказывать влияние на теплозащитные показатели ограждений зданий. Для определения таких показателей, установленных в нормах, требуется проводить расчеты параметров температурных волн в ограждениях. В данном случае рассматриваются методы таких расчетов применительно к однородным (однослойным) ограждениям.

Имеются аналитические решения по температурным волнам для тел простой формы [5], в частности, для неограниченных пластин. Стены зданий во многих случаях можно считать неограниченными пластинами, но имеющиеся решения не подходят для стен зданий по граничным условиям.

По этой же причине не помогает в решении задачи использование принципа наложения (суперпозиции) температурных полей для ограждений зданий. Применение при этом аналитического решения по температурным волнам для полуограниченного тела, как предлагается в [6], представляется необоснованным.

Решение рассматриваемой задачи предложено также в теории теплоустойчивости. Рассмотрены основные положения теории, полученные конечные зависимости и их вывод. Анализ основных положений теории показывает следующее:

1) полученные уравнения не являются решением диффуравнения теплопроводности, так как не дают зависимости температуры от координат и времени. Вместо этого получены формулы, по которым предлагают определять кратность уменьшения амплитуды колебаний в ограждении. Указана причина, по которой нужное решение не получено;

2) предлагаемые зависимости можно использовать, если задана входящая в них некая величина, относящаяся к внутренней поверхности ограждения. Эту величину определяют из условия, по которому нет обоснования и пояснений;

3) конечные зависимости в виде комплексных функций непригодны для практических расчетов без преобразований. Вместо таких преобразований зависимости упрощены и в виде приблизительного инженерного метода расчетов предложены для практического применения. Оценки возможных погрешностей расчетов из-за упрощений отсутствуют.

Рассмотрена также задача по определению изменения температуры воздуха внутри помещения при гармонических колебаниях температуры наружного воздуха [11]. Анализ решения этой задачи показывает, что на основе применяемых уравнений поставленная задача не может быть решена. Нет решения и более простой задачи по температурным волнам в ограждении Вместо решения имеются только формулы для определения показателя затухания, как и в теории теплоустойчивости. Использование комплексных функций и таких же показателей, как в теории теплоустойчивости, вдвойне обязывало сравнить зависимости из теории с предлагаемыми, но такое сравнение отсутствует.

Использование численных методов решения диффуравнения теплопроводности позволяет учитывать многие влияющие факторы и добиваться приемлемых по точности результатов. Но при этом во многих случаях возникают проблемы с оценкой степени достоверности расчетных данных.

……………………..Полный текст

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *