Строительная теплофизика - Кафедра

Алтайский государственный технический университет им. И.И.Ползунова
Памятка для студентов групп ТГВ 21-22 по изучению дисциплины
«Строительная теплофизика» 7 семестр
Составил Рязанов А.В.
Утверждаю
Зав. кафедрой ТГВ Логвиненко В.В.
«___»_____________2005 г
1 Содержание дисциплины
1.1Лекции
В 7 семестре начинается изучение дисциплины «Строительная теплофизика». Будут
рассмотрены следующие темы.
Модуль 1.
ТЕМА 1. Введение в предмет строительной теплофизики.
Положение и роль теплофизики в строительной науке. Значение дисциплины
как информационной базы о комфорте зданий, необходимой для проектирования и
эксплуатации техники отопления и вентиляции, а также пассивных средств
формирования комфорта.
Явления тепло-, воздухо- и влагообмена и их взаимосвязь. Синдром "больного
здания". Реакция человека на качество воздуха.
Система кондиционирования микроклимата здания.
История и перспективные направления развития строительной теплофизики.
Энергетическая программа и роль в ее выполнении строительной энергетики.
Эффективное использование энергии в здании, использование нетрадиционных
источников энергии.
Строительные нормы и правила (СНиП) и другие нормативные документы.
Модуль 2.
ТЕМА 2. Теплообмен в здании.
Теплообмен в помещении.
Общая картина лучистого, конвективного и
струйного теплообмена. Виды теплообмена и элементы помещения, участвующие в нем.
Особенности лучистого теплообмена и излучение поверхностей в помещении.
Радиационная температура помещения.
Конвективный теплообмен в помещении. Свободная, вынужденная и
смешанная конвекции.
Естественный конвективный теплообмен на поверхностях с учетом общей
подвижности воздуха в помещении.
Уравнения теплового баланса помещения.
Теплообмен человека в помещении. Показатели и модели теплового комфорта.
Условия комфортности тепловой обстановки в помещении. Температура помещения.
Степень дискомфортности. Оптимальные и допустимые условия в помещении. Расчет
поверхности нагрева или охлаждения в помещении. Графический метод расчета.
Стационарная теплопередача через охлаждение. Одномерное и двухмерное
температурное поле. Нестационарная теплопередача через ограждение.
Теплопередача наружного угла, стыка ограждения, ограждения с проемом.
Теплоустойчивость ограждения. Инженерный метод расчета теплоустойчивости
ограждения.
Теплоустойчивость помещения. Процесс общего теплообмена и поглощения
тепла в помещении. Показатели теплоусвоения, теплопоглощения и теплообмена в
помещении. Уравнения теплоустойчивости помещения.
Изменение температуры воздуха, поверхностей и помещения. Среднее за
период тепловое состояние помещения.
Модуль 3.
ТЕМА 3. Воздушный режим здания.
Воздухопроницаемость конструкций здания и элементов вентиляционных
систем. Характеристика и уравнение процесса. Воздушный режим здания.
Гравитационное и ветровое давление. Расчетная разность давлений. Система уравнений
воздушного режима здания.
Источники загрязнения воздуха в гражданских зданиях. Мониторинг.
Диагностика. Пути повышения качества воздуха. Влияние контаминантов на здоровье и
ощущения человека. Воздушный баланс помещения. Учет воздушного режима здания
при расчете отопления и вентиляции.
Дополнительные затраты тепла. Дискомфортность при инфильтрации. Учет
воздушного режима при выборе основных схем, элементов и при расчете систем
отопления и вентиляции.
Модуль 4.
ТЕМА 4. Влажностный режим здания.
Влага воздуха помещения. Источники и стоки влаги в помещении. Влияние
влаги на качество воздуха и организм человека. Влажностный баланс ограждения.
Внешние влажностные воздействия на здания. Термодинамика влажного материала.
Гидро- и гидротермическое равновесное состояния влаги в материалах.
Влагосодержание материала, упругость водяных паров, потенциал влажности.
Влагоемкость материала. Шкала потенциала влажности. Влагопроводимость,
паропроницаемость, термовлагопроводимость. Влагообмен на поверхности ограждения.
Стационарное распределение потенциала влажности и влагосодержания
материала в многослойных конструкциях. Сопротивление влагопередаче. Конденсация
на поверхности и в толще ограждения. Взаимное влияние тепло- и влагопередачи через
ограждение.
Влажностный режим отдельных видов ограждений.
Модуль 5.
ТЕМА 5. Тепловой режим здания.
Климатологическое обеспечение проектирования СКМ. Модели климата.
Обеспеченность расчетных внутренних условий. Коэффициент обеспеченности.
Зимний режим помещения. Характеристики наружного климата. Защитные
свойства наружных ограждений. Минимально допустимое, оптимальное по техникоэкономическим показателям и расчетное сопротивления теплопередаче.
Воздухо- и влагозащитные свойства ограждений. Определение наибольших и
расчетных теплопотерь. Тепловой баланс помещения. Расчет составляющих теплового
баланса. Обогрев помещения. Охлаждение помещения при отключении отопления.
Тепловая характеристика здания.
Летний режим помещения. Характеристики наружного климата. Солнечная
радиация, температура и энтальпия наружного воздуха. Теплозащита ограждений.
Теплопоступления через наружные ограждения. Проникание солнечной радиации через
окно. Естественный и регулируемый тепловой режим помещения.
Модуль 6.
ТЕМА 6. Здание с пассивной системой
кондиционирования микроклимата.
Способы эффективного использования и экономии энергии. Использование
солнечной радиации. Регенерация и рекуперация теплопотерь.
Основы проектирования современных зданий с эффективным использованием
энергии. Пассивные (градостроительные объемно-планировочные и конструктивные)
меры. Использование солнечных и других возобновляемых видов энергии. "Солнечный
дом" схемные решения, здания с регулируемыми защитными свойствами.
1.2 Лабораторные работы
№1. Строительные нормы и правила (СНиП), нормативные документы.
Теплотехнические свойства строительных материалов.
№2. Теплотехнический расчет наружных ограждений: наружные стены, чердачное
перекрытие, перекрытие над неотапливаемым подвалом.
№3. Влажностный режим и воздухопроницаемость наружного ограждения.
№4. Расчет поверхности нагрева (охлаждения) помещения. Лучисто-конвективный
теплообмен и комфортность условий в помещении.
№5. Расчет охлаждения ограждения при выключении системы отопления.
№6. Расчет теплового и воздушного баланса помещения.
Примечания.
1.
2.
3.
Защита отчета по лабораторной работе после срока без уважительной
причины оценивается на 10% ниже. Максимальная оценка 90 баллов.
Вопросы на экзамен по конспектам лекций 7 семестра.
«Автоматы» выставляются студентам, не имеющим пропусков и
задолженностей, с рейтингом выше 75 баллов при наличии полного
конспекта лекций.
1.3 Расчетное задание
4. Шкала оценок и правила вычисления рейтинга
Теплотехнический расчет наружных ограждений зданий.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
В АлтГТУ принята 100-балльная шкала оценок. Именно эти оценки
2 Литература и учебно-методические материалы.
Основная литература
Богословский В.Н. Строительная теплофизика: Учебник для вузов. — М.:
Высшая школа, 1982. — 415 с.
Ильинский В.М. Строительная теплофизика: Ограждающие конструкции и
микроклимат зданий. — М.: Высшая школа, 1974. — 354 с.
Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. — 4-е
изд; перераб. и доп. — М.: Стройиздат, 1973. — 287 с. /ил.
Толубинский В.И. Теплофизика и теплотехника. — Киев: «Наука и
техника» 1969.
Дополнительная литература
Франгер В.О. Тепловой комфорт . — Мак ГРОУ Хил, 1970.
Банхиди Л. Тепловой микроклимат помещений. —.: Стройиздат, 1981. —
247 с.
Ушаков Ф.В. Теплопередача ограждающих конструкций при фильтрации
воздуха. — М.: Стройиздат, 1969. — 144 с.
Ушаков Ф.В. Теплотехнические свойства крупнопанельных зданий и расчёт
стыков. — М.: Стройиздат, 1967. — 238 с.
3 Гафик контроля
Контрольное
испытание
Защита лабораторной
1
работы №1
Защита лабораторной
2
работы №2
Защита лабораторной
3
работы №3
Защита лабораторной
4
работы №4
Защита лабораторной
5, 6
работы №5, №6
Расчетное задание
Экзамен
Модуль
Время
проведения
Вес в итоговом
рейтинге
3 неделя
0,054
7 неделя
0,054
11 неделя
0,054
13 неделя
0,054
17 неделя
0,108
17 неделя
Сессия
0,326
0,350
Примечание
5 контрольных
вопросов
5 контрольных
вопросов
5 контрольных
вопросов
5 контрольных
вопросов
10 контрольных
вопросов
2 вопроса
учитываются при подсчете рейтингов, назначении стипендии и в других случаях.
Традиционная шкала будет использоваться только в зачетных книжках. Соответствие
оценок устанавливается следующим образом: 75 баллов и выше – «отлично», 50-74 балла
–
«хорошо»,
25-49
баллов
–
«удовлетворительно»,
менее
25
баллов
–
«неудовлетворительно».
Успеваемость студента оценивается с помощью текущего рейтинга (во время
аттестации и по результатам сессии) по формуле:
Ripi
Rт = ---------,
pi
Где Ri – оценка за i-е контрольное испытание, pi – вес этого контрольного испытания.
Деканат, учитывая рейтинги студента по каждой дисциплине, вычисляет комплексные
рейтинги, вывешивает рейтинг-листы специальности, курса, факультета.