Введение. Способы передачи теплоты

Способы передачи теплоты

Теплообмен в помещении

Тепловой режим здания

Введение

Лекция №1

ЛЕКЦИОННАЯ ЧАСТЬ

по дисциплине

«СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА»

для специальности 270109 – «Теплогазоснабжение и вентиляция»

Инженерно-строительный факультет

Вологда

Основная литература по дисциплине:

1. Богословский, В.Н. Строительная теплофизика: учеб. пособие для студентов вузов / В.Н. Богословский. – СПб.: НП «АВОК» Северо-Запад, 2006. – 400 с.

2. Ильинский, В.М. Строительная теплофизика (ограждающие конструкции и микроклимат зданий): учеб. пособие для инж.-строит. вузов. – М.: Высш. школа, 1974. – 320 с.

3. Богословский, В.Н. Тепловой режим здания / В.Н. Богословский. – М.: Стройиздат, 1979. – 284 с.

4. Фокин, К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей здания / К.Ф. Фокин. – М.: АВОК-ПРЕСС, 2006. – 256 с.

5. Еремкин, А.И. Тепловой режим зданий: учеб. пособие для вузов / А.И. Еремкин, Т.И. Королева. – Ростов н/Д: Феникс, 2008. – 363 с.

6. Хоменко, В.П. Справочник по теплозащите зданий / В.П. Хоменко, Г.Г. Фаренюк. – К.: Будивельник, 1986. – 216 с.

7. Строительные нормы и правила: Тепловая защита зданий: СНиП 23-02-2003 / Госстрой России. – Введ. 01.10.03. – М., 2003. – 29 с.

8. Строительные нормы и правила. Строительная климатология: СНиП 23-01-99: введ. 01.01.2000. – М.: ФГУП ЦПП, 2000. – 58 с.

9. Свод правил по проектированию и строительству: Проектирование тепловой защиты зданий: СП 23-101-04: введ. 01.06.04. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. – 141 с.

10. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. – Введ. 01.03.99. – М., 1999. – 8 с.

11. ГОСТ 12.1.005-88. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. – Взамен ГОСТ 12.1.005-76; Введ. 01.01.89, переизд. 01.04.2001. – М., 2001. – 47 с.

Дополнительная литература по дисциплине:

1. Исаченко, В.П. Теплопередача: учебник для вузов / В.П. Исаченко, В.А. Осипова, А.С. Сукомел. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоиздат, 1981. – 416 с.

2. Кутателадзе, С.С. Основы теории теплообмена. - Изд. 5-е перераб. и доп. – М.: Атомиздат, 1979. – 416 с.

3. Лариков, Н.Н. Теплотехника: учебник для вузов / Н.Н. Лариков. – М.: Стройиздат, 1985. – 432 с.

4. Михеев, М.А. Основы теплопередачи: учебник для вузов / М.А. Михеев, И.М. Михеева. – М.: Энергия, 1977. – 344 с.

5. Сибикин, Ю.Д. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха / Ю.Д. Сибикин. – М.: Академия, 2004. – 304 с.

6. Строительные нормы и правила: Расчет поступления теплоты солнечной радиации: СНиП 2.04.05-91 – М.: Промстройпроект, 1991. – 34 с.

7. Теплоизоляционные материалы и конструкции: учебник для средних профессионально-технических учебных заведений / Ю.Л. Бобров, Е.Г. Овчаренко, Б.М. Шойхет [и др.]. – М.: ИНФРА-М, 2003. – 268 с.

8. Теплотехника: учебник для вузов / А.П. Баскаков, Б.В. Берг, О.К. Витт [и др.]; под ред. А.П. Баскакова. – М.: Энергоатомиздат, 1977. – 344 с.

9. Теплотехника: учебник для вузов / А.П. Баскаков, Б.В. Берг, О.К. Витт [и др.]; под ред. А.П. Баскакова. – 2-е изд. Перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 224 с.

10. Фокин, В.М. Основы технической теплофизики: монография / В.М. Фокин, Г.П. Бойков, Ю.В. Видин. – М.: «Издательство Машиностроение – 1», 2004. – 172 с.

Строительная наука состоит из большого числа разделов, затрагивающих разные отрасли знаний. Многие из этих разделов, бывшие до недавнего времени частями физики, механики, геологии и других наук, превратились в настоящее время в самостоятельные научные дисциплины. Одной из таких дисциплин является строительная теплофизика, в которой изучаются явления передачи тепла, переноса влаги, фильтрации воздуха применительно к строительству.

Для строителей важны многие вопросы, относящиеся к области строительной теплофизики. Это промерзание, пучение грунтов и их взаимодействие с инженерными сооружениями в районах сезонного промерзания грунтов и в области вечной мерзлоты; тепловлажностный режим гидротехнических сооружений, особенно в зоне переменнoгo горизонта воды и фильтрации грунтовых вод; вопросы морозостойкости материалов, сушки изделий, процессы тепло- и массообмена при твердении бетона и изготовлении строительных деталей и конструкций на заводах.

Среди всех строительных сооружений здания подвержены наиболее сложным физическим воздействиям. Процессы тепло- и массообмена в помещениях зданий и ограждающих конструкциях, связаны с действием наружных климатических условий, а также с работой систем кондиционирования микроклимата.

Строительная теплофизика как научная дисциплина начала развиваться в нашей стране сравнительно недавно (с 20-х годов). Для ее развития мнoгo сделано инженерами-строителями и строителями – теплотехниками В. Д. Мачинским, Г. А. Селиверстовым, О. Е. Власовым, К. Ф. Фокиным, С И. Муромовым, Р. Е. Бриллинтом, Б. Ф. Васильевым, В. М. Ильинским, Ф. В. Ушковым, Н. С. Ермолаевым, А. М. Шкловелом Л. А. Семеновым, С. Н. Шориным, М. И. Киссиным и др. В 50-х годах в строительной теплофизике про изошли качественные изменения в связи с исследованиями А. В. Лыкова и eгo физико-математической школы. Сложные теплофизические задачи в строительстве решаются теперь современными математическими и физическими методами с применением теории подобия, методов аналогии, счетно-решающих устройств и т. д. Строительная теплофизика рассматривает вопросы, относящиеся к области деятельности специалистов по конструкциям зданий и системам кондиционирования микроклимата. Теплотехники-строители занимаются вопросами создания микроклимата в помещении, применяя системы кондиционирования (отопления охлаждения и вентиляции) с учетом влияния наружного климата через ограждение. Строителей, специалистов по конструкциям зданий, интересует режим ограждений под действием внутренних условий и наружного климата в связи с долговечностью конструкций и их эксплуатационными свойствами.

Полносборное строительство зданий и eгo инженерного оборудования из крупноразмерных элементов с применением высокоэффективных материалов является основным направлением развития современной строительной техники.

С переходом к новому виду высотной, многоэтажной застройки создаются и совершенствуются конструкции элементов сборных зданий, используются новые теплоизоляционные, облицовочные и конструктивные материалы с разнообразными физическими свойствами.

В настоящее время в полносборном строительстве наряду с большими успехами имеется ряд недостатков, которые связаны с малой изученностью, а в ряде случаев и с недооценкой вопросов строительной теплофизики.

В мире происходит гигантское потребление энергии, которое постоянно возрастает. Ежедневно сжигается то, что Земля накапливала тысячу лет. По оценкам международных организаций, потребление энергоресурсов к концу ХХ в. возрастет в 2,5 раза по сравнению с 1975 г. и составит 18 - 21 млрд. т условного топлива (тут). При этом будет потребляться 80% органического топлива (уголь 30%, нефть 32% и газ 18%), запасы котopoгo ограничены, 7%

гидроэнергии и 13% атомной энергии. Поглощает 1/8 всех капиталовложений в промышленность и строительство и значительную часть всех материальных и трудовых ресурсов. Отмечается постоянное повышение стоимости топлива, возрастает дальность eгo транспортировки.

Расход топлива на теплоснабжение зданий составляет 40% вceгo добываемого топлива. При этом на жилые и общественные здания расходуется 26% (в городах 18 %, сельской местности 8 %), на промышленные здания 14 %. Удельная тепло потребность в строительстве, к сожалению, не сокращается. В современных зданиях потребность в тепле больше, чем в зданиях 50-60-x годов строительства.

В результате основной энергетической задачей в области строительства является проектирование зданий и сооружений с эффективным использованием энергии, модернизация существующего фонда зданий в целях экономии энергии.

Рассмотренные вопросы должны дать будущему инженеру-строителю знания в области строительной теплофизики, которые позволят ему решать важные для страны задачи эффективного и экономичного расходования топливно-энергетических ресурсов в области строительства.

Дата добавления: 2014-01-05