ПРИЛОЖЕНИЕ 10

Рис. 1. Изолинии сорбционного влагосодержания керамзитобетона g 0 =1200 кг/м 3 , содержащего хлорид натрия, при изменении относительной влажности воздуха j в , %, и массового солесодержания С , %

Рис. 2. Изолинии сорбционного влагосодержания керамзитобетона g 0 =1200 кг/м 3 , содержащего хлорид калия при изменении относительной влажности воздуха j в , %, и массового солесодержания С , %

Рис. 3. Изолинии сорбционного влагосодержания керамзитобетона g 0 =1200 кг/м 3 , содержащего хлорид магния, при изменении относительной влажности воздуха, j в , %, и массового солесодержания С , %

Рис. 4. Изолинии сорбционного влагосодержания керамзитобетона g 0 =1200 кг/м 3 при изменении относительной влажности воздуха j в , %, и массового солесодержания С , %, в стенах флотофабрик (NaC l - 60%, KCl - 30%, MgC l 2 - 10%)

Рис. 5. Изолинии сорбционного влагосодержания керамзитобетона g 0 =1200 кг/м 3 при изменении относительной влажности воздуха j в , %, и массового солесодержания С , %, в стенах цехов дробления руды (NaC l - 50%; KC l - 30%, MgCl 2 - 20%)

Рис. 6. Изолинии сорбционного влагосодержания керамзитобетона g 0 =1200 кг/м 3 при изменении относительной влажности воздуха j в , %, и массового солесодержания С , %, в стенах цехов сушки (NaC l - 30%; KCl - 60%; MgCl 2 - 10%)

1. Программа KLIMAT разработана на базе общих принципов расчета долговечности наружных стен, изложенных в разд. 7 . Она позволяет, основываясь на метеорологических данных о климате района строительства, определить долговечность однослойных наружных ограждающих конструкций.

2. Расчет долговечности по программе KLIMAT осуществляется в три этапа:

на первом строится математическая модель хода среднесуточных температур наружного воздуха, для этого используется разложение функции реального хода среднесуточных температур в тригонометрические ряды Фурье;

на втором этапе рассчитывается температура в стеновом ограждении от каждой из отдельных составляющих построенной математической модели, при этом используются известные решения задач об изменении температуры в стенке при изменении температуры воздуха со стороны наружной поверхности стены по квазистационарному и гармоническому законам;

на третьем этапе проводится расчет параметров, необходимых для определения долговечности ограждения по комплексному методу, изложенному в разд. 7 .

3. Описанный расчет осуществляется по климатическим данным за один год, на котором выделяются два расчетных (активных) периода; зимне-весенний и летне-осенний, характеризующиеся максимальным для данного года числом переходов через ноль градусов температуры наружного воздуха.

Расчет долговечности для одного ограждения по программе KLIМАТ осуществляется по данным о среднесуточных температурах наружного воздуха для каждого года из последних пяти лет из метеорологических ежегодников.

Значения долговечности определяются для последовательного ряда слоев стенового ограждения, на который оно разбивается. За окончательное значение долговечности ограждения принимается среднее значение долговечности его наименее долговечного слоя. В каждом выбранном слое стены значение долговечности вычисляется как среднее из соответствующих значений по каждому году из пяти выбранных лет.

Программа написана на языке Фортран-4 для ЭВМ серии ЕС. Объем машинной памяти, необходимый для ее реализации, 26 Кбайт. *

___________

* Программа KLIMAT сдана в МОФАП при ЦНИИПроект, шифр Ч-47Н.

Исходные данные для расчета долговечности наружной стены по программе KLIMAT

4. Ввод данных о материале и геометрических размерах наружной стены осуществляется оператором READ на строке 10 в формате F 12.6, посредством которого происходит считывание с перфокарт значений следующих величин: a н , a в , l м , d , t в , а м , С м , g м , b 0 , b 1 , b 2 , b 3 .

Значения a в , a н приведены в табл. [4*] и [6*].

Значение l м принимается соответствующим среднему для всей стены массовому отношению влаги в материале в эксплуатационных условиях w cp = KC , где К =0,71 для материалов, у которых величина С определяется по формуле (1 ).

Рис. 1. Расчетная эпюра распределения влажности по толщине наружной стены

Для материалов, у которых вид расчетной эпюры распределения влажности определен по данным натурных обследовании (см. табл . 1 ), w cp =0,16 a +0,83 C -0,22 d d . Для определения l м используются экспериментальные данные о зависимости l м от w . При их отсутствии производится линейная интерполяция на случай w = w ср данных приложения [3*], относящихся к условиям эксплуатации Б.

Расчетная эпюра распределения влажности по толщине наружной стены приведена на рис. 1 . Параметры этой эпюры, характерные для наружных однослойных стен зданий, строящихся в северной строительно-климатической зоне, по данным их натурных обследований для трех материалов приведены в табл. 1 .

Анализ большого числа данных натурных обследований наружных стен показал, что для однослойных стен без облицовки или с наружными защитными слоями, имеющими обычную паропроницаемость, значение массовых отношений влаги в толще ограждения близки на летне-осеннем и зимне-весеннем периодах, поэтому их можно принимать одинаковыми и равными w ср . Для материалов, не указанных в табл. 1 , при отсутствии данных натурных обследований при расчете долговечности наружных стен можно принимать

С = w + D w cp , (1)

где w - расчетное массовое отношение влаги в материале в эксплуатационных условиях, принимаемое по прил. [3*]; D w cp - его предельно допустимое приращение, принимаемое по табл. [14*] а =0,6 С ; b =1,2 а / b ; d = c / b .

Таблица 1

Значения коэффициентов расчетной эпюры распределения влажности по толщине однослойных наружных стен из некоторых материалов

Толщина ограждения d задается в метрах. Значение t в , ° С, принимается по ГОСТ 12.1.005-88 и нормам проектирования зданий, для жилых зданий t в=18°С.

Температуропроводность а м для материалов во влажном состоянии определяется по формуле

, (2)

где С ж - 4,19 кДж/(кг·°С) удельная теплоемкость воды; С 0 - тоже для материала стены в сухом состоянии (принимается по прил. [3*]); g 0 - плотность материала в сухом состоянии (указана там же).

Объемная теплоемкость С м g м и плотность g м материала во влажном состоянии определяются по формулам:

С м g м = С 0 g 0 + С ж ( w ср g 0 ); (3)

g м = g 0 (1+ w ср ). (4)

Марка материала по морозостойкости принимается по результатам стандартных испытаний на морозостойкость.

Коэффициенты регрессии, используемые в программе, b 0 , b 1 , b 2 , b 3 принимаются по табл. 2 .

Таблица 2

Значении коэффициентов регрессии для определения фазового состава влаги в порах материалов

где N - соответствует числу суток в выбранном интервале времени на изучаемом активном периоде года. Непременным условием реализации программы является задание числа N четным; D 1 - разность между среднесуточными температурами наружного воздуха первых и последних суток на данном активном периоде года TN и D 1 - определяются по метеорологическим данным о среднесуточных температурах наружного воздуха в районе строительства; TN - среднесуточная температура наружного воздуха в первые сутки на выбранном интервале времени для каждого активного периода года; A c - амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха средняя для всего активного периода года. Значение А с может быть взято по метеорологическим ежегодникам, непосредственно по данным ближайшей к пункту строительства метеостанции или определено с учетом данных СНиП 2.01.01-82 .

w p и w н берутся из табл. 18 и 19 разд. 7 ; a, b, d - принимаются из табл. 1 .

5. Ввод значения IKLMN в формате 18, соответствующего числу активных периодов года (строка 18), осуществляется оператором READ на протяжении одного года обычно наблюдается два периода (IKLMN=2).

6. Ввод климатических данных и данных о влажностном состоянии материала ограждения осуществляется в формате F6.1 на строке 23. Ввод производится один раз для каждого активного периода года, в результате чего осуществляется считывание с перфокарт значений величин N , D 1, TN, A c , w p , w н , а , b , d .

Таблица 3

Исходные данные к расчету по программе

Величина	Идентификатор	Числовое значение по периодам
		летне-осенний		зимне-весенний
a м , Вт/(м 2 ·°С)	AL 2	23		23
a в , Вт/(м 2 ·°С)	AL 1	8,7		8,7
l м , Вт/(м·°С)	LA	0,47		0,47
d , м	НЗ	0,35		0,35
t в ,°С	ТВ	18		18
а м , м 2 /ч	АО	0,00124		0,00124
С м , кДж/(кг· ° С)	СИ	1,087		1,087
g м , кг/м 3	ОМ	1253		1253
, цикл	ОМ	50		50
b 0 ·10 2 , кг/кг	В1	4,063		4,063
b 1	В11	0,219		0,219
b 2 ,°C	В12	-3,875		-3,875
b 3 , (кг/кг)°С	В 13	-0,304		-0,301
IKLMN	IKLMN	2		2
N , сут	N	10		10
D 1, °С	D 1	-16,5		14,2
t н , °С	TN	6,5		-4,2
А сут , ° С	AMP	3,3		3
w р , %	WR	2,2		2,2
w н , %	WN	33		33
а , %	А6	6,3		6,3
b , %/м	В6	54		54
d , %/м	В7	-42		-42
Массив значений среднесуточных температур наружного воздуха, ° С	Y =( I ) I =1, ..., 10		6,5 -6,5 -25 3,1 1 -2,1 -1 2,2 1 -10	-4.2 5,1 1,2 -21,1 1 1 1,5 -6,5 -1,1 10

Таблица 4

7. Ввод хода среднесуточных температур осуществляется в формате F8.1 (строка 27). Необходимо задавать среднесуточные температуры в виде одномерного массива с числом значении N , которое выбирается таким образом, чтобы в активный период года попали все случаи переходов через 0°С на данном летне-осеннем и зимне-весеннем периоде.

8 Образец результатов расчета приводится в примере.

Пример. Стеновое ограждение жилого здания толщиной 0,35 м из шунгизитогазобетона g м =1253 кг/м 3 , l м =0,47 Вт/(м·°С), марка по морозостойкости F50, эксплуатируется в климатических условиях г. Архангельска. Распределение влажности по толщине стенового ограждения известно: а = 6,3 %, b = 54 %/м, d = -42 %/м.

Необходимо определить долговечность стенового ограждения.

Примечание . Для сокращения объема вычислений и времени счета в иллюстративном примере взят в качестве расчетного непродолжительный интервал времени, равный для каждого из двух активных периодов года 10 сут ( N =10).

За окончательное значение срока службы стенового ограждения принимается соответствующее значение для наименее долговечного слоя. Таким образом, срок службы стенового ограждения q = 70 лет.

Программы предназначены для вычислений на микрокалькуляторах типа «Электроника» БЗ-34, МК-54, МК-56, МК-61 и МК-52. Каждая программа содержит описание назначения программы, ее алгоритм текст самой программы, порядок ввода численных значений и контрольный текст. В памяти микрокалькулятора не могут быть размещены все программы, поэтому они объединены по группам. С каждой программой группы можно работать самостоятельно, однако для удобства работы рекомендуется вводить все программы группы. Если в процессе работы необходимо перейти от одной группы программ к другой, то необходимо каждую группу программ вводить заново с клавиатуры.

В микрокалькуляторе МК-52 возможно записать часть групп программ в постоянное запоминающее устройство и вызывать их по мере надобности без ручного набора.

Краткие методические указания

1. Для ввода программ каждой группы необходимо выполнить на микрокалькуляторе следующую последовательность операций (нажатий клавиш) F ПРГ. Если программа начинается не с адреса 00, то перед указанной последовательностью выполняют операции БП <адрес>. По завершении набора программ выполняют последовательность операции FABT.

При вводе каждого шага программы набирается только первая часть после точки (см. табл. 4 ). Левая часть до точки высвечивается автоматически в двух правых разрядах экрана.

2. Запуск программы па счет осуществляется последовательностью В/О С/П в случае, если программа начинается с адреса 00, и последовательностью БП<aдpec>C/П в других случаях.

3. До начала счета согласно инструкции к программе в отдельные регистровые ячейки памяти необходимо ввести численные значения. Порядок ввода следующий: <численное значение>П<адрес ячейки>. Адрес ячейки может быть от 0 до 9 и А, В, С, Д, знак числа вводится в конце набора. Дробная часть от целой отделяется запятой. Например, число -148,12 вводится нажатием клавишей в последовательности 1 4 8, 12 /-/.

При вводе числа с порядком вначале вводится мантисса числа и знак числа, затем ВП, и, наконец, вводится порядок и знак порядка. Например, число -148,12·10 -15 вводится нажатием клавиш 1 4 8,12 /-/ ВП 15 /-/. При ошибке набора числа нажмите клавишу С х , и повторите набор. Проверить набранное значение можно последовательностью ИП<адрес ячейки>.

4. Ввод исходных данных в процессе счета выполняется в строго перечисленной инструкцией последовательностью. Причем, после набора числа в зависимости от указаний инструкции необходимо выполнить операцию С/П или ­ .

5. Результаты расчета получают согласно инструкции либо на экране, либо и регистровых ячейках памяти. Вызов результатов из ячеек памяти см. в п. 3 .

Программы расчета разд. 2 "Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций"

6. Первая группа программ расчета по формулам [1], [2], [3], [4], [5], [6], [7].

Распределение регистровой памяти:

ПО - R о , П1 - D , П2 - a н , П3 - счетчик слоев, П4 - a в , П5 - R 0 тр , П7 - R к , П8 - R а , ПА - R б . Условные обозначения те же, что приняты в СНиПе.

Распределение программной памяти и назначение программ приведены в табл. 1 . До начала расчета исходные данные a н и a в вводятся в регистры П2 и П4. Остальные данные вводятся в процессе счета согласно инструкций, помещенных в табл. 2 . Текстовые примеры приведены в табл. 3 , тексты программ - в табл.4.

Таблица 1

Назначение программ первой группы

Таблица 2

Инструкция по выполнению счета по программам первой группы

Таблица 3

Тестовые примеры программ первой группы

Таблица 4

Тексты программ первой группы

Таблица 5

Назначение программ второй группы

Каждая программа может быть использована самостоятельно, кроме программы 2. Программы 3, 4 и 5 при работе используют подпрограмму 2, программа 5 использует программу 4, программа 6 использует результаты расчета программы 4 и 5.

7. Вторая группа программ расчета по формулам [12], [13], [13а]. Распределение регистровой памяти: П0 - R o , П2 - a н , П3 - счетчик слоев, П4 - a в , П5 - t в , П6 - t в , П7 - R ' о , П8 - R о усл , П9 - t ' в , П1 - рабочая ячейка.

Распределение программной памяти и назначение программ приведено в табл. 5 , Исходные данные a н и a в вводятся в регистры П2 и П4 перед расчетом, a R о или R о усл вводятся в регистр П0 или определяются расчетом по программе 6 данной группы. Остальные данные вводятся в процессе счета. Инструкции исполнения программ приведены в табл. 6 , тестовые примеры в табл. 7 и тексты программ в табл. 8 .

Таблица 6

Инструкция по выполнению счета по программам второй группы

Таблица 7

Тестовые примеры программ второй группы

Таблица 8

Тексты программ второй группы

Каждая программа может быть использована самостоятельно. Программы 1, 7 и 8 при работе используют подпрограмму 2, а программы 5 и 6 - подпрограммы 3 и 4.

8. Третья группа программ расчета по формулам [3], [4], [5], [17] и [17а] СНиП II-3-79 **.

Распределение регистровой памяти:

П2 - a н , П3 - счетчик слоев, П4 - a в , П5 - t в , П6 - z от.пер. , П7 - t от.пер. , П8 - С т , П9 - r .

Результаты вычислений ПА- R о тр r эф , ПВ - R o , ПС-Т, ПД - П.

Распределение программной памяти и назначение программ приведено в табл. 9 . До начала расчета исходные данные a н , a в , t в , z от.пер. , t от.пер. , C т вводятся в регистры соответственно П2, П4, П5, П6, П7, П8. Остальные данные вводятся в процессе счета. Инструкция исполнения программ приведена в табл. 10 , тестовые примеры в табл. 11 и тексты программ в табл. 12 .

Таблица 9

Назначение программ третьей группы

Таблица 10

Инструкция по выполнению счета по программам третьей группы

№ программы	Последовательность работы с программами
1
3а
3б
4	БП30 С/П ( Ц ) С/П ( С м ) С/П П
5	БП72 С/П ( n ) ­ ( T 2 ) ­ ( H ) С/П ( Р ) ­ ( K 1 ) ­ ( T 1 ) С/П ( Ц 1 ) ­ ( U ) С/П Т
Примечания : 1. В круглых скобках приведены вводимые величины k- число слоев конструкции. 3. Рекомендуется следующая Последовательность исполнения программ; 1, 3а, 3б, 5, 4; затем 3б, 5, 4 повторяется по числу вариантов.

Таблица 11

Тестовые примеры программ третьей группы

Таблица 12

Тексты программ третьей группы

Таблица 13

Назначение программ четвертой группы

Таблица 14

Инструкция по выполнению счета по программам четвертой группы

Программы 1, 3, 4 и 5 и расчет R o могут быть использованы самостоятельно. Программа 3 при работе использует подпрограмму 2.

9. Четвертая группа программ расчета по формулам (5 ) и (6) .

Распределение регистровой памяти:

П1 - y , П2 - a н , П3 - счетчик слоев, П4 - a в , П5 - R ' о , П6 - R o усл , П7 - , П8 - r (результат), ПД - K , остальные регистры памяти - рабочие.

Распределение программной памяти и назначение программ приведено в табл. 13 . До начала расчета исходные данные a н , a в соответственно вводятся в П2 и П4, остальные данные вводятся в процессе счета. Инструкция исполнения программ приведена в табл. 14 , тестовые примеры в табл. 15 и тексты программ в табл. 16 . В случае неметаллических включений К определяется по табл. 7 и п. 2.8 разд . 2, для металлических включений К вычисляется программой.

Таблица 15

Тестовые примеры программ четвертой группы

В случае неметаллических включений первая строчка 23, в табл. 15 П2 8,7 П4 К ПД.

Последовательность выполнения программ - 1, 2, 5, 6 для неметаллических включений и 1, 2, 7, 8, 5, 6 - для металлических. При определении коэффициента y в формуле (6 ) находим значение безразмерного параметра теплопроводного включения

по табл. 8 Пособия определяется значение Х 0 , h , Y 0 , Y 1 формулы линейной интерполяции по программе

Y ( X )= Y 0 +( X - X 0 )( Y 1 - Y 0 )/ h ,

где h = X 1 - Х 0 .

h=x 1 -x 0

Таблица 16

Тексты программ четвертой группы

10. Пятая группа программ расчета коэффициента теплотехнической однородности панелей на гибких связях.

Распределение регистровой памяти: П2 - a н , П3 - счетчик, П4 - a в , П5 - сумма, П6 - d п , П7 - R 0 усл .

До начала расчета исходные данные a н , a в , d п вводятся о регистры памяти П2, П4, П6 соответственно.

Распределение программной памяти и назначение программ приведено в табл. 17 . Данные для расчета вводятся в процессе счета согласно инструкциям, помещенным в табл. 18 .

Таблица 17

Назначение программ пятой группы

Таблица 18

Инструкция по выполнению счета по программам пятой группы

Таблица 19

Тестовые примеры программ пятой группы

Тексты программ пятой группы

Таблица 20

Тестовые примеры приведены в табл. 19 , тексты программ в табл. 20 .

Программа 7 при работе использует подпрограмму 6, программа 5 использует подпрограммы 1-4 в зависимости от типа теплопроводного включения.

1. Направление, связанное с автоматизацией теплотехнических расчетов, предусмотренных главой СНиП II-3-79 **, является закономерным этапом совершенствования качества проектных решений и сокращения сроков проектирования. Бурное развитие средств электронно-вычислительной техники и программного обеспечения, общее повышение уровня компьютерной грамотности инженерно-технического и научного персонала, наличие в большинстве научно-исследовательских и проектных институтов, высших учебных заведений современных мини-ЭВМ (типа СМ-4, СМ-1420) диктуют необходимость разработки соответствующих программных средств. Однако следует подчеркнуть ряд требований, которым должно отвечать подобное прикладное программное средство.

Во-первых, это диалоговый режим работы, обеспечивающий наглядность и простоту информационного обмена, что особенно важно для неспециалистов в области вычислительной техники и программирования. При этом появляется возможность оперативного контроля за ходом расчетов и корректирования как начальных значений, так и данных промежуточных и окончательных результатов. Полный протокол проводимого с ЭВМ Диалога, по желанию исполнителя, должен выводиться на алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ).

Во-вторых, программное средство должно обеспечить организацию работы с большими массивами справочной информации путем создания и использования архивов, необходимых для расчетов данных в виде файлов прямого доступа во внешней памяти ЭВМ (на магнитном диске). За счет этого появляется возможность свести к минимуму тот необходимый объем дополнительной справочной информации, который проектировщик вынужден использовать при теплотехнических расчетах в виде различных таблиц, справочников, ГОСТов и т.п.

И, наконец, программное средство должно разрабатываться путем тщательнейшей проработки всех алгоритмов с участием экспертов - опытных специалистов в области строительной теплотехники.

В нем должны быть сохранены структура СНиПа, а также принятая методика и последовательность работы с соответствующими разделами, Таким образом, становится возможным повысить достоверность и улучшить качество проводимых по СНиПу расчетов даже при условии недостаточной квалификации исполнителя и отсутствия у него опыта работы.

2. Работа над созданием подобного программного комплекса была начата в НИИСФе еще в конце 70-х годов, В начале 80-х был создан программный комплекс автоматизации расчетов по главе СНиП II-3-79 **, Областью применения программного комплекса является проектирование ограждающих конструкций зданий и исследование их теплотехнических свойств с целью как проверки качества запроектированной (или существующей) конструкции, так и подбора мероприятий по ее улучшению либо отбору наилучшего варианта в процессе проектирования. Данный комплекс состоит из 5-ти программ (по количеству разделов СНиПа), а также двух архивов данных-с теплофизическими характеристиками материалов из прил. 3 СНиП II-3-79 ** и температурами воздуха по географическим пунктам СССР из табл. 1СНиП 2.01.01-82 . «Строительная климатология и геофизика». Все программы написаны на алгоритмическом языке Фортран- I V и функционируют на ЭВМ СМ-3, СМ-4 под управлением операционной системы ОС РАФОС. Программный комплекс представляет собой открытую систему, составленную по модульному принципу, что даст возможность его дополнения и модификации. Минимальная конфигурация технических средств, необходимая для реализации комплекса - ЭВМ типа СМ-4 с ОЗУ не менее 32К, видеотерминал на магнитной ленте (типа ИЗОТ или СМ-5300), накопитель на магнитном диске (типа СМ-5400), АЦПУ. Программный комплекс был передан в Межотраслевой фонд алгоритмов и программ автоматизированных систем в строительстве МОФАП АСС в 1985г, (его № 4-27-Н) и с тех пор внедрен более чем в 15 научно-исследовательских и проектных организациях и учебных заведениях страны.

3. В связи с выходом в свет нового СНиП II-3-79 **, а также с учетом опыта разработки и эксплуатации описанного в предыдущем пункте комплекса программ, в лаборатории автоматизации исследований и расчетов по строительной физике НИИСФа создан новый диалоговый программный комплекс автоматизации расчетов по всем разделам СНиП II-3-79 **.

Следует отметить ряд особенностей нового программного комплекса, таких, как:

более развитую его диалоговую компоненту, предусматривающую три состояния человеко-машинного интерфейса: сообщение, меню и запрос;

возможность ввода числовых данных в произвольном формате и, по желанию пользователя, протоколирование сеанса диалога;

наличие трех файлов прямого доступа во внешней памяти ЭВМ с необходимыми справочными данными;

наличие удобного единого монитора типа «меню», позволяющего многократно работать с любым разделом СНиП II-3-79 **, а также реализация всего программного комплекса в виде оверлейной структуры;

существенную модификацию проблемно-ориентированной компоненты комплекса в соответствии с модификацией СНиП II-3-79 **, Перевод всех архивов данных в систему единиц СИ, обязательное использование климатологического архива и т.д.

4. Диалоговый программный комплекс имеет двухуровневую сверленную структуру. В качестве корневого сегмента выступает программа-монитор SNIP Æ . В ней автоматически вызывается подпрограмма OPEN и в соответствии с «меню» предоставляется возможность выбрать для работы нужный раздел СНиП II-3-79 ** или выйти из комплекса.

На первом уровне располагается шесть подпрограмм: OPEN, СС12, СС13, СС14, СС15 и СС16.

Подпрограмма OPEN открывает три файла прямого доступа на диске: PR2, DAT, PR3, DAT, PR22, DAT, содержащие соответственно температуры наружного воздуха из табл. 1 и упругость водяного пара из прил. 3 СНиП 2.01.01-82 , а также теплофизические характеристики н наименования материалов согласно прил. 3 СНиП II-3-79 **.

Остальные подпрограммы реализуют алгоритмы работы со всеми пятью разделами СНиП II-3-79 **.

Оверлей второго уровня построен лишь для подпрограммы СС12 и содержит девять подпрограмм: NOMER, SNB1, SN F , SF1, SNR, SNST, SF2, S3 и SN, в которых реализованы различные виды проблемно-ориентированных расчетов, предусмотренных разд. 2 СНиП II-3-79 **, а также содержатся средства взаимодействия с архивами данных. Так, например, подпрограмма NOMER запрашивает название географического пункта на территории СССР, для которого ведется расчет, обращается к архиву данных и ставит в соответствие пункту определенный порядковый номер, который в дальнейшем используется при работе со всеми архивами данных.

5. В качестве примеров использования разработанного диалогового программного комплекса приведем протоколы диалога при расчете ряда предложенных в настоящем Пособии примеров.

6. Ниже приведен протокол диалога при расчете примера разд. 2 .

ПРОГРАММА РАСЧЕТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

УКАЖИТЕ ОТНОСИТЕЛЬНУЮ ВЛАЖНОСТЬ В ПОМЕЩЕНИИ

60

УКАЖИТЕ ТЕМПЕРАТУРУ ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА

18

БУДЕТЕ ЛИ ВЫ ПОЛЬЗОВАТЬСЯ БАНКОМ

КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ? 1 - ДА, 0 - НЕТ

1

ВВЕДИТЕ НАЗВАНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПУНКТА МЕСТА СТРОИТЕЛЬСТВА

ХАБАРОВСК

ВВЕДИТЕ ЧИСЛО СКВОЗНЫХ УЧАСТКОВ РАССЧИТЫВАЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ

1 ВВЕДИТЕ ЧИСЛО СЛОЕВ РАССЧИТЫВАЕМОЙ КОНСТРУКЦИИ

3

ДЛЯ РАСЧЕТА ЭКОНОМИЧЕСКИ ЦЕЛЕСООБРАЗНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ВЫБЕРИТЕ НОМЕР СЛОЯ (ОДНОГО), ТОЛЩИНА КОТОРОГО БУДЕТ ВАРЬИРОВАТЬСЯ.

ТОЛЩИНУ ЭТОГО СЛОЯ УКАЖИТЕ РАВНОЙ НУЛЮ ПРИ НАЛИЧИИ ВОЗДУШНОЙ ПРОСЛОЙКИ, НЕ ВЕНТИЛИРУЕМОЙ НАРУЖНЫМ ВОЗДУХОМ, УКАЖИТЕ ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ЧИСЛО -1, СЛОИ СЧИТАЙТЕ ОТ ВНУТРЕННЕГО ПОМЕЩЕНИЯ.

СЛОЙ НОМЕР 1

ВВЕДИТЕ НОМЕР СТРОКИ ИЗ ПРИЛ. 3 (СНиП II-3-79 **), СООТВЕТСТВУЮЩИЙ МАТЕРИАЛУ СЛОЯ, И ЕГО ТОЛЩИНУ (в метрах)

71 0,0 15

СЛОЙ НОМЕР 2

ВВЕДИТЕ НОМЕР СТРОКИ ИЗ ПРИЛ. 3 (СНиП II-3-79 **), СООТВЕТСТВУЮЩИЙ МАТЕРИАЛУ СЛОЯ, И ЕГО ТОЛЩИНУ (в метрах)

21 0

СЛОЙ НОМЕР 3

ВВЕДИТЕ НОМЕР СТРОКИ ИЗ ПРИЛ. 3 (СНиП II-3-79 **), СООТВЕТСТВУЮЩИЙ МАТЕРИАЛУ СЛОЯ, И ЕГО ТОЛЩИНУ (в метрах)

71 0,0 20

МАТЕРИАЛЫ 1-го СКВОЗНОГО СЕЧЕНИЯ

71 ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНЫЙ РАСТВОР

21 КЕРАМЗИТОБЕТОН НА КЕРАМЗИТОВОМ ПЕСКЕ И КЕРАМЗИТОПЕНОБЕТОН

71 ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНЫЙ РАСТВОР

ВВЕДИТЕ КОЭФФИЦИЕНТ п ИЗ ТАБЛ. 3 (СНиП II-3-79 **)

1

ЦИФРОЙ УКАЖИТЕ НОМЕР (ТАБЛ. 2 СНиП II-3-79 **)

1. ЗДАНИЯ ЖИЛЫЕ, БОЛЬНИЧНЫЕ, ДЕТСКИЕ ДОМА, САДЫ-ЯСЛИ

2. ЗДАНИЯ ДИСПАНСЕРОВ, ПОЛИКЛИНИК, ДЕТСКИХ ШКОЛ

3. ОБЩЕСТВЕННЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЗДАНИЯ (кроме пп. 1 и 2)

ПРОМ. ПОМЕЩЕНИЯ (кроме с влажным или мокрым режимом)

4. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ С СУХИМ РЕЖИМОМ

5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ С НОРМАЛЬНЫМ РЕЖИМОМ

6. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ С ВЛАЖНЫМ ИЛИ МОКРЫМ РЕЖИМОМ

7. КАРТОФЕЛЕ- и ОВОЩЕФРУКТОХРАНИЛИЩА

8. ПРОИЗВ. ЗДАНИЯ С ИЗБЫТКАМИ ЯВНОГО ТЕПЛА (более 23 Вг/(М**3)) И НЕ БОЛЕЕ 50% РАСЧЕТНОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА

1

ЦИФРОЙ УКАЖИТЕ НОМЕР

1. НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ

2. ПОКРЫТИЯ И ЧЕРДАЧНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ

3. ПЕРЕКРЫТИЯ НАД ПРОЕЗДАМИ, ПОДВАЛАМИ И ПОДПОЛЬЯМИ

1

ВВЕДИТЕ ВНУТРЕННИЙ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ

8,7

ВВЕДИТЕ НАРУЖНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ

23

В КАЧЕСТВЕ РАСЧЕТНОЙ ЗИМНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ В ПУНКТЕ «ХАБАРОВСК» ВЗЯТА ТЕМПЕРАТУРА -32,5 ПРИ ВЕЛИЧИНЕ ТЕПЛОВОЙ ИНЕРЦИИ 6,257

ТРЕБУЕМОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ =0,967 ПРИ ТОЛЩИНЕ УТЕПЛИТЕЛЯ =0,401

СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ПРИ ТОЙ ЖЕ ТОЛЩИНЕ УТЕПЛИТЕЛЯ 0,967

БУДЕТЕ ПРОДОЛЖАТЬ РАСЧЕТ? 1 - ДА, 0 - НЕТ

1

ЕСТЬ ЛИ РЯД ЗНАЧЕНИЙ ТОЛЩИНЫ КОНСТРУКЦИИ? 1 - ДА 0 - НЕТ

1

ВВЕДИТЕ КОЛИЧЕСТВО ЗНАЧЕНИЙ ТОЛЩИН КОНСТРУКЦИИ

3

ВВЕДИТЕ КАЖДОЕ ИЗ ЗНАЧЕНИЙ ТОЛЩИН КОНСТРУКЦИИ

0,4 0,45 0,5 0,55

R 0 ПРИВЕДЕННЫЕ

1,032 1,148 1,264 1,379

ПРИ ТОЛЩИНАХ КОНСТРУКЦИИ

0,4 0,45 0,5 0,55

ПРИ ТОЛЩИНАХ УТЕПЛИТЕЛЯ

0,365 0,415 0,465 0,515

РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКИ ЦЕЛЕСООБРАЗНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ БУДЕТ ИДТИ ДЛЯ КОНСТРУКЦИИ ТОЛЩИНОЙ

0,4 0,45 0,5 0,55

ВВЕДИТЕ СТОИМОСТЬ МОНТАЖА (руб/м 2 )

0,39

ВВЕДИТЕ СТОИМОСТЬ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ (руб/гДж)

5,02

ВВЕДИТЕ ТРАНСПОРТНЫЕ РАСХОДЫ И ОПТОВУЮ ЦЕНУ КОНСТРУКЦИИ (руб/м 2 )

ПРИ ТОЛЩИНЕ 0,4

2,31 37,38

ВВЕДИТЕ ТРАНСПОРТНЫЕ РАСХОДЫ И СТОИМОСТЬ КОНСТРУКЦИИ (руб/м 2 )

ПРИ ТОЛЩИНЕ 0,45

2,62 38,91

ВВЕДИТЕ ТРАНСПОРТНЫЕ РАСХОДЫ И СТОИМОСТЬ КОНСТРУКЦИИ (руб/м 2 )

ПРИ ТОЛЩИНЕ 0,5

2,88 40,44

ВВЕДИТЕ ТРАНСПОРТНЫЕ РАСХОДЫ И СТОИМОСТЬ КОНСТРУКЦИИ (руб/м 2 )

ПРИ ТОЛЩИНЕ 0,55

3,13 41,97

РЕЗУЛЬТАТ

ТОЛЩИНА ОПТИМАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ =0,5

ТОЛЩИНА УТЕПЛИТЕЛЯ =0,465

ПРИВЕДЕННОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ КОНСТРУКЦИИ =1,264

ЕДИНОВРЕМЕННЫЕ ЗАТРАТЫ =55,72

ПРИВЕДЕННЫЕ ЗАТРАТЫ =81,45

БУДЕТЕ ЛИ ПРОДОЛЖАТЬ РАСЧЕТ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СООТВЕТСТВИЯ КОНСТРУКЦИИ ТЕМПЕРАТУРЕ ТОЧКИ РОСЫ? 1 - ДА, 0 - НЕТ

1

НУЖНО ЛИ ИЗМЕНИТЬ ЗНАЧЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДЛЯ РАСЧЕТА ТЕМПЕРАТУРЫ ТОЧКИ РОСЫ? 1 - ДА, 0 - НЕТ

0

ЕСТЬ ЛИ В КОНСТРУКЦИИ ТЕПЛОПРОВОДНЫЕ ВКЛЮЧЕНИЯ? 1 - ДА, 0 - НЕТ

0

РЕЗУЛЬТАТ

ТЕМПЕРАТУРА ТОЧКИ РОСЫ =10,1

НАИМЕНЬШАЯ ТЕМПЕРАТУРА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ =13,1

РАСЧЕТ ОКОНЧЕН.

7. Ниже приведен протокол диалога при расчете примера 1 разд. 3 .

ПРОГРАММА РАСЧЕТА ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

БУДЕТЕ ЛИ ВЫ ПОЛЬЗОВАТЬСЯ БАНКОМ КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ? 1 - ДА, 0 - НЕТ

1

ВВЕДИТЕ НАЗВАНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПУНКТА МЕСТА СТРОИТЕЛЬСТВА

ОДЕССА

УКАЖИТЕ ОТНОСИТЕЛЬНУЮ ВЛАЖНОСТЬ В ПОМЕЩЕНИИ

45

УКАЖИТЕ ТЕМПЕРАТУРУ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ

22

УКАЖИТЕ ВИД ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ:

1 - НАРУЖНАЯ СТЕНА, 2 - ПОКРЫТИЕ

УКАЖИТЕ КОЛИЧЕСТВО СЛОЕВ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ

3

НАЧИНАЯ ОТ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ УКАЖИТЕ ДЛЯ КАЖДОГО СЛОЯ ЗНАЧЕНИЯ СЛЕДУЮЩИХ ВЕЛИЧИН:

1. ТОЛЩИНА СЛОЯ (м) 2. НОМЕР СТРОКИ ИЗ ПРИЛ. 3 (СНиП II-3-79 **), СООТВЕТСТВУЮЩИЙ МАТЕРИАЛУ

СЛОЙ НОМЕР 1

0,020 71

СЛОЙ НОМЕР 2

0,210 26

СЛОЙ НОМЕР 3

0,020 71

МАТЕРИАЛЫ СЛОЕВ

71 ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНЫЙ РАСТВОР

26 КЕРАМЗИТОБЕТОН НА КВАРЦЕВОМ ПЕСКЕ С ПОРИЗАЦИЕЙ

71 ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНЫЙ РАСТВОР

УКАЖИТЕ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ

8,7

УКАЖИТЕ СОГЛАСНО СНиП 2.01.01-82 «СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ И ГЕОФИЗИКА», СЛЕДУЮЩИЕ ЧЕТЫРЕ ВЕЛИЧИНЫ:

1. МАКСИМАЛЬНАЯ АМПЛИТУДА СУТОЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НАРУЖНОГО ВОЗДУХА В ИЮЛЕ

2 и 3. МАКСИМАЛЬНОЕ И СРЕДНЕЕ ЗНАЧЕНИЯ СУММАРНОЙ СОЛНЕЧНОЙ РАДИАЦИИ (прямой и рассеянной)

4. МИНИМАЛЬНАЯ ИЗ СРЕДНИХ СКОРОСТЕЙ ВЕТРА ПО РУМБАМ ЗА ИЮЛЬ, ПОВТОРЯЕМОСТЬ КОТОРЫХ СОСТАВЛЯЕТ 16% И БОЛЕЕ

14,7 752 182 4,3

УКАЖИТЕ НОМЕР МАТЕРИАЛА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ, ЕСЛИ ЕГО НЕТ - ВВЕДИТЕ 0

1. АЛЮМИНИИ 2. АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫЕ ЛИСТЫ

3. АСФАЛЬТОБЕТОН 4. БЕТОНЫ

5. ДЕРЕВО НЕОКРАШЕННОЕ 6. СТЕКЛО ОБЛИЦОВОЧНОЕ

7. ЗАЩИТНЫЙ СЛОЙ РУЛОННОЙ КРОВЛИ ИЗ СВЕТЛОГО ГРАВИЯ

8. КИРПИЧ ГЛИНЯНЫЙ КРАСНЫЙ 9. КИРПИЧ СИЛИКАТНЫЙ

10. ОБЛИЦОВКА ПРИРОДНЫМ КАМНЕМ БЕЛЫМ

11. ОКРАСКА СИЛИКАТНАЯ ТЕМНО-СЕРАЯ

12. ОКРАСКА ИЗВЕСТКОВАЯ БЕЛАЯ

13. ПЛИТКА ОБЛИЦОВОЧНАЯ КЕРАМИЧЕСКАЯ

14. ПЛИТКА ОБЛИЦОВОЧНАЯ СТЕКЛЯННАЯ СИНЯЯ

0

УКАЖИТЕ НОМЕР МАТЕРИАЛА НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ. ЕСЛИ ЕГО НЕТ, ВВЕДИТЕ 0

15. ПЛИТКА ОБЛИЦОВОЧНАЯ БЕЛАЯ ИЛИ ПАЛЕВАЯ

16. РУБЕРОИД С ПЕСЧАНОЙ ПОСЫПКОЙ

17. СТАЛЬ ЛИСТОВАЯ, ОКРАШЕННАЯ БЕЛОЙ КРАСКОЙ

18. СТАЛЬ ЛИСТОВАЯ, ОКРАШЕННАЯ ТЕМНО-КРАСНОЙ КРАСКОЙ

19. СТАЛЬ ЛИСТОВАЯ, ОКРАШЕННАЯ ЗЕЛЕНОЙ КРАСКОЙ

20. СТАЛЬ КРОВЕЛЬНАЯ ОЦИНКОВАННАЯ

21. ШТУКАТУРКА ИЗВЕСТКОВАЯ ТЕМНО-СЕРАЯ ИЛИ ТЕРРАКОТОВАЯ

22. ШТУКАТУРКА ЦЕМЕНТНАЯ СВЕТЛО-ГОЛУБАЯ

23. ШТУКАТУРКА ЦЕМЕНТНАЯ ТЕМНО-ЗЕЛЕНАЯ

24. ШТУКАТУРКА ЦЕМЕНТНАЯ КРЕМОВАЯ

24

РЕЗУЛЬТАТ

АМПЛИТУДА КОЛЕБАНИЙ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ОГРАЖДЕНИЯ РАВНА 1,09

ДОПУСТИМАЯ АМПЛИТУДА КОЛЕБАНИЙ РАВНА 2,380

ОГРАЖДАЮЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ УДОВЛЕТВОРЯЕТ НОРМАМ.

8. Ниже приведен протокол диалога при расчете примера 1 разд. 4.

ПРОГРАММА РАСЧЕТА ТЕПЛОУСВОЕНИЯ ПОЛОВ

ПОДХОДИТ ЛИ ВАШ СЛУЧАЙ К ЭТОМУ СПИСКУ:

1. ПОЛ ИМЕЕТ ТЕМПЕРАТУРУ ПОВЕРХНОСТИ ВЫШЕ 23 ГРАД

2. ПОЛ В ОТАПЛИВАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ, ГДЕ ВЫПОЛНЯЮТСЯ ТЯЖЕЛЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ (категория 3)

3. ПОЛ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ ПРИ УСЛОВИИ УКЛАДКИ НА УЧАСТКИ ПОСТОЯННЫХ РАБОЧИХ МЕСТ ДЕРЕВЯННЫХ ЩИТОВ ИЛИ ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИХ КОВРИКОВ

4. ПОЛ ПОМЕЩЕНИЙ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ, ЭКСПЛУАТАЦИЯ КОТОРЫХ НЕ СВЯЗАНА С ПОСТОЯННЫМ ПРЕБЫВАНИЕМ В НИХ ЛЮДЕЙ (залы музеев, выставки и т.п.) 1 - ДА, 0 - НЕТ

0

УКАЖИТЕ ВЛАЖНОСТЬ В ПОМЕЩЕНИИ

45

УКАЖИТЕ ТЕМПЕРАТУРУ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ

22

ВВЕДИТЕ НАЗВАНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПУНКТА МЕСТА СТРОИТЕЛЬСТВА

ОДЕССА

ПОДХОДИТ ЛИ ВАШ СЛУЧАЙ К ПРИВЕДЕННОМУ НИЖЕ СПИСКУ?

1 - ДА, 0 - НЕТ

ЗДАНИЯ ЖИЛЫЕ, БОЛЬНИЧНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ, ДОМОВ РЕБЕНКА, ДОМОВ-ИНТЕРНАТОВ ДЛЯ ПРЕСТАРЕЛЫХ И ИНВАЛИДОВ, ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ДЕТСКИХ ШКОЛ, ДЕТСКИХ САДОВ, ЯСЛЕЙ, ДЕТСКИХ ДОМОВ И ДЕТСКИХ ПРИЕМНИКОВ-РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ

0

ПОДХОДИТ ЛИ ВАШ СЛУЧАЙ К ПРИВЕДЕННОМУ НИЖЕ СПИСКУ?

1 - ДА, 0 - НЕТ

ОБЩЕСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ, КРОМЕ УКАЗАННЫХ РАНЕЕ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЗДАНИЯ И ПОМЕЩЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ УЧАСТКИ С ПОСТОЯННЫМИ РАБОЧИМИ МЕСТАМИ В ОТАПЛИВАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ, ГДЕ ВЫПОЛНЯЮТСЯ ЛЕГКИЕ ФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ (категория 1)

0

ПОДХОДИТ ЛИ ВАШ СЛУЧАЙ К ПРИВЕДЕННОМУ НИЖЕ СПИСКУ?

1 - ДА, 0 - НЕТ

УЧАСТКИ С ПОСТОЯННЫМИ РАБОЧИМИ МЕСТАМИ В ОТАПЛИВАЕМЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ, ГДЕ ВЫПОЛНЯЮТСЯ ФИЗИЧЕСКИЕ РАБОТЫ СРЕДНЕЙ ТЯЖЕСТИ (категория 2)

1

ДЛЯ 1-го СЛОЯ, СЧИТАЯ ОТ ПОВЕРХНОСТИ, ВВЕДИТЕ ТОЛЩИНУ И НОМЕР СТРОКИ ИЗ ПРИЛ. 3, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ЕГО МАТЕРИАЛУ

0,003 188

188 ЛИНОЛЕУМ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНЫЙ МНОГОСЛОЙНЫЙ ТЕПЛОВАЯ ИНЕРЦИЯ 1-го СЛОЯ РАВНА 0,068

ДЛЯ 2-го СЛОЯ ВВЕДИТЕ ЗНАЧЕНИЯ ТОЛЩИНЫ, м, И НОМЕР СТРОКИ ИЗ ПРИЛ. 3, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ЕГО МАТЕРИАЛУ

0,001 182

182 БИТУМЫ НЕФТЯНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ И КРОВЕЛЬНЫЕ ТЕПЛОВАЯ ИНЕРЦИЯ 2 СЛОЕВ РАВНА 0,095

ДЛЯ 3-го СЛОЯ ВВЕДИТЕ ЗНАЧЕНИЯ ТОЛЩИНЫ, м, И НОМЕР СТРОКИ ИЗ ПРИЛ. 3, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ЕГО МАТЕРИАЛУ

0,020 71

71 ЦЕМЕНТ 110 - ПЕСЧАНЫЙ

ТЕПЛОВАЯ ИНЕРЦИЯ 3 СЛОЕВ 0,348

ДЛЯ 4-го СЛОЯ ВВЕДИТЕ ЗНАЧЕНИЯ ТОЛЩИНЫ, м, И НОМЕР СТРОКИ ИЗ ПРИЛ. 3, СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ЕГО МАТЕРИАЛУ

0,004 79

79 ПОРИЗОВАННЫЙ ГИПСО-ПЕРЛИТОВЫЙ

ТЕПЛОВАЯ ИНЕРЦИЯ 4 СЛОЕВ РАВНА 0,413

ДЛЯ 5-го СЛОЯ ВВЕДИТЕ ЗНАЧЕНИЯ ТОЛЩИНЫ, м, И НОМЕР СТРОКИ ИЗ ПРИЛ. 3. СООТВЕТСТВУЮЩИЙ ЕГО МАТЕРИАЛУ

0,140 1

1 ЖЕЛЕЗОБЕТОН

РЕЗУЛЬТАТ

ПОКАЗАТЕЛЬ ТЕПЛОУСВОЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛА РАВЕН 16,9

НОРМАТИВНАЯ ВЕЛИЧИНА ПОКАЗАТЕЛЯ ТЕПЛОУСВОЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ ПОЛА РАВНА 17

КОНСТРУКЦИЯ ПОЛА УДОВЛЕТВОРЯЕТ НОРМАМ

9. Ниже приведен протокол диалога при расчете примера 1 разд. 5.

ПРОГРАММА РАСЧЕТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ВОЗДУХОПРОНИЦАНИЮ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

ОПРЕДЕЛИТЕ ЛИ ВЫ СОПРОТИВЛЕНИЕ ВОЗДУХОПРОНИЦАНИЮ

1. НАРУЖНОЙ СТЕНЫ, ПЕРЕКРЫТИЯ ИЛИ ПОКРЫТИЯ

2. СВЕТОВОГО ПРОЕМА

3. ВХОДНОЙ ДВЕРИ В КВАРТИРУ

4. ДВЕРЕЙ И ВОРОТ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

ОТВЕТ (1, 2,3, 4)

2

ЦИФРОЙ (1 ИЛИ 2) УКАЖИТЕ ВИД ЗДАНИЯ

1. ЖИЛЫЕ И ОБЩЕСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ, А ТАКЖЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЗДАНИЯ И ПОМЕЩЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

2. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ

1

ЦИФРОЙ (1 ИЛИ 2) УКАЖИТЕ ВИД СВЕТОВОГО ПРОЕМА

1. ОКНО 2. БАЛКОННАЯ ДВЕРЬ

1

УКАЖИТЕ ТЕМПЕРАТУРУ ВНУТРЕННЕГО ВОЗДУХА

18

ВВЕДИТЕ НАЗВАНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПУНКТА МЕСТА СТРОИТЕЛЬСТВА

УФА

УКАЖИТЕ МАКСИМАЛЬНУЮ ИЗ СРЕДНИХ СКОРОСТЕЙ ВЕТРА ПО РУМБАМ ЗА ЯНВАРЬ, ПОВТОРЯЕМОСТЬ КОТОРЫХ СОСТАВЛЯЕТ 16% И БОЛЕЕ, ПРИНИМАЕМУЮ СОГЛАСНО ГЛАВЕ СНиП ПО СТРОИТЕЛЬНОЙ КЛИМАТОЛОГИИ И ГЕОФИЗИКЕ. ДЛЯ ТИПОВЫХ ПРОЕКТОВ СКОРОСТЬ ВЕТРА СЛЕДУЕТ ПРИНИМАТЬ - 5 м/с, А В КЛИМАТИЧЕСКИХ ПОДРАЙОНАХ 1Б И 1Г - 8 м/с

5,5

УКАЖИТЕ ВЫСОТУ ЗДАНИЯ ОТ ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ ДО ВЕРХА КАРНИЗА (м)

34,8

У ВАС ОКНО БЕЗ ОТКРЫВАЮЩИХСЯ СТВОРОК (БЕЗ ПРИТВОРОВ, С УПЛОТНЕННЫМИ ФАЛЬЦАМИ) - 1 - ДА, 0 - НЕТ

0

ОБОЗНАЧЬТЕ ЦИФРОЙ (1, 2, 3) ВИД ОСТЕКЛЕНИЯ

1. ОДИНАРНОЕ ОСТЕКЛЕНИЕ ИЛИ ДВОЙНОЕ ОСТЕКЛЕНИЕ В СПАРЕННЫХ ПЕРЕПЛЕТАХ

2. ДВОЙНОЕ ОСТЕКЛЕНИЕ В РАЗДЕЛЬНЫХ ПЕРЕПЛЕТАХ

3. ТРОЙНОЕ ОСТЕКЛЕНИЕ В ОДИНАРНОМ И СПАРЕННОМ ПЕРЕПЛЕТАХ

3

ЦИФРОЙ (1, 2, 3) УКАЖИТЕ ВИД МАТЕРИАЛА ПРОКЛАДКИ

1. ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВАЯ 2. ГУБЧАТАЯ РЕЗИНА 3. ПОЛУШЕРСТЯНОЙ ШНУР

1

ВВЕДИТЕ КОЛИЧЕСТВО УПЛОТНЕННЫХ ПРИТВОРОВ ЗАПОЛНЕНИЯ (ДЛЯ СПРАВКИ: ИХ МОЖЕТ БЫТЬ МАКСИМУМ 3)

2

ВЫ РАССЧИТЫВАЕТЕ СВЕТОВЫЕ ПРОЕМЫ С МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ ПЕРЕПЛЕТАМИ?

1 - ДА, 0 - НЕТ

0

РЕЗУЛЬТАТ

ТРЕБУЕМОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ВОЗДУХОПРОНИЦАНИЮ 0,345

ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ВОЗДУХОПРОНИЦАНИЮ 0,440

КОНСТРУКЦИЯ УДОВЛЕТВОРЯЕТ НОРМАМ

10. Ниже приведен протокол диалога при расчете примера 1 разд. 6

ПРОГРАММА РАСЧЕТА СОПРОТИВЛЕНИЯ ПАРОПРОНИЦАНИЮ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

УКАЖИТЕ ВЛАЖНОСТЬ В ПОМЕЩЕНИИ (ОТНОСИТЕЛЬНУЮ)

60

УКАЖИТЕ ТЕМПЕРАТУРУ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИИ

18

БУДЕТЕ ЛИ ВЫ ПОЛЬЗОВАТЬСЯ БАНКОМ КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ

1 - ДА, 0 - НЕТ

ВВЕДИТЕ НАЗВАНИЕ ГЕОГРАФИЧЕСКОГО ПУНКТА МЕСТА СТРОИТЕЛЬСТВА

СВЕРДЛОВСК

ОПРЕДЕЛИТЕ ЦИФРОЙ (1, 2, 3) ВИД РАССЧИТЫВАЕМОЙ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ

ЕСЛИ НИ ОДИН ИЗ ПУНКТОВ НЕ ПОДХОДИТ, ВВЕДИТЕ 0

1. НАРУЖНЫЕ СТЕНЫ И ПОКРЫТИЯ

2. ЧЕРДАЧНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ

3. ВЕНТИЛИРУЕМЫЕ ПОКРЫТИЯ

1

УКАЖИТЕ КОЛИЧЕСТВО СЛОЕВ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ

4

ДЛЯ КАЖДОГО СЛОЯ, НАЧИНАЯ ИЗНУТРИ, УКАЖИТЕ НОМЕР ИЗ ПРИЛ. 3 И ТОЛЩИНУ СЛОЯ (в м) ВОЗДУШНОЙ ПРОСЛОЙКИ

ВМЕСТО НОМЕРА УКАЖИТЕ 0, А ДЛЯ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА ИЛИ ТОНКОГО СЛОЯ ПАРОИЗОЛЯЦИИ ИЗ ПРИЛ. 11 (СНиП II-3-79 **) УКАЖИТЕ ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ЧИСЛО -1

СЛОЙ НОМЕР 1

2 0,070

СЛОЙ НОМЕР 2

20 0,240

СЛОЙ НОМЕР 3

20 0,120

СЛОЙ НОМЕР 4

71 0,020

МАТЕРИАЛЫ СЛОЕВ

2 БЕТОН НА ГРАВИИ ИЛИ ЩЕБНЕ ИЗ ПРИРОДНОГО КАМНЯ

20 КЕРАМЗИТОБЕТОН НА КЕРАМЗИТОВОМ ПЕСКЕ И КЕРАМЗИТОПЕНОБЕТОН

20 КЕРАМЗИТОБЕТОН НА КЕРАМЗИТОВОМ ПЕСКЕ И КЕРАМЗИТОПЕНОБЕТОН

71 ЦЕМЕНТНО-ПЕСЧАНЫЙ

УКАЖИТЕ, СЧИТАЯ ОТ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ, НОМЕР СЛОЯ, ЯВЛЯЮЩЕГОСЯ УТЕПЛИТЕЛЕМ

2

УКАЖИТЕ НОМЕР МАТЕРИАЛА УВЛАЖНЯЕМОГО СЛОЯ (УТЕПЛИТЕЛЯ), ЕСЛИ ЕГО НЕТ, ВВЕДИТЕ 0

1. КЛАДКА ИЗ ГЛИНЯНОГО КИРПИЧА И КЕРАМИЧЕСКИХ БЛОКОВ

2. КЛАДКА ИЗ СИЛИКАТНОГО КИРПИЧА

3. ЛЕГКИЕ БЕТОНЫ НА ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ (КЕРАМЗИТОБЕТОН, ШУНГИЗИТОБЕТОН, ПЕРЛИТОБЕТОН, ПЕНЗОБЕТОН И ДР.)

4. ЯЧЕИСТЫЕ БЕТОНЫ (ГАЗОБЕТОН, ПЕНОБЕТОН, ГАЗОСИЛИКАТ И ДР.)

5. ПЕНОГАЗОСТЕКЛО 6. ФИБРОЛИТ ЦЕМЕНТНЫЙ

7. МИНЕРАЛОВАТНЫЕ ПЛИТЫ И МАТЫ

8. ПЕНОПОЛИСТИРОЛ И ПЕНОПОЛНУРЕТАН

9. ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЕ ЗАСЫПКИ ИЗ КЕРАМЗИТА, ШУНГИЗИТА, ШЛАКА

10. ТЯЖЕЛЫЕ БЕТОНЫ

3

ВВЕДИТЕ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ ВНУТРЕННЕЙ ПОВЕРХНОСТИ

8,7

ВВЕДИТЕ КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛООТДАЧИ НАРУЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

23,0

РЕЗУЛЬТАТ

ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПАРОПРОНИЦАНИЮ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ РАВНО 4,51, ТРЕБУЕМОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПАРОПРОНИЦАНИЮ РАВНО 0,38

КОНСТРУКЦИЯ УДОВЛЕТВОРЯЕТ НОРМАМ

11. Разработанный диалоговый программный комплекс может быть использован на ЭВМ типа СМ-4, СМ-1420, СМ-1700 при наличии транслятора базового Фортрана (Фортран-IV СМ ЭВМ) и операционной системы РАФОС (TS-монитор), Имеется также вариант комплекса, функционирующий в операционной системе ОС РВ.

Средние затраты машинного времени ЭВМ СМ-4 при расчете примеров Руководства, протоколы диалога которых приведены в предыдущих пунктах, составляют 5 мин (включая получение протокола па АЦПУ).

12. Следует отметить следующие требования к минимальной конфигурации технических средств, необходимых для функционирования комплекса:

базовая ЭВМ с ОЗУ не менее 64 Кслов, совместимая с СМ-4,

внешняя память - накопитель на магнитном диске СМ-5400 и накопитель на магнитной ленте СМ 5300.01,

алфавитно-цифровое печатающее устройство (типа ДАРО-1156).

13. Диалоговый программный комплекс автоматизации расчетов по СНиП II-3-79 ** представляет собой открытую систему, построенную по модульному принципу и имеющую тенденцию к дальнейшему совершенствованию. В этой связи полезной является поступающая к разработчикам информация из внедряющих организаций, относящаяся как к диалоговой, так и к функциональной его компонентам.

1. Для расчета двухмерного температурного поля с помощью ЭВМ необходимо подготовить исходные данные, которые получают при последовательном выполнении следующих видов работы:

а) выбирают участок ограждающей конструкции, двухмерной в отношении распределения температур. Решают вопрос о том, какое поле (плоское или осесимметричное) будет рассматриваться (рис. 1 , а, б );

б) составляют схему расчета, вычерчивая в определенном масштабе изучаемую часть ограждающей конструкции, и, при необходимости, упрощают ее. При этом заменяют сложные конфигурации участков, например криволинейные, более простыми, если эта конфигурация имеет незначительное влияние в теплотехническом отношении, Наносят на чертеж границы области исследования и оси координат (х, у или r , z ). Выделяют участки с различными теплопроводностями и указывают условия теплообмена на границах. Проставляют все необходимые размеры;

Рис. 1. Определение стационарных двухмерных температурных полей и схемы расположения чертежа двухмерной исследуемой области по отношению к осям координат

а - плоское температурное поле; б - осесимметричное температурное поле; в - схема расчета двухсвязной области; г - расчленение схемы ( в ) при расчете; д - схема расчета многокомпонентной области

в) расчленяют область исследования на элементарные блоки, выделяя отдельно участки с различными коэффициентами теплопроводности. Вычерчивают в масштабе схему расчленения исследуемой области и проставляют размеры всех блоков;

г) вычерчивают область исследования в условной системе координат х', у', когда все блоки принимаются одного и того же размера. Проставляют координаты вершин полигонов, ограничивающих участки области с различными теплопроводностями, и координаты вершин многоугольников, образующих границы исследуемой области. Нумеруют участки и границы исследуемой области и подписывают вершины областей теплопроводностей, температур (или тепловых потоков) на границах или окружающего воздуха и коэффициентов теплоотдачи;

д) пользуясь двумя чертежами, выполненными по пп. «в» и «г», и руководствуясь стандартной (обычной) последовательностью расположения, составляют комплект численных значений исходных данных, выписывая их в бланки набивки перфокарт (см. 33 данного приложения);

е) после набивки перфокарт укладывают их в пакет задачи, предварительно пронумеровав и надписав группы данных, и передают оператору для пропуска на машине;

ж) в случае диагностических указаний проверочного блока на наличие в подготовленном пакете задачи ошибок их следует найти, устранить и заменить соответствующие карты, а затем повторно пропустить пакет на машине по программе проверки;

з) пакет задачи, не содержащей ошибок, передается оператору на счет с указанием о графическом выводе результатов или без него.

2. При подготовке к решению задач о стационарном трехмерном температурном поле необходимо выполнить следующую последовательность работ:

а) выбирают требуемый для расчета участок ограждающей конструкции, трехмерный в отношении распределения температур. Вычерчивают в масштабе три проекции ограждающих конструкций и проставляют все размеры;

б) составляют схему расчета, вычерчивая в аксонометрической проекции и определенном масштабе изучаемую часть ограждающей конструкции. При этом сложные конфигурации участков заменяют более простыми, состоящими из параллелепипедов. При такой замене необходимо учитывать влияющие в теплотехническом отношении детали конструкции. Наносят на чертеж границы области исследования и оси координат, выделяют в виде параллелепипедов участки с различными теплопроводностями, указывают условия теплообмена на границах н проставляют все размеры;

в) расчленяют область исследования на элементарные параллелепипеды плоскостями, параллельными координатным плоскостям XOY, ZOY, YOZ, выделяя отдельно участки с различной теплопроводностью, вычерчивают в масштабе схему расчленения исследуемой области на элементарные параллелепипеды и проставляют размеры;

г) вычерчивают три проекции области исследования на координатные плоскости в условной системе координат х', у', z ', пользуясь схемами, приведенными в пп, «б» и «в». Когда все элементарные параллелепипеды принимаются одного и того же размера, проставляют координаты вершин проекций параллелепипедов, ограничивающих участки области с различными теплопроводностями и проекции плоскостей, образующих границы исследуемой области. Подписывают величины теплопроводностей, температуру на границах или окружающего воздуха и коэффициенты теплоотдачи.

Составляют комплект исходных данных, пользуясь схемами пп. «б», «в», «г» осуществляют набивку перфокарт, нумеруют их, подписывают группы данных и передают оператору на счет.

3. При выборе для расчета соответствующего сечения ограждающей конструкции необходимо тщательно проанализировать саму конструкцию и условия теплообмена на ее поверхностях с целью установления возможности расчета по двухмерной или трехмерной схеме. Например, если справедливо допущение о неизменности участка конструкции и условий теплообмена на поверхностях в направлении оси z на протяжении 5-10 ее толщин, расчет можно провести по двухмерной схеме.

4. Если искомое температурное поле ожидается симметричным, при расчете следует учесть его половину. Такое использование симметрии упрощает процесс подготовки исходных данных к расчету. Используя ось симметрии как границу исследуемой области с указанным условием теплообмена не следует забывать, что симметричными в отношении этой оси должны быть не только участки рассматриваемой конструкции, но и условия теплообмена ее с окружающей средой.

5. Ограничение области исследования производят из следующих соображений. Область исследования, с одной стороны, ограничивается естественными поверхностями конструкции, на которых заданы условия теплообмена, и, с другой стороны, ее необходимо искусственно ограничить для расчета, так как реальные конструкции имеют значительные размеры. С целью упрощения расчета желательно ограничить область возможно меньшими размерами, а значит и упростить подготовку пакета исходных данных задачи и уменьшить время счета на ЭВМ. Вместе с тем назначение границ исследуемой области связано с возможностью задать на них условия теплообмена с остальной частью конструкции и поэтому желательно эту границу относить как можно дальше, где уже фактически происходит одномерный процесс теплоотдачи. Такое предположение допустимо уже на расстоянии около 5-7 толщин конструкции от теплопроводного включения. На такой границе возможно задавать тепловой поток, равный нулю в направлении, перпендикулярном этой границе. Правильность назначения возможно проверить только после расчета на ЭВМ путем сопоставления полученных расчетом температур по назначенной границе с рассчитанными по формулам одномерного распределения.

6. При расчете по двухмерной схеме с использованием программ НИИСФа область исследования размещают полностью в первой четверти прямоугольной системы координат таким образом, чтобы часть ее границ совпадала с осями координат х, у (см. рис. 2 , в - д). Если область исследования состоит из нескольких частей с различными теплопроводностями, то каждую такую часть следует выделить отдельно в виде участков областей. Участки не могут быть многосвязными, т.е. внутри них не допускаются отверстия. Участки с одинаковыми теплопроводностями, появившиеся в разных местах области, выделяются как отдельные участки.

Исследуемую область рекомендуется разместить таким образом, чтобы по оси у было меньшее число разбиений на элементарные интервалы.

Рис. 2. Расположение наклонной границы исследуемой области

Исследуемую область разбивают на прямоугольные блоки взаимно перпендикулярными линиями, параллельными осям координат. Разбивка на блоки может быть неравномерной, но обязательно должна быть сквозной, т.е. не допускается объединение двух рядов блоков в один. Линии разбивки должны совпадать с границами участков с различными теплопроводностями. В части области, где границы (или границы ее участков) наклонены к осям координат, разбивку рекомендуется провести с одинаковыми интервалами вдоль осей таким образом, чтобы наклонная граница проходила через середину граней блоков (см. рис. 2 ). В этом случае существенно упрощается подготовка исходных данных. В тех частях исследуемой области, где ожидаются резкие изменения температуры и где желательно получить более точные результаты, следует приводить более детальную разбивку на блоки. Каждую сторону участка области рекомендуется разбивать не менее, чем на два-три интервала.

Чертеж разбивки на блоки в условной системе координат располагается по отношению к осям координат таким образом, что первые линии отступают от оси на один интервал, а абсциссы и ординаты следующих линий возрастают с шагом, равным единице в направлении осей координат. Особенностью вычерчивания схемы исследуемой области в условных координатах является то, что все блоки вычерчиваются одинакового размера, обеспечивая удобства и четкость при описании контуров участка области и границ, особенно в случаях с неравномерной разбивкой.

Участки области представляют собой замкнутые многоугольники, содержащие произвольное число точек перелома. Вершинами участка области называют точки перелома. На чертеже у каждой вершины выписываются парой (х, у) значения ее координат. При выписывании координат на блоки обход осуществляют последовательно против часовой стрелки, Последняя вершина не должна совпадать с первой, так как предполагается, что многоугольник всегда замкнут.

Принимаемые в расчет граничные условия могут быть различными по типу и численным значениям на отдельных участках границ исследуемой области. Участки границ с одинаковыми условиями теплообмена с окружающим воздухом задают в виде незамкнутых многоугольников, содержащих произвольное число точек перелома. Вершинами участка границы называют начало, конец и точки перелома многоугольника. В частном случае участок границы может быть задан в виде отрезка линии с двумя точками. Многоугольник, определявший один участок границы, обязательно должен быть разомкнут. Например, если на поверхности отверстия в исследуемой области заданы одинаковые условия теплообмена и среды, то принимаемая в расчет граница в этом случае должна состоять хотя бы из двух участков, В соответствии с этим показанная на рис. 1 , в-д граница по замкнутому контуру fcde с одинаковыми условиями теплообмена на всех ее участках, должна быть учтена расчлененной на участок ef и fcde. При задании граничных условий не допускается неопределенность, т.е. граничные условия должны быть определены на всех границах исследуемой области.

Исходные данные об условиях на границах исследуемой области подготавливаются в форме, соответствующей граничным условиям третьего рода, т.е. в виде значений температуры воздуха t н и коэффициента теплоотдачи с поверхности a н . В случае задания на каком-либо участке границы температуры поверхности ее назначают равной температуре воздуха и одновременно принимают в расчет очень большое значение коэффициента теплоотдачи поверхности, равное 0,9·10 18 Вт/(м 2 · ° С). Если на некотором участке границы требуется задать величину теплового потока q, Вт/м 2 , т.е. граничное условие второго рода, то его величину задают как условную температуру окружающей среды, равную численному значению q , принимая одновременно a =0. При необходимости задания на одной и той же границе смешанных граничных условий третьего и второго родов, нужно это условие привести к условию третьего рода, задавая значение условной температуры воздуха t усл = t н + q / a н .

Если требуется решить задачу, в которой на всех участках границ исследуемой области заданы значения тепловых потоков, то необходимо учесть два обстоятельства: а) хотя бы в одной точке границы должно быть задано граничное условие первого рода, т.е. должна быть обусловлена точка отсчета температур в исследуемом температурном поле, например в задаче, приведенной на рис. 3 , температура в точке В должна быть равна нулю; б) задаваемые в качестве граничных условий тепловые потоки, входящие в исследуемую область и выходящие из нее, должны быть сбалансированы с большой точностью (не менее 0,001%), например, в задаче на рис. 3 должно соблюдаться равенство S q x1 = S q y1 , в противном случае при контроле баланса тепловых потоков будет обнаружен недопустимый разбаланс, и задача будет снята с расчета по ошибке.

Рис. 3. Постановка задачи в случае, когда на границах заданы только тепловые потоки

7. При расчете по трехмерной схеме область исследования размещают полностью в первом октанте правой прямоугольной системы координат (рис. 4 ). Исследуемая область должна быть ограничена параллелепипедом и может состоять из нескольких соприкасающихся друг с другом участков материалов с различной теплопроводностью ( рис. 4 ). Внутри области допускаются полости в виде параллелепипеда. Участки с неизменной теплопроводностью должны иметь форму параллелепипедов, стороны которых должны быть параллельны координатным плоскостям, т.е. плоскостям хоу, уо z , xoz . Сложные участки с неизменной теплопроводностью должны быть представлены несколькими параллелепипедами. Источники тепла задаются едиными на весь объем участка.

Рис. 4. Схема расположения трехмерной исследуемой области по отношению к осям координат

Исследуемую область разбивают на элементарные параллелепипеды взаимно перпендикулярными плоскостями, параллельными координатным плоскостям. Разбивка на параллелепипеды может быть неравномерной. Плоскости разбивки должны совпадать с границами участков с различными теплопроводностями. В тех частях исследуемой области, где ожидаются резкие изменения температуры, следует проводить более детальную разбивку.

Исходные данные об условиях на границе исследуемой области подготавливают так же, как при расчете по двухмерной схеме.

Последовательность подготовки исходных данных к расчету на ЭВМ по программам НИИСФа

8. Комплект исходных данных программы расчета двухмерных температурных полей состоит из 10 групп и выписывается и строгом порядке. Все числа должны быть вещественными, за исключением номера варианта и управляющего массива, которые должны быть целого типа. Последовательность этих групп следующая.

9. Номер N 0 рассчитываемого варианта должен быть положительным, если решается плоская задача в прямоугольной системе координат х, у и отрицательным для осесимметричной задачи в системе координат r , z.

10. Группа данных BUF - управляющий массив, состоящий из 6 величин:

а) количество N интервалов разбивки по оси у или z ;

б) количество L интервалов разбивки по оси х или r ;

в) количество участков Z 1 области с различными теплопроводностями;

г) число границ Z 2 области, на которых задаются температуры поверхности TEMP или коэффициенты теплоотдачи ALPHA и соответствующие температуры окружающей среды, либо потоки;

д) число M 1 вершин участка исследуемой области, имеющего наибольшее число вершин;

е) число М 2 вершин на границе (или в участке границы), имеющей наибольшее число вершин.

11. Группа данных DX (DR) - вершины интервалов между смежными линиями разбивки по оси х или r , обычно задаваемые в метрах. Количество данных в группе должно быть L +2. Нумерация интервалов производится в направлении осей х или r и начинается с нуля, т.е. DX 0 , DX 1 ,..,, DX L , DX L +1 / (или в случае оси r - DR 0, DR 1 ,...., DR L , DR L +1 ), Для плоской задачи интервал D Х 0 следует назначить равным нулю. Для осесимметричной задачи в случае, если граница исследуемой области слева не совпадает с осью симметрии (например, расчет полей цилиндрической конструкции), DR 0 должно быть равно расстоянию от оси симметрии до этой границы. В случае совпадения следует положить D R 0 =0. Значение интервала DX L +1 ( DR L +1 ) используется для управления видом печати искомых температур. Если величина DX L +1 >0 ( DR L +1 >0), то на печать выдастся распределение температур в углах элементарных блоков. Если величина DX L +1 =0 ( DR L +1 >0) то на печать выдаются две таблицы распределений температур - в центрах элементарных блоков (узлах) и в углах, а в случае DX L +1 <0 ( DR L +1 <0) на печать выдается только распределение температур в центрах элементарных блоков. Следует заметить, что в процессе счета по программе величина DX L +1 ( DR L +1 ) становится равной нулю.

12. Группа данных DY ( DZ ) - та же, что и в п. 11 , но по оси у или z , т.е. DY 0 , DY 1 , ..., DY N , DY N +1 или DZ 0 , DZ 1 , ..., DZ N , DZ N +1 . Количество данных DY или DZ в группе должно быть равно N +2.

Значения начального и конечного интервала DY(DZ) используются для специальных целей: начальный - для управления масштабом чертежа при автоматическом вычерчивании результатов расчета, конечный - для масштабирования интервалов разбивки, т.е. записи их не в метрах. Если величина DY 0 ( DZ 0 ) равна нулю, то осуществляется автоматический выбор масштаба чертежа, ограничивающий его условной рамкой размером 25 ´ 35 см. Масштаб чертежа (М) представляет собой отношение размеров на чертеже к соответствующему размеру в исследуемой области, При использовании выбранного пользователем масштаба величину DY 0 ( DZ 0 ) назначают равной М ; а комплекте данных величина масштаба М записывается в виде действительного числа. При назначении масштаба чертежа следует иметь в виду, что, с одной стороны, размер чертежа не должен выходить за пределы размера планшета графопостроителя (100 см по оси абсцисс и 80 см по оси ординат), а с другой - наибольший размер чертежа по любой из осей не должен быть меньше 10 см, так как в противном случае будут искажены соотношения размеров. Величины интервалов DX и DY обычно задают в метрах. В этом случае элемент DY N +1 должен быть равен нулю. В случае необходимости эти величины можно задавать в других единицах, тогда величина DY N +1 должна быть равна масштабу s . Масштаб s - это число, на которое надо поделить численные значения интервалов DX и DY, чтобы пересчитать их в метрах. Например, если интервал задан в сантиметрах, то s =100.

13. Группа данных CORD1 - список координат вершин участков областей и условной системе координат. Каждая вершина представляется парой координат (х', у' или r ', z ' ). Данные располагаются в следующем порядке: номер участка области (НУ), число вершин (НB) в этом участке, координата х' 1 по оси х' (или r ') и координата у ' 1 по оси y' (или z ' ) первой вершины, далее второй вершины x' 2 y' 2 и т.д. до последней вершины первого участка. Затем данные о следующем участке области. В таком порядке должны быть представлены вершины всех участков исследуемой области. Вершины нумеруются против часовой стрелки, начиная с вершины, ближайшей к началу осей координат. Если число вершин в некотором участке области меньше M1, то необходимо произвести дополнение нулями до M1 . Всего данных в группе CORD1 должно быть 2·zl·( М 1+1).

Исследуемую область можно расчленить взаимно перпендикулярными линиями (параллельными осям координат только на прямоугольные блоки, поэтому в той части области, где ее граница или участок наклонены к оси, эти границы должны быть учтены в виде ступенек с соответствующим числом переломов. Однако, если разбивка исследуемой области на блоки в местах наклонных границ была произведена с одинаковыми интервалами вдоль каждой из осей координат (при этом интервалы DX могут быть равны интервалам DY), то можно значительно сократить количество исходных данных об этом участке границы. В этом случае в списке CORD1 достаточно указать только координаты начала и конца учитываемого наклонного участка границы. Начальная и конечная точки этого участка отмечены квадратами на рис. 2 . Как видим, в этом случае координаты вершин многоугольника, образующего границу, будут дробными числами, кратными 0,5.

14. Группа данных XLAM - список теплопроводностей l х ( l r ) в направлении оси х (или r ), Вт/(м·°С) для различных участков области, располагаемые в порядке возрастания номеров участков области. Первый элемент массива необходим по техническим причинам и всегда равен нулю. Всего данных XLAM должно быть Z 1+1. Назначить l x =0 нельзя, так как при решении задачи это вызывает деление на нуль, и машина прекращает счет.

15. То же, что и в п. 23 , но по оси у или z - YLAM, т.е. l у или l z .

16. Группа данных CORD2 - список координат границ (участков границ) в условной системе координат. Каждая вершина представлена парой координат х', у' или r ', z ', Данные располагаются в следующем порядке: номер участка границы (НГ), число вершин (ЧВ) в этом участке, координата начала участка границы х' 1 (по оси х' или r' ) и координата у' 1 по оси ( у ' или z ' ), далее координаты первой вершины x ' 2 , y' 2 и т.д. до конца первого участка границы. Затем данные о следующем участке границы. Таким образом, должны быть представлены все границы исследуемой области. Координаты вершин нумеруются против часовой стрелки. Если число вершин на участке границы меньше M1 , то необходимо дополнение нулями до М 2. Количество данных в CORD2 должно быть 2· z 2( M 2+1). Координаты вершин границ (или участков границ), наклоненных к осям координат, должны быть учтены в соответствии с п. 13 .

17. Группа данных ALPHA о коэффициентах теплоотдачи поверхности a , Вт/(м 2 ·°С), - границы (участков границ) исследуемой области. Данные располагаются в порядке возрастания номером границ. Для граничных условий первого рода принимать a =0,9·10 18 . В случае, если на соответствующем участке границы задана величина теплового потока, перпендикулярного границе, принимать условно a =0. Всего данных ALPHA должно быть z 2.

18. Группа данных TEMP о температурах на границах, °С, располагается в порядке возрастания номеров границ. Если при подготовке группы данных ALPHA на каких-либо участках границы принято a =0, то соответствующие данные TEMP превращаются в величины тепловых потоков, Вт/м 2 , входящих (записываются со знаком "+") в исследуемую область или выходящих (знак "-") из нее. Всего данных в группе должно быть z 2.

19. Подготовленные данные записываются на бланках поколонной набивки перфокарт в бесформатном виде. Между числами следует обязательно оставлять не менее двух пробелов. Для отделения целой части от дробной используется точка либо запятая. При записи следующих подряд одинаковых чисел рекомендуется использовать сокращенную запись вида I X D, где I целая константа, указывающая число повторений действительного числа. Например, запись 3 ´ 0,15 эквивалентна записи 0·15 0·15 0·15. На одной строке перфокарты допускается разместить не более 30 чисел с учетом повторения. В конце данных указывается признак конца файла /*. При наличии меньшего, чем определено BUF количества данных, этот признак вводится машиной, и задача снимается с соответствующей диагностикой об ошибке.

20. Комплект исходных данных программ расчета трехмерных температурных полей состоит из 13 групп. Четыре группы - N 0 , BUF, CORD1, CORD2 должны быть целого типа, остальные - вещественного типа. Последовательность этих групп следующая.

21. Номер N 0 рассчитываемого варианта. Номер может быть в пределах 10 £ N 0 £ 32000.

22. Группа данных B UF - управляющий массив, состоящий из пяти величин:

а) количество NX интервалов разбивки по оси х ;

б) количество NY интервалов разбивки по оси у ;

в) количество NZ интервалов разбивки по оси z ;

г) количество участков К1 области с различной теплопроводностью;

д) число границ К2 области, на которых задаются условия теплообмена с окружающей средой, либо тепловые потоки.

23. Группа данных DX состоит из NX величин. Это величины интервалов между смежными плоскостями разбивки по оси х, задаваемые в метрах. Нумерация интервалов производится в направлении оси х, т.е. DX 1 , DX 2 , …, DX NX .

24. Группа данных DY состоит из NY величин, то же, что и DX , но по оси y .

25. Группа данных DZ состоит из NZ величин, то же, что и DX , но по оси z .

26. Группа данных CORD1 - список данных об участках областей с различной теплопроводностью. Данные располагаются в двухмерной таблице, причем каждая строка отводится для одного участка, и таким образом число строк в этой таблице соответствует числу участков. Строка состоит из 7 величин. В первой колонке помещают порядковый номер участка, затем три координаты ( х, у, z ) ближайшего к началу координат угла участка, и, наконец, три величины L, М, N о числе интервалов в участке по направлению осей координат х, у, z . Координаты приводятся в условной системе. Строчки располагают в порядке номеров участков. Всего данных в группе CORD1 должны быть 7Х K 1 величин.

27. Группа данных XLAM - список теплопроводностей в Вт/(м· ° С) в направлении оси х для различных участков области, располагаемые по порядку номеров. Всего данных XLAM должно быть К1 .

28. Группа данных YLAM, то же, что и XLAM, но по оси у.

29. Группа данных ZLAM - то же, что и XLAM, но по оси z .

30. Группа данных Q - список величин источников тепла, Вт/м 3 , вводимого (со знаком «+») или уходящего (со знаком «-») в участке области. Данные размещаются по порядку номеров участков. При отсутствии источников следует задавать нули. Всего данных должно быть К1 .

31. Группа данных CORD2 - список данных о границах. Данные располагаются в двухмерной таблице, причем каждая строка отводятся для одного участка границы, и таким образом число строк в этой таблице соответствует числу участков границ. Строка состоит из 7 величин. В первой колонке помещают порядковый номер участка границы, затем для этой границы три координаты (х, у, z ) вершины, ближайшей к началу координат и, наконец, три величины L, М, N о числе интервалов на участке границы в направлении осей координат х, у, z . Данные о координатах определяют в условной системе координат. Строчки располагают в порядке номеров границ. Так как границы представляют собой плоскости, то одна из величин L, М или N должна быть равна нулю.

32. Группа данных ALPHA - список коэффициентов теплоотдачи поверхности a , Вт/(м 2 · ° С), участков границ исследуемой области. Данные располагаются в порядке возрастания номеров границ. Для граничных условий первого рода принимать a =0,9·10 18 . В случае, если на соответствующем участке границы задана величина теплового потока, перпендикулярного границе, принимать условно a =0.

33. Группа данных TEMP либо о температурах на границах, ° С, либо о тепловых потоках, Вт/м 2 , располагающиеся в порядке возрастания номеров границ. Если a ?0, то TEMP представляет данные о температурах, в случае a =0, TEMP представляет данные о тепловых потоках. Входящие в исследуемую область потоки записываются со знаком «+», выходящие - «-»,

В конце данных указывается признак конца файла /*.

34. Пересчет температурного поля, определенного при температурах t в с и t н с (назовем их старыми) в поле, определяемое температурами t в н и t в н (назовем их новыми), при неизменных всех без исключения остальных параметрах (геометрии и значений l i и a i ) производится в двух случаях:

а) необходимо определить новое значение температуры t i н в какой-либо точке i исследуемой области внутри или на границе ее при новых значениях температур наружного и внутреннего воздуха t н н и t в н . Температура t i н в этой точке определяется по формуле

; (1)

б) требуется определить новое значение температуры наружного воздуха t н н , при которой температура t i н в точке i исследуемой области достигает заданного значения. Температура наружного воздуха определяется в этом случае по формуле

. (2)

Плотность теплового потока q с , определенная при значении температур t в с и t н с , пересчитывается в плотность теплового потока q н , соответствующего значениям t в н и t н с , по формуле

. (3)

Пример 1. В точке i исследуемой области получено значение температуры t i с =6,32 ° С при температурах воздуха снаружи помещения t н с =-38 ° С и внутри t в с =18°С. Определим температуру в этой же точке, используя эту конструкцию в другой климатической зоне, т.е. при температуре снаружи t н н =-30°С, Расчет производим по формуле

° С.

Пример 2. В точке i на внутренней поверхности ограждающей конструкции получена недопустимо низкая температура, равная t i с =6,91°С при температурах наружного воздуха t н с =-30 ° С и внутри помещения t в с =18°С.

Определим температуру наружного воздуха, при которой температура на поверхности в точке i будет удовлетворять требованиям норм из условия невыпадения конденсата, т.е. равной 8,8 ° С при относительной влажности воздуха 55%. Эту температуру рассчитываем по формуле

°С.

При температуре наружного воздуха ниже -21,9 ° С будет выпадать конденсат на внутренней поверхности стены.

35. Рекомендуемый комплекс программ для расчета температурных полей написан на Фортране, предназначен для использования на ЭВМ серии ЕС, использует память на магнитных дисках. Вариант программы для решения двухмерных задач 1 эффективно использовать на ЭВМ серии ЕС-1033 и более крупных машинах, требует минимально 250 Кбайт оперативной памяти и при объеме файла на диске 4-5 Кбайт, решает задачи, расчленяемые в пределах 4000-4500 элементарных блоков. Вариант программы для решения трехмерных задач 2 эффективно использовать на более крупных ЭВМ (ЕС-1040, ЕС-1060), требует минимально 256 Кбайт оперативной памяти и решает задачи, расчленяемые в пределах 25000-30000 элементарных параллелепипедов. Отличительные особенности комплекса: возможность решения неоднородных задач со сложной геометрией, компактный способ представления исходных данных и их контроль, проверка решения по балансу тепловых потоков.

1 Программа расчета двухмерных стационарных температурных полей сдана в МОФАП при ЦНИИпроекте, шифр 4-28Н.

2 Программа расчета трехмерных стационарных температурных полей имеется в НИИСФе

Сопровождающие расчет автоматическое вычерчивание с помощью графопостроителя схемы конструкции и рассчитанного поля изолиний температур в двухмерном случае и аксонометрическое построение схемы конструкции и поля изолиний поверхностей в трехмерном случае обеспечивают наглядное представление результатов и происходящих тепловых процессов в рассчитываемых ограждающих конструкциях.

Рис. 5. Выделение для расчета фрагмента стыкового соединения стеновых панелей и перегородки

Рис. 6. Схема разбивки исследуемой области на блоки

Пример 3. Определить сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции из трехслойной панели, включающей стык с внутренней стеной. Анализируемый участок конструкции схематически изображен на рис. 5 . На нем выделены две части - неоднородной по теплотехническим свойствам ограждающей конструкции длиной L но и однородной конструкции длиной L гл . Предполагается, что рассматриваемая конструкция простирается перпендикулярно к плоскости чертежа, и температурные условия неизменны по высоте. Распределение температуры в этом случае во всех плоскостях, параллельных плоскости поперечного сечения стыка панели, будет одинаково, т.е. в плоскости рассматриваемого поперечного сечения будет двухмерное температурное поле. На наружной стороне ограждения заданы температура воздуха t в =-32°C и коэффициент теплоотдачи поверхности a н =23 Вт/(м 2 · ° С). На внутренней стороне ограждения заданы температура воздуха t в =18°C и коэффициент теплоотдачи поверхности a в =8,7 Вт/(м 2 · ° С). В углу (на расстоянии по 30 мм от вершины) принято значение a у =7,6 Вт/(м 2 · ° С). В панели на расстоянии от оси стыка около трех толщин ее возможно практически одномерное распределение температуры, т.е. q х =0 в сечениях, отстоящих от оси на 480 мм (см. рис. 6 ). Поэтому здесь назначены границы исследуемой области с упомянутым условием. Подобным способом была назначена и граница исследуемой области d - d , во внутренней стене отстоящая от внутренней поверхности наружной стены на 410 мм.

Чертеж принятой разбивки исследуемой области на блоки с неравномерными, интервалами приведен на рис. 6 . Здесь же жирными линиями показаны участки исследуемой области с различными теплопроводностями. Размеры блоков в мм. Всего в исследуемой области оказалось 509 элементарных блоков. На рис. 7 приведена принятая разбивка исследуемой области, вычерченная в условных координатах. На этом рисунке около вершин участков исследуемой области и участков границ подписаны их координаты (отделенные одна от другой точкой с запятой). Например, 9, 1 означает х '=9, у '=1, в условных координатах. Начало и конец участка границы обведены кружками.

В табл. 1 приведен комплект исходной информации к этой задаче.

Выполнив на ЭВМ расчет температурного поля стыка, переходим к расчету приведенного сопротивления теплопередаче. Предварительно вычислим величину

R о.гл =1/ a в + d жб / l жб + l из / l из +1/ a н =1/8,7+(0,05+0,03)/2,04+0,08/0,05+1/23=1,798 м 2 · ° С/Вт.

Используем величину S Q сумму тепловых потоков, входящих в исследуемую область, равную 29,2655 Вт/м. Искомую величину R 0 определяем по формуле

м 2 · ° С/Вт

В результате просмотра выведенных на печать значений температур на внутренней поверхности ограждения выявлено самое холодное место - вблизи железобетонного ребра (см. рис. 6 , точка и ), где температура равна 6,072°С » 6,1°С. Это недопустимо для жилых помещений, так как на внутренней поверхности ограждений должна быть температура выше температуры точки росы t р =8,8°С при влажности воздуха в них 55%. Как видим, рассматриваемый стык нуждается в доработке.

Таблица 1

Полный комплект информации к примеру 3

Рис. 7. Схема разбивки исследуемой области на блоки в условных ординатах

В начале изложения этого примера было указано, что положение границы исследуемой области а-а назначили по опыту подобных расчетов т.е. с некоторым риском ошибиться. Поэтому по окончании расчета следует удостовериться, что эта граница не была назначена слишком близко от оси симметрии стыка. Наиболее простой проверкой является сопоставление полученной по расчету на ЭВM температуры на внутренней поверхности стены в сечении а-а (14,523°C) с температурой, рассчитанной по известной формуле для однородного ограждения, т.е. для ограждения, в котором имеет место одномерный температурный поток

° С.

Расхождение, как видим, составляет 0,28°С. Оно указывает на некоторую неточность в расчетах, вызванную отсутствием запаса в положении границы а-а исследуемой области. Для выяснения величины вводимой таким образом ошибки в искомые величины t п и S Q расчет был повторен в случае, когда граница а-а была отодвинута вправо на 480 мм. Это дополнительный участок по оси ох прошли 12 интервалами размером 0,04 м каждый. Разбивка по оси о y осталась неизменной. В этом случае исследуемая область оказалась расчлененной на 701 элементарный блок. Время расчета составило 15 мин. Температура в самом холодном месте на внутренней поверхности оказалась 6,074°С, т.е. на 0,002°С выше, чем в результате расчета основного варианта, Сумма тепловых потоков, входящих в часть исследуемой области, которая соответствует области принятой в расчет в основном варианте, равна S Q =29,219 В т/м, т.е. на 0,047 Вт/м (или на 0,16%) меньше, чем получилось в результате расчета основного варианта. Напомним, что рассматриваемый вариант расчета поставили с целью более точно воспроизвести взаимодействие исследуемой области с отсекаемой частью ограждающей конструкции. Теперь температура на внутренней поверхности стены в точке, лежащей на границе а-а, отодвинутой от границы а-а на 480 мм, оказалась 14,802°С. т.е. совпадающей до 0,001°С с температурой, полученной по расчету одномерной схемы.

Пример 4. Требуется рассчитать приведенное сопротивление теплопередаче торцовой трехслойной панели здания (рис. 8 , а ). Панель изготовлена из железобетона теплопроводностью 2,04 Вт/(м· ° С). Внутрь панели вложены четыре термовкладыша из минераловатного утеплителя теплопроводностью 0,06 Вт/(м·°С). По краям панели и между вкладышами расположены ребра из железобетона толщиной 50 мм, соединяющие слои железобетона с наружной и внутренней сторон.

Рис. 8. Выделение области исследования для расчета и схемы рассчитываемой панели

а - рассчитываемая панель; б - исследуемая область для расчета по программе

Рис. 9. Схема разбивки исследуемой области на блоки

Процесс теплопередачи в таких панелях трехмерен, так как распределение температур определяется не только потоками тепла, перпендикулярными плоскости стены, но и потоками тепла в плоскости стены.

Теплотехнический расчет таких ограждений состоит в определении трехмерного температурного поля и полей тепловых потоков на поверхностях панели.

Так как поле температур симметрично относительно осей I - I и II - II (см. рис. 8 , а ), проходящих через середину панели в плоскости стены, то для расчета возможно выделить исследуемую область по этим сечениям, приняв по условию симметрии равные нулю тепловые потоки, перпендикулярные этим осям. Также возможно провести ограничение области исследования по осям III-III и IV-IV, проходящим через середины стыков. В этих местах по условиям симметрии возможно установить равные нулю тепловые потоки, перпендикулярные этим осям. Таким образом, для расчета выделяют четверть панели, схема которой представлена на рис. 8.б . Там же показаны условия теплообмена на границах: с внутренней поверхности ограждения здания температура воздуха t в =20°С и коэффициент теплоотдачи a в =8,7 Вт/(м 2 · ° С), значения величин с наружной поверхности соответственно равны t н =-20°С и a н =23 Вт/(м 2 · ° С).

На рис. 9 приведен чертеж расчленения исследуемой области на 4046 неравномерных элементарных прямоугольных параллелепипедов - 17 интервалов по оси х, 17 интервалов по оси у и 14 интервалов по оси z . Расчленение осуществлялось параллельными плоскостями, перпендикулярными координатным плоскостям и отстоящим одна от другой на неравномерные интервалы. Причем плоскости раздела участков с различной теплопроводностью должны совпадать с плоскостями разбивки. При этом участки, содержащие ребра, были расчленены на четыре сечения в направлении каждой из осей. Величины теплопроводности материалов были назначены как для изотропных материалов, т.е. l х = l у = l z и были равны для железобетона 2,04 Вт/(м· ° С), для утеплителя из минеральной ваты 0,06 Вт/(м·°С).

На рис. 10 приведена принятая разбивка исследуемой области на элементарные параллелепипеды в условных координатах, т.е. когда все интервалы между параллельными сторонами заданы одинаковыми. Для уменьшения ошибок при кодировании на рис. 11 в условных координатах представлены порознь в виде элементарных параллелепипедов отдельные участки исследуемой области с различной теплопроводностью. Там же для каждого участка в условных координатах подписаны координаты вершин, ближайших к началу осей координат и числа интервалов в участке в направлении осей координат.

В табл. 2 приведен полный комплект исходных данных к рассматриваемому примеру. Каждая строка содержит до 80 символов, включая пробел. Числа отделены одно от другого двумя и более пробелами. Предназначенные для пробивки данные приведены справа от вертикальной линии. Слева от нее помещены пояснения.

Рис. 10. Разбиение исследуемой области на элементарные параллелепипеды (в условных координатах)

Рис. 11. Кодирование элементарных параллелепипедов (в условных координатах)

Таблица 2

Комплект исходных данных к примеру 2

В результате расчета на ЭВМ были получены поля температур и тепловых потоков, а также баланс потоков на границах исследуемой области; при этом входящий поток Q вx =72,484 Вт, выходящий Q вых =72,478 Вт и небаланс 0,006 Вт, что свидетельствует о достаточно высоком качестве данного решения. Приведенное сопротивление рассчитали по формуле

м 2 · ° С/Вт.

Для сравнения укажем, что то же сопротивление, рассчитанное в предположении одномерности тепловых потоков, перпендикулярных плоскости стены, равно 1,42 м 2 ·°С/Вт, т.е. оно на 30% завышено по отношению к результатам решения трехмерной задачи.

Распределение температур на внутренней поверхности рассчитанного участка крайне неравномерно. Если температура в точке Е (см. рис. 8 , б) равна 18,2 ° С, то температура в точке А падает до 6,9 ° С, что может вызвать при расчетной температуре наружного воздуха -20 ° С выпадение конденсата вблизи торца панели, а при расчетной температуре -30° на всей поверхности вблизи ребер. Наибольшие плотности тепловых потоков, как и следовало ожидать, проходят по ребрам конструкции и достигают наибольшей величины по углам конструкции. Например, в точке А на рис. 8 , б плотность теплового потока равна 113,6 Вт/м 2 по сравнению с 15,5 Вт/м 2 в точке Е. По распределению температур на внутренней и наружной поверхностях конструкции и по плотностям тепловых потоков, пересекающих поверхность конструкции, было рассчитано поле локальных термических сопротивлений конструкции. Эти величины изменялись от 0,185 м 2 · ° С/Вт (точка А) до 2,42 м 2 · ° С/Вт (точка Е). Для сравнения укажем, что соответствующие термические сопротивления, рассчитанные в предположении одномерного распределения температур равны 0,122 м 2 · ° С/Вт (точка А) и 2,55 м 2 · ° С/Вт (точка Е ).