Исследование теплотехнической однородности зданий с однослойными ограждающими конструкциями в условиях эксплуатации на Среднем Урале

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Сентября 2012 в 16:09, дипломная работа

Описание работы

При выполнение дипломной работы были поставлены следующие цели:
-Выполнить тепловизионную съемку объекта.
-Выполнить моделирование объекта и произвести расчет.
-Выполнить нестационарный расчет модели здания.
-Показать пути оптимизации конструктивных решений.
Для реализации целей были решены следующие задачи:

Содержание работы

Введение.
Общая информация по теме диплома.
Краткое описание проведенной работы.
1. Литературный обзор.
1.1. Энергосбережение.
1.2. Нормативная документация.
1.3. Согласование норм с Европейскими стандартами.
1.4. Преимущества внедрения новых норм для РФ.
1.5. Малоэтажное строительство на Урале.
1.6. Теплотехнический расчет.
1.7. Физический смысл теплопередачи, методика расчета.
2. Тепловизионная съемка.
2.1. Основные принципы работы с тепловизором FlirP620 и его возможности.
2.2. Общая характеристика здания.
2.3. Определение теплопотерь ограждающих конструкций с помощью тепловизора.
2.4. Результаты.
3. Расчет в ПК COMSOL MULTIPHISICS и ее возможности.
3.1. Описание.
3.2. Методика.
3.3. Результаты.
4. Анализ результатов.
4.1. Сравнительный анализ данных тепловизионной съемки узлов.
4.2. Расчет узлов ограждающей конструкции, с расчетами узлов ограждающей конструкции в программном комплексе COMSOL MULTIPHISICS.

5. Безопасность жизнедеятельности.
5.1. Введение.
5.2. Безопасность труда.
5.3. Чрезвычайные ситуации.
5.4. Выводы по разделу безопасность жизнедеятельности.
Заключение.
Список используемой литературы.

Файлы: 1 файл

диплом.doc

— 5.34 Мб (Скачать файл)

 

 

 

 

График изменения плотности теплового потока сквозь стены.

 

 

График изменения плотности теплового потока сквозь окно.

 

 

 

Результаты количественного анализа, измерения тепловых потоков ограждающих конструкций здания свидетельствуют о недостаточном сопротивлении теплопередаче. Значения полученных результатов ниже требуемых на 37 %. Светопрозрачные ограждающие конструкции также не соответствуют нормативным требованиям.

Затем был произведен качественный анализ. Цель обследования выявление места и характер дефектов.

При обследование наружной  тепловизионной съемки, были в первую очередь замерены температура окружающего воздуха-7 оС, температура поверхности ограждающих конструкций: отраженная температура-12.5 оС ,она измеряется контактным термометром и пирометром(с его помощью возможно замереть температуру на поверхности высших этажов) и влажность. Затем задали коэффициент излучения, он зависит от свойств материала:0,95. Все эти показатели внесли в тепловизор для того чтобы тепловизор мог обработать в дальнейшем результаты . Начинаем производить замеры не посредственно самим прибором. Прибор устанавливаем на расстояние 20 метров от здания направляем на ограждающую конструкцию и включаем. Принцип работы тепловизор основан на том, что он  считывает электромагнитное излучение, исходящее от поверхности, от каждой точки ограждающей поверхности затем идет преобразование в термограммы-двумерное изображения, где цвет и яркость соответствует температурной шкале. Далее выбирается реперная точка на поверхности ограждающей конструкции , где нет температурных аномалий, относительно этой точки строится температурная шкала. Также замеряется точка, где нет t аномалий на поверхности ОК и относительно данной точки идет анализ распределения температуры на поверхности. т.е. если выявлены области температурных аномалий, мы замеряем максимальную температуру в данной области и сравниваем ее с температурой точки. Если разница составляет не менее 3 градусов, то принято считать, что это дефект, хотя нормируемого значения нет.  Одновременно с сканированием идет фотографирование объекта, в данном случае фотографии получились неудачными т.к. сделаны в темное время суток , и именно из-за этого было сделано много термограмм, чтоб иметь четкое представление о объекте. Затем идет анализ термограмм и оформляется отчет о проделанной работе.

 

Условия при проведении обследования:

Дата:

05.12.2011 г.

Время:

5:00 – 07:30

Температура наружного воздуха:

-7 оС

Температура воздуха внутри помещения:

22 оС

Температурный напор:

более 10 оС

Солнечное излучение:

отсутствует

Погодные условия:

без осадков

Скорость ветра:

менее 5 м/с

Схема ориентирования здания.

 

В данной термограмме наблюдается мостики тепла в области примыкания плиты перекрытия между этажами-область1,линия1.Происходит эксфильтрация, пропускание внутреннего воздуха на наружу. В данной области максимальная температура -2.2 оС. На поверхности ограждающей конструкции температура -6.5. оС. Разница составляет 4,3 оС -это явный дефект.

Дата

05.12.2011

Время съемки

5:54:50

Тип камеры

FLIR P620

Коэффициент излучения

0.95

Расстояние до объекта

20.0 m

Отраженная температура

-12.5 °C

Температура окружающего воздуха

-7.0 °C

Sp1 Температура

-6.1 °C

Sp2 Температура

-2.0 °C

 

Location:

(Where)

 

Дополнительная информация:

Комментарии: 1 – реперная точка. Наблюдается перепад температуры ограждающих конструкций – линии 1 и 2. Аномальная зона – в области примыкания фундамента – перепад температуры составляет около 5 оС – точка 2.

Рекомендаи:

 

Внутренняя съемка.

 

 

Дата

05.12.2011

Время съемки

6:26:44

Тип камеры

FLIR P620

Коэффициент излучения

0.95

Расстояние до объекта

3.0 m

Отраженная температура

20.5 °C

Температура окружающего воздуха

23.0 °C

Sp1 Температура

16.1 °C

Sp2 Температура

13.0 °C

 

Location:

(Where)

 

Дополнительная информация:

 

Комментарии: Точка 1 – реперная. В ванной комнате, в области примыкания плиты перекрытия и наружной стены наблюдается мостик холода – линия 2. В области линии 1 (по всей вероятности – зона монолитного железобетона) наблюдается более широкий мостик холода с более значительным перепадом температуры.

Рекомендации:


 

 

 

Дата

05.12.2011

Время съемки

6:18:29

Тип камеры

FLIR P620

Коэффициент излучения

0.95

Расстояние до объекта

3.0 m

Отраженная температура

20.5 °C

Температура окружающего воздуха

23.0 °C

Sp1 Температура

18.6 °C

 

Location:

(Where)

 

Дополнительная информация:

 

 

Комментарии: Точка 1 – реперная. В районе оконного откоса в комнате, на втором этаже, наблюдаются пятна сырости, появление грибка. Минимальная температура в данной области составляет 13,5 оС, что ниже точки росы для данного помещения. Вероятно из-за некачественной установки оконной конструкции. При снижении температуры наружного воздуха будет наблюдаться увеличение области намокания, а также еще большее снижение температуры относительно точки росы.

Рекомендации: Необходимо устранить дефекты монтажа оконного проема.


 

 

Планы обследованных помещений представлены в приложении I.

 

Глава 3

Основные принципы работы ПК COMSOL Multiphisics и её возможности

     COMSOL Multiphysics - это мощная интерактивная среда для моделирования и расчетов большинства научных и инженерных задач основанных на дифференциальных уравнениях в частных производных (PDE) методом конечных элементов. С этим программным пакетом вы можете расширять стандартные модели использующие одно дифференциальное уравнение (прикладной режим) в мультифизические модели для расчета связанных между собой физических явлений. Расчет не требует глубокого знания математической физики и метода конечных элементов. Это возможно благодаря встроенным физическим режимам, где коэффициенты PDE задаются в виде понятных физических свойств и условий, таких как: теплопроводность, теплоемкость, коэффициент теплоотдачи, объемная мощность и т.п. в зависимости от выбранного физического раздела. Преобразование этих параметров в коэффициенты математических уравнений происходит автоматически. Взаимодействие с программой возможно стандартным способом – через графический интерфейс пользователя (GUI), либо программированием с помощью скриптов на языке COMSOL Script или языке MATLAB.

Используя эти способы, можно изменять типы анализа, включая:

•         Стационарный и переходный анализ

•         Линейный и нелинейный анализ

•                      Модальный анализ и анализ собственных частот

Для   решения   PDE,   COMSOL   Multiphysics   использует   метод

конечных элементов (FEM). Программное обеспечение запускает конечноэлементный анализ вместе с сеткой учитывающей геометрическую конфигурацию тел и контролем ошибок с использованием разнообразных численных решателей. Так как многие физические законы выражаются в форме PDE, становится возможным моделировать широкий спектр научных и инженерных явлений из многих областей физики таких как: акустика,      химические      реакции,      диффузия,      электромагнетизм, гидродинамика, фильтрование, тепломассоперенос, оптика, квантовая механика, полупроводниковые устройства, сопромат и многих других

Информация о работе Исследование теплотехнической однородности зданий с однослойными ограждающими конструкциями в условиях эксплуатации на Среднем Урале