Исследование теплотехнической однородности зданий с однослойными ограждающими конструкциями в условиях эксплуатации на Среднем Урале
Дипломная работа, 10 Сентября 2012, автор: пользователь скрыл имя
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.
|
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.
|
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: |
|
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