Теплоустойчивость помещения обычно связывают с установившимися периодическими тепловыми воздействия­ми, но его теплоинерционные свойства проявляются также и при других изменениях теплового режима. Для выбора режима отопления нужно знать, как различные помещения реагируют на прекращение или частичное изменение подачи теплоты: возможно аварийное отключение отопления, при центральном теплоснабжении подача теплоты в систему отопления связана с водоразбором в работающих параллель­но с ией системах горячего водоснабжения.

При прекращении подачи теплоты помещение начинает постепенно охлаждаться. Вначале резко снижается тем­пература воздуха TK, достигая уровня осредненной темпе­ратуры поверхностей TR. Затем температура во всех точках помещения начинает понижаться почти одновременно. Основные потери теплоты при этом происходят через окна; массивные наружные ограждения при постепенном пониже­нии температуры их поверхности могут частично отдавать теплоту воздуху помещения.

Процесс охлаждения можно достаточно полно рассчи­тать, пользуясь методом определения теплоустойчивости помещения при прерывистых подачах теплоты. Разовое отк­лючение системы можно рассматривать как прерывистое отопление с периодом большой продолжительности.

В этом случае (рис. 2.8) начальная температура воздуха в помещении /в 0 будет соответствовать установившейся температуре в период подачи начального количества теп­лоты Q0, а температура воздуха Th K в помещении будет соответствовать установившемуся стационарному состоя­нию температуры в период подачи нового количества теп­лоты QK. При решении задачи об остывании (нагревании) помещения нас интересует начальная часть кривой пониже­ния температуры в начале периода, например температура

^в. х> спустя время Дг. Понижение температуры Д/„=/в 0— —к в результате понижения теплоподачи в помещение на величину AQ=Q0—QK в соответствии с теорией теплоустой­чивости можно определить по формуле

MB = QAQ/Yn, (2.78)

Где Q — коэффициент прерывистости, при заданном соотношении Т/Т зависящий от Дг/Т (см. табл. 2.8); Уп — коэффициент тепло­усвоения помещения.

Возможен и другой подход, который состоит в следую­щем. Переходный тепловой процесс выхолаживания поме­щения подобен охлаждению тела. В этом процессе также вначале (непродолжительное время) происходит иррегуляр­ное изменение температуры, которое быстро сменяется регу­лярным режимом понижения температуры.

Применительно к помещению в целом оказывается справедливой общая закономерность регулярного режима охлаждения, согласно которой скорость изменения логариф­ма избыточной температуры — показатель темпа охлажде­ния а не зависит от координат точки, времени, начального распределения температуры. Натурными наблюдениями и лабораторными экспериментами определены значения пока­зателя а, которые заметно отличаются друг от друга в зави­симости от конструктивного решения здания, вида строи­тельных материалов, положения помещения в здании. Имея примерные значения показателя а (табл. 2.9), можно рассчитать понижение температуры в помещении TBi0—TB % Во времени после прекращения или частичного снижения подачи теплоты. При частичном изменении теплопоступле - ний конечной температурой переходного процесса в поме­щении является температура нового стационарного режима теплопередачи при измененной теплоподаче. Ана­литическое решение в этом случае имеет вид экспоненты

Tb.x-t*.K = e-ati (2.79)

О 'в. к

Значения показателя а несколько изменяются во вре­мени, что связано с уменьшением коэффициентов конвек­тивного и лучистого теплообмена при снижении темпера­туры, которые заметно влияют на темп охлаждения поме­щения. Скорость охлаждения помещения, определенная с постоянным значением а, обычно несколько больше факти­ческой.

В табл. 2.9 даны значения а для зданий с различными конструктивными решениями, полученные в результате натурных наблюдений. Приведенные значения а заметно выше полученных другими способами, что, вероятно, объясняется влиянием инфильтрации наружного воздуха, которая имела место при натурных наблюдениях.

В теплоснабжении применяется формула, которую с уче­том принятых выше обозначений можно записать в виде

V — 1в1к==е-г/р==е-г/(,:'1/2н. с^п). (2.80)

^в. о"

D (СрЛб)н. с _________________________________________ !_ /о 01

Р =------------------------------------------------- (2.81)

Где (3 — величина, названная «коэффициентом аккумуляции теп­лоты»:

0 = С1/2н. с[5]П. (2.82)

Как показано в уравнении (2.82), физический смысл (5 — это показатель RC помещения, в данном случае определен­ный как произведение теплоемкости С./гН с только полови­ны толщины наружной стены (без учета теплоемкости внут­ренних конструкций) на приведенное сопротивление тепло - передаче_всей площади наружных ограждений помещения Rn

Г _ (срЛб)н. с. /Q Оп

1/21). С ------------------------------------------- 2---- '

Rn = (2.84)

Q0 = ?kA, (2.85)

Где ср, А, 6 — объемная теплоемкость, площадь и толщина наруж­ной стены (ограждения); <?0 — удельная тепловая характеристика помещения нли эдання; V — объем помещения илн здания по на­ружному обмеру; 'ZkA — сумма произведений коэффициентов теплопередачи на площадн отдельных наружных ограждений (сте­ны, окна, перекрытия) в помещении или здании.

В основе этого метода, таким образом, лежит предполо­жение (рис. 2.9), что внутренняя половина наружного ограждения находится в тепловом равновесии с помещени­ем, имеет температуру, одинаковую с температурой воздуха в помещении, и теряет аккумулированную только ею теп­лоту с постоянной интенсивностью, соответствующей приве­денному сопротивлению теплопередаче помещения. Акку­муляция теплоты внутренними конструкциями при этом не учитывается.

В инженерных расчетах можно ограничиться уравнени­ем только с первым членом общего решения * в виде ряда и

Рис. 2,9. Принятое распределение темпе­ратуры в наружном ограждении (а) и схе­ма теплообмена (б) при выводе формулы (2.86) для расчета 'охлаждения помещен ни я

Ряс. 2.10. Схема помещения (а) п анало - Јf говая сетка чеплообмена (б) общего ре - L Шепня охлаждения помещения

Тогда в принятых обозначениях

^В. X " ^в. к_____________________________

(2.88)

Где Хн-С, ан. с, ён. с> ^н. с — теплопроводность, температуропро­водность материала, толщина и площадь наружной стены; с — от­ношение теплоемкостей всех внутренних ограждений до их тепловой оси симметрии к теплоемкости наружной стены. Физическую схему этого решения можно представить в виде, показанном на рис. 2.10,