Дослідження характеристик промислового освітлення

Міністерство  освіти і науки України

Донецька  обласна державна адміністрація

Управління  освіти і науки

Державний навчальний заклад

«Міжрегіональне вище професійне будівельне училище 

м. Краматорська»

 

 

 

 

Опорні  конспекти та лабораторно-практичні  заняття з курсу «Основи енергоефективності»

 «ЕЛЕМЕНТИ ВИЩОЇ МАТЕМАТИКИ»

для спеціальності: «Обробник – будівельний»

 

Викладач     В.Д. Шубчинський

 

 

 

 

Розглянуто  і схвалено

на засіданні  методичної комісії

Голова методичної комісії  ______Слуцька М.М.

«___»____________ 2010р.

 

 

Краматорськ – 2010

Теоретична  частина (10 годин).

Опорний конспект по темі № 1 “Теплоізоляційні матеріали” (4 години.). Теплоізоляційні матеріали.

Основні характеристики.

Теплоізоляційними називають будівельні матеріали і вироби, призначені для ізоляції теплових потоків, конструкцій будівель і споруд, апаратури, трубопроводів, холодильників. Основними характеристиками теплоізоляційних матеріалів є їх висока пористість, мала середня щільність і низька теплопровідність. Будівельні матеріали, що характеризуються малою здатністю проводити тепло, їх відносять до теплоізоляційних.

Ці матеріали підрозділяють  на: 

• теплоізоляційні-конструкційні,
• гідроізоляційні,
• оздобленні,
• акустичні (звукоізоляційні).

Використання теплоізоляційних матеріалів (ТІМ) в будівництві дозволяє:

• підвищити міру індустріалізації робіт, оскільки вони забезпечують можливість виготовлення великорозмірних збірних конструкцій і деталей,
• понизити масу конструкцій,
• зменшити потребу в інших будівельних матеріалах (бетон, цеглина, деревина),
• підвищити енергозбереження,
• скоротити витрату палива на опалювання будівель,
• зменшити втрати тепла в приміщеннях.

Найважливішою метою теплоізоляції  будівельних конструкцій є:

• скорочення витрати енергії на опалювання будівлі.
• Теплоізоляція приводить до зменшення вмісту вуглекислого газу (СО2) в атмосфері і зниження так званого парникового ефекту.
• Теплоізоляційні матеріали є продукцією в основному місцевих будівельних підприємств. Їх невигідно перевозити на далекі відстані, оскільки унаслідок малої середньої щільності теплоізоляції вантажопідйомність транспортних засобів не використовується повністю. Наприклад, у вагоні вантажопідйомністю 60 т можна перевезти не більше 10 т мінераловатних плит.

Номенклатура теплоізоляційних матеріалів вельми обширна. По ГОСТ 16381-77, ТІМ класифікуються по наступним основним ознакам:

• форма,
• зовнішній вигляд,
• структура,
• вигляд вихідної сировини,
• середня щільність,
• жорсткість, 
• теплопровідність,
• горючість.

По формі і зовнішньому вигляду  ТІМ підрозділяються на:

• штучні вироби (плити, блоки, цеглина, циліндри, напівциліндри, шкаралупи, сегменти),
• рихлі і сипкі (вата, перлит, пісок),
• рулонні і шнурові (мати, шнури, джгути).

 

 

3

               

Марки теплоізоляційних матеріалів:

На відміну  від багатьох інших будівельних матеріалів, марка теплоізоляційного матеріалу відображає величину не міцності, а середньої щільності, яка виражається в кг/м³ (ρ). Згідно з цим показником, ТІМ мають наступні марки:

• особливо низької щільності (ОНП) 15, 25, 35, 50, 75,
• низької щільності (НП) 100, 125, 150, 175,
• середньої щільності (СП) 200, 250, 300, 350,
• щільні (ПЛ) 400, 450, 500.

Структура теплоізоляційних матеріалів.

По структурі  матеріали бувають:

• волокнисті,
• зернисті,
• комірчасті.

Волокнисті матеріали виготовляють з мінеральної і скляної вати, волокон азбесту, штапеля і рослинних волокон (очерет, костриці, солома); 

Зернисті — з перлиту, вермікуліта, совеліта, ізвестково-керамзиту; 

Комірчасті — з піноскла, пінопласту і комірчастих бетонів.

4

По вигляду вихідної сировини матеріали відносяться до двох груп: неорганічні і органічні.

По жорсткості ТІМ підрозділяються  на наступні види:

• м'які (М) — стисливість >30% (при питомому навантаженні 0,002 МПа),
• напівжорсткі (Н) — стисливість <30% (при питомому навантаженні 0,002 МПа),
• жорсткі (Ж) — стисливість до 6% (при питомому навантаженні 0,002 МПа),
• підвищеної жорсткості (ПЖ) — стисливість до 10% (при питомому навантаженні 0,04 МПа),
• підвищеної твердості (Т) — стисливість до 10% (при питомому навантаженні близько 0,1 МПа), що добре чинять опір навантаженням.

По займистості теплоізоляційні  матеріали бувають:

• неспалимі,
• важкоспалимі,
• спалимі,
• важкоспалахуючими.

За способом паротворення всі ТІМ  класифікуються як матеріали:

• з волокнистим каркасом;
• спучені;
• спінені;
• з пористим заповнювачем;
• з вигоряючими добавками;
• з просторовим каркасом.

5

По теплопровідності матеріали  і вироби відносять до класів:

А — низької  теплопровідності λ<0,06 Вт/(мК),

Б — середньої  теплопровідності λ =0,06-0,115 Вт/(мК),

В — підвищеної теплопровідності λ =0,1—0,175 Вт/(мК).

Необхідні вимоги до теплоізоляційних матеріалів.

Температуростійкість.

Це вельми коштовна властивість ТІМ, особливо при використанні їх для ізоляції промислового устаткування, що працює при високих температурах. Температуростійкість матеріалів характеризують технічна і економічна граничні температури вживання.

Під технічною температурою розуміють ту, при якій матеріал може експлуатуватися без зміни його технічних властивостей.

Економічна гранична температура вживання визначається не лише температуростійкістю матеріалу, але і іншими його показниками — теплопровідністю, вартістю, умовами монтажу.

Практика показує, що деякі матеріали, що мають підвищену  теплопровідність, нераціонально використовувати  для високотемпературної ізоляції, не дивлячись на їх високу технічну граничну температуру вживання.

Паропроникність.

ТІМ з відкритими порами пропускають значну кількість  водяної пари — майже стільки ж, скільки повітря.

Завдяки малому опору паропроникності вони майже  завжди залишаються сухими: в основному пара конденсується у наступному шарі, на

холоднішій  стороні. Щоб уникнути конденсації  водяної пари тепла сторона повинна  володіти більшою паронепроникною, чим холодна, а так само повітронепроникністю.

Хімічна стійкість.

Мінеральні  ТІМ володіють хорошою стійкістю до дії органічних речовин, таких як масла і розчинники. Слабкі кислі або лужні речовини також не викликають проблем. В умовах нормальної вологості вони не сприяють появі корозії, хоча і не можуть запобігти їй.

Повітронепроникність.

М'які ізоляційні матеріали настільки добре пропускають повітря, що руху повітря доводиться запобігати шляхом вживання окремого вітрозахисту.  Жорсткі вироби у свою чергу володіють хорошою повітронепроникністю і не потребують яких-небудь спеціальних заходів захисту. Вони можуть застосовуватися також як вітрозахист.

У горизонтальних конструкціях з потоком повітря  менш 1м/с вплив вітру настільки  незначний, що його не потрібно враховувати.

При проектуванні будівельних конструкцій  і установці теплоізоляції необхідно  керуватися нижченаведеними правилами:

Ізоляція повинна  зберігати закладені в конструкцію  при проектуванні властивості протягом всього її життєвого циклу. У проекті  мають бути описані способи укладання  теплоізоляційних матеріалів для забезпечення запроектованого захисту. Проектні вирішення пристрою теплоізоляції повинні передбачати, для зменшення трудомісткості процесу укладання, можливо прямолінійніші місця з'єднань ізоляційного матеріалу. Якщо це неможливо, прикладається опис способів заповнення стикувальних швів.

Вимоги  до ТІМ.

Теплоізоляційний  матеріал з підвітряного боку будівлі  потрібно спеціально захищати від вітру. Захисний шар повинен покривати  всю ізоляцію і бути настільки  щільним, щоб перешкоджати проникненню  в будівельні конструкції або  крізь них що істотно знижують ізоляційні властивості матеріалу повітряних потоків — наприклад, крізь щілини або повітропроникну ізоляцію. Особливу увагу слід звернути на місця з'єднання зовнішніх стенів і фундаменту, зовнішніх стенів і горищних перекриттів, на кути зовнішніх стенів і коробки отворів.

Якщо ізоляційний  матеріал з боку, дотичною з холодом, має щільний шар з більшою, ніж в ТІМ, водонепроникністю, потрібно стежити за тим, щоб повітря не проникало з теплішого боку і  щоб на холодній стороні конструкції  волога не скупчувалася в опас­них кількостях. У таких частинах будівлі на теплій стороні потрібно встановлювати пароізоляцію або вибирати таку конструкцію стіни, яка перешкоджатиме скупченню вологи, — тобто стіна «дихатиме», а волога — віддалятимеся провітрюванням. Шви і з'єднання пароізоляції потрібно при цьому ретельно закласти.

ТІМ повинні  щільно прилягати до ізольованої  поверхні і один до одного і заповнювати  весь передбачений для цього об'єм.

Деталі ізоляційного матеріалу мають бути великими, целіковимі і мати точні розміри, щоб в місцях примикання не залишалося зазорів і повітряних порожнин.

При багатошаровій  ізоляції, як правило, кожен подальший  шар повинен внахлестку перекривати  шви попереднього.

Помилки, допущені в ході установки ізоляції, потрібно виправляти тим же (або близьким по своїм властивостям) теплоізоляційним матеріалом.

8

Встановлену ізоляцію не можна навантажувати так, щоб  вона ушкоджувалася, зменшувалася в  об'ємі або давала ту просадку.

Правила зберігання.

Ізоляційні  матеріали потрібно складувати і зберігати в таких умовах, щоб вони при цьому не насичувалися вологою і не піддавалися механічним пошкодженням.

Правильно вибрані матеріали і  акуратно вироблені ізоляційні роботи приводять до наступного:

Скорочуються  експлуатаційні витрати по будівлі за рахунок зменшення потреби в опалюванні і завдяки тому, що внутрішню температуру повітря можна знизити шляхом підвищення температури поверхонь і зменшення протягів.

Завдяки рівномірності  розподілу температури по гладкій  стіні створюється здоровіший внутрішній клімат.

Відпадає потреба  в копітких і дорогих ремонтних  роботах, викликаних дефектами в  ізоляції.

Опорний конспект по темі №2 «Основи будівельної  теплотехніки» (4 години).

Питаннями режиму температурної вологості, звукоізоляції і освітлення приміщень займається будівельна фізика. У неї входять:

• будівельна теплотехніка;
• будівельна акустика;
• будівельна світлотехніка.

 

9

Огороджуючі конструкції повинні  відповідати наступним теплотехнічним вимогам:

• володіти теплозахисними властивостями;
• температура на внутрішній поверхні не повинна значно відрізнятися від температури внутрішнього повітря в приміщенні (щоб поблизу обгороджування не відчувався холод, а на поверхні не утворювався конденсат);
• володіти достатньою тепловою інерцією (теплостійкістю), щоб коливання зовнішньої температури можливо менше відбивалися на температурі усередині приміщення;
• бути стійкими до зволоження і зберігати нормальну вологість, оскільки надлишкове зволоження погіршує теплозахисні властивості і знижує довговічність конструкції;
• повітропроникність обгороджування не повинна перевищувати допустимої межі.

Теплозахисні властивості обгороджування залежать від теплопровідності матеріалу:

Коефіцієнт  теплопровідності λ - кількість тепла, яке проходить через шар матеріалу площею 1м2 товщиною 1 м за одну годину при різниці температур його поверхні в 1 К. Кількість тепла, проходяче за тих же умов через шар матеріалу завтовшки δ, складе:

k = λ/δ - коефіцієнт теплопередачі шару. Величина, зворотня коефіцієнту теплопередачі, характе­ризуюча опірність шару проходженню через нього тепла, називається термічним опором шару:  

R = δ/λ

Будь-яка огороджуюча  конструкція не є однорідною, кожен  шар

10

володіє своїм  термічним опором, тому загальний  термічний опір складається з  термічних опорів окремих шарів.

При проектуванні огороджувальних  конструкцій необхідно:

Пам'ятати про  так звані містки холоду; вони виникають, коли в обгороджування включається  елемент з іншого матеріалу з  більшою теплопровідністю. Розташування залізобетонної або металевої колони усередині цегельної стіни створює умови для інтенсивного проходження тепла або холоду. Щоб взимку не було промерзання, необхідно прокласти шар ефективного утеплювача.