Экзаменационные вопросы по строительной и теплофизике. теплофизика. Конденсация влаги на поверхности ограждения. Меры против конденсации влаги на внутренней поверхности ограждения

• Название: Конденсация влаги на поверхности ограждения. Меры против конденсации влаги на внутренней поверхности ограждения
• Анкор: Экзаменационные вопросы по строительной и теплофизике
• Дата: 07.03.2023
• Размер: 4.1 Mb.
• Имя файла: теплофизика.docx
• Тип: Документы; #973165
• страница: 4 из 4

для дней весенне-осеннего равноденствия.

1. 
   Изобразить разрез небосвода по меридиану С-Ю как полусферу радиусом R = 1 (ЛГ-линия горизонта) (рис. 2.1, а).
   

2. 
   От вертикали, проходящей через центр полусферы О и зенит Z в сторону юга, отложить угол , обозначающий географическую широту места. На пересечении, проведенной из точки О, наклонной линии с полуокружностью находиться поло-жение Солнца в 12 ч в дни весенне-осеннего равноденствия (точка Св-о).Наклонная линия является вертикальной проекцией полуденного солнечного луча, лежащего в плоскости солнечной траектории, а угол между ней и линией горизонта показывает высоту стояния Солнца hо в этот момент ( см. рис. 1.3 ).
   

3. 
   Изобразить план небосвода как окружность с R = 1 с центром в точке О – внешняя окружность. Указать стороны горизонта - В, Ю, З, С. Спроецировать на южный меридиан ( линия СЮ ) с разреза на план положение полуденного Солнца (точка 12ч) и через эту точку провести внутреннюю окружность радиусом r = /О ;12ч / = /О; В-О12 / с центром в точке О (рис. 2.1, б), точка В-О12 –проекция положения полуденного Солнца на линию СЮ на разрезе.
   

4. 
   Разделить сектор ЮВ горизонтальной проекцией небосвода на 6 равных частей по 15 (угловая скорость движения Солнца - 15 в час, время с восхода до полудня – 6 ч) и провести радиальные линии (для крупномасштабного графика сектор ЮВ можно разделить на 12, 15 или 24 части соответственно через 30, 20 или 15 минут).
   

5. 
   Из точек пересечения этими радиусами внешней и внутренней окружностей провести линии, параллельные линиям С-Ю и З-В, построив таким образом небольшие прямоугольные треугольники. Вершины прямых углов являются горизонтальными проекциями Солнца через каждый час. (Все эти построения вспомогательные и выполняются тонкими линиями).
   

6. 
   Выделить вершины, обозначив их временем: 6ч, 7, 8, 9, 10, 11, 12ч (для крупномасштабных графиков соответственно: 6ч, 6ч30мин., 7ч, 7ч30мин. и т.д.). Соединить эти вершины линиями дуг с плавным переходом.
   

7. 
   Сделать зеркальное отображение вершин и дуг относительно линии С-Ю. В секторе ЮЗ обозначаем вершины от 12 часов до 18 часов в соответствии с принятым масштабом ( в принятом : 12ч, 13, 14, 15, 16, 17, 18ч). Получили горизонтальную проекцию траектории движения Солнца для дней весенне-осеннего равноденствия (восход – в 6 часов, заход – в 18 часов).
   
8. 
   На разрезе небосвода от наклонной линии / О; Св-о / отложить углы +23.5 и –23.5 соответственно по и против часовой стрелки – это величины склонения Солнца летом и зимой. На пересечении построенных наклонных линий с полуокружностью находиться положение Солнца в 12 часов в дни летнего (точка Сл) и зимнего (точка Сз) солнцестояния (рис. 2.1, а и рис. 2.1, в).
   

9. 
   Изобразить план небосвода как окружность с радиусом R=1 с центром в точке О (на планах построения показана пунктирами). Указать стороны горизонта В,Ю,З,С (рис. 2.1, г – для построения движения Солнца в дни зимнего солнцестояния, рис. 2.1,д – для построения движения Солнца в дни летнего солнцестояния).
   

Б. Построение горизонтальной проекции траектории движения Солнца для дней зимнего солнцестояния.

10. 
    На разрезе небосвода (рис. 2.1,в) провести линию из точки Сз, параллельную линии /Св-о; О /. Из точки О – центра полуокружностей, опустить на эту наклонную линию перпендикуляр, точка Оз1- их пересечение. Перенести эту точку на линию С-Ю в точку Оз.
    

11. 
    Опустить эту точку на план небосвода (рис. 2.1,г) на линию Ю-С – точка Оз –центр для построения вспомогательных окружностей. Построить эти окружности: - внешнюю радиусом Rз= / Оз1; Сз /; - внутреннюю радиусом r = / Оз; З12 /, где З12- точка на линии С-Ю от проекции на эту линию точки Сз (рис. 2.1,в).
    

12. 
    Наклонная линия / Сз; Оз1 / на разрезе небосвода пересекает линию С-Ю в точках Вз и Зз (рис. 2.1,в). Наклонная линия / Сз; Вз-Зз / является вертикальной проекцией полуденного солнечного луча в дни зимнего солнцестояния, лежащей в плоскости солнечной траектории.
    

13. 
    Перенести точки Вз-Зз на план небосвода (рис. 2.1,г) на окружность R=1 . Точка Вз –восход Солнца, точка Зз- заход Солнца в дни зимнего солнцестояния.
    

14. 
    Разделить сектор Ю-Оз-В горизонтальной проекции небосвода на 6 частей по 15. И провести радиальные линии.
    

15. 
    Из точек пересечения этими радиусами внешней и внутренней окружностей провести линии, параллельные линиям С-Ю и З-В, построив таким образом небольшие прямоугольные треугольники. Вершины прямых углов являются горизонтальными проекциями Солнца через каждый час. (Эти построения вспомогательные и выполняются тонкими линиями ).
    

16. 
    Выделить вершины, обозначив их временем: 8, 9, 10, 11, 12ч (с учетом начала восхода, вершины соответствующие 6 и 7 часам выпали ). Соединить эти вершины и точку Вз линиями дуг с плавным переходом.
    

17. 
    Сделать зеркальное отображение вершин и дуг относительно линии С-Ю. В секторе ЮЗ обозначаем вершины от 12 до 16 часов ( с учетом захода, вершины соответствующие 17 и 18 часам выпали ). Получили горизонтальную проекцию траектории движения Солнца для дней зимнего солнцестояния, где восход солнца соответствует 7 часам 20 минутам, заход – 16 часам 40 минутам (найдены по графику
    
18. 
    приблизительно, более точные значения можно получить при построении крупномасштабных графиков).
    

В. Построение горизонтальной проекции траектории движения Солнца для дней летнего солнцестояния.

19. 
    На разрезе небосвода ( рис. 2.1,в) провести линию из точки Сл, параллельную линии /Св-о; О /. Из точки О – центра полуокружности, опустить на эту наклонную линию перпендикуляр, точка Ол1 – их пересечение. Перенести эту точку на линию С-Ю – точка Ол.
    

20. 
    Опустить эту точку на план небосвода ( рис. 2.1,д ) на линию С-Ю – точка Ол – центр для построения вспомогательных окружностей. Построить эти окружности: - внешнюю радиусом R = / Ол1; Сл /; - внутреннюю радиусом r = / Ол; Л12 /, где Л12 – точка на линии С-Ю от проекции на эту линию точки Сл ( рис. 2.1,в ).
    

21. 
    Продлить наклонную линию / Сл; Ол1 / на разрезе небосвода до линии С-Ю, пересечение в точках Вл-Зл ( рис. 2.1,в ). Наклонная линия / Сл; Вл-Зл / является вертикальной проекцией полуденного солнечного луча в дни летнего солнцестояния, лежащей в плоскости солнечной траектории.
    

22. 
    Перенести точки Вл-Зл на план небосвода ( рис. 2.1,д ) на окружность R = 1. Точка Вл – восход Солнца, Зл – заход Солнца в дни летнего солнцестояния.
    

23. 
    Разделить сектор Ю-Ол-В горизонтальной проекции небосвода на 6 частей по 15 и сектор В-Ол-С на части по 15 так, чтобы точка восхода Вл попадала в сектор разбивки ( в нашем примере сектор разбит на два угла по 15).
    

24. 
    Из точек пересечения этими радиусами внешней и внутренней окружностей провести линии, параллельные линиям С-Ю и З-В, построив таким образом небольшие прямоугольные треугольники. Вершины прямых углов являются горизонтальными проекциями Солнца через каждый час. (Эти построения вспомогательные и выполняются тонкими линиями).
    

25. 
    Выделить вершины, обозначив их временем 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12ч. Соединить эти вершины и точку Вл линиями дуг с плавным переходом.
    

26. 
    Сделать зеркальное отображение вершин и дуг относительно линии С-Ю. В секторе ЮЗС обозначаем вершины от 12 до 19 часов. Получили горизонтальную проекцию траектории движения Солнца для дней зимнего солнцестояния, где восход солнца соответствует 4 часам 35 минутам, заход – 19 часам 25 минутам (найдены по графику приблизительно, более точные значения можно получить при построении крупномасштабных графиков).
    

26. 
    
    

Г. Построение солнечной карты.

28. 
    Построить окружность радиусом R=1. Указать стороны горизонта – С, В, Ю, З так, чтобы меридиан ЮС располагался на плане вертикально (рис. 2.2,а ).
    

29. 
    Перенести с планов ( рис. 2.1, б, г, д ) на построенную окружность горизонтальные проекции траекторий движения Солнца для заданных времен года: весенне-осеннего равноденствия, зимнего и летнего солнцестояния, совместив центры окружностей и направления сторон света ( при построении вручную перенос ведется с помощью кальки).
    

30. 
    «Разгрузить» план и сделать его легко читаемым: - соединить точки, соот-ветствующие одному времени; - цифровые значения часов показывать через час; - убрать цифровое значение восхода и захода для дней зимнего и летнего солнцестояния ( рис. 2.2.б ).
    

31. 
    На плане небосвода (рис. 2.2,в ) на окружности R=1 отложить дуги, радиально исходящие из точки зенита (на плане точка О ) к горизонту (к окружности) – они отсчитывают азимуты Солнца. Азимуты отсчитываем от южной части меридиана в двух направлениях от 0 до 180 градусов с шагом 10 (Ав – восточные азимуты, Аз – западные ).
    

32. 
    Провести вторую окружность радиусом несколько большим R=1. В кольце между окружностями проставить цифровые значения азимутов – они показывают значения радиальных координат в градусах («азимутное кольцо» ).
    

33. 
    Отложить на разрезе небосвода ( рис. 2.2,г ) на полуокружности с R=1 от направления на север С высоты стояния Солнца с шагом 10 ( точки 0, 10, 20 … 90; точка 0 - соответствует положению Солнца у горизонта во время восхода и захода; точка90 - соответствует положению Солнца в зените ).
    

34. 
    Опустить полученные точки на меридиан ЮС - точки 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 (точка 0 – лежит на окружности R=1; точка 90 совпадает с центром окружности О ).
    

35. 
    На плане небосвода ( рис. 2.2,д ) внутри окружности R=1 построить кольцевые координаты в виде окружностей, описанных из точки зенита ( на плане точка О ) радиусами R80, R70, … ,R10 ( значения берем с разреза небосвода (рис. 2.2,г) – они служат для отсчета высоты стояния Солнца hо.
    

36. 
    Совместить планы:
    

• 
  план с горизонтальными проекциями траекторий движения Солнца в дни весенне-осеннего равноденствия, зимнего и летнего солнцестояния ( рис. 2.2,б );
  
• 
  план с радиальными координатами ( рис. 2.2,в ), ( радиальные лучи внутри окружности радиусом R=1 не показывать – только «азимутное кольцо» );
  
• 
  план с кольцевыми координатами ( рис. 2.2,д ).
  

Построили солнечную карту для заданной географической широты  для дней летнего солнцестояния – «лето», весенне-осеннего равноденствия - «весна – осень»; зимнего солнцестояния - «зима».

На карте показаны:

• 
  меридиан и широта двумя перпендикулярными линиями ;
  
• 
  направление сторон света - буквами С, В, Ю, З, стрелкой показано направление на север;
  
• 
  радиальные координаты по внешнему кольцу - числовые значения азимутов в градусах, отсчитываемые от южного меридиана ;
  
• 
  кольцевые координаты - внутренние окружности с указанием высоты стояния Солнца в градусах.
  

Пример.

Определить высоту стояния и азимут Солнца в 10 часов в дни летнего солнцестояния.

Решение:

- точка 10 часов на проекции траектории “лето” лежит на окружности R60 – значит высота стояния Солнца ho = 60;

- приложить линейку, совместив центр окружностей и точку 10 часов, на «кольце азимутов» она отмерит 65 в секторе ЮВ - значит азимут Солнца Ао = - 65 , или Ао= 65 в, или Ао = 65 юв.

11. 
    Расчет инсоляции, инсографик
    

Расчеты инсоляции и эффективности солнцезащитных устройств осуществляются по так называемому расчетному времени суток и года, которые зависят от географического района строительства. За расчетное время принимается:

а) при необходимости устранения перегрева помещений - средний период жарких месяцев года при среднемесячной температуре наружного воздуха t  = 22 ^оС;

б) при определении максимальных теплопоступлений в помещениях с кондиционированием воздуха - наиболее жаркий месяц года (по среднемясячной температуре наружного воздуха);

в) при устранении ослепляющего действия инсоляции - рабочее время суток и года в зависимости от назначения помещения.

Оценка условий инсоляции зданий и территорий городской застройки, а также для решения вопросов инсоляции при проектировании населенных мест и отдельных зданий осуществляется с помощью инсографиков, светопланометров, климаграмм, ЭВМ и т.п.

На рис. 3.45 приведен общий вид накладного инсоляционного графика (инсографик) для определения условий инсоляции и построения теней методом проекций с числовыми отметками.



Рис. 3.45. Инсоляционный график для расчета продолжительности инсоляции и построения теней

Инсографик представляет собой горизонтальную проекцию наклонной плоскости сектора небосвода. Параллельные линии на графике являются горизонталями этой плоскости, превышение которых отсчитываются от нулевой горизонтали, проходящей через расчетную точку О. Сходящиеся в этой точке азимутальные линии представляют собой проекции секторальных углов наклонной плоскости.

Построение инсографика для дня равноденствия производится следующим образом (рис. 3.46, а).

Проводятся две взаимно перпендикулярные линии mn и kl и вокруг точки их пересечения О вычерчиваются полуокружности радиусом 6-10 см. Через точку О проводится прямая линия AS под углом  (географическая широта, град) к прямой mn. Из точки A пересечения прямой AS с полуокружностью опускается перпендикуляр AB на прямую kl и из точки О вычерчивается четверть окружности BM с радиусом OB.

На четверти окружности kNn наносится шкала секторальных углов с градацией через 5^о. На отрезках радиальных прямых, заключенных между дугами kNn и BMc, строятся прямоугольные треугольники вида MNR.

Вертикальные катеты треугольников проводятся из точек внешней дуги kNn, горизонтальные – из точек внутренней дуги BMc. Через вершины прямых углов треугольников и точку О проводятся азимутальные линии графика.

На линии mn, начиная от точки О, наноситя метрическая шкала превышений горизонталей наклонной плоскости с градацией через 1 см. Шкалу необходимо спроектировать на прямую OS и через полученные на ней засечки параллельно линии mn провести горизонтали графика. Цена делений горизонталей назначается в соответствии с масштабом чертежа генплана.



Рис. 3.46. Построение инсографика (а) и вид графика (б)

Правая часть графика будет симметрична построенной. График следует скопировать на кальку или какой-либо иной прозрачный материал (рис. 3.46, б).

Возможен второй вариант построения инсографика, основанный на графической модели небосвода, для дней равноденствия и угла географической широты места строительства здания (рис. 3.47).

Сущность построения заключается в следующем:

- на бумаге изображают разрез небосвода по меридиану С - Ю в виде полусферы радиусом R = 1 (рис. 3.47, а);

- от вертикальной линии OZ откладывают в сторону юга угол ^о, обозначающий географическую широту места строительства здания;

- из точки О под углом ^о проводят наклонную линию до пересечения с полуокружностью. Точка пересечения означает положение солнца в дни равноденствия, а наклонная линия является вертикальной проекцией полуденного солнечного луча, лежащего в плоскости солнечной траектории. Угол между наклонной линией и линией горизонта показывает высоту стояния солнца h_о в этот момент.



Рис. 3.47. Вариант построения инсоляционного графика для широты о: а- разрез небосвода; б - план небосвода; в - вид инсографика

Под чертежом разреза небосвода изображают план небосвода как окружность с

R = 1 с центром О, на которой указывают стороны горизонта - В, Ю, З, С (рис. 3.47, б). На южный меридиан (линия ОЮ) проецируют с разреза положение полуденного солнца и через точку пересечения проводят окружность радиусом r.

Сектор ЮВ горизонтальной проекции небосвода делят на 6 равных частей по 15^о (угловая скорость движения солнца - 15^о в час, время с восхода до полудня - 6 ч ) и через полученные точки и центр О проводят радиальные линии. Для крупномасштабного графика сектор ЮВ можно разделить на 12, 15 или 24 части соответственно через 30, 20 или 15 мин).

Из точек пересечения радиальных линий с внешней и внутренней окружностей проводят линии, параллельные линиям С- Ю и В - З, и получают, таким образом, небольшие прямоугольные треугольники, вершины прямых углов которых являются горизонтальными проекциями солнца через каждый час. Вершины прямых углов соединяют жирными линиями с центром О, которые являются горизонтальными почасовыми проекциями солнечных лучей, необходимыми для построения инсографика.

На линии ОZ через 1 см проводят горизонтальные линии до пересечения с наклонной линией проекции полуденного солнечного луча и через полученные точки пересечения опускают перпендикуляры на план небосвода, которые являются метрической шкалой превышений вспомогательных горизонталей наклонной плоскости солнечной траектории над исследуемой точкой на данной широте и служат для определения длины теней. Цену расстояния между параллелями назначают в соответствии с масштабом генерального плана архитектурного чертежа.

Горизонтальные проекции дополуденных солнечных лучей (с 6 до 12 ч) зеркально переносят в послеполуденную область (сектор ЮЗ плана небосвода) и обозначают часы дня (с 12 до 18 ч). Убирают вспомогательные линии построения инсографика, а сам график выполняют тушью на кальке.

Для упрощения построенный разрез и план небосвода можно совместить и этим облегчить работу по построению инсографика (рис. 3.47, в).

Расчеты по определению продолжительности инсоляции следует производить непосредственно на плане застройки с помощью накладного инсографика, показанного на рис. 3.48 или 3.49.

В расчетах продолжительности инсоляции не учитывается первый час после восхода и последний час перед заходом солнца.

Расчетные значения продолжительности инсоляции округляются до 5 минут. Допускается погрешность при расчете продолжительности инсоляции – 10 минут.