Математическое моделирование теплопередачи через ограждающую конструкцию

Abstract

В настоящее время основным направлением энергосбережения в массовом строительстве является энергоэффективность конструктивных и объемно-планировочных решений зданий и сооружений. Для оценки теплотехнических качеств ограждения необходимо знать не только величину сопротивления теплопередачи, но также температуры в любой плоскости ограждения при заданных значениях температур воздуха с одной и с другой стороны ограждения. Для понимания и описания процессов теплопередачи, а также определения распределения температуры внутри ограждающих конструкций Табунщиковым Ю.А. и Бродач М.М. была выведена математическая модель теплопередачи через ограждающую конструкцию. При рассмотрении одномерного переноса тепла перпендикулярно поверхности стены на внутренних границах между разнородными материалами ограждающей конструкции предполагается непрерывность функций температуры T(x) и теплового потока Q(x). В статье приведено аналитическое и численное решение краевой задачи для стационарной теплопередачи через многослойную ограждающую конструкцию, а также сравнение полученного решения с действующей нормативной документацией. Было проведено экспериментальное исследование в лаборатории для сравнения теоретического, полученного в математической модели теплопередачи, приведенной в статье, и экспериментального распределения температур, которое показало большую сходимость результатов и подтвердило верность математической модели.