Расчет теплоусвоения внутренней поверхности полов

Пол является одной из поверхностей помещений, с которой непосредственно соприкасаются ноги человека.
Поверхность пола жилых, общественных и производственных зданий с постоянным пребыванием людей должна иметь:
JВП < JHВП .
Установлено, что показатель JВП зависит от величины тепловой инерции первых слоев конструкции.
Показатель тепловой инерции однородного ограждения определяется как произведение его термического сопротивления R на коэффициент теплоусвоения материала ограждения S,
т.е. Д = R⋅ S.
Для ограждения, состоящего из нескольких слоев, показатель тепловой инерции определяется как сумма показателей тепловой инерции отдельных слоев:
Д = R1S1+R2S2+... + RnSn.

Показатель тепловой инерции величина безразмерная. Вспомним, что амплитуда колебаний температур в толще ограждения, при колебании теплового потока гасятся в первых слоях ограждения.
Рисунок 1. График теплового потока.

Рисунок 2. График колебаний температуры .
При определении величины коэффициента теплоусвоения внут-ренней поверхности ограждения JВП, необходимо сначала установить, где будет находиться граница слоя резких колебаний.

В зависимости от расположения этого слоя в ограждении при определении JВП могут встретиться следующие случаи:
1. Слой резких колебаний полностью расположен в первом слое
ограждения. Это будет в том случае, когда показатель тепловой инерции 1го слоя Д1 = R1 S1 > 0,5. Теплоусвоение внутренней поверхности ограждения будет равно 2x кратному коэффициенту теплоусвоения материала 1го слоя:
JВП = 2S1.
2. Слой резких колебаний расположен в 2х первых слоях огра-ждения, т.е. граница его находится во втором слое ограждения. Это будет в том случае, если 1ый слой имеет Д1 = R1S1 < 0,5 ;
но сумма величин 1го и 2го слоев:
Д1 + Д2 > 0,5.
При этом на величину JВП оказывает влияние также и теплоусвоение материала второго слоя ограждения и значение JВП определяется по формуле:
JВП = (2R1S21 +S2 )/(0,5+R1S1) ,

где R1 - термическое сопротивление 1го слоя;
S1 - коэффициент теплоусвоения материала 1го слоя;
S2 - коэффициент теплоусвоения материала 2го слоя.
3. Слой резких колебаний расположен в нескольких слоях ограж-дения, т.е. граница его находится в некотором n-м слое ограждения. Это будет в том случае, если сумма величин
Д1+Д2<0,5 , но Д1+Д2+Д3+Дn>0,5 ,
Рисунок 3.
График колебания тепловой инерции.
т.е. n слоев дают показатель тепловой инерции, равный или больший 0,5.

В этом случае определение величины теплоусвоения начинается с внутренней поверхности n слоя по формуле:
JВП = (4R1S12 + (0,5 + R2S3) + 2R2S22 + S3)/
/(0,5 + R2S2 + R1 (2R2S22 + S3) ,
где R1, R2...Rn – термическое сопротивление теплопередачи отдельных слоев конструкции, м2оС/Вт;
S1,S2...Sn - коэффициент теплоусвоения материала слоя конструкции,Вт/м2 оС.
4. При определении теплоусвоения воздушных прослоек для практических расчетов принимают коэффициент тепло-усвоения воздуха S = 0 независимо от периода колебаний теплового потока.
Теплоусвоение внутренней поверхности ограждения будет зависеть от порядка расположения слоев в нём.

При расположении у внутренней поверхности ограждения материалов, имеющих большое значение коэффициент S, повышается теплоусвоение внутренней поверхности ограждения JВП , и наоборот, при расположении у внутренней поверхности ограждения материалов с малым S понижается и величина JВП.
Конструкция полов будет отвечать требованиям теплоусвоения, если выполняется условие:
JВП ≤ JHВП
где JHВП - нормативный коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности ограждения.