Численное моделирование теплопереноса через неутепленный фундамент здания
Представлены результаты численного моделирования переноса теплоты из здания через фундамент во внешнее пространство. Результаты сравниваются с данными, полученными по известным методикам и с экспериментом. Отмечено влияние геометрической формы фундамента на уровни теплопотерь....
Збережено в:
| Дата: | 2015 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут технічної теплофізики НАН України
2015
|
| Назва видання: | Промышленная теплотехника |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142182 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Численное моделирование теплопереноса через неутепленный фундамент здания / Б.И. Басок, Б.В. Давыденко, В.Г. Новиков, С.М. Гончарук, О.М. Лысенко // Промышленная теплотехника. — 2015. — Т. 37, № 3. — С. 82-88. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-142182 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1421822025-02-23T20:03:43Z Численное моделирование теплопереноса через неутепленный фундамент здания Numerical simulation of heat transfer through non-insulated building foundation Басок, Б.И. Давыденко, Б.В. Новиков, В.Г. Гончарук, С.М. Лысенко, О.М. Энергоэффективность зданий. Строительная теплофизика Представлены результаты численного моделирования переноса теплоты из здания через фундамент во внешнее пространство. Результаты сравниваются с данными, полученными по известным методикам и с экспериментом. Отмечено влияние геометрической формы фундамента на уровни теплопотерь. Наведено результати чисельного моделювання переносу теплоти з будівлі через фундамент у зовнішній простір. Результати порівнюються з даними, отриманими за відомими методиками та з експериментом. Відзначено вплив геометричної форми фундаменту на рівні тепловтрат. The results of numerical modeling of heat transfer through the building foundation to the environment are presented. The results were compared with those obtained by known methods and with experiment. The influence of the geometric shape of the foundation on the levels of heat loss is noticed. 2015 Article Численное моделирование теплопереноса через неутепленный фундамент здания / Б.И. Басок, Б.В. Давыденко, В.Г. Новиков, С.М. Гончарук, О.М. Лысенко // Промышленная теплотехника. — 2015. — Т. 37, № 3. — С. 82-88. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 0204-3602 DOI https://doi.org/10.31472/ihe.3.2015.10 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142182 697.12 ru Промышленная теплотехника application/pdf Інститут технічної теплофізики НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Энергоэффективность зданий. Строительная теплофизика Энергоэффективность зданий. Строительная теплофизика |
| spellingShingle |
Энергоэффективность зданий. Строительная теплофизика Энергоэффективность зданий. Строительная теплофизика Басок, Б.И. Давыденко, Б.В. Новиков, В.Г. Гончарук, С.М. Лысенко, О.М. Численное моделирование теплопереноса через неутепленный фундамент здания Промышленная теплотехника |
| description |
Представлены результаты численного моделирования переноса теплоты из здания через фундамент во внешнее пространство. Результаты сравниваются с данными, полученными по известным методикам и с экспериментом. Отмечено влияние геометрической формы фундамента на уровни теплопотерь. |
| format |
Article |
| author |
Басок, Б.И. Давыденко, Б.В. Новиков, В.Г. Гончарук, С.М. Лысенко, О.М. |
| author_facet |
Басок, Б.И. Давыденко, Б.В. Новиков, В.Г. Гончарук, С.М. Лысенко, О.М. |
| author_sort |
Басок, Б.И. |
| title |
Численное моделирование теплопереноса через неутепленный фундамент здания |
| title_short |
Численное моделирование теплопереноса через неутепленный фундамент здания |
| title_full |
Численное моделирование теплопереноса через неутепленный фундамент здания |
| title_fullStr |
Численное моделирование теплопереноса через неутепленный фундамент здания |
| title_full_unstemmed |
Численное моделирование теплопереноса через неутепленный фундамент здания |
| title_sort |
численное моделирование теплопереноса через неутепленный фундамент здания |
| publisher |
Інститут технічної теплофізики НАН України |
| publishDate |
2015 |
| topic_facet |
Энергоэффективность зданий. Строительная теплофизика |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142182 |
| citation_txt |
Численное моделирование теплопереноса через неутепленный фундамент здания / Б.И. Басок, Б.В. Давыденко, В.Г. Новиков, С.М. Гончарук, О.М. Лысенко // Промышленная теплотехника. — 2015. — Т. 37, № 3. — С. 82-88. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| series |
Промышленная теплотехника |
| work_keys_str_mv |
AT basokbi čislennoemodelirovanieteploperenosačerezneuteplennyjfundamentzdaniâ AT davydenkobv čislennoemodelirovanieteploperenosačerezneuteplennyjfundamentzdaniâ AT novikovvg čislennoemodelirovanieteploperenosačerezneuteplennyjfundamentzdaniâ AT gončaruksm čislennoemodelirovanieteploperenosačerezneuteplennyjfundamentzdaniâ AT lysenkoom čislennoemodelirovanieteploperenosačerezneuteplennyjfundamentzdaniâ AT basokbi numericalsimulationofheattransferthroughnoninsulatedbuildingfoundation AT davydenkobv numericalsimulationofheattransferthroughnoninsulatedbuildingfoundation AT novikovvg numericalsimulationofheattransferthroughnoninsulatedbuildingfoundation AT gončaruksm numericalsimulationofheattransferthroughnoninsulatedbuildingfoundation AT lysenkoom numericalsimulationofheattransferthroughnoninsulatedbuildingfoundation |
| first_indexed |
2025-11-24T21:42:09Z |
| last_indexed |
2025-11-24T21:42:09Z |
| _version_ |
1849709590259695616 |
| fulltext |
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №382
УДК 697.12
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОПЕРЕНОСА ЧЕРЕЗ
НЕУТЕПЛЕННЫЙ ФУНДАМЕНТ ЗДАНИЯ
Басок Б.И., член-корреспондент НАН Украины, Давыденко Б.В., докт. техн. наук, Новиков В.Г.,
канд. техн. наук, Гончарук С.М., канд. техн. наук, Лысенко О.М.
ІИнститут технической теплофизики НАН Украины, ул. Желябова, 2а, Киев-57, 03057, Украина
Представлены результаты чис-
ленного моделирования переноса
теплоты из здания через фундамент
во внешнее пространство. Результа-
ты сравниваются с данными, полу-
ченными по известным методикам и
с экспериментом. Отмечено влияние
геометрической формы фундамента
на уровни теплопотерь.
Наведено результати чисельно-
го моделювання переносу теплоти з
будівлі через фундамент у зовнішній
простір. Результати порівнюються
з даними, отриманими за відомими
методиками та з експериментом.
Відзначено вплив геометричної фор-
ми фундаменту на рівні тепловтрат.
The results of numerical modeling
of heat transfer through the building
foundation to the environment are
presented. The results were compared
with those obtained by known methods
and with experiment. The influence of
the geometric shape of the foundation
on the levels of heat loss is noticed.
F, м2 – площадь;
Н, м – глубина грунтового массива;
Q, Вт – тепловой поток;
q, Вт/м2 – плотность теплового потока;
R, м2·К/Вт – термическое сопротивление;
t, 0C – температура;
x; y; z, м – прямоугольные координаты;
α, Вт/(м2·К) – коэффициент теплоотдачи;
Δ, м – толщина;
λ, Вт/(м·К) – коэффициент теплопроводности.
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗДАНИЙ. СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА
Библ. 3, рис. 4.
Ключевые слова: фундамент здания, тепловые потери, численное моделирование.
Нижние индексы:
max – максимальный;
в – внутренний;
г – грунт;
зд – здание;
н – наружный;
ст – стена;
ф – фундамент.
Введение
Потери теплоты через фундамент здания счи-
таются сравнительно невысокими по сравнению с
теплопотерями через другие части ограждающих
конструкций. Вместе с тем, точный расчет ука-
занных теплопотерь вследствие сложности про-
цесса теплопереноса из отапливаемого помеще-
ния к наружному воздуху через грунт сопряжен с
определенными трудностями. Для их учета обыч-
но используется приближенный метод, который
предполагает разделение пола нижнего этажа на
четыре характерные зоны. Зонами считаются по-
лосы, параллельные боковым стенам шириной
2 м. Нумерация зон производится в зависимости
от их расположения относительно боковых стен.
Полоса, ближайшая к наружной стене, считается
первой зоной, следующие две полосы – второй и
третьей. Остальная поверхность пола считается
четвертой зоной. Каждой зоне ставится в соот-
ветствие условное сопротивление теплопередаче.
Если фундамент здания – неутепленный, и тепло-
проводность определенных слоев пола и фунда-
мента не ниже 1,2 Вт/(м·К), значения условных
сопротивлений теплопередаче принимаются рав-
ными: R1 = 2,1 м2К/Вт – для первой зоны; R2 = 4,3
м2К/Вт – для второй зоны; R3 = 8,6 м2К/Вт – для
третей зоны, и для R4 = 14,2 м2К/Вт – для четвер-
той зоны [1].
Теплопотери через неутепленный пол рассчи-
тываются по формуле
.
(1)
4
1i
нв .)(
i
i
R
FttQ
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №3 83
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗДАНИЙ. СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА
Очевидно, что такой подход не учитывает
форму, а также другие характерные особенно-
сти каждого здания, и позволяет лишь прибли-
женно оценить потери теплоты через фундамент.
При его использовании не учитывается также
реальная теплопроводность грунта и естествен-
ное изменение температуры по его глубине. Как
известно, ниже некоторой глубины Н, значение
которой зависит от геологических процессов,
характерных для данной местности, температур-
ный режим – стабильный в течение всего года
[2]. Как показано в [3], для Киева, например, на
глубине Н ~ 5м температура грунта в течение все-
го года практически не изменяется и составляет
tг ~ 8,9…9,1 оС.
Для уточнения теплофизической модели пе-
реноса теплоты из помещения через неутеплен-
ный фундамент в окружающую среду проводит-
ся расчетный анализ данного процесса на основе
решения уравнения теплопроводности для грун-
тового массива, на котором расположено здание.
Постановка задачи
Температурное поле в грунтовом массиве
описывается уравнением теплопроводности
.02
2
2
2
2
2
z
t
y
t
x
t
(2)
Область решения уравнения (2) представ-
ляет собой прямоугольный параллелепипед,
охватывающий некоторый участок грунтово-
го массива. На его поверхности (z = 0) распо-
ложено здание прямоугольной формы, Здание
занимает участок поверхности: –xзд ≤ x ≤ xзд;
–yзд ≤ y ≤ yзд. Вследствие предполагаемой сим-
метрии здания (плоскости симметрии: x = 0;
y = 0) задача теплопереноса решается для ча-
сти области, прилегающей к одной четверти
здания. Поверхность z = 0 расчетной области
соответствует поверхности грунта, одна часть
которой расположена под прямоугольным зда-
нием (0 ≤ x ≤ xзд ; 0 ≤ y ≤ yзд), а другая часть
(xзд< x ≤ xmax ; yзд< y ≤ ymax) – вне здания. Участки
(xзд–Δст< x < xзд ; yзд–Δст < y < yзд) соответствуют сте-
нам здания. На поверхности грунта, находящейся
под зданием, происходит теплоотдача от воздуха
внутри помещения к грунту. Вне здания происхо-
дит теплоотдача от поверхности грунта к наруж-
ному воздуху. Участки здания, соответствующие
боковым стенам, считаются изолированными для
тепловых потоков, направленных вдоль оси 0Z. В
соответствии с изложенным, на указанных участ-
ках поверхности z = 0 для уравнения (2) задаются
граничные условия в виде:
- при z = 0; 0 ≤ x ≤ xзд–Δст ; 0 ≤ y ≤ yзд– Δст:
ввг tt
z
t
; (3)
- при z = 0; xзд–Δст< x ≤ xзд ; yзд– Δст< y ≤ yзд:
(4)
- при z = 0; xзд< x ≤ xmax ; yзд < y ≤ ymax:
ннг tt
z
t
. (5)
Температура воздуха вне здания tн соот-
ветствует условиям зимнего периода года. Не-
утепленный фундамент здания занимает уча-
сток расчетной области –Δф ≤ z ≤ 0; 0 ≤ x ≤ xзд;
0 ≤ y ≤ yзд. Термическое сопротивление фундамен-
та в условиях (3) – (5) не содержится, поскольку
его теплопроводность считается близкой к тепло-
проводности грунта, и он рассматривается как
часть грунтового массива.
На горизонтальной поверхности расчетной
области z = -Н задается температура грунта tг,
которая считается постоянной и не зависящей от
температуры наружного воздуха tн:
- при z = -Н ; 0 ≤ x ≤ xmax ; 0 ≤ y ≤ ymax : t = tг. (6)
Вертикальные плоскости x = 0; y = 0 счита-
ются плоскостями симметрии здания. Вертикаль-
не плоскости x = xmax; y = ymax , ограничивающие
расчетную область, считаются теплоизолирован-
ными. Таким образом, граничные условия на бо-
ковых поверхностях расчетной области записы-
ваются в виде:
при -Н ≤ zзд ≤ 0 ; x = 0; xmax:
0
y
t . (7)
при -Н ≤ zзд ≤ 0 ; y = 0; ymax:
(8)0
x
t .
Решение уравнения (2) с граничными услови-
ями (3)–(8) выполняется методом конечных раз-
ностей. Теплопотери здания через неутепленный
0
z
t
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №384
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗДАНИЙ. СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА
фундамент рассчитываются по формуле:
.4
стзд стзд
0 0 0
г
x y
z
dydx
z
tQ . (9)
Анализ результатов численного исследования
В качестве примера рассматривается тепло-
перенос через неутепленный фундамент здания,
основание которого имеет размеры 2yзд = 60 м;
2xзд = 18 м; толщина стен Δст. = 0,3 м. Для реше-
ния задачи принимаются следующие значения
определяющих параметров: xmax= 19 м; yзд= 40 м;
Н = 6 м; tв = 20 оС; tг = 8 оС; –15 оС ≤ tн ≤ +5 оС;
αн = 23 Вт/(м2К); αв = 8,6 Вт/(м2К); λг=0,993 Вт/(м·К).
Распределение температуры в плоскости x = 0 грун-
тового массива для случая tн = 0 оС представлено на
рис. 1, а. Стрелками на рисунке обозначены на-
правления тепловых потоков в данной плоскости.
Для сравнения, на рис. 1, б представлены результа-
ты решения аналогичной задачи, полученные при
условии, что плоскость z = -Н – теплоизолирована.
В этом случае при решении задачи вместо условия
(6) используется условие
0г
Hzz
t . (10)
Как видно из рис. 1, а, в случае задания ста-
бильной температуры tг на нижней границе рас-
четной области z = -Н , значение которой выше,
чем tн , но ниже, чем tв, на указанной границе на-
блюдаются тепловые потоки, имеющие как по-
ложительное так и отрицательное направления.
Отрицательные тепловые потоки характерны
для области, расположенной под зданием, а по-
ложительные – для области вне здания. Из этого
следует, что из здания через фундамент теплота
переносится не только во внешнее воздушное
пространство, но и в глубину грунтового мас-
сива. Данное обстоятельство, по-видимому, не
учитывается выражением (1), которое обычно
используется при расчете тепловых потерь через
фундамент. В случае же задания условий тепло-
изоляции при z = -Н, теплота из здания перено-
сится только к наружному воздуху (рис. 1, б).
Распределение плотности теплового потока
на поверхности ґрунтового массива (z = 0) вдоль
оси 0X при y = 0 (плоскость симметрии) и при y
= yзд – Δст (около стены) представлено на рис. 2.
Рассматриваются случаи температуры во внеш-
нем воздушном пространстве tн=+5 оС и tн= -15 оС
при условия (6) на границе z = -Н. Как видно из
рис. 2, плотности тепловых потоков на поверх-
ности неутепленного фундамента, а также на по-
верхности грунта вне здания интенсивнее всего
изменяются на расстоянии 1,5…2 м от стены.
Около самих стен они достигают максимальных
по абсолютной величине значений. Далее от стен
абсолютные значения q уменьшаются. Плотности
тепловых потоков, рассчитанные на плоскости
симметрии здания y = 0, при x < 6 м слабо зави-
сят от значения температуры наружного воздуха
(рис. 2, а) и составляют q ~ 2,0…2,6 Вт/(м2К) при
tн = +5 оС и q ~ 2,0…3,6 Вт/(м2К) при tн = -15 оС.
Данные величины плотностей тепловых потоков
определяются, в основном, разностью темпера-
тур tв и tг. Отметим, что значение q, рассчитанное
по
формуле
гв
гв
//1 H
ttq
, учитывающей
только теплоперенос вглубь грунта, составляет
q = 1,95 Вт/(м2К). Около стен плотности тепло-
вых потоков зависят в большей степени от раз-
ности температур tв и tн. При tн = +5 оС плот-
ность теплового потока около стены равна
q = 23,5 Вт/(м2К), а при tн = -15 оС – соответствен-
но q = 51,4 Вт/(м2К).
Распределение плотностей тепловых по-
токов вдоль стены при y = yзд – Δст представле-
но на рис. 2, б. Как видно из рисунка, значе-
ния q около стены существенно выше, чем на
плоскости симметрии здания y = 0. Эти значе-
ния определяются, главным образом, разностью
температур tв и tн. Максимальних по абсолютной
величине значений q достигают в углах здания
(y = yзд – Δст; x = xзд – Δст). При tн = +5 оС значе-
ние q около угла составляет – 41,7 Вт/(м2К), а при
tн= -15 оС – q = -93,4 Вт/(м2К). То обстоятельство,
что около углов здания теплопотери максималь-
ны, учитывается также методикой разделения
пола зоны. При расчете площади первой зоны
участок площадью 2×2, примыкающий к углу,
учитывается дважды [1].
В соответствии с характером изменения те-
плового потока по неутепленному полу изме-
няется также и его температура. Минимальные
значения температуры наблюдаются около стен,
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №3 85
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗДАНИЙ. СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА
а максимальные – в средней части пола. Полу-
ченное в результате расчета распределение тем-
пературы по полу неутепленного первого этажа
рассматриваемого здания представлено на рис.
3. На этом же рисунке представлены также ре-
зультаты измерения температуры пола, которые
проводились в Выставочном зале Института тех-
нической теплофизики НАН Украины 4 марта
2015 г. Измерение температуры на поверхности
пола производились с помощью тепловизора
TESTO 875. Для расчетов принимались экспери-
ментально найденные значения температуры воз-
.
Рис. 1. Распределение температуры и направления тепловых потоков в сечении x=0
грунтового массива при tн = 0 оС.
душной среды внутри и снаружи помещения: tн =
+2 оС; tв = +13,5 оС (выставочный зал – слабо обо-
греваемый). Остальные исходные параметры для
решения задачи принимались такими же, как и в
рассмотренном выше случае. Как видно из рис.
3, расчетные и экспериментальные результаты
удовлетворительно согласуются между собой.
Суммарные теплопотери через фундамент
здания целесообразно оценивать по величине
удельного теплового потока U = Q/(tв–tн), для ко-
торого значение Q рассчитывается по формуле
(9). Зависимость указанной величины от темпе-
ратуры наружного воздуха tн при постоянной tв
= 20 оС представлена на рис. 4 (кривая 1, а). Как
видно из рисунка, с уменьшением tн, величина
U убывает. Это связано с уменьшением вклада
в суммарные теплопотери переноса теплоты в
глубину грунта. При понижении tн, т.е. при росте
температурного напора Δt = tв – tн, теплота из зда-
ния через фундамент переносится, в основном,
к наружному воздуху, поскольку в этом случае
tн значительно ниже, чем tг. Вклад переноса те-
плоты вглубь грунтового массива в суммарные
теплопотери оказывается при этом незначитель-
ным. При понижении температуры tн значения U
оказываются близкими к величине U*, которая
находится из решения данной задачи при усло-
вии (10), т.е. при условии теплоизоляции поверх-
ности z = -Н (линия 2, а).
На рис. 4 приводится также значение удельно-
го теплового потока U, найденного из выражения
(1), которое используется при расчете теплопо-
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №386
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗДАНИЙ. СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА
терь зональным методом (кривая 3, а). Сравни-
вая значения удельных тепловых потоков, най-
денных различными способами, модно отметить,
что в рассматриваемом диапазоне температуры
наружного воздуха tн величины U, полученные из
решения задачи з граничным условием (6), зани-
мают промежуточное значение между величина-
ми U*, найденными из решения задачи с услови-
ями теплоизоляции при z = -Н, и величинами U,
полученными из выражения (1). Следует, однако,
отметить, что рассмотренный выше зональный
метод, а также соответствующие ему значения
термических сопротивлений каждой зоны, ре-
комендованы для фундаментов и грунта, тепло-
а)
а)
а ) б )
Рис. 2. Распределение плотности теплового потока по поверхности пола
вдоль оси 0X при y = 0 (а) и при y = yзд–Δст (б): 1 – tн = -15 оС; 2 – tн = +5 оС.
проводность которых превышает 1,2 Вт/(м·К).
Результаты расчета тепловых потерь, найденные
методом численного моделирования, получены
при λг = 0,993 Вт/(м·К).
Рассмотренные выше результаты относятся к
зданию, фундамент которого имеет форму прямо-
угольника, длина которого более чем в три раза
превышает его ширину. Для выяснения влияния
геометрической формы фундамента на значение
удельных потерь теплоты через указанный фун-
дамент, рассмотрим результаты их расчета для
здания с фундаментом квадратной формы. Пло-
щадь квадратного фундамента при этом равна
площади прямоугольного фундамента, рассмо-
тренного выше. Указанные результаты представ-
лены на рис. 4 кривыми, имеющими индекс (б).
Как видно из рисунка, удельные тепловые потоки
через фундамент квадратного сечения оказыва-
ются ниже аналогичных величин, полученных
для фундамента прямоугольного сечения той же
площади. При этом значения U*, найденные из
решения задачи с условиями теплоизоляции при
z = -Н, отличаются в 1,2 раза, величины U, полу-
ченные с использованием формулы (1), – в 1,14
раза, а U, рассчитанные с граничным условием
(6), – в 1,09…1,12 раза.
Выводы
1. Из представленных результатов численно-
го исследования тепловых потерь через неуте-
пленный фундамент следует, что теплоперенос
вглубь грунта оказывает заметное влияние на
суммарные теплопотери в случае близких по зна-
чению температуры наружного воздуха tн и тем-
пературы грунта tг на глубине H. С понижением
температуры наружного воздуха указанное влия-
ние ослабевает.
2. Плотности тепловых потоков на поверх-
ности неутепленного пола увеличиваются по аб-
солютной величине в направлении стен здания.
Максимальные тепловые потери через пол на-
блюдаются в области углов здания. Температура
неутепленного пола по направлению к стенам
уменьшается.
3. Тепловые потери через фундамент прямо-
угольной формы, у которого длина и ширина за-
метно отличаются, выше, чем через квадратный
фундамент такой же площади.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №3 87
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗДАНИЙ. СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА
ЛИТЕРАТУРА
1. Богословский В.Н., Сканави А.Н. Отопление.-
М: Стройиздат. – 1991. – 735 с.
2. Накорчевский А.И., Беляева Т.Г. Регрессион-
ный анализ глубин годовых флуктуаций темпе-
Рис. 3. Распределение температуры по поверх-
ности пола вдоль оси 0X при y = 0 (плоскость
симметрии): tн = +2 оС; tв = +13,5 оС; сплошная
линия – расчет;
треугольники – эксперимент.
Рис. 4. Зависимость удельных потерь тепло-
ты через неутепленный фундамент от тем-
пературы наружного воздуха:
а – здание с прямоугольным фундаментом;
б – здание с квадратным фундаментом.
ратур в верхних слоях грунта // Промышленная
теплотехника. – 2005. – т.27, № 6. – С. 86 – 90.
3. Накорчевский А.И. Грунтовые аккумуляторы
теплоты и модернизация коммунальной теплоэ-
нергетики. Киев «Наукова думка». – 2010. – 256 с.
ISSN 0204-3602. Пром. теплотехника, 2015, т. 37, №388
ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ ЗДАНИЙ. СТРОИТЕЛЬНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА
NUMERICAL SIMULATION OF HEAT
TRANSFER THROUGH
NON-INSULATED BUILDING
FOUNDATION
Basok B.I., Davydenko B.V., Novikov V.G.,
Goncharuk S.M., Lysenko O.M.
Institute of Engineering Thermophysics of the
National Academy of Sciences of Ukraine, vul.
Zhelyabova, 2a, Kyiv-57, 03057, Ukraine
The heat transfer from the room through the non-
insulated foundation to environment is investigated
by numerical modeling. Numerical analysis of
this process is carried out taking into account the
temperature stabilization of ground array at a certain
depth. Dependence of the relative heat flux through
the foundation of the building on the outdoor
temperature is obtained. It is shown that the losses
of heat through the foundation of square shape are
smaller than through the foundation of rectangular
shape whose length is considerably greater than the
width. The result of calculating of the temperature
distribution on the surface of the non-insulated floor
is in a good agreement with the experimental data.
References 3, figures 4.
Key words: foundation of the building, heat
loss, numerical modelin.
1. Bogoslovskiy V.N., Skanavi A.N. Heating – M:
Stroyizdat. – 1991. – 735 p.
2. Nakorchevskiy A.I., Belyaeva T.G. Regression
analysis of the depth of annual fluctuations
in temperature in the upper layers of soil //
Promyishlennaya teplotehnika. – 2005. – v.27, No
6. – P. 86 – 90.
3. Nakorchevskiy A.I. Ground heat batteries and
modernization of municipal power system. – Kiev:
«Naukova dumka». –2010. – 256 p.
Получено 30.03.2015
Received 30.03.2015
|