Ēkas siltumfizikālo procesu kompleksā analīze - VTPMML

AnotācijaŠis darbs ir veltīts kompleksai ēkās notiekošo siltumfizikālo procesu analīzei, pielietojoteksperimentālās, analītiskās un skaitliskās modelēšanas pieejas. Tiek apskatīti siltuma apmaiņasprocesi būvkonstrukcijās un telpās gan eksistējošās, gan projektējamās būvēs.Būtiska darba daļa ir saistīta ar dzīvojamo ēku norobeţojošo konstrukciju siltumfizikāloraksturlielumu un siltuma/gaisa apmaiņas procesu eksperimentāliem pētījumiem, kā rezultātā iriegūti dati par siltuma zudumus raksturojošiem lielumiem – siltuma caurlaidības koeficientuU (W m -2 K -1 ) un gaisa apmaiņas koeficentu n (h -1 ). Vairāku simtu veikto eksperimentālo mērījumurezultātā ir izveidota specializētā informatīvā datu bāze, kas atvieglo iespējas veikt precīzāku siltumapārneses procesu analīzi ēkās. Analīzes rezultātā tika atklāti un sistematizēti visbieţāk sastopamiepalielinātas un/vai inţenieraprēķiniem neatbilstošas būvkonstrukciju siltuma caurlaidības iemesli.Eksperimentālo pētījumu veikšanai tika izveidota un aprobēta mērsistēma ar oriģinālu datu apstrādesmetodiku, kas ļauj veikt mērījumus arī izteikti nestacionāros ekspluatācijas apstākļos, kad klasiskāskumulatīvās metodes nav lietojamas. Vienlaicīgi tiek samazināts mērījumu ilgums un uzlabota toprecizitāte. Darba ietvaros tika izstrādāta un aprobēta arī oriģināla materiālu siltuma ietilpībasc (J kg -1 K -1 ) noteikšanai metode, kura tiek izmantota uz izveidotā materiālu siltuma vadītspējas (W m -1 K -1 ) noteikšanas mērsistēma ar t.s. „karsto plati”.Ir izveidoti un veiksmīgi aprobēti integrālie visas ēkas siltuma bilances modeļi, kuros tiekizmantoti mērījumos iegūtie dati par atsevišķu siltumfizikālo procesu raksturlielumiem. Parādīts, katādu matemātisko modeļu lietojumi palīdz objektīvi novērtēt konkrētu fizikālo procesu lomu kopējāēkas siltuma bilancē un ļauj precīzāk prognozēt integrālos energopatēriņa rādītājus. Ir veikta arīatšķirīgu ēkas siltuma bilances modeļu salīdzinošā analīze, kas parādīja to lietojumu un precizitātesrobeţas noteiktu risināmo problēmu kontekstā.Svarīga ir arī darba ietvaros veiktā atsevišķas telpas 2D un 3D skaitliskā modelēšana, kas dodiespēju analizēt daţādu fizikālo un ģeometrisko parametru ietekmi uz siltumfizikālajiem procesiem.Šādi modeļi ļauj iegūt fizikālo lauku – temperatūras, gaisa kustības ātrumu sadalījumu telpā un pētītto izmaiņas atkarībā no pārējiem faktoriem, kas, savukārt, ļauj samazināt apkurei nepieciešamosiltuma daudzumu, tajā pat laikā būtiski neietekmējot vai pat uzlabojot cilvēka termiskā komfortaapstākļus telpā. Līdz šim citu autoru veiktie skaitliskie aprēķini ietvēra tikai kāda konkrēta parametrastudijas, bieţi vien neievērojot citus svarīgu faktorus, un nebija savstarpēji salīdzināmi. Šis darbs irpirmais kompleksais daţādu faktoru ietekmes analīzi aptverošais pētījums.