Чем больше будет величина коэффициента теплоусвоения внутренней поверхности ограждения Ув при одной и той же величине Aq, тем меньше будет амплитуда колебания температуры Ах на его внутренней поверхности.

Если ограждение состоит из одного материала и имеет очень большую толщину, то теплоусвоение его внутренней поверхности при заданном периоде колебания температуры будет зависеть только от свойств этого материала. В этом случае теплоусвоение представляет физическую характеристику материала ограждения и носит название коэффициента теплоусвоения материала s.

Таким образом, коэффициент теплоусвоения материала характеризует способность материала более или менее интенсивно воспринимать тепло при колебании температуры на его поверхности. Коэффициент теплоусвоения материала имеет ту же размерность, что и коэффициент теплоусвоения поверхности ограждения, т. е. ккал/м -ч град. Величина коэффициента теплоусвоения материала зависит от коэффициента теплопроводности его X, удельной теплоемкости с и объемного веса у, а также от периода колебания теплового потока Z и определяется по формуле

S =(47)

В частном случае при Z = 2A ч формула (47) принимает вид: s ^=0,5lVIcy,(47а)

При Z=12 ч будем иметь:

s, = 0J2VX = 1,41524.(476)

Формула (47) показывает, что коэффициент теплоусвоения материала увеличивается с уменьшением периода Z. В пределе, когда Z=0, т. е. колебания теплового потока отсутствуют, 5 = оо. В этом случае по формуле (46) получим, что Ах будет равно нулю, т. е. колебания температуры на внутренней поверхности ограждения будут отсутствовать, следовательно, имеем случай стационарного теплового потока.

Значения величин коэффициентов теплоусвоения некоторых строительных материалов для периода Z = 2A ч даны в приложении 1.

Формула (47), а также приложение 1 показывают, что наибольшее теплоусвоение имеют тяжелые теплопроводные материалы (мрамор, гранит имеют S24 = 21,9 ккал!м -ч-град) и наименьшее— легкие малотеплопроводные материалы (вата стеклянная 524=0,48, мипора S24 = 0,27 ккал!м -ч-град).

Чтобы наглядно представить себе свойство теплоусвоения материала, рассмотрим такой пример. Имеем две конструкции пола междуэтажного перекрытия, разделяющего помещения с оди-

Рис. 38. Схема колебания температуры в толще ограждения

паковыми температурами. В одной конструкции пол деревянный из сосновых досок (S24 = 3,6), в другой — бетонный (524=11,2). Если встать босой ногой на деревянный пол, а затем на бетонный, то в первом случае мы почувствуем, что пол теплый, а во втором случае, что пол холодный, несмотря на то, что температура обоих полов одинакова. Объясняется это тем, что пол отнимает тепло от обнаженной ноги. В первом случае вследствие небольшой величины теплоусвоения древесины будет отниматься

меньшее количество тепла, что Слой резщуи дает ощущение теплого пола.

Во втором случае вследствие значительной величины теплоусвоения бетона будет отниматься в три раза большее количество тепла, что дает ощущение холодного пола, так как организм человека реагирует не на температуру окружающей среды, а на интенсивность отдачи тепла его телом.

Покрытие поверхности пола ковром резко понижает его коэффициент теплоусвоения, что опять же . ощущается как повышение его температуры, хотя в действительности этого может и не быть.

Колебания температуры на внутренней поверхности ограждения вызывают в свою очередь колебания температуры в толщине ограждения. По мере удаления от внутренней поверхности амплитуды колебания температуры будут постепенно уменьшаться, т. е. затухать в толще ограждения. Колебания температуры в ограждении схематически изображены на рис. 38. Сплошная прямая линия Тв—Тн изображает падение температуры в толще ограждения при стационарном тепловом потоке. Пунктирные линии выше и ниже этой прямой дают границы колебания температуры в соответствующих плоскостях ограждения. Таким образом, расстояния по вертикали от любой точки этой линии до наклонной прямой выражают амплитуды колебания температуры в соответствующих плоскостях ограждения. На рисунке ясно видно убывание этих амплитуд от максимального значения их Ах по мере углубления в ограждение от его внутренней поверхности.

Кроме уменьшения амплитуд колебания температуры по мере удаления от внутренней поверхности ограждения происходит еще запаздывание этих колебаний во времени. Это изображено на рис. 38 сплошной волнообразной линией, показывающей температуру в любой плоскости ограждения в момент времени, соответствующий максимальной температуре внутренней поверхности ограждения Тв+ т. Например, в тот момент, когда на внутренней

поверхности ограждения температура достигла своего максимума, в точке 1 она имеет значение, соответствующее средней температуре в этой точке, в точке 2 в этот момент наблюдается минимальная температура, а в точке 3 — максимальная температура, соответствующая предыдущему максимуму температуры внутренней поверхности. Следовательно, в точке 3 температурные колебания отстают от колебаний температуры на внутренней поверхности ограждения на время, равное целому периоду колебания теплового потока, т. е. Z.

Таким образом, в толще ограждения образуется температурная волна, затухающая по мере проникания ее в толщу ограждения. Расстояние между двумя максимумами или двумя минимумами волны / носит название длины волны. Для характеристики числа волн, располагающихся в толще данного ограждения, может служить величина его «показателя тепловой инерции D»*. Показатель тепловой инерции однородного ограждения определяется как произведение его термического сопротивления R на коэффициент теплоусвоения материала ограждения 5, т. е.

D = 7?5.(48>

Для ограждения, состоящего из нескольких слоев, показатель тепловой инерции его определяется как сумма показателей тепловой инерции отдельных слоев, т. е.

D = /?i5i + + • • • + /?„(48а>

Показатель тепловой инерции ограждения является величиной безразмерной. В ограждении, имеющем Z) = 8,5, располагается примерно около одной целой температурной волны. При D<8,5 в ограждении располагается неполная волна, а пра D>8,5 — более одной температурной волны.

Значение показателя тепловой инерции данного ограждения не есть постоянная величина, а величина, зависящая от периода колебания теплового потока, так как значение 5, входящее в формулу (48), зависит от Z. С уменьшением периода колебания теплового потока увеличивается показатель тепловой инерции ограждения, т. е. в ограждении располагается большее число волн,, уменьшается длина температурной волны и быстрее затухают температурные колебания в толще ограждения. При увеличении; периода колебания происходит обратное явление.

При определении величины коэффициента теплоусвоения внутренней поверхности ограждения большое значение имеет так называемый «слой резких колебаний». Это слой, непосредственно-прилегающий к поверхности ограждения, на другой поверхности которого амплитуда колебания температуры составляет около половины амплитуды колебания температуры на поверхности

* О. Е. Власовым величина D названа «условной толщиной» ограждения.