3-D моделирование распределения температуры для фасадной системы

Математическое Моделирование от профессионалов

3-D моделирование распределения температуры для фасадной системы

Сегодня в практике строительства часто используют навесные фасадные системы. Узлы крепления фасадных систем являются сложными соединениями, выполненными из различных материалов. Каждый элемент оказывает влияние на сопротивление теплопередаче и распределение температуры во всей фасадной конструкции.

Проведение теплотехнического расчета навесных фасадных систем является составной частью работ по проектированию. При этом определение фактического приведенного сопротивления теплопередачи сложной фасадной конструкции – непростая задача. Так, участки неоднородных теплопроводных включений (элементы креплений, профили, узлы примыкания, тепловые мосты) оказывают существенное влияние на распределение тепловых потоков в конструкции. Это необходимо учитывать при расчете приведенного сопротивления теплопередачи.

Целью 3-D моделирования температурных полей в элементе фасадной конструкции с вентилируемым воздушным зазором, было:
• получить приближенное к фактическому сопротивление теплопередаче конструкции,
• определить коэффициент однородности фасада,
• проанализировать распределение температуры по поверхностям элементов для исключения риска образования конденсата.

При моделировании учитывалось непостоянство коэффициента теплоотдачи со стороны улицы, т.к. на его величину влияют различные внешние условия. Например, на неровных участках создаются завихрения потока и в этих местах коэффициент теплоотдачи может сильно отличаться от значения, приведенного в справочной литературе.

Для оценки минимальных значений температуры на внутренних поверхностях фасадных систем было проведено моделирование для различных значений температуры и скоростей воздуха в воздушном зазоре навесной фасадной системы.

По результатам моделирования фасадной системы были получены значения сопротивления теплопередачи и коэффициент неоднородности фасада. Кроме того, выполненное 3D-моделирование показало, что температура в угловой зоне фасадной конструкции при наиболее неблагоприятных условиях (tн = — 26°С, скорость потока воздуха в воздушном зазоре — 5 м/с) составляет 4,7 °С, что не противоречит требованиям п.5.7 СП 50.13330-12.

3D геометрия элемента фасадной конструкции 3D геометрия элемента фасадной конструкции
Моделирование распределения температур внутри фасадной конструкции Моделирование распределения температур внутри фасадной конструкции
Моделирование распределения температур внутри фасадной конструкции Моделирование распределения температур внутри фасадной конструкции

в начало