پاورپوینت ظرفیت حرارتی مصالح (pptx) 68 اسلاید

دسته بندی : پاورپوینت

نوع فایل : PowerPoint (.pptx) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد اسلاید: 68 اسلاید

قسمتی از متن PowerPoint (.pptx) :

ظرفیت حرارتی مصالح ظرفیت حرارتی ظرفیت حرارتی مصالح، به وزن مخصوص و گرمای ویژه ی آنها بستگی دارد. هر چه وزن مخصوص یک جسم بیشتر باشد، ظرفیت حرارتی آن بیشتر است. ظرفیت حرارتی دیوارها نیز به ضخامت و فشردگی مصالح آنها بستگی دارد. برای مثال، مدت زمانی که حرارت ناشی از تابش آفتاب و گرمی هوا از سطح خارجی به سطح داخلی انتقال می یابد، برای یک ورق آهنی حدود چند دقیقه و برای یک دیوار سنگی ضخیم چندین ساعت است هر چه ظرفیت حرارتی دیوار بیشتر باشد، حرارت با سرعت کمتری از خارج به طرف داخل انتقال می یابد. در نتیجه، سطوح داخلی با تأخیر بیشتری به حداکثر دمای خود نسبت به سطوح خارجی می رسند. این زمان تأخیر باعث می شود در ساعاتی که هوا در حداکثر درجه حرارت است، حرارت نفوذ کرده در دیوارهای خارجی در همان جا ذخیره شود و هنگام عصر و شب که هوا نسبتاً خنک است، از آن خارج گردد . هنگام شب، حرارت ذخیره شده در مصالح یک ساختمان با ظرفیت حرارتی زیاد آزاد می شود. در نتیجه، میزان انتقال حرارت هوای داخل به خارج کاهش می یابد. یعنی این ساختمان هنگام شب به تدریج سرد می شود و حداقل دمای شبانه ی هوای آن به شدت بیشتر از حداقل دمای شبانه ی هوا در ساختمان هایی با ظرفیت حرارتی کم می شود. بدین طریق، ظرفیت حرارتی مصالح ساختمانی باعث کاهش میزان انتقال حرارت از خارج به داخل می شود و برعکس. در نتیجه، تغییرات دمای هوای داخل ساختمان کاهش می یابد. در فصل زمستان و بویژه در مناطق سرد که به طور کلی دمای هوای خارج کمتر از دمای هوای گرم شده داخلی است، ظرفیت حرارتی مصالح یک ساختمان فقط دامنه ی نوسان دمای هوای داخلی آن را کاهش می دهد و تأثیری در جهت حرکت حرارت و میانگین دمای هوا ندارد. ولی در تابستان و در مناطق گرم که سطوح خارجی ساختمان هنگام روز گرم تر و هنگام شب سردتر از هوای داخلی است، ظرفیت حرارتی علاوه بر آنکه در کاهش تبادل حرارت هوای داخلی و خارجی مؤثر است، در جهت حرکت حرارت نیز تأثیر می گذارد. بنابراین در مناطقی که تغییرات روزانه ی دمای هوا و شدت تابش آفتاب زیاد است ( مانند مناطق گرم و خشک)، ساختمانی با ظرفیت حرارتی زیاد می تواند به میزان قابل توجهی وضعیت حرارتی هوای داخلی خود را کنترل کند. همچنین با انتخاب مصالح ساختمانی مناسب برای یک ساختمان، هم می توان نوساناتی را که در اثر گرم و سرد شدن سطوح خارجی در معرض تابش آفتاب و در تماس با هوای خارجی در دمای هوای داخلی به وجود می آید، کنترل کرد و هم نوساناتی را که در اثر تابش مستقیم آفتاب از میان پنجره ها و نفوذ از درز پنجره ها و گرمایی که در اثر پخت و پز در دمای هوای داخلی ایجاد می شود.   با توجه به مطالب فوق می توان نتیجه گرفت که ظرفیت حرارتی زیاد در مناطقی که مشکل گرمای هوای داخلی معمولاً در شب ها نیز وجود دارد (مانند مناطق مرطوب ساحلی)، مناسب نیست.   رابطه ی ضخامت دیوار، ظرفیت حرارتی و وضعیت حرارتی هوای داخلی  ظرفیت حرارتی یک دیوار نتیجه ی وزن مخصوص، ضخامت و گرمای ویژهی  مصالح آن است. ولی نتایجی که در اثر تغییر وزن مخصوص مصالح یا تغییر ضخامت یک دیوار در وضعیت حرارتی آن حاصل می شود، کاملاً متفاوت است؛ حتی اگر این تغییرات از نظر ظرفیت حرارتی نتایج یکسانی داشته باشد. به طور کلی، ظرفیت حرارتی تقریباً بر اساس وزن مصالح مشخص می شود. ولی هر گونه افزایش ظرفیت حرارتی از طریق افزایش وزن مخصوص- یعنی با متراکم کردن مصالح- با افزایش ضریب رسانش حرارتی همراه است و در نتیجه باعث کاهش مقاومت حرارتی می شود. از سوی دیگر، جایگزینی مصالح سنگین با مصالح سبک و مقاومت حرارتی زیاد، بدون تغییر ضخامت دیوار باعث کاهش ظرفیت حرارتی می شود و در نتیجه، فقط تا حد کمی در بهبود وضعیت حرارتی دیوار و هوای داخلی ساختمان در تابستان تأثیر می گذارد. ولی هنگامی که به منظور افزایش ظرفیت حرارتی دیوار ضخامت آن افزوده می شود، مقاومت حرارتی کلی دیوار نیز به نسبت افزایش می یابد و در نتیجه، تأثیر آن در شرایط حرارتی هوای داخلی تا حد زیادی افزوده خواهد شد. بر اساس محاسبات و بررسی های نظری، میزان نوسان درجه حرارت هوای داخلی یک ساختمان با تغییر ضخامت دیوارهای آن تغییر می کند و در نتیجه با افزایش ضخامت دیوارهای یک ساختمان، حداکثر درجه حرارت هوای داخلی کاهش و حداقل درجه حرارت آن افزایش می یابد. ولی در حقیقت، تأثیر ضخامت دیوارها در کنترل دمای سطوح و درجه حرارت هوای داخلی یک ساختمان به شرایط تهویه ی طبیعی در آن ساختمان و رنگ سطح خارجی دیوارها بستگی دارد. اگر رنگ سطح خارجی دیوارها تیره باشد، با افزایش ضخامت دیوارها، حداکثر درجه حرارت هوای داخلی ساختمان کاهش می یابد. ولی در صورت سفید بودن سطح خارجی، چون تقریباً تمام پرتوهای خورشید از سطح دیوار منعکس می شود و فقط مقدار کمی از انرژی حرارتی آن جذب دیوار می شود، ضخامت دیوار تأثیر چندانی در کنترل حداکثر درجه حرارت هوای داخلی ندارد. ولی در هر دو حالت، با افزایش ضخامت دیوارها حداقل درجه حرارت هوای داخلی ساختمان افزایش می یابد و رنگ سطح خارجی دیوارها تأثیری در این افزایش دما ندارد. ظرفيت حرارتی تاخير زمانی مناسب در جبهه های مختلف بنا همچنین وضعیت گرمایی داخلی ساختمانی که هوای خارج در آن جریان دارد، به دو عامل انتقال حرارت از دیوارها و شرایط تهویه ی طبیعی بستگی دارد. اگر رنگ سطح خارجی این دیوارها روشن باشد، ضخامت دیوار تحت تأثیر تهویه ی طبیعی قرار می گیرد. ولی اگر سطح خارجی آنها تیره رنگ باشد، امکان انتقال حرارت از دیوارها به هوای داخلی ساختمان تا حد زیادی افزایش می یابد و در نتیجه، ضخامت دیوار در کنترل شرایط حرارتی هوای داخلی اهمیت فراوانی خواهد یافت .   در مورد تأثیر ضخامت و رنگ سطح خارجی دیوارها و شرایط تهویه ی طبیعی در تغییر وضعیت حرارتی هوای داخلی ساختمان، آزمایش های گوناگونی انجام شده که نتایج به دست آمده مؤید مطالب فوق است. تعیین ظرفیت حرارتی دیوارهای مختلف ظرفیت حرارتی مصالح دیوار،عبور حرارت از سطح خارجی به سطح داخلی آن را به تأخیر می اندازد و در نتیجه،گرمای تعدیل یافته در هوای خنک و سرمای شب در ساعت های گرم روز به داخل منتقل می شود. به طور کلی، در مناطقی که نوسان درجه حرارت هوا زیاد است، تقریباً نصف روز زمان تأخیر-یعنی انتقال گرمای روز هنگام شب و سرمای شب هنگام روز- باعث ایجاد تعادل حرارتی هوای داخلی ساختمان می شود. ولی از آنجا که شدت تابش آفتاب و حرارت حاصل از آن در سطوح مختلف یک ساختمان متفاوت است، زمان تأخیر باید به طور دقیق تر تعیین شود . برای ارزیابی، محاسبه و تعیین ویژگی حرارتی مصالح ساختمانی در یک منطقه باید تغییرات درجه حرارت هوا در طول سال، بسته به منطقه ی آسایش مورد مطالعه و بررسی قرار گیرد. اگر دمای سالانه ی هوا به حداکثر میزان ممکن برسد، مقاومت حرارتی مناسب برای مصالح ساختمانی- یعنی میزان عایق حرارتی لازم- را می توان تعیین کرد. همچنین با مشخص بودن دامنه ی نوسان دمای روزانه هوا می توان ظرفیت حرارتی مصالح بام و دیوارهای ساختمان مورد نظر را تعیین نمود.