В разработке современных предложений по модернизации теплоснабжения зданий необходимо учитывать динамику процессов в этих системах как по отношению к управляющим, так и возмущающим воздействиям.
Ключевые слова: отапливаемое помещение, аварийное отключение источника тепла, ограждающие конструкции, теплопроводность, теплоемкость, структура математической модели
Для определения максимально допустимого значения интервала времени, требуемого для восстановления теплоснабжения после аварийного отключения жилого дома, следует выполнить моделирование теплового процесса в здании. В рассматриваемой модели следует учитывать как теплофизические характеристики ограждающих конструкций, так и мощность тепловых приборов, температуру наружного воздуха.
В докладе в рамках известных допущений разработана модель температурного режима помещения как объекта с сосредоточенными параметрами. На примере жилого девятиэтажного здания, расположенного в г.Самаре, разработана структура модели (рис.1) одной из угловых комнат, объемом 
. Состав ограждающих конструкций:
− наружные стены жилых секций выполнены из ячеистого бетона плотностью 600 кг/м3 на клеевом растворе толщиной 300 мм утепленные фасадной системой «ЛАЭС-М» (утеплитель — минераловатные плиты «Rockwool» марки ФАСАД БАТТС толщиной 50 мм).
− внутренние стены незадымляемой лестницы выполнены из монолитного железобетона толщиной 300 мм утепленные фасадной системой «ЛАЭС-М» (утеплитель — минераловатные плиты “Rockwool” марки ФАСАД БАТТС толщиной 100 мм).
− наружные стены цоколя выполнены из монолитного железобетона толщиной 300 мм и утеплены снаружи плитами «Пеноплекс» марки 35 толщиной 50 мм и оштукатурены цементно-песчаным раствором.
− окна с двухкамерными стеклопакетами в переплетах из ПВХ.
− покрытие жилых секций выполнено из монолитных железобетонных плит толщиной 200 мм, по которым укладывается пароизоляционный слой (1 слой Бикроста ТПП), утепленных минераловатными плитами марки РУФ БАТТС толщиной 120 мм и керамзитобетоном по уклону плотностью 600 кг/м3 с выравнивающей цементно-песчаной стяжкой под водоизоляционный ковер из 1 слоя Техноэласта ЭПП и 1 слоя Техноэласта ЭКП.
− покрытие лестнично-лифтового узла выполнено из монолитных железобетонных плит толщиной 200 мм, по которым укладывается пароизоляционный слой (1 слой Бикроста ТПП), утепленных минераловатными плитами марки РУФ БАТТС толщиной 120 мм и керамзитобетоном по уклону плотностью 600 кг/м3 с выравнивающей цементно-песчаной стяжкой под водоизоляционный ковер из 1 слоя Техноэласта ЭПП и 1 слоя Техноэласта ЭКП.
− перекрытие над цоколем выполнено из монолитных железобетонных плит толщиной 200 мм утепленных изнутри плитами «Пеноплекс» марки 35 толщиной 50 мм с последующей стяжкой из цементно-песчаного раствора.
Здание подключено к централизованной системе теплоснабжения.
Согласно ГОСТ 30494 [2] расчетная средняя температура внутреннего воздуха tв = 20 ºС.
Расчетная температура наружного воздуха для условий г. о. Самара
tн = -30 ºС.
Удельная теплоемкость воздуха 
, масса воздуха 
.
Рис. 1. Структура математической модели отапливаемого помещения [5]
В соответствии с этой структурой синтезирована модель системы в программной среде MatLab (рис.2). Выполненные исследования на этой модели применительно к температуре наружного воздуха 
, (считаем, что в соседних помещениях температура изменяется по такому же закону, что и в рассматриваемом) показали, что время остывания помещения до минимально допустимой температуры для жилого здания 
можно представить зависимостью, приведенной на рисунке 3.
Рис. 2. Математическая модель отапливаемого помещения при аварийном отключении источника тепла
Рис. 3. График нагрева и остывания помещения
Выводы:
- Разработана структура модели отапливаемого помещения в условиях аварийного отключения источника тепла.
- Выполненные эксперименты на модели позволили построить зависимость максимально допустимого времени устранения аварии в зависимости от температуры наружного воздуха.
Литература:
- ГОСТ Р53480–2009 «Надежность в технике. Термины и определения»
- Надежность систем энергетики. (Сборник рекомендуемых терминов). — М.:ИАЦ «Энергетика», 2007.
- СНиП 41–02–2003 «Тепловые сети». — М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004.
- Надежность систем энергетики и их оборудования: Справочное издание в 4 т. под ред. акад. Ю. Н. Руденко. Т. 4 Надежность систем теплоснабжения / Е. В. Сеннова, А. В. Смирнов, А. А. Ионин и др. — Новосибирск: Наука, 2000 г.
- Традиции и инновации в строительстве и архитектуре. Строительные технологии сборник статей. Самарский государственный архитектурно-строительный университет; под ред. М. И. Бальзанникова, К. С. Галицкова, А. К. Стрелкова. Самара, 2016. Стр. 472–477.
- Строительная теплофизика. В. Н. Богословский, издание 2-е.
