В природе одновременно действуют несколько погодных факторов. Целесообразно эти периодические изменения динамического ряда представить в виде суммы нескольких синусоид, расположенных в порядке убывания амплитуд и периодов колебаний в виде ряда Фурье:
tnp = А0 + A, sin (гет12 + <р,) + А2 sin (ят6 + ср2) + А3 sin (ят4 + qp3). (4.10)
С целью определения влияния внешних воздействий на крыши выполнена аппроксимация результатов натурных измерений рядом Фурье с применением ЭВМ по специально разработанной Институтом кибернетики АН ЭССР программе «Синус». Она включает определение коэффициентов всех членов уравнения, что позволяет вычислить средние температуры (А0), амплитуды изменения температур (Ai), величины затухания температурной волны в крыше (v), сдвиг фаз (Лср). В качестве
Таблица 4.1
примера в табл. 4.1 и на 4.9 приведены вычисленные коэффициенты ряда Фурье для крыши типа 19 при испытаниях в переходный период. В таблице коэффициенты А характеризуют в основном влияние температуры, 12 — учитывают ветровое воздействие, Аз — радиационный нагрев и охлаждение. На основании этих данных может быть вычислено и последующий перевод фазовых углов из радиан в часы:
Показатель сквозного затухания температурной волны может быть найден по формуле.
Исходя из данных таблицы и (4.11), отставание фазовых углов Аф = Ф<п — Ф<пр составляет 0,6155 рад (—2,1244—2,7400), или 2,4 ч, а для Лф = фгп — ф<в оно равно 13,1 ч. Сквозное затухание температурной волны наружной температуры в прослойках составит 1 (2,0442:2,1104), а у потолка 3,6 (2,0442:0,5662).
На 4.9 плавными линиями обозначены аппроксимированные данные в противоположность опытным данным, изображенным менее плавными линиями. Как видно из рисунка, экспериментальные и расчетные кривые близко совпадают.
В качестве иллюстрации на 4.10 приведен суточный ход температуры наружного воздуха, в прослойке и на поверхности рулонного ковра, на потолке и в Помещении в холодный период.
Рассмотренный метод вычисления кривых в виде гармонических функций позволяет оценить степень влияния на крыши внешних воздействий и вводить их в программы расчетов температурно-влажностного режима крыш с помощью ЭВМ.