автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Исследование эффективности современных утеплителей в многослойных ограждающих конструкциях зданий

На правах рукописи

Рубашкина Татьяна Ивановна

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ УТЕПЛИТЕЛЕЙ В МНОГОСЛОЙНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЯХ ЗДАНИЙ

Специальность: 05.23.03 - "Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□□3469781

Чита - 2009

003469781

Работа выполнена в Забайкальском институте железнодорожного транспорта -филиале государственного образовательного учреждения «Иркутский университет путей сообщения»

Научный руководитель:

Доктор технических наук, профессор Сигачёв Николай Петрович

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Калашников Михаил Петрович

Кандидат технических наук, доцент Тюменцев Владимир Александрович

Ведущая организация:

Читинский проектно-изыскательский институт «Забайкалжелдорпроекг» -филиал ОАО «Росжелдорпроект»

Защита состоится «7» июня 2009 года в конференц-зале ИрГТУ на заседании диссертационного совета ДМ 212.073.06 Иркутского государственного технического университета по адресу: 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83. 4 1£>-ес> ъ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Иркутского государственного технического университета.

Автореферат разослан «У» игал^ 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Малевская М.Б.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Приоритетной задачей энергетической стратегии России является повышение эффективности использования топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) и вывод экономики страны на энергосберегающий путь развития. Наиболее эффективный путь экономии ТЭР в капитальном строительстве - снижение теплопотерь через ограждающие конструкции зданий за счет повышения уровня их тепловой защиты.

С повышение нормативных требований гражданское строительство последние годы ориентируется на возведение зданий в многослойных стенах с использованием эффективных теплоизоляционных материалов с коэффициентом теплопроводности до 0,06 Вт/(м -°С). Это обусловлено стремлением проектировщиков получить необходимое нормируемое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, по значению в 3-4 раза превышающее требования старых норм, которое невозможно обеспечить в однослойных конструкциях, сохранив при этом модульную толщину и несущую способность стен. Особенно это актуально в резко континентальных климатических условиях Забайкальского края.

В связи с этим, на рынке строительных материалов постоянно обновляется ассортимент теплоизоляционных материалов - появляются новые, информация о физико-технических свойствах которых либо отсутствует, либо имеется в недостаточном объеме, модернизируются уже освоенные, предлагаются различные схемы комбинирования материалов и т.д. Однако, наличие в ограждающих конструкциях различных материальных слоев с отличающимися физико-техническими свойствами (плотностью, теплоемкостью, теплопроводностью, па-ропроницаемостью, сорбционной способностью), по-разному реагирующих на колебания температуры и влажности окружающей среды, существенно затрудняет прогнозирование теплотехнического состояния ограждений в эксплуатационных условиях, а использование новых, еще недостаточно исследованных теплоизоляционных материалов, может привести к непредсказуемым последствиям.

Комплексное (тепловизионное и натурное) обследование теплотехнического состояния наружных ограждающих конструкций эксплуатируемых зданий показывает, что практически всегда существует несоответствие теплотехнических характеристик тем величинам, которые были заложены в проектах. Данное несоответствие вызвано не только отклонениями от проектных решений при строительстве, но и вследствие изменения теплотехнических характеристик материальных слоев ограждающих конструкций во время эксплуатации под воздействием постоянно меняющихся температуры и влажности окружающей среды. Кроме того, следует отметить, что действующие нормы и правила проектирования теплозащиты зданий основаны на стационарных расчетах переноса тепла и влаги в ограждающих конструкциях и не учитывают в полном объеме особенностей климата района строительства, что также не может гарантировать надежности теплозащиты во время эксплуатации зданий.

Очевидно, что требуется новый подход к проектированию тепловой защиты многослойных ограждающих конструкций зданий, основанный на многовариантных предпроектных расчетах их тепловлажностного состояния, и оценке их теплотехнической эффективности в эксплутационных (нестационарных) условиях.

Для реализации такого подхода необходима достаточно простая, инженерная методика компьютерного расчета, позволяющая моделировать процессы переноса тепла и влаги, протекающие в материальных слоях ограждающих конструкций во время эксплуатации, с учетом их индивидуальных свойств и особенностей климата района строительства.

Объект исследований - наружные многослойные ограждающие конструкции зданий.

Предмет исследований — изменение теплотехнических параметров ограждающих конструкций и уровня тепловой защиты зданий в зависимости от их теп-ловлажностного состояния в процессе эксплуатации.

Цель диссертационной работы: создание методики расчета и экспериментальных исследований вновь возводимых, восстанавливаемых и усиливаемых многослойных ограждающих конструкций, наиболее полно учитывающей специфику воздействия на них индивидуальных свойств материалов, особенностей климата района строительства и эксплуатационных условий.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ литературных источников и современных публикаций с целью изучения состояния вопроса о методах исследования совместных тепловлаж-ностных процессов, протекающих в многослойных ограждающих конструкциях в нестационарном режиме;

- путем обобщения обоснованных положений существующих теорий тепло и влагопереноса в многослойных ограждающих конструкциях, при граничных условиях, максимально приближенных к эксплуатационным, разработать физико-математическую модель совместного тепловлажностного расчета для реализации ее в компьютерных программах объектного моделирования;

- провести обработку табличных данных с целью получения функциональных зависимостей парциального давления насыщенных паров, сорбционной влажности, теплопроводности и влагопроводности строительных материалов от температуры и влажности, необходимых для компьютерного моделирования;

- разработать методику определения зависимости коэффициента теплопроводности теплоизоляционных материалов от сорбционной влажности в лабораторных условиях и получить функциональные зависимости для материалов читинского производства - пенополистирола и пеноизола;

- на основе полученной методики тепловлажностного расчета провести исследование теплотехнического состояния многослойных ограждающих конструкций зданий, выполненных из местных материалов в эксплуатируемых жилых зданиях;

- оценить эффективность теплозащиты ограждающих конструкций зданий в климатических условиях г. Читы.

Методы исследования: В работе, кроме стандартных методик, применялись методы математической статистики, компьютерного моделирования, лабораторные и тепловизионные исследования.

Научная новизна работы представлена следующими наиболее значимыми результатами, выносимыми на защиту:

- разработанная методика компьютерного расчета и экспериментальных исследований теплотехнического состояния многослойных ограждающих конструкций зданий, учитывающая специфику индивидуальных свойств материалов, особенности климата района строительства и эксплуатационных условий;

- разработанная новая методика определения зависимости теплопроводности теплоизоляционных материалов от сорбционной влажности в лабораторных условиях;

- результаты приложения разработанной методики в ряде прикладных задач, рассматривающих варианты трехслойных ограждающих конструкций с теплоизоляционными материалами читинского производства и с учетом особенностей климатических условий Забайкалья;

- результаты оценки теплотехнической и экономической эффективности применения пеноизола, пенополистирола и минеральной ваты читинского производства для повышения тепловой защиты ограждающих конструкций в климатических условиях Забайкалья.

Достоверность полученных результатов обоснована допустимыми отклонениями теплотехнических параметров материальных слоев ограждений, полученных при моделировании и при тепловизионных и натурных измерениях.

Практическая значимость работы: Результаты теоретических и экспериментальных исследований данной работы могут быть использованы при проведении предпроектных расчетов с целью выбора эффективной тепловой защиты зданий с использованием новых теплоизоляционных материалов, а также при освидетельствовании фактического теплотехнического состояния ограждающих конструкций эксплуатируемых зданий при реконструкции последних для принятия наиболее эффективных конструктивных решений.

Предложенные методики компьютерного расчета многослойных ограждающих конструкций в нестационарном режиме и лабораторных исследований теплоизоляционных материалов были использованы при комплексном обследовании теплотехнического состояния тепловой защиты следующих объектов: наружные стены пятиэтажного жилого здания по ул. Шилова, 14, г. Чита; наружные стены десятиэтажного жилого здания по ул. Ленина, 43, г. Чита; наружные стены 60-квартирного жилого дома в п.Забайкальск; наружные стены здания спортивной школы по ул. Советская, 7, г. Чита; чердачные перекрытия здания СО РАН Института природных ресурсов, экологии и криологии, г.Чита, а также внедрены в учебный процесс при подготовке инженеров по строительным специальностям в Забайкальском институте железнодорожного транспорта.

Личный вклад автора состоит в корректировке математической модели для компьютерного расчета, аппроксимации табличных данных теплотехнических показателей строительных материалов, непосредственном участии при проведении экспериментальных исследований, их анализа и обобщения.

Апробация работы. Результаты работы доложены:

- на Всероссийской научно-практической конференции ученых транспорта, вузов, НИИ, инженерных работников и представителей академической науки «Проблемы и перспективы развития Транссибирской магистрали в XXI веке», ноябрь 2006 г., г.Чита;

- на VII Всероссийской научно-практической конференции «Кулапшские чтения». ноябрь 2007 г., г. Чита;

- на Международной научно-практической конференции ученых транспорта, вузов, НИИ, инженерных работников и представителей академической науки «Развитие транспортной инфраструктуры - основа роста экономики Забайкальского края», октябрь 2008 г., г. Чита;

- на заседаниях кафедр «Строительство железных дорог» и «Прикладная механика и инженерная графика» Забайкальского института железнодорожного транспорта (2004-2008 гг.);

- опубликованы в 8 статьях.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения с основными выводами. Она содержит 151 страницу машинописного текста, включая: 10 таблиц, 43 рисунка, библиографический список из 113 наименований и 3 приложения.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы исследования, изложены цель и задачи диссертации, научная новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе выполнен критический анализ публикаций об исследовании теплофизических свойств строительных материалов, о существующих подходах и методах расчёта тепловлажностного состояния ограждающих конструкций зданий в нестационарном режиме, о состоянии нормативной базы по проектированию ограждающих конструкций, в результате которого отмечено следующее.

Теплофизические свойства строительных материалов и их влияние на тепло-влажностный режим ограждающих конструкций многократно исследовались в работах отечественных и зарубежных ученых. Процессы тепло- и влагопереноса в однослойных и многослойных ограждающих конструкциях в стационарных и нестационарных условиях достаточно глубоко изучены в работах В.Д. Мачинского, A.B. Лыкова, К.Ф. Фокина, В.Н. Богословского, В.И. Лукьянова, А.У. Франчука, и др.. Авторы приводят различные методики для аналитического расчета теплопередачи и влагопередачи в ограждающих конструкциях при стационарных и нестационарных условиях, такие как «метод последовательного увлажнения» К.Ф.Фокина, тепло-влажностный расчет на основе изотермического потенциала влажности В.Н. Богословского, тепло-влажностный расчет на основе экспериментального потенциала A.B. Лыкова, исследования совместных процессов тепло- и массопереноса в капиллярно пористых телах с учетом влияния на них множества факторов, представленные сложной системой дифференциальных уравнений А.У Франчука и др.

В работах А.У. Франчука глубоко исследованы и разработаны зависимости коэффициентов теплопроводности и влагопроводности строительных материалов от их влажности, обработанные в виде таблиц. Е.Шильд в своей работе сгруппировал известные на тот момент (1982 г.) строительные материалы по плотности, структуре, сорбционным свойствам и приводит таблицу эмпирических коэффициентов зависимости изменения коэффициента теплопроводности от прироста весовой и объемной влажности. Однако в последнее время на рынке строительных ма-

териалов появилось много новых теплоизоляционных материалов, например пе-ноизол, зависимости изменений коэффициентов теплопроводности от влажности для которых требуют уточнения, а, следовательно, требуется и методика определения этих зависимостей. Кроме того, авторы приводят в основном табличные данные зависимостей теплофизических параметров от влажности и температуры, которые практически невозможно использовать при компьютерном моделировании, однако они являются большим подспорьем при выведении функциональных зависимостей. В практике широко распространены инженерные методы решения задач нестационарной теплопередачи, такие, как методы конечных разностей, метод электротепловой аналогии, метод гидравлических аналогий, метод суперпозиции и т.д.

Анализ существующих методов расчета тепловлажностного состояния ограждающих конструкций позволил сделать следующий вывод: процессы тепло- и влагообмена, происходящие в ограждающих конструкциях зданий, благодаря разработкам отечественных и зарубежных ученых - строительных физиков, в настоящее время изучены и рассмотрены достаточно полно, а методика теплотехнического проектирования ограждающих конструкций, положенная в основу действующих СНиП, основывается на стационарных расчетах, что не в полной мере соответствует истинной физической картине процессов, реально протекающих в ограждающих конструкциях в процессе их эксплуатации, но обусловлено трудоемкостью или практической невозможностью аналитических расчетов в нестационарном режиме без использования ЭВМ.

Во второй главе изложена методика физико-математического моделированная, разработанная на основе теорий тепломассопереноса в капиллярно-пористых телах и результатов исследования теплофизических свойств материалов в зависимости от температуры и влажности К.Ф. Фокина, A.B. Лыкова, А.У. Франчука, В.Н. Богословского, обработанных автором в виде функциональных зависимостей, а также результатов исследования свойств теплоизоляционных материалов читинского производства, выполненных автором.

В результате составлены физико-математические модели для компьютерного расчета в нестационарном режиме следующих параметров:

1. Общее сопротивление теплопередачи многослойной ограждающей конструкции R0 с учетом сопротивлений теплообмену -_L внутренней поверхности

а.

и тепловосприятию _!_ - снаружи определяется выражением

аош

- О)

<* я ы 4 аш

где А, _ коэффициент теплопроводности /-го слоя многослойной ограждающей конструкции, состоящей из i слоев толщиной dt.

Известна зависимость коэффициента теплопроводности влажных строительных материалов от влажности, определяемая выражением

Л„. =X*(\ + W * Z/100), (2)

где Л - теплопроводность сухого материала; W - весовая влажность материала (влагосодержание), %; Z-коэффициент приращения теплопроводности на 1% влажности.

Значение коэффициента 2 определяется экспериментальным путем индивидуально для каждого материала, однако в ГОСТах на строительные материалы нет стандартной методики для определения зависимости коэффициента теплопроводности от степени увлажнения материала. Из-за ограниченности этих данных о теплоизоляционных материалах нового поколения в литературе и отсутствия их в нормативных документах зависимость (2) для пеноизола и пенополистирола читинского производства уточнялась по разработанной автором методике, приведенной в приложении 1 диссертации. Испытания проводились в лаборатории «Строительные материалы» Забайкальского института железнодорожного транспорта (свидетельство об аттестации №12 от 14.06.2006г.). В результате лабораторных исследований получены зависимости для пеноизола вида Хх„=Х(1+0.048Цг) и для пенополистирола К,=Х(1+0.033Ш).

Для внешнего (декоративного) слоя многослойных ограждающих конструкций не менее важна зависимость теплопроводности от температуры, так как при отрицательной температуре теплопроводность материалов при аналогичной влажности имеет более высокие значения. Путем аппроксимации результатов исследований изменения теплопроводности строительных материалов в зависимости от температуры и влажности А.У. Франчука получены зависимости коэффициента теплопроводности от весовой влажности для силикатного кирпича плотностью 1700 кг/м3 при положительных температурах вида Х„=Х(1+0.03Щ и отрицательных - Х„=Х(1+0.055\¥).

Влажность материала IV изменяется во времени в зависимости от изменения параметров внутреннего и наружного воздуха, а также сорбционных свойств материальных слоев конструкции. Для каждого строительного материала имеется «своя» зависимость его влажности от относительной влажности воздуха при постоянной температуре - изотерма сорбции, которая определяется экспериментально по стандартной методике ГОСТ 24816-81.

На рис. 1 показаны изотермы сорбции строительных материалов читинского производства, наиболее часто используемых в ограждающих конструкциях, построенные по результатам лабораторных испытаний по ГОСТ 24816-81.

Рис. 1. Изотермы сорбции строительных материалов.

В результате графического исследования изотерм сорбции, показанных на рис. 1, в программе Excel путем подбора линий тренда установлено, что все они аппроксимируются аналогичными функциями - полиномами третьей степени с коэффициентами корреляции R2=0,9994+0,9999 вида

№ = Л,(р + Л2<р2 +Л3<р3, (3)

где Ws - сорбционная влажность материала, %; <р - относительная влажность воздуха, отн. ед.; Л,,Л2,Л, - коэффициенты переменной.

Численные значения коэффициентов переменной для материалов,

изотермы сорбции которых показаны на рис. 1, определены автором и приведены в табл. 1.

Таблица 1

Коэффициенты переменной в эмпирических зависимостях равновесной влажности материалов от потенциала влажности

Материал Плотность, г/смЗ Коэффициенты переменной

А, А2 Аз

Пеноизол 17 0,0125 -0,0175 0,0140

Пенополистирол 25 0,0250 -0,0325 0,0270

Минеральная вата 50 0,0075 -0,0105 0,0209

Кирпич силикатный 1700 0,0125 -0,0200 0,0120

Относительная влажность <р (%) определяется по закону Бойля-Мариотта отношением

9 = ^ , (4)

Р.

где р„ -парциальное давление воздуха, Па.

Величина парциального давления (упругости) водяного пара в насыщенном воздухе рн зависит от температуры Т воздуха - с возрастанием температуры увеличивается. В СП 23-101-2004 приводятся табличные значения парциального давления насыщенного водяного пара в зависимости от изменения температуры от -41 до +30 °С. При графическом исследовании этих данных установлено, что зависимость изменения парциального давления водяного пара от температуры имеет нелинейный характер и достаточно точно, с коэффициентом корреляции 112=0,9996, аппроксимируется полиномом третьей степени вида

рн = 0,0213Г3 + 1,69Г2 + 48,02Г + 611. (5)

2. Распределение температуры (температурного поля) на поверхности и в

сечении многослойной ограиздающей конструкции:

Для составления модели расчета температурного поля в сечении ограждающей конструкции за основу была взята теория В.Н. Богословского о нестационарной теплопередаче. Рассмотрена модель трехслойной ограждающей конструкции (рис. 2), где: толщина слоев конструкции, [м]; с,,с2,с3- теплоемкость

слоев, [кДж/(кг°С)]; р,,рг,ръ- объемная масса материала слоев, [кг/м3]; коэффициент теплопроводности материала слоев, [Вт/(м-°С}]; ßvß2,ß. - коэффициент паро проницаем ости материала слоев, [кг/(м-с-Па)]; ßJ,ß1,ßi- коэффициент влагопроводности материала слоев, [кг/(м-с)]; 7*,,Г,,Г,- температура на оси 1-го, 2-го и 3-го слоев соответственно, [°С]; Тт,Тт- температура на внутренней и наружной поверхностях ограждения соответственно, [°С]; I - граница между воздухом помещения и внутренней поверхностью 1-го слоя; II - граница стыка 1-го и 2-го слоев; III — граница стыка 2-го и 3-го слоев; IV - граница между наружной поверхностью 3-го слоя и наружным (атмосферным) воздухом.

Рис. 2. Схема трехслойной наружной ограждающей конструкции.

Начальные и граничные условия. При составлении модели было приняты следующие условия:

- тепловая емкость каждого элементарного слоя сосредоточена в его центре;

- проводимость между слоями характеризуется сопротивлением теплопроводности между центрами слоев;

- теплофизические характеристики материальных слоев конструкции (теплоемкость, теплопроводность, температура) принадлежат оси слоя;

- границы элементарных слоев совпадают с границами материальных слоев и осями (центрами сечения) каждого слоя;

- параметры внутреннего воздуха (воздуха помещения) {гР, Т,„) - заданные (нормативные или фактические), наружного воздуха (Тм,<р№ ) - переменные (климатические условия г. Читы).

Тепловой баланс поступления тепла от источников и потерь их через поверхность элементарного объема для изотропной неоднородной среды выражается классическим дифференциальным уравнением теплопроводности

д, тл в., ЭТ. 5,)57\

(6)

При условии, что температура одинаково распространяется по всей поверхности ограждения, т.е. А(д£^) = 0 и о , а изменяется только во времени г

Эу ду

и в пространстве по толще ограждения х, ставленной задачи примет вид:

, -,8Т -

Л(дс)

уравнение теплопроводности для по-

(7)

Следовательно, уравнения теплового баланса для каждого слоя трехслойного ограждения можно записать в виде (8):

для слоя 1

ЙГ, 32Г, df дх

для слоя 2 с2/92

аг2 аг

дх2

, дТ, , Э2Г, для слоя 3 с3Рз —1 = Я, ~zrj at ox

>

(8)

где обозначения параметров соответствуют указанным на рис. 2.

На границах II и III задаются граничные условия IV рода, которые определяют равенство тепловых потоков и температур, т.е.: дТ,

аг,

дх

1 ЗГ,

дх ,,

-ч„

(9)

На границах I и IV происходит сложный теплообмен. Теплообмен между внутренней поверхностью ограждения и воздухом помещения, а также между наружной поверхностью ограждения и наружным воздухом, осуществляется конвекцией, а далее через материальные слои ограждения теплопроводностью. Поэтому на границе I задаются граничные условия II рода (заданная интенсивность теплового потока), а на границе IV - граничные условия III рода (заданные условия с окружающей средой):

дТ\ дх

дТъ дх

(10)

где аг(,„ 01,„ - коэффициент теплообмена (или теплоотдачи) поверхности ограждения с внутренним (индекс in) и наружным (индекс out) воздухом, Вт/(м2,0С).

Процесс нестационарной передачи тепла в толще слоев ограждений определяется двумя законами: проводимости и аккумуляции тепла. Согласно закону проводимости (закон Фурье) тепловой поток Q пропорционален градиенту темпе-дТ

ратуры — :

дх

. дТ „ дТ

-Л-— или Q = -

(П)

дх Я

где Я - сопротивление теплопередаче слоя ограждающей конструкции. Закон аккумуляции тепла устанавливает, что приращение количества тепла с1()ак, аккумулированного слоем сЬс, пропорционально приращению во времени его температуры с1Т\

(К2ж=с-Ас-1ГГ„ (12)

Следовательно, изменение количества аккумулированного тепла для

элементарного слоя толщиной Ах при изменении во времени t его средней температуры на А,Т, определяемого как разность температур Т' в период времени / и Т'~' в период (*-1), равно

Адак=ср-Лх-А1Т,. (13)

При нестационарном режиме процесс теплопередачи может происходить как от внутреннего воздуха помещения к наружному, так и в обратном направлении. При условии, что передача тепла происходит в направлении от внутреннего воздуха помещения через трехслойное ограждение к наружному воздуху, уравнение теплового потока , передаваемого внутренним воздухом помещения с температурой ты центру первого слоя ограждения с температурой в центре Тх с учетом граничных условий (11) будет иметь вид Л (Г*-Г,)

(14)

Во время теплопереноса часть энергии, аккумулируемое первым слоем ограждения , идет на изменение температуры слоя А Г,, определяемое как разность температур Т\ в период времени г и Г/"' в период ((-1) и записывается в виде 0«, -(Г,'-С). (15)

Уравнение теплового потока б2, передаваемого от центра первого слоя к центру второго слоя с температурой в центре Т2 с учетом граничных условий (10) будет иметь вид

Тепловой баланс поступления и потери тепла для первого (внутреннего) слоя ограждения можно записать

а,,=а-&- (17)

Подставляя (17) в (15) и решая относительно Т[, найдем температуру в сечении первого слоя в момент времени счета I

Т[=Т[Л + 61-62 . (18)

С, -р, •£/,

По аналогии, рассматривая тепловые балансы второго и третьего слоев, находятся температуры в их сечении (центре).

Для расчета температуры на внутренней поверхности ограждающей конструкции рассмотривались принятые на границе I условия, в соответствии с которыми уравнение теплового потока Q¡„, передаваемого воздухом помещения внутренней поверхности ограждения, будет иметь вид

а»=о„-(Гй-Гж), (19)

а от внутренней поверхности ограждения к центру сечения первого слоя - д

{T„-Tx)

2 Л,

Учитывая равенство тепловых потоков £)т = д,=0п обусловленное (10), подставим в (20) вместо и, решая уравнение относительно Гю, определяется температура на внутренней поверхности ограждения

Т -Т , Сг«*!

24

(21)

Аналогично, с учетом принятых на границе IV условий (10), определяется температура на наружной поверхности ограждения

Т =Т

1 вя 1 1

ЙЧ

2Яз

(22)

3. Расчет влажностного режима ограждающей конструкции.

Влагопередача в ограждающих конструкциях происходит за счет переноса влаги, находящейся в паровой фазе - паропроницаемости, и за счет переноса капельной влага - влагопроводности.

Процесс переноса влаги в паровой части, по аналогии с процессом нестационарной теплопередачи, определяемой законами теплопроводности и аккумуляции, также определяется паропроницанием и сорбцией-десорбцией материала. Дифференциальное уравнение диффузии пара в сорбирующей среде (одномерный перенос по оси д:) аналогично (7) и имеет вид

(23)

е , Э

г чЭР дх

На границах II и III задаются граничные условия IV рода, которые определяют равенство диффузионных потоков, т.е.:

Мх

дА

дх

Ei

дх

ч»

= р.

2| U

ар.

= у"з

SP,

дх

(24)

На границах I и IV специальные условия не задаются, т.к. в результате конвективного перемещения воздух имеет приблизительно одинаковую влажность во всем объеме при температуре в момент времени счета.

Диффузионный поток пара, проходящий через материальные слои ограждения изменяет их относительную влажность, а, следовательно, и влажность материала конструкции - IV, которая изменяется от нуля до максимального гигроскопического влагосодержания РГх материала при относительной влажности слоя, равной 100%. Дальнейшее увеличение влажности слоя материала вызывает появление капельной влаги, перенос которой в сечении ограждений осуществляется под воздействием капиллярных сил за счет возникновения в материале градиента влагосодержаний и по аналогии с (23) определяется дифференциальным

уравнением влагопроводности

5W )— dt

д_ ' дх

ß(y>)

dW дх

(25)

Коэффициент влагопроводности р определяется экспериментальным путем. Исследование табличных данных, приведенных у К.Ф. Фокина, в программе Excel подбором линий тренда установлено, что значение коэффициента влагопроводно-

сти известных строительных материалов находится в линейной зависимости от влагосодержания материала и достаточно точно, с коэффициентом корреляции Я2=1 описываются уравнением вида

Ь = Ва1Г + В1, (26)

где Ж- влагосодержание материала, %; В0 и Вг константы, зависящие от вида материала.

Значения констант В0 и В/ для строительных материалов, используемых в многослойных ограждениях, исследуемых в данной диссертационной работе определены автором и приводятся в приложении 3 диссертации.

На границах II и Ш задаются граничные условия IV рода, которые определяют равенство потоков переноса капельной влаги, т.е.:

п &

3 дх

Ч„ =Ч,г (27)

дх

Уравнение диффузионного потока пара - Оы из помещения с парциальным давлением Рш к центру первого слоя ограждения с парциальным давлением в центре Р, в соответствии с (23) и с учетом граничных условий будет иметь вид

<?„, = или С,„, = ^^, (28)

Т 2Я

а от центра первого слоя к центру второго слоя с парциальным давлением в центре Р2 и с учетом граничных условий (24) - Соп1]

(А-Р2_)

(29)

Уравнение потока капельной влаги - gм, направленного к центру первого слоя ограждения с влагосодержанием в центре Щ в соответствии с (25) будет иметь вид

¿Гй,=А^или (30)

7 2д

а от центра первого слоя ограждения с влагосодержанием в центре ИГ1 к центру второго слоя ограждения с влагосодержанием в центре Щ - gmn

(31)

2 Д + 2 Д

Общий приток влаги (за счет диффузии пара и капельной влаги) -б,, изменяющий влажность первого слоя будет равен

Ох=<ИГп=Сы-аш+Ея-Еш. (32)

При прохождении диффузионного потока через первый слой часть влаги сорбируется материалом.

Согласно (4) количество сорбируемой материалом первого слоя влаги -будет определяться выражением

Ии = Мх + Л1<Рх + 3, (33)

из которого видно, что сорбционная влажность материала является функцией от относительной влажности, т.е. =Я/31(<р1), частная производная которой -

дРГ,,

будет иметь вид

Г/ ЯН/ ЯЛ

(34)

а

81 др, д!

ЯИ7

где = А, +2ЛМ +ЗАзЛ2 (35)

8<Рх

Найдем из выражения (34) Эр,, т.е. определим, как меняется относительная влажность воздуха при увлажнении материала на 8Я^,

(36)

Подставляя (32) и (35) в (36) получим уравнение для определения изменения относительной влажности в сечении первого слоя ограждения в момент времени счета г

д<р, - + ~8та , (37)

А, + 2 Аг(рх +ЗА}<р12

а окончательное значение относительной влажности в сечении первого слоя в момент времени счета г определим по формуле

=рг++8>п'~8т. (зв)

А1 +2а2<Р1 +ЗА3<р!

где <р\'~п - относительная влажность в сечении первого слоя на предыдущем шаге счета - в момент времени (1-1).

Таким образом, для первого слоя ограждающей конструкции на каждый момент счета температура на оси 7*,, получаемая из (18), определяет по выражению (5) значение давления насыщенных паров в сечении слоя Рл

Рл = 0,0275Г,3 + 1,69Г,2 +45ДГ, +611, (39)

а относительная влажность на слое <р{, получаемая из (38), определяет по выражению (4) значение парциального давления в сечении слоя 1\

Рх =91рн =р1(0,0213Т13 + 1,69Г,2 + 48.02Г, +611). (40)

Аналогично, рассматривая влажностный баланс второго и третьего слоев ограждающей конструкции, получаем выражения для определения значения относительной влажности и парциального давления в их сечении в момент времени счета I.

В третьей главе приводятся алгоритмы компьютерного расчета и пример реализации предлагаемой физико-математической модели тепловлажностного расчета ограждающих конструкций в нестационарном режиме в программе по имитационному' моделированию энергетических систем «МОДЕН» (версия 2,0), разработанной ОДО «Энерговент» (г. Минск).

Здесь же обосновано подтверждение достоверности полученных при моде-

лировании параметров тепловлажностного расчета трехслойных ограждающих конструкций результатами тепловизионного обследования.

В четвертой главе рассмотрены варианты тепловлажностного расчета трехслойных наружных ограждающих конструкций (стен) зданий, выполненных из местных материалов, в эксплуатационных условиях климата г. Читы с целью определения эффективности их тепловой защиты.

В строительной практике г. Читы в последнее десятилетие преобладает строительство кирпичных зданий из силикатного кирпича, что обусловлено наличием в крае ряда кирпичных заводов. Исходя из требований сейсмобезопасности, стены зданий возводятся толщиной преимущественно 770 мм в многослойных (с утеплителем) конструкциях. В качестве утеплителей используются высокоэффективные материалы также местного производства - пенополистирол, пеноизол и базальтовые минераловатные плиты.

1. Вариант 1 - трехслойная конструкция: первый (несущий) слой толщиной 0,51 м выполнен из силикатного кирпича плотностью 1700 кг/м3, теплопроводностью (по параметру А) 0,76 Вт/(м-°С); второй (теплоизоляционный) слой толщиной 0,14 м - из пенополистирола плотностью 40 кг/м3, теплопроводностью (по параметру А) 0,041 Вт/(м-°С); третий слой (декоративный) толщиной 0,12 м - из силикатного кирпича плотностью 1700 кг/м3, теплопроводностью (по параметру А) 0,76 Вт/(м-°С);

2. Вариант 2 - аналогичная трехслойная конструкция с теплоизоляционным слоем толщиной 0,14 м, выполненным из пеноизола плотностью 20 кг/м3, теплопроводностью (по параметру А) 0,037 Вт/(м-°С);

3. Вариант 3 - аналогичная трехслойная конструкция с теплоизоляционным слоем толщиной 0,14 м, выполненным из минеральной ваты плотностью 100 кг/м3, теплопроводностью (по параметру А) 0,044 Вт/(м °С).

Параметры внутреннего воздуха принимались нормативные: 1^=21 °С; <рш = 55%. Параметры наружного воздуха: Тои, „ срои, - по климатическим таблицам почасовой среднемесячной температуры воздуха и среднемесячной относительной влажности воздуха, приведенных в территориальных нормативах по энергопотреблению и теплозащите Читинской области. Расчет ведется на 1 м2 площади ограждающей конструкции. Время проведения компьютерного эксперимента - с 01.01.2006 г. по 28.02.2007 г. с шагом счета 30 минут. Результаты расчета получены в табличном виде и обработаны в Excel. На рис. 3 показаны результаты расчета температурного поля в сечении ограждающих конструкций рассматриваемых вариантов в годичном цикле эксплуатации. По рис. 3 видно, что температура внутренней поверхности рассматриваемых ограждающих конструкций в течение всего времени эксперимента колеблется в пределах (19,34+20,93)°С, что выше нормативной температуры точки росы (11,6°С), а температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и внутренней поверхности ограждениий составляет (0,07-И ,66)°С, что не превышает предельное нормативное значение 4 °С, следовательно в течение всего периода эксперимента соблюдаются условия невыпадения конденсата на внутренней поверхности ограждения. Температура в сечении несущего слоя (1-ый слой) имеет амплитуду суточных колебаний 1-2 °С и значения выше нормативной температуры точки росы в течение годичного цикла

эксплуатации, что также указывает на то, что образование и накопление конден сациониой влаги в несущем слое происходить не будет.

л

го

5

температура внутреннего воздуха

— температура на внутренней поверхности осаждающей конструкции —температура в сечешш 1 слоя ограждающей конструкции

температура в сечении 2 слоя ограждающей конструкции

— температура в сечении 3 слоя ограждающей конструкции

— температура точки росы___

Пеноизол

Минеральная вата

Рис. 3. Температура в сечении материальных слоев трехслойной ограждаю щей конструкции

Температура в сечении теплоизоляционного слоя (2-ой слой) имеет амплитуду суточных колебаний порядка 10 °С и достигает значения выше нормативной температуры точки росы в период с 15 мая по 15 сентября, в остальной период эксперимента имеет отрицательные значения (ноябрь-апрель) и значения ниже температуры точки росы, следовательно, в слое возможно выпадение и накопление конденсационной влаги в течение 8 месяцев (с сентября по май) годичного цикла эксплуатации. Температура в сечения декоративного слоя (3-ий слой) имеет амплитуду суточных колебаний в среднем 15 °С и достигает значения выше нормативной температуры точки росы в период с 15 июня по 15 августа, в остальной период эксперимента имеет отрицательные значения (октябрь-май) и значения ниже температуры точки росы, следовательно, в слое возможно выпадение и накопление конденсационной влаги в течение 10 месяцев годичного цикла эксплуатации.

Увлажнение в процессе эксплуатации материальных слоев ограждающих конструкций вызывает увеличение их коэффициентов теплопроводности. Причем, коэффициент теплопроводности несущего слоя (см. рис. 4) не превышает значений, рекомендованных СП 23-101-2004 по параметру А, а теплопроводность декоративного (внешнего) слоя превышает рекомендованные значения на 15 %.

Рис. 4 Коэффициент теплопроводности кирпичной кладки ю силикатного кирпича несущего и декоративного ограждающей конструкции.

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов (теплоизоляционный слой) также увеличивается в процессе эксплуатации конструкции и превышает значения, рекомендованные СП 23-101-2004 по параметру А, на (7+21)% в зависимость от вида теплоизоляционного материала (рис. 5)

I

Р

3 0,046

ш. 0,045

С 0,044

§ 0,043

| 0,042

| 0,041 о

§ 0,040

V

¡1 0,039 | 0,038

3"

х

е

5

Пе нололи сти р ол

0,042

0,041

во о о

"а « а

О О

О О ™ =

3 2

о а

е= о ™

(ч о

О О О ~

1Л г ^ V-

|

й 0,050

Е 0,045

1 0,040

5 0,038

I 4,030

| 0,025

Р 0,020

£ 0,015 ■

Пеноизол

0,037

# #

£ £,

т- -г- « а

0,045 (21,6%

8 =

3 $

п к

1- О ГЧ Н

>•5 Я ,

■ АЛ V V

0,052 0.050 0,043

■ 4,046 0,044

■ 0,042 0,040

Минеральная

вата

,044

0,043

о

ч я ^ =

■А О

® О О

г N П ГЧ « ГЧ

3?

<© Т-

I т- т- N ■

Рис. 5. Коэффициент теплопроводности материала теплоизоляционного (среднего) слоя ограждающей конструкции.

Повышение теплопроводности материальных слоев влечет за собой снижение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Результаты расчета сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций в годичном цикле эксплуатации показаны на рис. 6.

Ряс. 6. Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций: а) вариант 1; б) вариант 2; в) вариант 3.

По рис. 6 видно, что начальное значение расчетного сопротивления теплопередаче при нормативных (по параметру А) значениях теплотехнических показателей материальных слоев ограждающей конструкции составляет от 4,23 до 5,71 м-°С/Вт, что выше нормируемого (4,14 м2 °С/Вт) и во всех вариантах удовлетворяет требованиям СНиП 23-02-2003 по обязательному показателю «а», но в процессе эксплуатации, вследствие увлажнения материальных слоев конструкции, снижается в первом и втором вариантах до 4,08 м-°С/Вт (на 1,4 % ниже норми-

руемого), а в третьем варианте до 3,74 м-°С/Вт, что на 11,6% ниже первоначального и ниже нормируемого.

Экономическая целесообразность применения теплоизоляционного материала в качестве среднего слоя в ограждающих конструкциях зданий, эксплуатируемых в климатических условиях г. Читы определялась по методике рекомендуемого приложения Ж СП 23-101-2004, согласно которой экономическую целесообразность теплозащиты следует оценивать по значению параметра стЯт, определяющего стоимость единицы термического сопротивления теплоизоляционного слоя площадью 1 м2, (руб/м2)/(м2 • °С/Вт), который должен удовлетворять двум условиям.

Первое условие: чистый дисконтированный доход от применения выбранного теплоизоляционного материала в данной конструкции должен быть положительным, что достигается при выполнении неравенства скЛт <24с1/(1!)/{г)а1В1,п/(Кге11К'0),

где ст- стоимость теплоизоляционного материала, руб/м3; Лт- коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала, Вт/(м- °С); се- тарифная стоимость тепловой энергии от выбранного источника теплоснабжения, руб/Вт- ч; /[п- функция влияния относительной площади оребрения для трехслойных конструкций с ребрами и теплоизоляционными вкладышами; /{г)- функция влияния теплотехнической неоднородности многослойной конструкции; а,- коэффициент дисконтирования эксплуатационных издержек, лет; Д, - градусо-сутки отопительного периода, °С • сут; п - коэффициент положения наружной поверхности, равный 1; Л - нормируемое приведенное сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции, равное 4,14 м2-°С/Вт; К] - сопротивление теплопередаче той же конструкции без теплоизоляционного слоя, м2-°С/Вт.

Второе условие: срок окупаемости капитальных вложений в теплозащитный слой ограждающей конструкции должен быть не больше срока окупаемости банковского вклада, что достигается при выполнении неравенства с„Д„ < 2Асе/1Г)/1г}а2011п1{Кгег1К'г>), где а2 - коэффициент, определяемый по формуле а2 = [1 -(1 + £)~(1+"Е)]/Е, где Е - норма дисконта, выбираемая заказчиком (при отсутствии данных принимается равной 0,08 год"1); Т - нормативный срок службы ограждающей конструкции здания, лет; / - номер текущего года.

Результаты расчета экономической целесообразности применения теплоизоляционных материалов, рассмотренных в вариантах 1-3, приводятся в табл. 2.

Таблица 2

№ п/п Наименование теплоизоляционного материала (по парам. А), Вт/м2-°С ^•тр (по расчету), Вт/м-°С I условие II условие СпДтр, (руб/м)/ (мг • С/Вт) СггЛт, (руб/м2)/ (м2 * С/Вт)

1. Пенополистирол 0,041 0,044 79,48 52,48 44,2 41,0

2. Пеноизол 0,037 0,045 79,43 52,44 26,7 22,12

3. Плиты минераловат-ные ГОСТ 9573-96 0,06 0,06 79,43 52,44 90 79,2

Заключение

В результате проделанной работы получены следующие результаты:

1. Разработана методика компьютерного расчета, позволяющая моделировать процессы переноса тепла и влаги, протекающие в материальных слоях многослойных ограждающих конструкций во время эксплуатации в нестационарном режиме, с учетом их индивидуальных свойств и особенностей климата района строительства.

2. Получены функциональные зависимости парциального давления воздуха, теплопроводности, сорбционной влажности и влагопроводности строительных материалов от температуры и влажности, необходимые для физико-математической модели нестационарного тепловлажностного расчета.

3. Разработана новая методика лабораторных исследований для определения зависимости теплопроводности теплоизоляционных материалов от сорбционной влажности, с использованием которой получены функциональные зависимости для теплоизоляционных материалов читинского производства - пенополистирола и пеноизола.

4. По предложенной методике произведен расчет эффективности тепловой защиты трехслойных ограждающих конструкций зданий с теплоизоляционным средним слоем, выполненных из местных материалов, в эксплуатационных условиях климата г. Читы. В результате расчета установлено, что трехслойные ограждающие конструкции с пенополистиролом и пеноизолом в качестве среднего слоя в процессе эксплуатации в условиях климата г. Читы имеют более высокую эффективность по сравнению с конструкциями с минеральной ватой в качестве среднего слоя.

5. Выполнен расчет экономической целесообразности применения теплоизоляционных материалов в качестве среднего слоя в ограждающих конструкциях зданий, эксплуатируемых в климатических условиях г. Читы, в результате которого установлено, что пенополистирол и пеноизол местного производства обеспечивают экономическую целесообразность применения в качестве теплозащиты. При этом приоритет следует отдать пеноизолу, как материалу с наименьшим значением с„Д„ и обеспечивающим максимальную величину чистого дисконтированного дохода в данных условиях. Минеральная вата не удовлетворяет ни одному из условий экономической целесообразности и применение ее в такого типа ограждающих конструкциях в условиях г. Читы экономически нецелесообразно.

Основные положения диссертационной работы опубликованы:

1. Рубашкина, Т.И. Модель компьютерного расчета нестационарной теплопередачи в многослойных ограждающих конструкциях зданий [Текст] / Т.И. Рубашкина // Проблемы и перспективы развития Транссибирской магистрали в XXI веке: труды всероссийской научно-практической конференции ученых транспорта, вузов, НИИ, инженерных работников и представителей академической науки: В 2 ч. / Чита: ЗабИЖТ, 2006. - Ч. 1. - с. 251-262.

2. Рубашкина, Т.И. К вопросу о повышении энергоэффективности ограждающих конструкций зданий [Текст] /Т.И. Рубашкина// Забайкалье: Сборник научных трудов. 312 Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического

бюллетеня. - 2007. - №ОВ4. - 480 с. / М.: Издательство «МИР ГОРНОЙ КНИГИ», -с. 415-424.

3. Рубашкнна, Т.И. Нормирование тепловой защиты зданий в Читинской области [Текст] / Т.И. Рубашкина // Ресурсосберегающие технологии на транспорте и в промышленности: сборник научных трудов / Чита: ЗабИЖТ, 2007. - с. 62-66.

4. Рубашкина, Т.И. Тепловая защита ограждающих конструкций зданий в климатических условиях г. Чита [Текст] / Т.И. Рубашкина // VII Всероссийская научно-практическая конференция «Кулагинские чтения»: материалы конференции: В 5 ч. / Чита: ЧитГУ, 2007. Ч. V. - с. 37-41.

5. Рубашкина, Т.И. Эффективность теплозащиты ограждающих конструкций зданий в климатических условиях Забайкальского края [Текст] / Т.И. Рубашкина /7 Развитие транспортной инфраструктуры - основа роста экономики Забайкальского края: материалы международной научно-практической конференции: В 2 ч. У Чита: ЗабИЖТ, 2008.-Ч. 1. - с. 251-262.

6. Рубашкина Т.И. Исследование влагофизических свойств эффективной теплоизоляции в ограждающих конструкциях [Текст] / Н.П. Сигачев, Т.И. Рубашкина // Ресурсосберегающие технологии на транспорте и в промышленности: сборник научных трудов / Чита: ЗабИЖТ, 2007. - с. 49-55.

7. Рубашкина Т.И. Комплексное обследование тепловой защиты зданий в процессе их эксплуатации [Текст] / Н.П. Сигачев, Т.И. Рубашкина, Д.А. Яковлев // Ресурсосберегающие технологии на транспорте и в промышленности: сборник научных трудов / Чита: ЗабИЖТ, 2007. - с. 55-61.

8. Рубашкина Т.И. Эффективность многослойных ограждающих конструкций зданий в климатических условиях Забайкалья [Текст] / Н.П. Коновалов, Т.И. Рубашкина Т.И. // Вестник Иркутского государственного технического университета. - 2009. - № 2(38) (в печати).

Подписано в печать 07.04.2009 г. Печать RISO. Бумага тип. № 2.

Формат 60x84/16. Печ. п. 1,4. Тираж 100. Цена договорная

***

672040, г. Чита, ул. Магистральная, 11, ЗабИЖТ

Введение.

1. Современное состояние вопроса повышения эффективности использования энергии ограждающих конструкций.

1.1. Нормирование теплозащиты зданий.

1.2. Анализ литературы.

1.3. Современные низкотеплопроводные теплоизоляционные материалы.

2. Теоретические основы физико-математической модели расчета тепловлажностного режима ограждающих конструкций зданий в нестационарных условиях.

2.1. Определение сопротивления теплопередаче многослойной ограждающей конструкции с учетом влажности материалов.

2.2. Расчет температурного поля в сечение многослойной ограждающей конструкции в нестационарном режиме.

2.2.1. Начальные и граничные условия.

2.2.2. Расчет температурного поля в сечении ограждающей конструкции:.

2.2.3. Расчет влажностного режима ограждающей конструкции.

3. Имитационное моделирование тепловлажностного состояния ограждающих конструкций в нестационарном режиме.

3.1. Моделирование нестационарного процесса тепло- и влагопереноса в многослойной ограждающей конструкции.

3.1.1. Структурная схема трехслойной ограждающей конструкции, характеристика объектов.

3.2. Пример расчета и проверка достоверности результатов моделирования.

4. Эффективность теплозащиты ограждающих конструкций зданий в климатических условиях г. Читы.

4.1. Вариант 1. Расчет теплотехнических параметров наружной ограждающей конструкции, выполненной из сплошного силикатного кирпича без утеплителя.

4.1.1. Исходные данные.

4.1.2 Результаты расчета.

4.2. Вариант 2. Расчет теплотехнических параметров трехслойной ограждающей конструкции, выполненной из силикатного кирпича с пенополистиролом в качестве среднего слоя.

4.2.1. Исходные данные.

4.2.2. Результаты расчета.

4.3. Вариант 3. Расчет теплотехнических параметров трехслойной ограждающей конструкции, выполненной из силикатного кирпича с пеноизолом (теплоизолитом) в качестве среднего теплоизоляционного слоя.

4.3.1. Исходные данные.

4.3.2. Результаты расчета.

4.4. Вариант 4. Расчет теплотехнических параметров трехслойной ограждающей конструкции, выполненной из силикатного кирпича с минеральной ватой в качестве среднего слоя.

4.4.1. Исходные данные.

4.4.2. Результаты расчета.

4.5. Определение экономической целесообразности выбора теплоизоляционного материала для повышения теплозащиты ограждающей конструкции.

Приоритетной задачей; энергетической стратегии России до 2020 года является повышение эффективности . использования' топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) и вывод экономики страны на энергосберегающий путь развития. Реализация федеральной целевой программы .«Энергоэффективная экономика на 2002-2005 гг. и на период до 2010 года», начатая; с 2002 года, предусматривает достижение1 потенциала энергосбережения на уровне. 40-45 % от современного энергопотребления, треть которого сосредоточена в строительной, промьшшенности;

Наиболее эффективный путь экономии ТЭР ресурсов в капитальном строительстве - . снижение теплопотерь через ограждающие конструкции зданий за счет повышения уровня их теплозащиты. Поэтому,, начиная с 1995 года; поэтапно были: пересмотрены в сторону ужесточения все нормы проектирования тепловой' защиты, ограждающих конструкций зданий: С повышением нормативных требований гражданское строительство последние годы ориентируется; на возведение- зданий в многослойных стенах с использованием эффективных теплоизоляционных материалов с коэффициентом, теплопроводности до 0,06 Вт/(м '-°С). Это обусловлено стремлением проектировщиков получить необходимое нормируемое сопротивление теплопередаче Ягед ограждающих конструкций, по значению в

3-4 раза превышающее требования старых- норм. Большинство применяемых в настоящее время при возведении стен строительных материалов могут обеспечить требуемое и в однослойных конструкциях,

НО; толщина: стен; при этом может .выходить за разумные пределы. Так, в условиях климата Забайкальского края для обеспечения требуемого И, равного, например;, для г. Читы 4,14 м2 -°С/Вт, толщина стены из силикатного кирпича с коэффициентом теплопроводности 0,76 Вт/(м"-°С) должна быть более 3 м. В связи, с этим, на рынке строительных материалов постоянно обновляется ассортимент теплоизоляционных материалов, -появляются новые, информация; о физико-технических свойствах которых либо отсутствует, либо имеется в недостаточном1 объеме, модернизируются уже освоенные, предлагаются различные схемы комбинирования материалов и т.д. Однако, наличие в , ограждающих конструкциях различных материальных слоев с отличающимися физико-техническими свойствами (плотностью, теплоемкостью, теплопроводностью, паропроницаемостью, сорбционной способностью), по-разному реагирующих на колебания .температуры , и влажности . окружающей среды, существенно затрудняет прогнозирование теплотехнического состояния ограждений в эксплуатационных условиях, а использование новых, еще недостаточно исследованных теплоизоляционных материалов, может привести к непредсказуемым последствиям.

Комплексное (тепловизионное и натурное) обследование теплотехнического состояния наружных ограждающих конструкций эксплуатируемых зданий показывает, что практически всегда существует несоответствие теплотехнических характеристик тем величинам, которые были заложены в проектах. Данное несоответствие вызвано не только отклонениями от проектных решений при строительстве, но и вследствие изменения1 теплотехнических характеристик материальных слоев ограждающих конструкций во время эксплуатации под воздействием постоянно меняющихся температуры и влажности окружающей среды. Кроме того, следует отметить,, что действующие нормы и правила проектирования теплозащиты зданий основаны на стационарных расчетах переноса тепла и влаги в ограждающих конструкциях и не учитывают в полном объеме особенностей климата района строительства, что также не может гарантировать надежности теплозащиты во время эксплуатации зданий.

Очевидно, что требуется новый подход к проектированию тепловой защиты, многослойных ограждающих конструкций зданий, основанный на многовариантных предпроектных расчетах их тепловлажностного состояния, и . оценке их . теплотехнической эффективности в эксплуатационных (нестационарных) условиях. : ■

Для реализации ; такого подхода необходима достаточно простая; инженерная, методика компьютерного расчета, позволяющая моделировать процессы переноса тепла- и влаги, протекающие в материальных слоях ограждающих конструкций во время эксплуатации, с: учетом их индивидуальных свойств и особенностей климата района строительства:

Объект исследований . - наружные многослойные , ограждающие конструкции-зданий;

Предмет исследований - изменение теплотехнических, параметров ограждающих конструкций и: уровня тепловой защиты зданий в зависимости от их тепловлажностного состояния в процессе эксплуатации.

Цель диссертационной работы: создание методики расчета и экспериментальных исследований вновь возводимых, восстанавливаемых и; усиливаемых, многослойных ограждающих конс^укций, наиболее полно учитывающей специфику воздействия на них индивидуальных свойств материалов,' особенностей климата района строительства и эксплуатационных условий.

Для: достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ литературных источников и современных публикаций' с целью изучения состояния вопроса о методах исследования совместных тепловлажностных процессов, протекающих в многослойных ограждающих конструкциях в нестационарном режиме;

- путем обобщения обоснованных положений; существующих теорий тепло и влагопереноса в многослойных ограждающих конструкциях, при граничных условиях, максимально приближенных к эксплуатационным, . разработать физико-математическую модель совместного тепловлажностного расчета для реализации ее в компьютерных программах объектного моделирования;

- провести обработку табличных "данных с целью получения функциональных зависимостей парциального давления насыщенных паров, сорбционной влажности, теплопроводности и влагопроводности строительных материалов от температуры и влажности, необходимых для компьютерного моделирования;

- разработать методику определения зависимости коэффициента теплопроводности теплоизоляционных материалов от сорбционной влажности в лабораторных условиях и получить функциональные зависимости для материалов читинского производства - пенополистирола и пеноизола;

- на основе полученной методики тепловлажностного расчета провести исследование теплотехнического состояния многослойных ограждающих конструкций зданий, выполненных из местных материалов в эксплуатируемых жилых зданиях;

- оценить эффективность теплозащиты ограждающих конструкций зданий в климатических условиях г. Читы.

Методы исследования: В работе, кроме стандартных методик, применялись методы математической статистики, компьютерного моделирования, лабораторные и тепловизионные исследования.

Научная новизна работы:

- разработанная методика компьютерного расчета и экспериментальных исследований теплотехнического состояния многослойных ограждающих конструкций зданий, учитывающая специфику индивидуальных свойств материалов, особенности климата района строительства и эксплуатационных условий; разработанная новая методика определения зависимости теплопроводности теплоизоляционных материалов от сорбционной влажности в лабораторных условиях;

- результаты приложения разработанной методики в ряде прикладных задач, рассматривающих варианты трехслойных ограждающих конструкций с теплоизоляционными материалами читинского производства и с учетом особенностей климатических условий Забайкалья;

- результаты оценки теплотехнической и экономической эффективности применения пеноизола, пенополистирола и минеральной ваты читинского производства для повышения тепловой защиты ограждающих конструкций в климатических условиях Забайкалья.

Достоверность полученных результатов обоснована допустимыми отклонениями теплотехнических параметров материальных слоев ограждений, полученных при моделировании и при тепловизионных и натурных измерениях.

Практическая значимость работы:

Результаты теоретических и экспериментальных исследований данной работы могут быть использованы при проведении предпроектных расчетов с целью выбора эффективной тепловой защиты зданий с использованием новых теплоизоляционных материалов, а также при освидетельствовании фактического теплотехнического состояния ограждающих конструкций эксплуатируемых зданий при реконструкции последних для принятия наиболее эффективных конструктивных решений.

Предложенные методики компьютерного расчета многослойных ограждающих конструкций в нестационарном режиме и лабораторных исследований теплоизоляционных материалов были использованы при комплексном обследовании теплотехнического состояния тепловой защиты следующих объектов: наружные стены пятиэтажного жилого здания по ул. Шилова, 14, г. Чита; наружные стены десятиэтажного жилого здания по ул. Ленина, 43, г. Чита; наружные стены 60-квартирного жилого дома в п.Забайкальск; наружные стены здания спортивной школы по ул. Советская, 7, г. Чита; чердачные перекрытия здания СО РАН Института природных ресурсов, экологии и криологии, г.Чита, а также внедрены в учебный процесс при подготовке инженеров по строительным специальностям в

Забайкальском институте железнодорожного транспорта.

Личный вклад автора состоит в корректировке математической модели для компьютерного расчета, аппроксимации табличных данных теплотехнических показателей строительных материалов, непосредственном участии при проведении экспериментальных исследований, их анализа и обобщения.

Апробация работы. Результаты работы доложены:

- на Всероссийской научно-практической конференции ученых транспорта, вузов, НИИ, инженерных работников и представителей академической науки «Проблемы и перспективы развития Транссибирской магистрали в XXI веке», ноябрь 2006 г., г. Чита;

- на VII Всероссийской научно-практической конференции «Кулагинские чтения», ноябрь 2007 г., г. Чита.

- на Международной научно-практической конференции ученых транспорта, вузов, НИИ, инженерных работников и представителей академической науки «Развитие транспортной инфраструктуры - основа роста экономики Забайкальского края», октябрь 2008 г., г. Чита;

- на заседаниях кафедр «Строительство железных дорог» и «Прикладная механика и инженерная графика» Забайкальского института железнодорожного транспорта (2004-2008 гг.).

Выводы по четвертой главе: . 1. В результате расчета' установлено, что в процессе эксплуатации материальные слои ограждающей; конструкции увлажняются; что вызывает увеличение: их, коэффициентов теплопроводности: Причем, коэффициент: теплопроводности несущего; слоя (рис. 4.13, 4.19; 4.25) не превышает значений, рекомендованных СП 23-101-2004 по параметру А, а теплопроводность декоративного (внешнего) слоя превышает рекомендованные значения на 15 % и достигает значений, рекомендованных по параметру Б и выше.

2. Коэффициент теплопроводности» теплоизоляционных материалов (четвертый теплоизоляционный слой) также увеличивается, в процессе эксплуатации конструкции и, превышает значения, рекомендованные СП 23101-2004 по параметру А, на 7-^-21 % в зависимость от вида теплоизоляционного материала (рис. 4.13, 4.19, 4.25).

3. Пенополистирол и пеноизол местного производства удовлетворяют обоим условиям и обеспечивают экономическую целесообразность применения в качестве теплозащиты; При этом приоритет следует отдать пеноизолу, как материалу с наименьшим значением cm/Lm и обеспечивающим максимальную величину чистого дисконтированного дохода в данных условиях. Минеральная вата не удовлетворяет ни одному условию и применение ее в такого типа ограждающих конструкциях в условиях г. Читы экономически нецелесообразно.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных диссертационных исследований получены следующие результаты и сделаны следующие выводы:

1. Разработана методика компьютерного расчета, позволяющая моделировать процессы переноса тепла и влаги, протекающие в материальных слоях многослойных ограждающих конструкций во время эксплуатации, в нестационарном режиме, с учетом их индивидуальных свойств и особенностей климата района строительства.

2. Получены функциональные зависимости парциального давления воздуха, теплопроводности, сорбционной влажности и влагопроводности строительных материалов от температуры и влажности, необходимые для физико-математической модели нестационарного тепловлажностного расчета.

3. Разработана новая методика лабораторных, исследований для определения зависимости теплопроводности теплоизоляционных материалов от сорбционной влажности, с использованием которой получены функциональные зависимости для теплоизоляционных материалов читинского производства - пенополистирола и пеноизола.

4. По предложенной методике произведен расчет эффективности тепловой защиты трехслойных ограждающих конструкций зданий с теплоизоляционным средним слоем, выполненных из местных материалов, в эксплуатационных условиях климата г. Читы. В результате расчета установлено, что трехслойные ограждающие конструкции с пенополистиролом и пеноизолом в качестве среднего слоя в процессе эксплуатации в условиях климата г. Читы имеют более высокую эффективность по сравнению с конструкциями с минеральной ватой в качестве среднего слоя.

5. Выполнен расчет экономической целесообразности применения теплоизоляционных материалов в качестве среднего слоя в ограждающих г конструкциях зданий, эксплуатируемых в климатических условиях г. Читы, в результате которого установлено, что пенополистирол и пеноизол местного производства обеспечивают экономическую целесообразность применения в качестве теплозащиты. При этом приоритет следует отдать пеноизолу, как материалу с наименьшим значением стЯт и обеспечивающим максимальную величину чистого дисконтированного дохода в данных условиях. Минеральная вата не удовлетворяет ни одному из условий экономической целесообразности и применение ее в такого типа ограждающих конструкциях в условиях г. Читы экономически нецелесообразно.

1. Афанасьев, A.A. Индустриальные методы облицовки фасадов зданий при их утеплении Текст. /A.A. Афанасьев, Е.П. Матвеев, ГПВ. Монастырев П.В. // Промышленное и гражданское строительство. 1997. -№6.-с. 49-51. . .

2. Афанасьев, A.A. Технология утепления и облицовки фасадов при реконструкции зданий Текст. / A.A. Афанасьев,. Е.П- Матвеев, П.В. Монастырев П.В. // Экспресс информация. Технология, механизация и автоматизация в строительстве. - 1997. - Вып.1. - с. 7-13.

3. Баратов, Л.Н. Пожарная опасность строительных материалов Текст. / А.Н. Баратов. М.: Стройиздат, 1988. - 380 с.

4. Баскаков, Н.П. Теплотехника Текст. : учеб. для вузов / А.П. Баскаков, Б:В: Берг, O.K. Витт и др. ; под. ред. А.П. Баскакова. М.: Энергоиздат, 1982. - 264 с.

5. Богословский, В .'Hi. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции;и кондиционирования воздуха) Текст. : учеб. для вузов / В.Н.Богословский: 2-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. школа,, 1982.-415 е., ил.

6. Богословский, В.Н. Три аспекта создания здания с эффективным использованием энергии Текст. / В.Н;Богословский // АВОК. -М., 1998. -№3.

7. Булгаков, С.Н. Технологичность бетонных конструкций и проектных решений Текст. / С.Н. Булгаков. М.: Стройиздат, 1983. - 303 с.

8. Власов, O.E. Основы теории капиллярной диффузии Текст. / O.E. Власов. ЦНИИПС, 1940.

9. Вукалович, М.П. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара Текст. / М.П. Вукалович, C.J1. Ривкин, A.A. Александров. -М.: Изд-во стандартов, 1969. 408 с.■•' ; • . • 126 ■ ;■■'■' ' % ■

10. Выбор проектных решений в строительстве Текст.: Совместное издание СССР-ЧССЕ /. A.A. Гусаков, Э.П. Григорьев, 0:С., Ткаченко и др.; под: ред. A.A. Гусакова: М:: Стройиздат, 1982. - 268 с.

11. Вытчиков, Ю;С. Исследование, влажностного режима строительных ограждающих конструкций с помощью метода безразмерных характеристик Текст. / Ю.С. Вытчиков, И.Г. Беляков // Известия; вузов; Строительство. -Новосибирск, 1998.8 (476).

12. Гагарин,. В.Г. Метод, оценки: теплозащиты стены здания с вентилируемым фасадом с.учетом-продольной фильтрации воздуха Текст. / В.Г. Гагарин, В.В. Козлов, И.А. Мехнецов//АВОК. М., 2005. - №8. - С. 6070: . ■ v " - . ' '

13. Горлов, Ю.IT. Технология теплоизоляционных и акустических материалов Текст./Ю:1Т Горлов: М:: Высш. шк., 1989: - 384 с.

14. ГОСТ 379-95. Кирпич и камни силикатные. Технические условия Текст. Взамен ГОСТ 379-79; введ .04.12.1995. - М:: ИИК Издательство стандартов, 1996. ,

15. ГОСТ 530-95 Кирпич и камни керамические. Технические условия Текст. Взамен ГОСТ 530-80; введ. 01.07.1996. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1996.

16. ГОСТ 4640-93 Вата минеральная. Технические условия Текст. -Взамен ГОСТ 4640-84; введ. 01.01.1995. -М.: Издательство стандартов, 1998.

17. ГОСТ 5742-76 Изделия из ячеистых бетонов теплоизоляционные Текст. Взамен ГОСТ 5742-61; введ. 01.01.1977. - М.: Издательство стандартов, 1995.

18. ГОСТ 6266-97 Межгосударственный стандарт. Листы гипсокартонные: Технические условия Текст. введ.01.04.1999. - М.: ГУП ЦПП, 1996.

19. ГОСТ 7025-91 Кирпич и камни керамические и силикатные. Методы определения водопоглощения, плотности и контроля морозостойкостил. . ";: .:'' ' • 127. . ; :."■■' V .■

20. ГОСТ 10499-95 Изделия теплоизоляционные из стеклянного штапельного волокна. Технические условия Текст. Взамен ГОСТ 1049978; введ; 01Ш7.1996: - М.: Издательство стандартов; 1996.

21. ГОСТГ В5588-86;Плиты:пенополистирольные. Технические условия Текст.: Взамен' ГОСТ 15588-70; введ. 01.07.1986. - М.: Издательство стандартов, 1986.

22. ГОСТ 16381-77* (СТ СЭВ 5069-85) Материалы и изделия строительные теплоизоляционные; Классификация и общие технические требования Текст. Взамен ГОСТ 16381-70; введ. 01.07.1977. - М.: Издательство стандартов,.1992.

23. ГОСТ 17177-94 Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний Текст. Взамен ГОСТ 17177-87; введ. 01.04.1996. - М.: ИПК Издательство стандартов, 1995.

24. ГОСТ 21880-94* Маты прошивные из минеральной ваты теплоизоляционные. Технические условия Текст. Взамен. ГОСТ 21880-86; введ. 01.01.1995. -М.: Издательство стандартов, 1999.

25. ГОСТ 22950-95 Плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем. Технические условия Текст. Взамен ГОСТ22950-78; введ. 01.07.1996. -М.: ИПК Издательство стандартов, 1996;

26. ГОСТ 23250-78 Материалы строительные. Метод определения5 удельной теплоемкости Текст. — введ. 01.01.1979. М.: Издательство стандартов, 1979.

27. ГОСТ 24816-81 Материалы строительные. Методы определения сорбционной влажности Текст.: введ. 01.01.1982. - М.: Издательство стандартов, 1981. ' . , . ■ .

28. ГОСТ 25380-82 Здания и сооружения. Метод измерения плотности тепловых потоков, проходящих через ограждающие конструкции Текст.: -введ; 01.01.1982.:- М.: Издательство: стандартов, 1983:

29. ГОСТ 25820-2000? Бетоны легкие., Технические условия Текст. -Взамен ГОСТ 25820-83; введ. 01.09:2001. М.: Госстрой России, ГУП.ЦПП, 2001.

30. ГОСТ 25898-83 Материалы и изделия строительные. Методы определения сопротивления паропроницанию Текст. введ. 01.01.1984. -М.: Издательство стандартов, 1983.

31. ГОСТ 26253-84 Здания и сооружения; Метод определения теплоустойчивости ограждающих конструкций: Текст. введ. 01.01.1985. -М.: Издательство стандартов, 1984.

32. ГОСТ 26254-84 Здания и сооружения: Метод определения , сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций Текст. введ.0101.1985. М.: Издательство стандартов, 1985. '

33. ГОСТ 26629-85 , Здания , и сооружения: Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций Текст.- -введ.0107.1986. М.:. Издательство стандартов, 1986.129 • •., ■ ,

34. РОСТ, 28013-98 Растворы строительные. Общие технические условия Текст. Взамен ГОСТ 28013-89; введ. 01.07.1999. - М>: ГУП ЦПП, 1999. ' , ' ; .

35. ГОСТ 30494-96 Здания жилые и. общественные. Параметры микроклимата в помещениях Текст. — введ. 01.03.1999. М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 1999.

36. ГОСТ 31166-2003 Конструкции ограждающие зданий и сооружений. Метод калориметрического определения коэффициента теплопередачи: Текст. введ. 01.07.2003. - М., 2003. . '

37. Грудзинский, М.М. Отопительно-вентиляционные системы зданий повышенной этажности Текст. / М.М. Грудзинский, В1И: Ливчак, М.Я.\ Поз.- М1: Стройиздат, 1982 г.

38. Грушман, Р.П. Справочник теплоизолировщика; Текст. / Р.П. Грушман. Л.: Стройиздат, 1980, - 184 с.

39. Гусев, Н.М. Основы строительной физики Текст.: учебник для вузов / Н.М. Гусев. М.: Стройиздат, 1975. - 440 с.

40. Ибрагимов, А.М; Нестационарный тепло- и массоперенос в строительных, материалахи конструкциях при/несимметричных граничных условиях. Часть I Текст. / А.М: Ибрагимов // Строительные материалы. -2006. №7. - С. 72-73.

41. Ибрагимов, A.M. Нестационарный тепло- и массоперенос в строительных материалах и конструкциях при несимметричных граничных: условиях. Часть II Текст. / А.М. Ибрагимов // Строительные материалы. -2006. №8. - С. 88-89.

42. Ильинский, В.М. Проектирование ограждающих конструкций с учетом; физико-климатических воздействий Текст.;/ В.М. Ильинский. М.: Госстройиздат, 1955;.

43. Ильинский, В.М. Строительная теплофизика (ограждающие конструкции и микроклимат зданий) Текст. / В.М. Ильинский. М.: Высшая школа, 1974. -320 с.

44. Исаченко, В.П. Теплопередача Текст./ В.П. Исаченко, В.А. Осипова, A.C. Сукомел.- М.: Энергия, 1981.-417 с.

45. Краснощеков, Е.А. Задачник по теплопередаче Текст. / Е.А. Краснощеков. А.С. Сукомел. М.: Энергия, 1975. - 264 с.

46. Круглова, А.И. Климат и ограждающие конструкции Текст. / А.И. Круглова. М.: Стройиздат, 1970.

47. Лариков, H.H. Общая теплотехника Текст. : учеб: пособие для вузов / H.H. Лариков. изд. 2-е, перераб: и доп. -М.: Стройиздат, 1975.- 559 с.

48. Лариков, Н.Н; Теплотехника Текст.: учеб. пособие для вузов / Н:Н. Лариков. 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1985- 432 е., ил.

49. Литвин, A.M. Теоретические основы теплотехники Текст. / A.M. Литвин;- изд. 6-е, перераб. и дон, М.: Энергия; 1969. - 328 е., черт.

50. Лукьянов, B.C. Гидравлические приборы для технических расчетов Текст. / B.C. Лукьянов. Изв. АЕ СССР.- Сер. ОТН, 1939.- №2.

51. Лыков, A.B. Теория, теплопроводности Текст. /A.B. Лыков.- М., 1967.

52. Лыков, A.B. Теоретические основы; строительной теплофизики Текст./A.B. Лыков.-Минск, .1961.

53. Лыков, А.В: Тепломассообмен Текст. : справ. / A.B. Лыков. М.: Энергия, 1972.-560 с.

54. Лыков, A.B. Явления переноса в капиллярно-пористых телах Текст. / A.B. Лыков. М;, 1954.

55. Матросов, Ю. Стратегия энергосбережения в гражданских зданиях: новые подходы Текст. / Ю. Матросов // Труды годичного собрания РААСН.- 2003. -С. 80-88; ' ;

56. Мачинский, В. Д. О конденсации паров воздуха в строительных ограждениях Текст. / В.Д. Мачинский. // Строительная промышленность. М., 1927. № 1. С. 60-62.

57. Мачинский, В.Д. Теплотехнические основы строительства Текст. / В.Д. Мачинский. М% 1949.

58. Михеев, М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М. Михеева.- М.: Энергия, 1977. 343 с

59. Монастырев, И.В. Нормирование теплозащиты стен зданий Текст. /П.В. Монастырев // Жилищное строительство. №71 - С. 9-10:.

60. Нащокин; В.В. Техническая термодинамика и теплопередача Текст. : учеб. пособие для вузов / В.В.Нащою1н. М: Высшая школа, 1969: -560 е., ил.1 !

61. V .:■ ■ \ ' ' ' 132" ■ . ■ : .'.'••, ; \

62. Нечаев, H.Bi Капитальный ремонт жилых зданий. Текст. / Н.В. Нечаев. М.: Стройиздат, 1990.

63. Новиков, В.У. Полимерные материалы для строительства: Справочник Текст. / В.У. Новиков. М.: Высш.шк., 1995. -448 с.

64. Покровский, В.М. Гидроизоляционные работы; Текст. / В.М. Покровский. — М:: Стройиздат, 1985:- 320 с.

65. Пончснко, С.Н. Справочник по гидроизоляции сооружений Текст. / C.I I. Понченко. JL: Стройиздат, 1975. - 232 с.

66. Порывай, Г.А. Организация, планирование и управление эксплуатацией зданий* Текст. 7 F.A.-Порывай; .Mir. Стройиздат, 1983.

67. Порывай, Г.А. Предупреждение преждевременного износа зданий Текст./ Г.А. Порывай.,-М.: Стройиздат, 1979:

68. Применение достижений современной физики» в строительстве Текст. : материалы всесоюзногоf совещания. / [под общей редакциеш д-ра техн. наук, проф. Н.В. Морозова]/ М.: Издательство литературы по строительству, .1967.

69. Реконструкция, и капитальный ремонт жилых и общественных зданий Текст.: справочник производителя работ / B.JI. Вольфсон, В.А. Ильяшенко, P.F. Комисарчик. М.: Стройиздат, 1995: - 252 с.

70. Ремонт и эксплуатация жилых зданий Текст. : справ, пособие / Й; Гильен, Т. Сирмаи, Э. Боди и др.; под ред. JI: Хикиша; сокр. пер. с венг. С.С. Попова; под ред. А.Г. Ройтмана. М: Стройиздат, 1992. -367 с.

71. Решетин, О.Л. Теория переноса тепла и влаги в капиллярно-пористом теле Текст./ О.Л. Решетин О:Л., С.Ю. Орлов// ЖТФ: 1998. - т.68. -вып. 2.-С. 140-142.

72. Ривкин, С.Л. Теплофизические свойства воды, и: водяного пара • Текст./ С.Л. Ривкйн, A.A. Александров. -М.: Энергия, 1980. ;

73. Рубашкина, Т.И. Нормирование тепловой защиты зданий в Читинской области Текст. / Т.И. Рубашкина // Ресурсосберегающие технологии на транспорте и в промышленности: сборник научных трудов / Чита: ЗабИЖТ, 2007. с. 62-66.

74. Сигачев; Н.П. Комплексное обследование тепловой защиты зданий в процессе их эксплуатации Текст. / Н.П. Сигачев, Т.И. Рубашкина, Д.А.

75. Яковлев // Ресурсосберегающие технологии на транспорте и в промышленности: сборник научных трудов / Чита: ЗабИЖТ, 2007. с. 55-61.

76. СНиП 23-01-99 Строительная климатология Текст. Взамен СНиП 2.01.01-82; введ. 01.01.2000. -М.: Госстрой России, ГУП ЦПП, 2000.

77. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий Текст. Взамен СНиП II-3-79*; введ. 01.10.2003. - М.: Госстрой РФ, ФГУП ЦПП, 2004.

78. СП 23-101-2004 Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловой защиты зданий Текст. введ. 01.06.2004. - М., 2004.

79. СНиПП-3-79* Строительная теплотехника Текст. Взамен СНиП II-A.7-71; введ. 01.07.1979. -М.: ГУП ЦПП, Госстрой РФ, 1998.

80. Строительная физика Текст./ Е. Шильд, Х.Ф. Кассельман, Г.Дамен, Р.Пленц; Пер. с нем. В.Г. Бердичевского; Под ред. Э.Л. Дешко. М.: Стройиздат, 1982. - 296 е., ил.

81. ТСН 23-331-2001 Читинскою области. Энергетическая эффективность жилых, и общественных зданий. Нормативы по энергопотреблению и теплозащите. Текст. введ. 01.02.2002. - Чита, 2002.

82. Табунщиков, Ю.А. Научные основы проектирования энергоэффективных зданий Текст./ Ю.А. Табунщиков, М.М. Бродач// М.: АВОК, № 1, 1998 г.

83. Табунщиков, Ю.А. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий. Новый нормативный документ Текст./ Ю.А.Табунщиков, В.И. Ливчак//М.: АВОК, №1, 2004.

84. Техническое обслуживание и ремонт зданий и сооружений Текст.: справ, пособие / М.Д. Бойко, А.И. Мураховский, В.З. Величкин и др.; под ред. МД. Бойко. М:: Стройиздат, 1993. - 208 с.

85. Технология , строительных процессов -Текст. : учеб. для вузов по спец. «Промышленное и гражданское строительство» / A.A. Афанасьев, H.H. Данилов, В.Д. Копылов и др.; под ред. H.H. Данилова, О.М. Тереньтьева. -М.: Высшая школа, 1997. 464 с.

86. Тимохов, Г.Ф: Модернизация жилых зданий Текст. / Г.Ф. Гимохов. М.: Стройиздат, 1986.- 192 с.102". Ушков; Ф.В- Метод расчета увлажнения ограждающих частей зданий Текст. / Ф.В. Ушков.-Mi,: Стройиздат, 1955.

87. Ушков, Ф.В. Теплопередача ограждающих конструкций при фильтрации воздуха Текст. / Ф.В. Ушков. М.: Стройиздат, 1969.

88. Фокин, К.Ф. Сорбция водяного пара строительными i материалами; Текст./ К.Ф. Фокин.-Москва: Стройиздат, 1969.105: Фокин; К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих. частей зданий Текст. / К.Ф; Фокин.-Москва: Стройиздат, 1973: ,- 287 с.

89. Франчук, А.У. Таблицы , теплотехнических показателей строительных материалов Текст. / А.У. Франчук.- М.: НИИСФ Госстроя СССР, 1965.

90. Шильд, Е. Строительная физика Текст./Е. Шильд, Х.-Ф: Кассельман, Г. Дамен, Р. Поленц; Пер. с нем. В.Г. Бердичевсксого; под ред. ЭЛ. Дешко. М.: Стройиздат. - 1982. -296 е., ил.

91. Ю9.Шкловер, A.M. Основы строительной теплотехники жилых и общественных зданий Текст./ A.M. Шкловер, Б.Ф. Васильев, Ф.В: Ушков. -М.: Росстройиздат, 1956.

92. Шкловер, A.M. Теплопередача при периодических тепловых воздействиях Текст./A.M. Шкловер. М.: Госэнергоиздат, 1961.

93. Шпайдель, К. Диффузия и конденсация водяногопара в ограждающих конструкциях Текст.- / К. Шпайдель; Пер. с нем.' В.Г. Бердичевского; под ред. А.Н.Мазалова. М.: Стройиздат, 1985. - 48 е., ил.

94. Шрейбер, А.К. Организация и планирование строительного производства Текст. / А.К. Шрейбер. М.: Высшая школа, 1987. - 368 с.

95. Шрейбер, К.А. Вариантное проектирование при реконструкции жилых зданий Текст. / К.А. Шрейбер. М.: Стройиздат, 1990. - 287 с.

96. Лабораторное определение зависимости коэффициента теплопроводности от влажности теплоизоляционныхматериалов

97. Рис.1. Камера для сорбционного увлажнения образцов. I камера с плотно закрывающейся крышкой;. 2 - испытываемый образец; 3 -сетчатая подставка; 4 - вода.

98. Далее испытания повторялись с выдерживанием образцов над водой в течение 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48 часов до достижения образцами максимальной сорбционной влажности. Результаты лабораторных испытаний приведены в табл. 1.