автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Производственные сельскохозяйственные здания с воздухопроницаемыми ограждающими конструкциями (теплотехнические основы проектирования)

НОСКОВОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕ.ТЫЫЯ УНИВЕРСИТЕТ

?Г6 од

на правах рукописи

* ц ДПР щт

КРИВОШЕИН Александр Дмитриевич

ПРОИЗВОДСШШМЕ стСКОХОЗЯЙСТВЕШШ ЗДАНИЯ С &ЮДООПРОШ1АШШИ ОГРАВДАЮ-ДИМИ КОНСТРУКЦИЯМИ / теплотсхкичсскио основы проектирования /

05.23. 01. Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1994

Работа выполнена б Московском Государственном Строительном Университете

НАУЧШЙ РУКОВОДИТЕЛЬ -НАУЧНШ КОНСУЛЬТАНТ -ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ -

кандидат технических наук, доцект Е И. Сиденко

доктор технических наук, профессор Е М. Валов

доктор технических наук, профессор а П. Титоы

- кандидат технических наук, с. н. с., А. Э. Вутлщкий

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - Центральный научно-исследовательский,

экспериментальный и проектный институт по сельскому строительству /ЦШИЭПоел ье т рой/

Защита состоится 1994 г. в

часов

на заседании специализированного Сонета К 053.11.01 при Московском Государственном Строительном Университете по адресу: 113114, Москва, Шлюзовая наб. 8, ауд. _.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Просим Вас принять участие в защите и направить Ваш отзыв в двух экземплярах по адресу; 129337, г.Москва. Ярославское шоссе, дом 26, МГСУ, Ученый Совет.

Автореферат разослан " ^ " лесС/^'Л 1994 г. аа N__.

Учений секретарь специализированного Совета доцент, канд. техн. наук

3. & Смлимонов

'0Е1ЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований.. Одной из определяющих тенденций в современном проектировании, строительстве и эксплуатации зданий ■является разработка и использование различных мероприятий, направленных на сокращение непроизводительных затрат энергии и экономию , .топливно-энергетических ресурсов.

В полной мере эта тенденция проявляется- при проектировании, строительстве и эксплуатации производственных' сельскохозяйственных зданий, особенностью которых является наличие значительных технологических тепло-, влаго- и газовыделений, требующих с одной стороны значительных объемов приточного воздуха и соответствующих затрат на устройство и эксплуатацию систем отопления и вентиляции, а с- другой сторон», открывающих определенные возможности для использования естественных средств регулирования параметров микроклимата. Поэтому поиск и разработка различных технических решений, обеспечивающих реализацию потенциальных возможностей производственных сельскохозяйственных зданий, сокращение затрат энергии на их отопление и вентиляцию, является достаточно актуальной задачей, и имеет широкую область применения как в крупных гшвотноводческих комплексах, так и в мелких фермерских хозяйствах.

Одним из технических рзшенкй. позволяющим сократить общие теп- лопотери и в то ж время обеспечить- естественный воздухообмен.вентилируемых -зданий, является применение оградцаздих конструкций заданной воздухопроницаемости,' работающих в.условиях управляемой инфильтрации воздуха и совмещающих функции теплозащиты и воздухообмена помещений. Опыт, использования таких конструкций в вите подвесных потолков, покрытий, стеновых панелей производственных сель- , скохозяйетвенных зданий, -работающих в реэт.ые устойчивой иифильтра- , ции, подтверждает их. высокую теплофизическую и технико-зконокичес-' . ' кум эффективность: в зданиях обеспечивается'сокращение'теплопотерь , через ограждающие конструкции, улучпеике глахностного режима материала конструкций, рассредоточенный*приток свеяего воздуха по всей: площади помещений.1 Однако проектирование зданий с воздухопроницаем мыми ограэдакдаш'конструкциями и внедрение их в практику,-строи--тельства сдергивается,отсутствием обоснованных^рекомендаций по их..' теплотехническому расчету, 'конструированию и эксплуатации. ■■

Целью диссертационной работы является разработка методов теплотехнических расчетов и прогнозирования теплового состояния воздухопроницаемых ограждающих конструкций зданий, работающих ь условиях управляемой фильтрации'воздуха -и совмещающих Функции теплозащиты и воздухообмена помещений.

Для достижения намеченной'цели были поставлены и решены следующие задачи: ■

- изучить опыт проектирования,' строительства и эксплуатации производственных сельскохозяйственных зданий с воздухшр.оницаемыми ограждающими конструкциями; провести оценку их тег, ювой и вентиляционной эффективности; , ■

- разработать методику расчёта требуемого и экономически целесообразного уровня теплозащитных качеств воздухопроницаемых ограждающих конструкций, работающих в режиме устойчивой инфильтрации;

- разработать . методику расчёта теплоустойчивости многослойных воздухопроницаемых ограждающих конструкций;

- экспериментально проверить полученные зависимости;

- разработать рекомендации по теплотехническому расчёту и-проектированию производственных сельскохозяйственных зданий с воздухопроницаемыми ограадающими конструкциями.

Научная новизна работы заключается в,следующем:

- разработана методика расчёта требуемого и экономически целесообразного сопротивления теплопередаче воздухопроницаемых ограждающих конструкций.зданий, работающих, в режиме устойчивой инфильтрации; . ' . ■ ' .

- решена задача выбора расчетных зимних температур наружного воздуха' с учётом влияния фильтрации на теплоинерционные качества ограждающих конструкций; -

- решена задача расчета теплового режима вентилируемой воздушной прослойки с воздухопроницаемой стенкой;

- получено точное и : приближенное решение задачи расчёта теплоус-. тойчивости воздухопроницаемих. ограждающих конструкций.

Практическая ценность работы состоит в том, что разработанные методы расчёта позволяют обоснованно производить назначение теплозащитаых качеств воздухопроницаемых ограждающих конструкций, прогнозировать их. тепловое состояние при различных сочетаниях внешних, климатических воздействий*,. проводить сравнительный анализ

эффективности различных конструктивных решений И в конечном счёте, более полно использовать положительные качества лоровой инфильтрации в ограждающих конструкциях зданий.

Внедрение. Разработанные методы теплотехнического расчёта воздухопроницаемых огра;кд»щих конструкций были использзованы при проектировании экспериментального коровника в совхозе "Элита" Моекаленекого района Омской области, боксового телятника в учхозе "Камшловекое" ОГВИ, экспериментальной овчарни ЗабНИТИОМС г. Чита, экспериментальной семейной фермы в с. Борки Кор мило в с ко г о района Омской области (АККОО).

Апробация работы. Основные .положения диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях СибАДИ (г.Омск) 1984 - 92 гг., ЧПИ (г. Челябинск) 1986 г., региональной научно-практической конференции (г.Омск) 1990 г.

Диссертация обсуждена на: заседании кафедры "Архитектура гражданских и промышленных зданий" Московского Государственного Строительного Университета, где была одобрена и рекомендована к защите на специализированном совете.

На защиту выносятся:

- методика теплотехнического расчета воздухопроницаемых ограада-юших конструкций, работающих в режим? устойчивой инфильтрации;

- методмса расчёта теплоустойчивости многослойных воздухопроницаемых ограждающих конструкций;

- решение задачи , выбора расчетных зимних температур наружного воздуха;

- результаты экспериментальных исследований влияния фильтрапчи воздуха на нестационарный тепловой режим воздухопроницаемых ог-раждающи конструкций.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, библиографии и приложений. Содержит 117 страниц основного текста, 11 таблиц, .44 рисунков, 11 страниц библиографии, 17 страниц приложений,

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе рассматриваются Физико-технические предпосылки, обуславливавшие эффективность использования воздухопроницае-

мых ограждающих конструкций в- вентилируемых зданиях, проводится анализ опыта проектирования, строительства и эксплуатации производственных сельскохозяйственных здаши\ с такими ограждающими конструкциями. ,

Отмечается, что современные представления о процессах тепло-и массообмена в ограадающих конструкциях зданий' при фильтрации через них воздуха базируются на известных работах в этой области Р, Е. Брилинга, В. С. Беляева, . В. И Валова, ' 3. Л Деда», А. В. Лькова, Е. В. Медведевой, Г. Л. Пахогана, в. П. Титова, - ф. В, Ушсова , и ряда других учёных. Они позволяют достаточно полно охарактеризовать положительные и отрицательные качества,' приобретаемые воздухопроницаемыми огр&гдающими конструкциями. Так при инфильтрации наружного холодного, но сухого воздуха череэ ограждающую конструкцию происходит подогрев фильтрующегося,воздуха эа счет' встречных'трансмиссионных; тешюпотерь, осушение материала конструкции за счёт испарения влаги из её пор и капилляров,. рассредоточенный приток свежего воздуха по всей площади воздухопроницаемых конструкций. Эти 'физические процессы и обуславливают тепловой,: осушающий и -вентиляционный аффекта, поровой; инфильтрации. Однако'фильтрация воздухе сопровождается и некоторыми -негативными,последствиями: понижаете? .температура внутренней поверхности' конструкции^ увеличиваете} входящий в конструкцию тепловой поток, ' изменяются теплоинерщюн-ные качества ограждения.. 'И чем больше''расход'фильтрующегося воздуха, тем эге влияние больно. ;'",.

Поэтому, 'для реализаций • '.положительных'\:эффектов поровой ип фильтрации 'и исключения, возможных' негативных последствий, возду хопронщаемыэ. ограадаюгдиэ;,-' инструкции . должны обладать ..определён ным сочетанием теплозащитных;. ,теплоинерционньк :' и фильтрационных качеств, а выбор, их констругаивного решения^долгой' производиться на основе еоотвегстЕуюлдаго 'теплотехнического . расчёта :с ;• прогноз!: рованием теплового состояния .тагах.конструкцийкак ■ ' • в • .'холодны? так и тёплый .¡периоды года. . . .-^.г;", °Л/

• Обзор опыта .проектирования;..' и строительства' Производственны} сельскохозяйственных зданий. е .. вбз'духопро'нщЫшми ограждающим; конструкциями выявил следующие .--..варианты'..расположения.воэдухопрг ницаемых, конструкций* в - ободачве'- Здания: . пористые вставки ,". ветра) ваемые в ■ наружные, стены 'или покрытия эдайИй(| 'стеновые' 'панел:

подвесные потолки, покрытия, утеплённые экраны, включая тентовые и воздухоопорные оболочки с устройством гибких утепляющих слоев (рис.1). Работа данных ограадающих конструкций в режиме инфильтрации обеспечивается либо за счёт создания в помещении разряжения с помощью вытяжных вентиляционных устройств, либо за счёт создания избыточного давления в воздушной прослойке между - воздухонепроницаемыми ограадающими конструкциями и воздухопроницаемым утепляющем слоем.

Установлен опыт успешной эксплуатации производственных сельскохозяйственных зданий с воздухопроницаемыми ограждающими конструкциями, как в нашей стране, так и в ряде развитых зарубежных стран ( Австрия, Германия, Финляндия, Канада и др. ). Отмечается значительный вклад в разработку проблемы использования положительных эффектов поровой вентиляции X. Бартуссека, X. Бэра, К. Хеер-.дегена, Г. Андерлинда и ряда других учёных. Делается вывод, что реализация положительных эффектов поровой инфильтрации в производственных сельскохозяйственных зданиях технически возможна и экономически целесообразна. Выявлен' ряд конструктивных . решений воздухопроницаемых стеновых панелей, покрытий, подвесных потолков.

.Сделан обзор отечественных и зарубежных, работ по теплотехническим расчётам и проектирование ограждающих конструкций зданий с. учётом их воздухопроницания. отмечается, что известные методы . теплотехнического расчёта не позволяют решить задачу назначения наиболее целесообразного сочетания теплозащитных, теплоинерцион-ных и фильтрационных качестй воздухопроницаемых ограждающих . конструкций, прогнозировать их тепловой релшм при различных климатических' воздействиях. " ' Анализ тепловой и вентиляционной эффективности воздухопрони-. цаеыых ограждающих конструкций, -выполненный на основе известных зависимостей,. полученных. Ф. В.Упжовым для условий стационарной теплопередачи. , позволил сделать следующие, выводы: - тепловая эффективность воздухопроницаемых ограждающих. конструкций зависит от количества фильтрующегося воздуха \л/и > соп" ротивления. теплопередаче' ограждающей конструкции и ограни-

чивается величиной входящего в конструкцию'теплового потока; ; - максимальный тепловой эффект поровой инфильтрации .может составлять 23 % от общих теплопотерь здания;'.

Рис. I . Варианты расположения воздухопроницаемых ограждающих конструкций в оболочке'здания: а,б - утеплённые подвесные потолки; в - покрытие; г - экраны; д - оболочки ; е - воэдухоспорнш конструкции

- вентиляционные возможности ограздающих конструкций определяются величиной минимально допустимой температуры ее внутренней поверхности. Повышение теплозащитных качеств ограждающих конструкций с целью увеличения расхода фильтрующегося воздуха целесообразно лишь в определённых пределах;

- для реализации положительных эффектов поровой инфильтрации система организации воздухообмена должна обеспечивать возможность регулирования расхода фильтрующегося воздуха; а ограэдащие конструкции обладать определенным' сочетанием теплозащитных, теплоинер-циониых и фильтрационных качеств.

Решение задачи расчёта требуемого уровня теплозащитных, теп-лоинерционных и фильтрационных качеств воздухопроницаемых ограждающих конструкций рассмотрено во второй главе диссертационной работы. ■'•■■

В качестве критериев для теплотехнического расчёта приняты:

- обеспечение заданной температуры внутренней поверхности конст-

Тгтпп ,1Н

ВГ| (заданного нормативного температурного перепада -

1Р -т-гтг> '-В ~ 1В.п > •

-сохранение теплового баланса здания;

- достижение минимума суммы приведенных затрат;

- выполнение дополнительных функций, обусловленных фильтрационными возможностями воздухопроницаемых конструкций.

На основании данных критериев получены формулы для расчета:

- требуемого сопротивления теплопередаче из условия соблюдения заданного температурного перепада

- -требуемого сопротивления теплопередаче из условия сохранения теплового баланса здания ■

(1)

„ - —— Рл Л +--—1-----

.гиюномически : целесообразного' сопротивления теплопередаче

где , - расчётные температуры внутреннего и наружного ро?.-духа; Св - удельная теплоёмкость воздуха; - сопротивлении тей-лооОмену внутренней поверхности конструкции при отсутствии Фильтрации воздуха; Ёи — площадь воздухопроницаемых ограждающих ко нет " рукций; - тепловыделения от . содержащихся в помещении жиглтт них; СТР - требуемый воздухообмен; Одр - суммарные теплопотерц через воздухонепроницаемые ограждающие .конструкции (пол. наружные стены, окна, и т. п.); - экономически целесообразное термичес-

кое сопротивление утепляющего слоя, рассчитанное при Ьсиуп;*ии фильтрации воздуха..

При теплотехническом "расчёте ш> формулам (1) - (3). тепловую инерцию .оградцающих конструкций., нестационарность процесса тепло'' передачи предложено учитывать при выборе. расчётных •зимних температур- наружного воздуха.

Решение задачи выбора расчётных зимних температур в диссорта-, ционной работе выполнено в следующей последовательности:

- произведено построение расчетных температурных кривых .с•' различными коэффициентами обеспеченности, характеризующих наиболее неблагоприятный период эксплуатации огравдавдих конструкций зданий -"период резких похолоданий". Для этого били использованы результаты обработки метеорологических данных но ряду климатических районов, выполненных В. Е Богословским, В. П., Титовым, расчетные температурные кривые, полученные К. Ф. Зокиным, результаты собственной обработки метеорологических данных;.

' - разработана методика расчёта нестационарного температурного режима воздухопроницаемых оградцающих конструкций, основанная на методе конечных разностей, в соответствии с которой разработана программа расчёта нестационарного теплового режима воздухопроницаемых ограждающих конструкций на ЭВМ; ; ...

- с использованием разработанной программы выполнена серия расчётов теплового режима различных воздухопроницаемых ограждающих конструкций при изменений температуры наружного воздуха по расчетной температурной кривой и различных расходах-фильтрующегося воздуха

( сие. И). При этом влияние суточных колебаний температуры наружного воздуха учитывалось в виде периодических колебаний с амплитуда А^- Р

Н процессе расчётов установлено, что Т. н зависит не'только от расхода фильтрующегося воздуха, но и от сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции Поэтому в качестве критерия, характеризующего фильтрационный теплоперенос, использован относительный коМицие нт фильтрационного теплообмена Но = Св'\л/и"Ко •

Обработка результатов расчётов позволила предложить в конечном с/чете таблицу, однозначно устанавливающую взаимосвязь между расчетными зимними температурами, тепловой инерцией ограждающих конструкций и относительным коэффициентом фильтрационного теплообмена:

Тепловая инерция I Относительный коэффициент.фильтрационного ограждающей конст- I теплообмена Я» - Св-Уи'Яо

рукции Д I---------------------------------------------

10-2 12-4 14-6 16-8 13- 10

До 1,5 Хн — И — — II — -II-

Св.1,5 до 4,0 Ц' АБС ^ Н — и — - II —

Св.4,0 до 7,0 t3н и АБС ^ Н — II —

Св.7,0 15н 1'. и и А5С * н

где , , ^н -'температура наиболее холодных одних, трех, пяти суток; |ДЕС - абсолютно минимальная температура наружного воздуха для данного климатического района.

Решение задачи выбора расчётных зимних температур получено и на основе метода, предложенного В. Н Богословским и связанного с Введением коэффициента теплоинерционности V .

В соответствии с данным методом- расчётная температурная кри-щ, растеризующая период "резких похолоданий", представляется в виде стилизованной кривой треугольного очертания, охарактеризованной тремя параметрами: температурой напала периода похолодания ^н4 , амплитудой изменения температуры наружного воздуха .

а.

т, Омск

п «Г ч*

я -д- »1

! \ ил 4 1' Й Л

—V г— Г* _1 41 ■Л. ■А- ПГГ л

Г № л т<- г к- И5 Г

Р* п я и, 1 (

£ гг/ ф1 ' 1 г

-4 > 1 ■мл 4»

»1-е 'ни ер

5 _£ . Л » 1н • Ги2.гс -т—1—1—

I У 21 с п 0« л £ с 1 в > £ 4: I ы 2 1 е с с [ 2 34 Е у ' т ( к > 7 и

и,

-25

-30

-35

-40 -45

Рис. 2-, Изменение температуры наружного воздуха в период резкого похолодания /а/ и расчётная схема затухания гэшературных колебаний в воздухопроницаема ограждащих конструкциях зданий /б/

- -

продолжительностью похолодания Iр.п , а расчётная температура наружного воздуха вычисляется по формуле

. Р I н.О »

• и* К -ки-У , С4)

где Ч7 - коэффициент теплоинерционности, и комплексном виде характеризующий тсплоинерциониые качества ограждающей конструкции, нестационарность процесса теплопередачи, а при наличии фильтрации воздуха и ее влияние на теплоинерционные качества ограждающих конструкций.

Ргшиние задачи установления ьзаимосвязи между V и , Д , \»/и, получено на основании серии расчётов нестационарного температурного режима различных огражданах конструкций при варьировании исходных параметров. Обработка результатов расчета позволила предложить номограмму, отражающую взаимосвязь.между V , 2РЛ,Д .

Для расчета величины V при отсутствии фильтрации воздуха предложена приближённая формула

V = 1,0-(1,032-0Д45-УНм )-10 ;Д . (5)

Для теплотехнического расчёта воздухопроницаемых ограждающих конструкций, расположенных на относе от воздухонепроницаемой оболочки с образованием вентилируемой воздушной прослойки (см. рис.1 е), рассмотрено решение задачи расчёта теплового режима вентилируемой "прослойки с воздухопроницаемой стенкой. Составлено дифференциальное уравнение, описывающее тепловой режим такой прослойки, определены граничные условия, получено решение, позволяющее рассчитывать температуру в любом сечении вентилируемой прослойки с воздухопроницаемой стенкой.

Для прогнозирования теплового состояния воздухопроницаемых ограждающих конструкций в тёплый период года и обоснованного выбора их конструктивного решения, в третьей главе диссертационной работы рассмотрено решение задачи теплоустойчивости многослойных ограждающих конструкций зданий с учетом их во'здухопроницания.

На основании решения дифференциального уравнения, описывающего тепловой режим воздухопроницаемой конструкции при воздействии

на неё гармонических колебаний температур наружного го^дул-н, подучены зависимости, позюдямщи- рассчитать ко;><Иици«нт ь&тухмшм--температурных колебаний и их запаздывание в лхбом «.-лев многослойной ограздащей конструкции'здании при фильтрации чорез нее воздуха

: " " • • -- СИ.

: 0)

где

'»■* V „Д./ 41 .'..■_ .

'о

Математическое выражение с6) является комплексным числом, модуль которого характеризует' коэффициент затухания температурных колебаний в ограждающей конструкции,, а аргумент - их запаздывание во времени. '

Общий коэффициент затухания температурных колебаний в многослойной конструкции равен произведению коэффициентов затухания в отдельных слоях и при переходе от наружного воздуха к поверхности конструкции '

И МП ПИ

где . , - - - ■

(ю-

А'алогичные зависимости-подучены и для случая эксфильтрацм: ьозду.а.

Для инженерных расчётов предложены приближенные решения (6) !. :-.<), основанные на анализе закономерностей изменения гиперболиче кнх функций комплексных переменных и замене модулей суммы, прои

ш-'-дения оад-лын« теменных, входяидах в С- (8), соответствующими модулями утих лс|»с'мг>1ягмх. Для расчета коэффициента затухания температурных кил'.-г^ит г лю^ий многослойной воздухопроницаемой конструкции иро/цпжип 'И уули

ч = о,9-е .*е ' ' --п--

глх.^), у:

си)

где: 0.0 ■ поправочный коч^фишоит, учитывающий несовпадение фаз температурных'кодрОмний и рголй'чш слоях конструкции; - термическое сопротивление' п -ги слон. $п - коэффициент теплоусвоения п -ной поверхности.

Яри ЙП-5П >1 ' VI

. Vй, о) - Св ^ ; (Ш

• п 1(1 2 при КП-5П <1 , I I

А 4. — (у 4- С&

уц - ,Р I > сйУи (13)

где 7п * '

чйЖ4* • |м)

(15)

А = 1 + е" . (КАН).

V Я

Сопоставление результатов расчета у0 по точным и приближённым формулам, показало,' что относительная погрешность приближённого решения по сравнению о точным составляет 1 - 8 °/„ и с увеличением количества фильтрующегося воздуха уменьшается. .

»«кристальная 'проверка полученных теоретических зависимостей была проведена в климатическом боксе лаборатория строитель-

ной физики СибАДИ. Исследования проводились на фрагментах керам-зитобетонных стеновых панелей толщиной 400 мм размерами 0.9x1,0 м. встроенных в наружную стену бокса. При,изготовлении фрагментов в их толщу были вмонтированы плети Ж-термопар, с помощью которых в процессе исследований фиксировалось распределение температур по сечению конструкций и на их поверхности. Внутри бокса Св "теплом отделении") и снаружи (в "холодном отделении")' поддерживались заданные параметры воздуха. В процессе испытаний ! оделировалса "период резких.похолоданий" с изменением температуры наружного воздуха по кривой треугольного очертания различной продолжительности периода похолодания и различных расходах фильтрующегося воздуха -от 0 до 6 г.г/( ч- м2).

Результаты исследований показали хорошее совпадение зкелери- . ментальных данных с расчётными значениями, как по величине,коэффициента затухания температурных колебаний ^ , так и по запаздыванию во времени температуры внутренней'поверхности конструкции относительно начала периода похолодания. .

■ На основании выполненных исследований в пятой главе разработаны рекомендации по расчёту и проектированию производственных сельскохозяйственных зданий с воздухопроницаемыми ограждающими конструкциями. -

Для удобства пользования и возможности проведения вариантных расчетов с поиском наиболее целесообразного уровня теплозащитных, тенлоинерционных и фильтрационных качеств воздухопроницаемых конструкций, разработаны прикладные программы теплотехнического расчёта, расчёта теплоустойчивости на ЭВМ.. Исходные тексты программ и примеры расчёта с их использованием приведены в приложении к , диссертационной работе. • •

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ■ •

1. Необходимость- экономии топливпо-энергетических ресурсов...•. обуславливает поиск и разработку, различных технических р'.-ш'иий,' направленных на- сокращение - непрои^впдителшышх латйат энергии, - в. том числе на отопление и. вентиля-цмо производ'.т.ьешшх №.);),скохозяй-,' отвенных -зданий. Использование в оболочке д^иуяодстиеншх сольс-

кохсх-.яйствеиных зданий ограждающих конструкций заданной воздухопроницаемости, работающих в режиме управляемой инфильтрации воздуха, обеспечивает сокращение общих теплопотерь, улучшение влажност-ного режима ограждающих конструкций, частичный или полный естественный воздухообмен помещений. Отечественный и зарубежный опыт эксплуатации сельскохозяйственных зданий с такими ограждающими конструкциями, подтверждает их экономическую эффективность.

2. Фильтрация воздуха оказывает существенное влияние на тепловой режим ограждающих конструкций, их тешюинерционные свойства. ■ Дли реализации положительных свойств поровой инфильтрации воздухопроницаемые ограждающие конструкции должны обладать определенным сочетанием теплозащитных, теплоинерционных и ' фильтрационных качеств. Выбор их конструктивного решения должен осуществляться на основании соответствующего теплотехнического расчета с учетом прогнозирования теплового режима ограждающих конструцкций как в холодный, так и теплый периоды года. Известные методы теплотехнического расчета ограждающих конструкций зданий не позволяют решить эту задачу..

3. Выполненные исследования позволили установить количественную взаимосвязь между теплозащитными, теплоинерционными и фильтрационными качествами воздухопроницаемых ограждающих конструкций, , работающих в режиме устойчивой инфильтрации, и решить на их основе комплекс теплотехнических задач, связанных с расчетом:

г требуемого сопротивления теплопередаче из условия соблюдения заданного температурного перепада между температурой внутреннего ■воздуха и температурой внутренней поверхности конструкции;

- требуемого сопротивления' теплопередаче из условия сохранения теплового баланса здания;

- экономически целесообразного сопротивления теплопередаче из условия достижения минимума суммы приведенных затрат;

- теплового режима вентилируемой воздушной прослойки с-воздухопроницаемой стенкой.

4. Нестапионарность процесса теплопередачи в холодный период года и влияние на него тепловой инерции ограждающих конструкций при теплотехнических расчётах предложено учитывать выбором соответствующих расчетных зимних температур наружного воздуха Решение задачи выбора расчётных зимних температур позволило установить

взаимосвязь между расчётными температурами наружного воздуха и параметрами, характеризующими теплоинерционные и фильтрационные качества ограждающих конструкций:

- в виде табличной зависимости между, средними температурами наиболее холодных отрезков времени, тепловой инерцией конструкций и относительным коэффициентом фильтрационного теплообмена;

- в виде функциональной зависимости между расчетными температурами наружного воздуха, климатическими параметрами, характеризующими район строительства, и коэффициентом теплоинерционности ограждающих- конструкций.... - .

5. Разработанные методика расчёта нестационарного теплового режима воздухопроницаемых ограждающих конструкций, основанная на методе конечных разностей, и программа расчета на ЭВМ, , позволяют производить расчёты теплового релшма ограждающих конструкций•при любой заданной закономерности изменения температур наружной или внутренней среды. • . . . . ■

6. Для прогнозирования теплового режима ограздающих конструкций в тёплый период года и обоснованного выбора их конструктивного решения разработана теория теплоустойчивости воздухопроницаемых ограждающих конструкций/; Полученные математические зависимости обеспечивают возможность точного расчёта коэффициента затухания температурных колебаний и ' их запаздывания в любой многослойной ограждающей конструкции, как в случае инфильтрации, так и 'экс-, фильтрации воздуха. Для инженерных расчётов предложены приближенные решения, обеспечивающие' возможность расчета коэффициента зату-' хания температурных колебаний в многослойной конструкции с погрешностью в. пределах 1-87» от, точного решения. ■„'■;■ '-''.'. у'

7. Полученные теоретические зависимости подтверждены экспериментальными исследованиями в климатическом боксе. .- - ....

8. .Результаты выполненых исследований, позволили разработать рекомендации, по расчету и проектированию производственных, сельскохозяйственных зданий с воздухопроницаемыми/ограждающими, конструкциями. ' •'-.'.:

Основные положения, разработанные, в' диссертационной работе,-опубликованы в следующих печатных работах: . . ' >'

1. Валов Е И. , Кривошеин А,.Д/, Апатин. С.Н. Перспективные кон-

струкции// Земля Сибирская, Дальневосточная. - 1987. - №6. - С. 44 - 45. ■ .

2. Кривошеин А. Л- , Валов В. М. Расчёт нестационарного температурного режима воздухопроницаемых ограждающих конструкций'методом конечных разностей/ СибАДО. - Омск, 1989. - 16 с. - Деп. в ВНШНТГШ. № 103600.

.3. А. с. СССР 1513327 МКИ Р 24 Я 7/06. Система вентиляции зданий/ Кривоиеин А. Л- , Ралов В. М. , Апатии С. Н. •

4. Кривошеин А. Л- К вопросу о теплотехническом расчёте воздухопроницаемых ограэдащих конструкций зданий// Изв. вузов. Стр-во и архитектура. - 1991. - № Я. ■

' 5. Кривокеин А. Л- Выбор расчетных климатических параметров трудного воздуха// Водоснабжение и сан. техника. - 1990, №7. - С. 8 - 9.

5. Кр'1во:.*тенн А. Д. К.вопросу о влиянии фильтрации воздуха на теплоустойчивость огр.яндакащх конструкций здания// Изв. вузов. Стр-во И архитектура.' - 1990, N'8. - С. 85 - 88.

7. Крнсооеш А. Д. йнзюверннй метод расчета теплоустойчивости ограждгя>пч'х конструкции зданий с учетом воздухопроницашет// Изв. вузов. Стр-во и архитектура. - 1991, И' 7. - С. 87 - 91.