автореферат диссертации по строительству, 05.23.03, диссертация на тему:Теплоизоляционные свойства наружных ограждений комплексного типа с применением монопанелей

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЩЕНИЕ

ГЛАВА I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Основные пути снижения энергетических затрат на отопление зданий

1.2. Способы увеличения уровня теплозащиты наружных стен зданий

1.3. Задачи исследований

ГЛАВА П. ТШПЕРАТУРНО-ВШНОСТНЫЙ РЕЕИМ ВШТШШРУЖОЙ ВОЗ

ДУШОЙ ПРОСЛОЙКИ НАРУЖНЫХ ста КОМПЛЕКСНОГО ТИПА

2.1. Основные положения

2.2. Развитие метода расчета температурно-влаж-ностного режима работы воздушных прослоек вентилируемых стен

ГЛАВА Ш. ЛАБОРАТОРНЫЕ ТЕШЮТЕХНИЧЕСКИЕ ИССЛВДОВАШШ ВЕНТИ

ЛИРУШЗЙ СТЕНЫ КОМПЛЕКСНОГО ТИПА

3.1. Основные положения

3.2. Экспериментальная установка. Методика исследований

3.3. Методика лазерных интерференционных измерений

3.4. Результаты теплотехнических исследований. Инженерный метод расчета

3.5. Выводы

ГЛАВА 1У.ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ШНОПАНЕЯМ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ ТЕПЛОЗАЩИТЫ СУЩЕСТВУИЦИХ НАРУЖНЫХ СТЕН

ЗДАНИЙ

4.1. Основные положения. Объект опытного строительства

4.2. Натурные исследования на объекте опытного строительства

4.3. Применение монопанелей для повышения уровня теплозащиты промышленных холодильников

4.4. Технико-эконоьшче еки е показатели применения монопанелей для повышения уровня теплозащиты 9д наружных ограждений

ГЛАВА У.ОЫЩЕ ШБОДЫ й ПРЕДЛОЖЕНИЯ

ЦК КПСС и Совет Министров СССР уделяет огромное внимание проблеме снижения энергетических затрат на отопление различных зданий и сооружений. Принят ряд конкретных мероприятий, таких как широкое внедрение в строительную практику эффективных теплоизоляционных материалов, повышение нормативного уровня теплозащиты вновь строящихся зданий и др. Однако уровень теплозащиты некоторых ранее построенных зданий не удовлетворяет современным требованиям. Особенно актуальна эта проблема для районов с суровыми климатическими условиями, где кроме больших теплопотерь через ограждение, из-за недостаточного сопротивления теплопередаче происходит накопление влаги, а многократное промерзание и оттаивание конструкций, имеющих повышенную влажность приводит к их преждевременному разрушению. Кроме того, накопление влаги в ограждении ухудшает его теплозащитные качества.

Наиболее эффективным путем решения этой проблемы является повышение уровня теплозащиты наружных ограждений за счет применения дополнительных легких крупногабаритных элементов с эффективным утеплителен полной заводской готовности. Одним из возможных способов реконструкции является применение крупногабаритных двухслойных металлических панелей с пенополиуретановым утеплителем, т.е. монопанелей, навешиваемых с наружной стороны реконструируемой стены. При этом образуется конструкция комплексного типа.

Б связи с этим возникают вопросы оптимизации температурно-влажностного режима ограждения после его реконструкции, и часто для этого необходимо предусматривать вентилируемые воздушные прослойки .

Для обеспечения оптимального температурно-влажностного режима реконструированного ограждения и максимального использования теплозащитных качеств монопанелей в зимний период в диссертации была разработана оригинальная конструкция ограждения с саморегулируемым уровнем теплозащиты

Применение монопанелей при реконструкции зданий существенно сокращает трудозатраты и время ремонта по сравнению с традиционными способами, улучшает внешний вид, повышает долговечность ограждений и позволяет уменьшить тепловые потери.

Разработанные в диссертации инженерный метод расчета, обобщенные графики, программа расчета на ЭШ теплотехнических параметров вентилируемых ограждений позволяют определять оптимальные теплотехнические характеристики наружных стен с вентилируемой прослойкой.

Предложенные в диссертации метод определения локальных теплотехнических характеристик воздушных прослоек с помощью лазерного интерферометра и программа обработки интерферограмм на ЭШ расширяют возможности экспериментального изучения теплотехнических параметров воздушных прослоек стен и могут быть использованы не только при решении задач строительной физики, но и в других областях: приборостроении, машиностроении, вентиляционной технике и т.д.

ГЛАВА У. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРВДОЖЕНИЯ г'.

1. Установлено, что наиболее эффективно повышать уровень теплозащиты зданий путем применения крупногабаритных легких монопанелей полной заводской готовности, предусматривая в необходимых случаях вентилируемую воздушную прослойку.

2. Показана целесообразность применения оригинальной конструкции ограждений с саморегулируемым уровнем теплозащиты для некоторое производственных зданий с повышенной влажностью внутреннего воздуха. Цри этом обеспечиваются их высокие теплозащитные качества в зимний период, а при положительных наружных температурах - вентиляция и сушка материала ограждения (получено положительное решение на выдачу авторского свидетельства на изобретение от 09.04.1961 г.).

3. Определено, что ремонт наружных стен зданий холодильников эффективно производить с применением монопанелей без устройства вентилируемых воздушных прослоек, при этом со временем восстанавливаются теплозащитные качества утеплителя реконструируемого ограждения.

4. Теплотехнические параметры вентилируемых прослоек наружных стен зданий целесообразно рассчитывать на ЭВМ по разработанной автором программе, которая позволяет выявить возможные зоны конденсации водяных паров, определить оптимальные геометрические параметры прослоек и сопротивление теплопередаче ограждения.

5. Для практических целей целесообразно использовать разработанный в диссертации инженерный метод расчета, позволяющий определять теплотехнические параметры вентилируемых прослоек и сопротивление теплопередаче ограждения. Введение поправочных коэффициентов, определенных с учетом материала ограждения, высоты прослойки и наружной температуры позволяют увеличить точность расчетов в 1,5*2 раза.

6, Предложены оригинальная методика лазерных интерференционных измерений локальных теплотехнических характеристик воздушных прослоек и программа расшифровки интерферограмм на ЭВМ, По сравнению с традиционным методом определения с помощью термопарной гребенки разработанная в диссертации методика позволяет повысить точность измерений за счет бесконтактности измерений.

1. Дроздов В.А., Кротов А.П., Хомутов А.Ф. Наружное ограждение. Заявка на изобретение £2992811/29-33 (147737) от 15ДО.1980,

2. Положительное решение о выдаче авторского свидетельства от904.1981.

3. СНиП II-A, 7-71. Строительная теплотехника. М., Стройиздат, 1973.

4. СНиП 11-3-79. Строительная теплотехника. М., Стройиздат, 1979. 6« Balkowski F. Bic Forderungen des Wärmeschütze8.-"Kunststoffe Im

5. Bau", 1976, «2/3, 8-10. 7» Zapke V. Aussenwände Bauvorsebritten, Konstruction^ Bauphysik.

6. Meier C. Energi es sparender Bauin und Wirtschaftlichkeit« Grenzen des Warmeschutzee.- "Bauwirtschaft", 1979» K22, 1012-1017.

7. Meier C. Wärme schütz Kontra Energiekosten Grenzen der Rentabilität.- "Bauwirtschaft", 1979» »31» 1352-1356.13« Meier C. Optimaler Wärmeschutz- ein Gebot der Stunde.-"Bauwit-schaft", 1980, ПО, 374-379.

8. Hoase A. Home insulation shortages slow building. "Canadian Building", 1977, vol,54-, Ж, 30.

9. Petz о Id К. Zum wirtschaftlichen Wärmeschutz beheizter Gebäude. , Teil 1. "Buzeitung", 1978, №12, 640-644-.

10. Balkowski F.D. Mehr Schäden durch erhöhten Wärmeschutz ? -"Kunststoffe in Bau", 1977. «3, 4-6.17* Heck F. Umweltschutz durch Wärmeschutz. "Deutsche Bauzeitschrift", 1976, Œ12, 1639»

11. Steinmüller B. »Bruno R. The Energy requirements of Buildings.-»Energy and Buildings", 1979, vol.2, №3, 225-235.

12. Gertis K. Economically optimal heat protection in buildings.^ Energy conservation in heating, cooling and ventilating buildings. Washington, vol.1, 1976.

13. Popovics S. Heat and noise protectin of buildings .-"Proceeding of ASCE", 1977, vol.103, 357-368.

14. Eepley J.G. Housing outlook 1973.-"Canadien Building", 1978, vol.28, Ш2, 12-13.

15. Thermal insulation.-"Master Builder", 1975, vol.20, №6, 25-27.25* She new insulation standards for housing.-"Architects* J.", vol.1$1, №5» 235-237.

16. Sherratt C. Energy conservation end energy management in buildings. London, 1976.

17. So werden Wavmeverluste eingegreuzt.-"Wohnbau", 1979» КЛО/11, 14-21.

18. Ehm. H. Energie einsparender Warmeechutz im Hochbau • -"Bunde shau-blatt", 1975, №12, 485-492.

19. Zehendner Н. Einfittee топ Feuchtigkeit auf die Wärmeleitfähigkeit von schaumkunstStoffen im Bereich von- 30°C bis +30°C.-"Kunststoffe im Bau", 1979, »1, 18-22.

20. Haferlag F. Das wärmetechnische Verhalter mehrschichtiger Auss-enawände-Konstruktionsmargel und ihre Vermeidung/Teil II, "Detail", 1971, И34, 739-750.40» Isolation du patrimoine "buti: la coaç>lexitê. "Bâtiment-Bât ir",1978, №3, 17-18*

21. Firle G. Warmespeicher.- "Deutsche Baumeister", 1974, IÊ8, 560-565.

22. Energy saving in Danmark.-"Sleating and ventilating engineer",1979. vol.53. «618, 16.

23. Вавуло H.M., Брайнина Е.Ю. Корреляционные зависимости между параметрами микроклимата помещений с утепленными наружными стенами и метеофакторами. В кн. Методы оценки и устранения недостатков полносборных жилых зданий. II., 1976 , 49-51.

24. Технологическая карта *25. Утепление промерзающих стеновых панелей в крупнопанельных жилых домах серии 1ЛГ-502. Утв. 1.04.1970, Л., 1970.

25. Технологическая карта JÍ29. Утепление промерзающих участков однослойных керамзитобетонных стен крупнопанельных жилых домов серии 1-335. Утв. I,04.1970, I., 1970.

26. Chatel M. Isoler par 1* intérieur.-"Bâtirama", 1975, Ш65, 19-21.

27. Exemples d'isolation thermique par 1•exterieur.-"Cahiers du Centre Scientifique et Technique da Bâtiment", 1974, №153, ch.1268, 6-16.

28. Lewandowski S. Sztywne planlri Poliuretanowe Wykondwane "in Situ". Kowy material termolzolacytfny día budownictwa.-"Biule-tin-in-formacja", 1971, »3, aemp. V, 14-18.

29. Вавуло H.M*, Брайнина Е.Ю. Новые способы устранения промерзаний многослойных стеновых панелей.-В кн. Строительная теплофизикаи акустика. М., ГОСИНТИ, 1973, 15-18.

30. Вавуло Н.М., Брайнина Е.Ю» Экспериментальная проверка эффективности дополнительного утепления многослойных стеновых панелей. В кн. Исследование эксплуатационных свойств жилых зданий. Реф. сб. М., МНИИГЭП, 1974, 20-22.- по

31. Рекомендации по предупревденню и устранению промерзаний многослойных наружных ограждающих конструкций в эксплуатируемыхполносборных жилых зданиях. М., 1974.

32. Balkowski F.B. Mehr Schäden durch erhöhten Warmeschutz?

33. Kunststoffe im Bau", 1977» Ю> 4-6.

34. Balkowski F. Bauteilt еифега-Ьигеп "Kunststoffe im Bau", 1979, »nf 31-32.

35. Un pocêdé d'isolation par l»e:sterier. -"Bâtir*1, 1974, XI, №35, 17-18.

36. Hebgen H. Temperauroeunspruchimgen von einschaligen Außendämmungen. "Deutsche Bauzeitschrift", 1974, N27, 1271-1274.

37. Procédé d'isolation thermique par l'exterieur Sto-thermique.-"Cahiers Centre Scient, et Techn. du Bâtiment", 1979, №203, Cahier, 1600, Avis NS7/78-30, 12.

38. Jorio A. System of heating in the angient baths of Pompei. The Journal of the Institution of Heating and Ventilating Engineers. "The building services engineer". 1974, vol.41

39. Schulze W. Erhöhter- Wärmeschutz mit Betonbauweisen-"Beton", 1976, И2, 63-68»

40. Макарцев В.H,, Рогозин Л.А,, Люкшина Н.В., Галентова Л.Ю. Реконструкция стен на действующих предприятиях с применением новых эффективных материалов. В сб. Стеновые конструкции эксплуатирующихся промзданий в агрессивных условиях. M., 1980.

41. Фокин К.Ф» Теплотехнический расчет покрытий с вентилируемым воздушным прослойком. Отопление и веныляция, Л6, 1936 , 16-19.

42. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. ГоссстроЙиздат, M., 1937.

43. Мачинский В.Д. Расчет теплопередачи через вентилируемые воздушные прослойки. Отопление и вентиляция, №5, 1933, 20-21.

44. Мачинский В.Д. Метод теплотехнического расчета вентилируемых воздушных прослоек. Вестник инженеров и техников, JU, 1940, 22—23.

45. Мачинский В.Д. Теплотехнические основы строительства* Строй-издат, M., 1949.

46. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. Высшая школа, М., 1970, 175-184.

47. Богословский В.Н. Тепловой режим здания. Стройиздат, M., 1979, 163-168.

48. Щербак H.H. Оптимальные сечения вентилируемых воздушных прослоек стен с защитными экранами. В сб. Совершенствование конструкций стен промышленных зданий, M., 1977.

49. Щербак H.H. Расчет влажностного режима покрытий из асбесто-цементных плит. В сб. Научные исследования в области совершенствования покрытий и кровель промышленных зданий. M., 1976.

50. Пермяков С.И., Табунщиков Ю.А. Определение величины термического сопротивления наружных ограждающих конструкций с воздушными прослойками. Промышленное строительство, 1972, 32,

51. Власов О.Е. О теплоустойчивости ограждений с вентилируемой воздушной прослойкой. В сб. Практические задачи строительной теплофизики крупнопанельных зданий, под ред. O.S. Власова. Стройиздат, M., 1966.

52. Угрюмов В.И. Исследование влияния теплоустойчивости облегченных ограждений на температурный режим помещений жилых и общественных зданий в летних условиях. Кандидатская диссертация, М. ,1969.

53. Каталог температурных полей узлов типовых ограждающих конструкций* М., Стройиздат» 1980.

54. Михеев М.А. Основы теплопередачи, Госзнергоиздат, 1961.89, Кожевников И.Г., Кротов А.П. Восстановление уровня теплозащитных свойств наружных ограждений холодильников, В сб. трудов НИИ строительной физики "Микроклимат и теплоизоляция зданий", М., 1979.

55. СН 509-78 Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений . Стройиздат, М., 1979,92, Пирог П,И, Теплоизоляция холодильников, М., Пищепромиздат, 1966,

56. Общегородские единичные расценки на строительные работы для города Москвы, М,, Стройиздат, 1981,

57. Легкие ограждающие конструкции, М., Труды ЦНИИПромзданий, 1975,