автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Влияние продольной фильтрации воздуха в утеплителе на теплозащитные свойства стен с навесными вентилируемыми фасадами

На правах рукописи

Садчиков Александр Викторович

ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЬНОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ВОЗДУХА В УТЕПЛИТЕЛЕ НА ТЕПЛОЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА СТЕН С НАВЕСНЫМИ ВЕНТИЛИРУЕМЫМИ ФАСАДАМИ

Специальности 05 23 01 Строительные конструкции, здания и сооружения 05 23 03 Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата техни^ес^4 р

□□306545

Москва - 2007

003065451

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук

'Научный руководитель:

кандидат технических наук Козлов В В

Научный консультант:

доктор технический наук, профессор, член кор. РААСН Савин В К

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, член кор РААСН Табунщиков Ю А кандидат технических наук Могутов В А

Ведущая организация:

ОАО «Конструкторско-технологическое бюро бетона и железобетона»

Защита состоится 03 октября 2007 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 007 001 01 при Научно-исследовательском институте строительной физики по адресу 127238, Москва, Локомотивный проезд 21, светотехнический корпус Тел 482-40-76, факс 482-40-60

С диссертацией можно ознакомиться в научно-методическом фонде НИИ строительной физики

Автореферат разослан ^ сентября 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор технических наук, профессор

В К Савин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В настоящее время происходит интенсивная смена строительных конструкций, поиск новых возможностей для повышения энергоэффективности зданий Широкое распространение получили ограждающие конструкции с использованием эффективных утеплителей, в том числе навесные теплоизоляционные фасады, позволяющие повысить теплозащиту зданий и дающие новые возможности для архитектурные решений Новые ограждающие конструкции требуют регулярного и всестороннего исследования, поскольку считавшиеся ранее малозначительными особенности конструкций, часто начинают оказывать существенное влияние на их эксплуатационные свойства

Характерной особенностью конструкций стен с теплоизоляционными фасадами с вентилируемой воздушной прослойкой (вентилируемыми фасадами) является, то, что утеплитель непосредственно контактирует с наружным воздухом В то же время утеплитель защищен от атмосферных осадков облицовкой на относе Обладая рядом улучшенных эксплуатационных теплофизических свойств, такая конструкция обуславливает и новые проблемы, которые ранее считались неактуальными В частности непосредственный контакт утеплителя с наружным воздухом может привести к движению воздуха в утеплителе под воздействием ветра, теплового напора или иных факторов Очевидно, что такое явление снижает теплозащитные свойства конструкции В то же время имеется тенденция снижения плотности утеплителя в вентилируемых фасадах, обусловленная экономическими соображениями Снижение плотности утеплителя, в общем случае, сопровождается повышением его воздухопроницаемости Для уменьшения воздухопроницаемости конструкции вентилируемых фасадов используются ветрозащитные пленки Однако до настоящего времени не было выполнено научного обоснования целесообразности применения ветрозащиты и не разработано методов количественной оценки влияния фильтрации воздуха в утеплителе на теплозащитные свойства стен с вентилируемыми фасадами

Указанные обстоятельства составляют актуальность исследования воздухопроницаемости современных теплоизоляционных материалов и влияния продольной фильтрации воздуха в утеплителе на теплозащитные свойства стен с навесными вентилируемыми фасадами

Целью диссертации является

Разработка методики учета влияния продольной фильтрации воздуха в утеплителе на теплозащитные свойства стен с навесными вентилируемыми фасадами

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи

- провести анализ исследований, посвященных воздухопроницаемости строительных материалов и влиянию фильтрации воздуха на теплозащитные свойства наружных ограждающих конструкций,

- выполнить экспериментальные исследования характеристик воздухопроницаемости современных строительных материалов используемых в вентилируемых фасадах,

- разработать математическую модель теплопередачи участка стены с вентилируемым фасадом при продольной фильтрации воздуха в утеплителе,

- разработать метод оценки влияния продольной фильтрации воздуха в утеплителе на теплозащитные свойства стен с вентилируемыми фасадами,

- исследовать теплозащитные свойства стен с навесными вентилируемыми фасадами с учетом продольной фильтрации воздуха в утеплителе при различных конструктивных решениях

Научная новизна работы заключается в следующем

- экспериментально установлена анизотропия воздухопроницаемости для утеплителей из стеклянного штапельного волокна,

- экспериментально определены характеристики воздухопроницаемости ветрозащитных мембран и пленок,

- экспериментально исследована воздухопроницаемость стыка между плитами утеплителя, кашированными ветрозащитной мембраной,

- получена зависимость коэффициента воздухопроницаемости от плотности волокнистых утеплителей,

- предложена математическая модель геплопереноса через участок стены с навесным вентилируемым фасадом при продольной фильтрации воздуха в утеплителе,

~ введено понятие коэффициента теплотехнического влияния продольной фильтрации,

- определено влияние ряда конструктивных особенностей и климатических условий на продольную фильтрацию воздуха в утеплителе и теплозащитные свойства вентилируемых фасадов

Практическая значимость работы состоит в следующем -экспериментально определены характеристики воздухопроницаемости теплоизоляционных плит из стеклянного штапельного волокна различных толщин и плотностей при продольной и поперечной фильтрации воздуха,

-экспериментально определены характеристики воздухопроницаемости минераловатных теплоизоляционных плит и пенополистиролов различных толщин и плотностей,

-создана методика определения теплопотерь участка конструкции вентилируемого фасада с учетом продольной фильтрации воздуха в утеплителе,

-определена зависимость теплопотерь участка ограждающей конструкции, вызванных продольной фильтрацией воздуха в утеплителе, от ряда параметров, таких как высота расположения его над уровнем земли, тип окружающей местности и скорость ветра,

-определено влияние вида утеплителя на приведенное сопротивление теплопередаче участка ограждающей конструкции с учетом продольной фильг-рации воздуха в утеплителе,

-определено влияние ветрозащитной мембраны на теплопотери ограждающей конструкции при различном ее использовании,

-разработаны рекомендации по проектированию вентилируемых фасадов с учетом продольной фильтрации воздуха в у геплителе Внедрение результатов работы.

Основные результаты работы использованы при разработке ряда проектов навесных вентилируемых фасадов. В частности для разработки проекта теплоизоляционного фасада с вентилируемой воздушной прослойкой системы «Диат» для высотного здания Апробация работы.

Основные результаты работы доложены на

-шестой научно-практической конференции ^академические чтения) «Проблемы строительной теплофизики систем обеспечения микроклимата и энергосбережения в зданиях», Москва, НИИСФ, 2001,

-двадцать второй конференции и выставке «Москва - энергоэффективный город» и пятом международном симпозиуме «Энергетика крупных городов», Москва, Мэрия Москвы, 2005

Основное содержание работы опубликовано в пяти печатных работах (в том числе одна статья в журнале рекомендованном ВАК) Обьем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы из 106 наименований и шести приложений Общий объем работы 248 страниц Текст работы, включая 40 таблиц и 31 иллюстрацию, изложен на страницах 175, объем приложений 73 страницы

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе представлен анализ научных работ по исследованиям теплозащитных свойств наружных ограждающих конструкций, в частности посвященных исследованию влияния воздухопроницаемости на теплозащитные свойства и воздухопроницаемости строительных материалов

Исследованиями теплозащитных свойств наружных ограждающих конструкций посвящены работы В Д Мачинского, О Е Власова, К Ф Фокина, Р Б Брилинга, Ф В Ушкова, В Я Богословского, А В Лыкова, В М Ильинского, Б Ф Васильева, В Р Хлевчука, В К Савина, Ю А , Табунщикова , А Г Перехо-женцева, В Г Гагарина и других

Вопросы воздухопроницаемости и фильтрации воздуха исследовались гакже в работах В П Титова, Б И Семеновой, Г Г Максимова, Ю А Калядина, В С Беляева, М Д Артемова, Е В Веселовацкой, А Д Кривощеина

При исследовании влияния воздухопроницаемости на теплозащитные свойства ограждающих конструкций выделяют три типа фильтрации воздуха в зависимости от направления движения воздуха в конструкции поперечную, продольную и внутреннюю фильтрацию (конвекцию)

Под поперечной фильтрацией воздуха понимают движение воздуха в конструкции направленное перпендикулярно плоскости поверхности стены

Под продольной фильтрацией понимают движение воздуха в конструкции направленное параллельно плоскости стены

2 -К~ = 0, (1)

Под внутренней фильтрацией понимают движение воздуха по замкнутым траекториям внутри полостей с утеплителем в конструкции Поперечная фильтрация

Влияние поперечной фильтрации воздуха на теплозащитные свойства конструкции исследуется Р Е Брилингом в 1948 году При фильтрации в ограждающую конструкцию воздух переносит часть теплоты, окалывая тем самым влияние на теплоперенос в конструкции Для описания этого явления Р Е Брилингом предложено дифференциального уравнение одномерного температурного поля с учетом инфильтрации воздуха

дх дх

Второй член в уравнении (1) учитывает теплоперенос фильтрующимся воздухом

Впоследствии метод расчета теплопотерь ограждения в случаях поперечной инфильтрации и эксфильтрации для стационарного теплового режима был разработан в 1951 г ФВ Ушковым При расчете конструкцию изображают в масштабе термического сопротивления, а сопротивление тепловосприятию Яв и сопротивление теплоотдаче Ян считают сопротивлением эквивалентных материальных слоев, за начало координат принимают сечение со стороны входа воздуха, находящееся на расстоянии Ян от наружной поверхности Этот метод получил развитие в работах В П Титова (метод расчета требуемого сопротивления теплопередаче Ятр с учетом воздухопроницаемости ограждения), В С Беляева (исследование теплового эффекта порового проветривания), А Д Кри-вошеина (метод расчета требуемых теплозащитных свойств воздухопроницаемых ограждающих конструкций) Внутренняя фильтрация

Аналитический метод расчета температурного режима стен с учетом внутренней фильтрации предложил Ю А. Калядин в 1966 г. В 1985 г Е В Весе-ловацкой разработана методика определения теплопроводности воздухопроницаемой теплоизоляции трехслойных ограждающих конструкций с учетом внутренней конвекции

Продольная фильтрация

Первым описал явление продольной фильтрации Р Е Брилинг и определил его как проникновение наружного воздуха в толщу ограждения при направлении ветра параллельном поверхности наружных ограждений Автор предполагает, что продольную фильтрацию можно ожидать в конструкциях, не защищенных снаружи достаточно непроницаемыми слоями, а также в конструкциях с глубоко распространяющейся крупнопористой структурой основных материалов В работе приводятся только результаты опыта, но теоретического описания процесса не проводиться

Позднее В С Беляевым разработан ряд схем конструкций, которые позволяют с достаточной эффективностью реализовать новый способ проветривания помещений Автор, решая задачу теплотехнического расчета вентилируемых панелей, получил решение уравнения передачи тепла через участок много-

слойной конструкции при продольной фильтрации воздуха в вентиляционном канале Канал, по которому фильтруется воздух, может заполняться воздухопроницаемым материалом Разработанный автором метод позволяет определять потери тепла ограждающей конструкции имеющей вентилируемые каналы Но это решение непосредственно не может быть использовано при решении задачи оценки теплозащиты стен с навесными вентилируемыми фасадами при продольной фильтрации воздуха в утеплителе

Исследования воздухопроницаемости материалов

В конструкциях стен с вентилируемыми фасадами наиболее уязвимыми участками для возникновения продольной фильтрации воздуха могут быть выступающие архитектурные элементы, межоконные простенки и углы зданий В межоконном простенке в горизонтальной плоскости градиент давления, возникающий на утеплителе, может быть вызван действием только ветрового напора на конструкцию Помимо наличия перепада давлений на различных сторонах конструкции процесс движения воздуха в материале зависит от способности материала пропускать воздух через себя, то есть воздухопроницаемости материала Систематические исследования воздухопроницаемости в Советском Союзе были начаты Р Е Брилингом и Б Ф Васильевым в 1935 г , была разработана единая методика и начаты лабораторные исследования воздухопроницаемости строительных конструкций К 1948 г Р Е Брилинг экспериментально определил воздухопроницаемость большинства строительных материалов и распространенных конструкций стен, применяемых в то время в строительстве

Анализируя полученные данные, автор приходит к выводу о том, что предположение о наличии прямолинейной зависимости, между разностью давлений и величиной расхода воздуха не всегда приводит к правильным результатам Связано это со скоростью, а значит и режимом течения воздуха в материале Движение воздуха через материалы при перепаде давлений около 10 Па в большинстве случаев происходит при ламинарном режиме Ламинарный режим течения воздуха в материале характеризуется прямолинейной зависимостью между расходом воздуха <7 проходящим через образец и перепадом давлений АР ка разных поверхностях образца

С = 1КАР (2)

В дальнейшем был предложен более общий закон, описывающий воздухопроницаемость образца конструкции

С = АР" (3)

п - показатель режима фильтрации

Сейчас в нормативной литературе приводиться только одно значение сопротивления воздухопроницанию для минераловатной плиты и одно для пено-полистирола, хотя спектр выпускаемых теплоизоляционных плит широк, различны их плотности, а так же способы производства, что сказывается на воздухопроницаемости материалов На данный момент не обнаружены материалы по исследованию воздухопроницаемости современных теплоизоляционных материалов широко применяемых в строительстве

Таким образом, анализ имеющихся на данный момент научных работ показал необходимость в проведении исследований характеристик воздухопроницаемости современных теплоизоляционных материалов, а также в разработке методики определения теплопотерь стен с навесными вентилируемыми фасадами с учетом продольной фильтрации воздуха в утеплителе

Выполненный обзор позволил сформулировать задачи исследований Во второй главе приведены результаты исследований характеристик воздухопроницаемости современных строительных материалов, а также ветрозащитных холстов и мембран

Испытания образцов производились по модифицированной методике ГОСТ 25891-83 Методика испытания заключается в следующем1 образец исследуемого материала устанавливается в проем камеры, создается перепад давлений по толщине образца и измеряется расход воздуха проходящего через образец При испытании однослойной конструкции коэффициент воздухопроницаемости конструкции имеет вид iK = j/g

Полученная в результате испытаний совокупность экспериментальных значений {AP¡,G,} позволяет определить коэффициент воздухопроницаемости материала Для уравнение зависимости между расходом воздуха и перепадом давлений (3) представляется в следующем виде

InG— п lñAP+ ln(i/S) , , (4)

Экспериментальные точки {ÁP„G,} наносятся на плоскость в координатах InG-lnAP Через нанесенные экспериментальные точки проводится прямая линия Наклон этой прямой равен показателю режима фильтрации и Координата пересечения этой прямой с осью InG позволяет определить коэффициент воздухопроницаемости, г, материала исследуемого образца или сопротивление воз-духопроницанию этого образца (в том числе - многослойного), R„

По данной методике были определены характеристики воздухопроницаемости плит утеплителей из штапельного стекловолокна, минераловатных плит, плит утеплителей кашированных стеклохолстами и ветрозащитной мембраной, а также облицовки вентилируемого фасада

Характерной особенностью материалов из штапельного стекловолокна, является видимое расположение направления волокон параллельно плоскости плиты Предполагая, что расположение направления волокон по отношению к потоку воздуха может влиять на воздухопроницаемость материала, испытания образцов проводились в двух возможных направлениях движения воздуха - в продольном и в поперечном направлении к лицевой стороне плиты

На основе экспериментальных данных установлена анизотропия воздухопроницаемое га материала URSA GLASS WOOL Коэффициент воздухопроницаемости материала в продольном направлении существенно больше, чем в поперечном Получена зависимость коэффициента воздухопроницаемости от плотности плит из теплоизоляционного материала URSA GLASSWOOL из штапельного стекловолокна при фильтрации воздуха в поперечном и продольном направлении (рис 1)

Проведены исследования воздухопроницаемости образцов плит из стеклянного штапельного волокна, кашированных защитным стеклохолстом Выявлено, что сопротивление воздухопроницанию испытанных стеклохолстов незначительно и при расчетах воздухопроницаемости может не учитываться

Проведены исследования воздухопроницаемости минераловатных плит В таблице 1 представлены коэффициенты воздухопроницаемости / и сопротивления воздухопроницанию для минераловатных теплоизоляционных плит, марки плит приняты по их фактической плотности

с

1,8 1,6 1,4 1,2

1 -

S « „ Ь 0,8 а

J 0,6 г 0,4 : 0,2 0 I

О

10

40

45

50

у, кт/мЗ

Рис 1 Коэффициенты воздухопроницаемости в зависимости от плотности плит из стеклянного штапельного волокна 1 - при продольном направлении движении воздуха по откоше-нию к лицевой стороне плиты, 2 - при поперечном направлении движении воздуха__

Таблица 1

Значения коэффициентов воздухопроницаемости и сопротивлений воздухопроницанию минераловатных плит при поперечной фильтрации воздуха_

№ Марка плиты Толщина плиты ¿, м уо кг/м 1, кг/(м ч Па) Ли, м2 ч Па/кг

\ М-35 0,05 35 0,53 0,094

2 М-35 (100) 0,1 36 0,50 0,200

3 М-50 0,05 51 0,31 0,16)

4 М-60 0,08 59 0,22 0,364

5 М-65 0,08 65 0,21 0,381

6 М-90 0,05 91 0, ! 5 0,333

7 М-110 0,1 112 0,11 0,909

8 М-130 0,04 128 0,073 0,548

9 М-185 0,07 185 0,046 1,522

Анализ результатов испытаний показал, что для образцов из исследованных волокнистых плит утеплителей, показатель режима фильтрации и практически равняется единице Это позволяет, с достаточной степенью точности для определения коэффициентов воздухопроницаемости образцов, принять его равным единице При этом в качестве единицы измерения коэффициента воздухопроницаемости принимается [г] = кг/(м ч Па)

Проведены исследования воздухопроницаемости образцов плит каширо-ванных ветрозащитной мембраной «Тууек» На основании проведенных испытаний получено значение сопротивления воздухопроницанию мембраны «Тууек» Л« равным 10,2 м3ч Па/кг Сопротивление воздухопроницанию образца имеющему стык между двух плит кашированных «Тууек» равно 0,53 м2 ч Па/кг, что всего в два раза выше сопротивления образца плиты утеплителя без защитной мембраны Из полученных результатов видно, что влияние на воздухопроницаемость исследованной мембраны «Тууек» значительно, однако, определяющее влияние на получаемое значение сопротивления воздухопроницаемости конструкции с плитами утеплителя, имеющими ветрозащитный слой, оказывает наличие и характер стыков между плитами

При сравнении результатов исследований воздухопроницаемости мине-раловатных плит и плит из стеклянного штапельного волокна видно, что последние имеют несколько меньший коэффициент воздухопроницаемости при одной и той же плотности. На рисунке 2 представлены зависимости коэффициентов воздухопроницаемости от плотности минераловатных плит и плит из стеклянного штапельного волокна при испытании в поперечном направлении к лицевой стороне плиты

1

0,9 0,8 0,7

«и

В 0,6 Л 0,5

0,3 0,2 0,1 0

0 50 100 150 200

у, кг/мЗ

Рис 2 Коэффициент воздухопроницаемости в зависимости от плотности плит при фильтрации воздуха в поперечном направлении 1- теплоизоляционные плиты из стеклянного штапельного волокна, 2- минераловатные плиты__

У = 25 7х1 23

- \ - - - - -

1 ,

- - - 2 У = ве ,51) -1,44

- А

Проведены экспериментальные исследования воздухопроницаемости теплоизоляционных плит из пенополистирола различных марок В ходе исследований выявлено, что коэффициент воздухопроницаемости у пенополистиролов зависит от характера и структуры материала, а именно от открытости пор и величины зернистости гранул, и может значительно варьироваться для материалов одной плотности Экструзионный пенополистирол можно считать воздухонепроницаемым

Сравнение значений сопротивлений воздухопроницанию полученных в ходе испытаний со значениями, приведенными в нормативной литературе, показывает, что использование последних для материалов без учета их особенностей (плотности, толщины, характера пор) может привести к значительным ошибкам при расчетах сопротивлений воздухопроницаемости конструкций

Проведена оценка воздухопроницаемости облицовки фасада, выполненной из плиток с зазорами Для этого были проведены испытания образцов с отверстиями прямоугольного сечения Экспериментально определенный показатель режима фильтрации для образцов с отверстиями составил п~ 0,5 Воздухопроницаемость облицовки фасада будет изменяться в зависимости от площади швов приходящихся на 1 м2 площади В таблице 2 представлены вычисленные на основе проведенных испытаний сопротивления воздухопроницанию облицовок фасадов, имеющих различные размеры облицовочных плиток, при шве между плитками равном 8 мм

Таблица 2

Значения сопротивлений воздухопроницанию облицовки фасадов

№ Размер плитки фасада, Площадь швов Р на 1 м2

м фасада м*ч Па05 /кг

1 0,3x0,3 0,0320 0,0058

2 0,4x0,4 0,0240 0,0077

3 0,6x0,6 0,0160 0,012

4 0,3x0,15 0,026 0,0072

5 0,4x0,15 0,0196 0,0095

6 0,6x0,15 0,0132 0,014

Полученные результаты исследований могут быть использованы при оценке влияния воздухопроницаемости материалов и конструкций на теплозащитные свойства наружных ограждающих конструкций Кроме того, используя полученные данные можно решать материаловедческие задачи по улучшению качества теплоизоляционных материалов и ветрозащитных пленок

В третьей главе диссертации разработана методика определения гепло-погерь участка ограждающей конструкции с учетом продольной фильтрации воздуха в утеплителе

Для сравнительного анализа теплозащитных свойств конструкции с продольной фильтрацией и без, процесс продольной фильтрации воздуха следует рассматривать как стационарный Проходящий поток воздуха через конструкцию принимается величиной постоянной по координатам и по времени В этом

случае через одну из границ участка конструкции поток воздуха входит в теплоизоляционный слой, а через другую - выходит На рисунке 3 представлена расчетная схема в виде плана простенка

В общем виде уравнение теплопереноса без учета фильтрации для двумерного случая общеизвестно и имеет вид

А

Ж

п?

т:

. д2г

Л а,2

=о

(5)

Изменение величины теплового потока с учетом расхода тепла на подогрев инфильт-руемого воздуха равно

- с-О,

д1

V

(6)

9 ^

♦ 12 11 1н

X

Рис 3 Расчетная схема для межоконного простенка (простенок в плане)

где в ■

ад

ду

где г« Ос - плотность потока воздуха через конструкцию, Дж/(м2 с °С), с« - теплоемкость воздуха Дж/(кг °С), Сс>0 если воздух движется в положительном направлении оси оу, Сс<0 - если в отрицательном Величина рассчитывается по формуле

со

С, =-

3600

расход воздуха, проходящии через рассматриваемый участок конструкции, кг/ (м2 ч),

1/3600 - размерный коэффициент, связанный с переходом от часов к секундам

Добавив плотность потока теплоты переносимого фильтрацией воздуха в уравнение (5), получим дифференциальное уравнение распространения теплоты в утеплителе при продольной фильтрации воздуха , 82( . дг1 „ 8) п

Я.,—+ А.„—г-г.а — = 0 (8)

■а*2 Удуг " сду В общем случае принимаются граничные условия третьего рода - на границах ограждения, параллельных направлению потока воздуха на наружной границе

^х £ = -Л)

на внутренней границе

Л д( .

дх

(9)

(10)

на границах ограждения, перпендикулярных направлению потока воз-

духа

на наружной границе ограждения

=0 (13)

о1

= + са Ос) (11)

ду

на внутренней границе ограждения

Ч !:=«.('.-о (12)

ду

На границах по оконному блоку 5-6 и 11-12 принимаем, что теплообмен между оконным блоком, входящим в расчетную схему и дальнейшей конструкций оконного блока не входящей в эту схему, не происходит Тогда получим

ду'

На стыке материалов должно выполняться два условия Первое - в месте стыка температуры обоих материалов должны быть равны, по обе стороны от стыка плотности потоков теплоты должны совпадать по направлению и равняться по модулю

Уравнение тегыопереноса при продольной фильтрации воздуха в утеплителе решается в конечных разностях по явной схеме для выбранного фрагмента конструкции Решение проводится итерациями до достижения заданной точности с помощью специально написанной программы на ЭВМ По результатам расчета температурного поля при („ и г„ определяются средние температуры внутренней твср и наружной т„^р поверхностей ограждающей конструкции и вычисляется величина теплового потока <2рас,„ Вт/м2, по формуле

0.расч СК-е - Тц ср) а„ (тпср (и) (14)

Записанная математическая модель позволяет определять теплотехнические характеристики ограждающей конструкции Но для практического применения этой методики необходимо знать значение расхода воздуха проходящего через утеплитель Для определения расхода воздуха, проходящего через участок конструкции, необходимо определить перепад давлений на поверхностях рассматриваемого участка наружного ограждения и установить связь между перепадом давлений и расходом воздуха

Перепад давлений, действующий на элемент ограждающей конструкции, зависит от высоты расположения элемента, окружающей застройки, расчетной скорости ветра и разницы аэродинамических коэффициентов в начале и конце рассматриваемого элемента Задавшись этими значениями можно определить перепад давлений на простенке Схема перепадов давлений, действующих на межоконный простенок, представлена на рисунке 4

Общий перепад давлений на простенке равен сумме перепадов давлений на каждом элементе, входящем в простенок Для данных условий общий перепад давлений будет определяться по формуле

АР0=АР,ы+АРу„+АРт, (15)

где АР/и - перепад давлений на фасадной плитке, Па,

АРт - перепад давлений на разных торцах плиты утеплителя

Рис 4 Схема перепадов давлений действующих на межоконный простенок

Исходя из проведенных исследований воздухопроницаемости утеплителей зависимость расхода воздуха от перепада давлений, описывается уравнением (2), откуда перепад давлений на утеплителе можно записать в виде формулы

Л Р>т=СКут (16)

Значение показателя режима фильтрации и по результатам испытаний непроницаемых плиток с прямоугольными отверстиями равно 0,5 Следовательно, перепад давлений по разные стороны фасадной облицовки можно описать формулой

ЛР„=Пгт С2 (17)

Исходя из вышеизложенного общий перепад давлений на простенке будет равен

АР0=2Н1,С2 + Я^в (18)

Формулу (18) можно записать в виде квадратного уравнения

2Я2тС2+Ит,0-&Ра=0 (19)

Расход воздуха, проходящего через простенок, получается решением квадратного уравнения и описывается формулой

^ ~Кут 4 л1йу»> + ?'КтАРо

О- =--------—----(¿0)

4Л

Зная значения сопротивлений воздухопроницанию утеплителя и облицовочной плитки, а также перепад давлений на простенке можно по формуле (20) определить расход воздуха проходящего через утеплитель

В четвертой главе выполнена оценка влияния продольной фильтрации воздуха в утеплителе на теплопотери стен с навесными вентилируемыми фасадами для ряда практически значимых случаев

Для расчетов влияния продольной фильтрации воздуха в утеплителе на теплозащитные свойства конструкции необходимо выбрать расчетные условия, т е температуру наружного воздуха и скорость ветра Так как предполагается исследовать тепловые потери конструкции и изменение температуры внутрен-

ней поверхности стены, расчеты следует проводить для двух видов расчетных условий

Для определения тепловых потерь через конструкцию следует проводить расчеты для средней за отопительный период температуры наружного воздуха и средней за отопительный скорости ветра

Для определения минимальной температуры внутренней поверхности стены следует проводить расчеты для температуры наружного воздуха наиболее холодных суток с обеспеченностью 0,92 и средней за январь скорости ветра

Для оценки влияния продольной фильтрации вводится понятие коэффициента теплотехнического влияния продольной фильтрации, который представляет отношение потока тепла проходящего через участок конструкции без фильтрации воздуха в утеплителе к потоку тепла при продольной фильтрации воздуха, и рассчитывается по формуле

где (¡>ре„л и - потоки тепла, полученные в результате решения тем-

пературного поля, без учета фильтрации и при учете фильтрации соответственно, Вт

Также зная поток теплоты, проходящий через данный участок конструкции, можно определить приведенное сопротивление теплопередаче с учетом филь грации для этого участка конструкции по формуле:

Приведенное сопротивление теплопередаче без учета фильтрации, то есть при плотности потока воздуха К равном нулю, будет равно

В результате расчета температурных полей для простенка шириной по утеплителю равной 1 м при различных плотностях потока воздуха, проходящего через утеплитель, были получены потоки теплоты ()расч и рассчитаны коэффициенты теплотехнического влияния фильтрации гф и сопротивления тепло передаче с учетом фильтрации /Г'"''

Одними из факторов, влияющих на перепад давлений на участке наружного ограждения, является высота рассматриваемого простенка от земли и расположение здания по отношению к другой застройке Влияние этих факторов на значения коэффициента теплотехнического влияния фильтрации и приведенного сопротивления теплопередачи с учетом фильтрации определено для условий г Москвы и занесены в таблицу 3

Из таблицы 3 видно, что для условий г Москвы при расположении простенка на высоте 30 м и типа местности «С», получено самое меньшее увеличение теплопотерь от продольной фильтрации воздуха, это увеличение составило 10% Наибольшее увеличение теплопотерь на 29% получено для высоты распо-

цпрф _ ^в ^н р

° О

х^расчф

(22)

(23)

ложения простенка 120 м и типа местности «В» Таблица 3 показывает, что те-плопотери при увеличении высоты расположения рассматриваемого простенка увеличиваются, а также показывает зависимость теплопотерь от расположения здания по отношению к другой застройке

Таблица 3

Таблица характеристик теплозащиты простенка при продольной фильтрации воздуха через утеплитель П-15 Г в зависимости от высоты расположения и окружающей застройки для условий г Москвы

Высота от земли до простенка, м

30 60 90

120

Тип местности

В

0,расчъ Вт

27,17 25,24 29,35 27,39 30,81 28,67 32,08 29,85

Гф

0,83 0,90 0,77 0,83 ~0|74~ 0,79 0,71 0,76

К""', м-1 °С/Вт

1,84

1,98

1Ж

1,62 Т,74~ 1,56~ 1,67

На рисунке 5 изображен график изменения коэффициента теплотехнического влияния продольной фильтрации гф с высотой от земли к построенный по данным таблицы 3

■тип местности "С" ■тип местности "В"

140

Рис 5 График изменения коэффициента теплотехнического влияния продочьной фильтрации гф с высотой от земли к_

Как иллюстрирует график 5 коэффициент теплотехнического влияния продольной фильтрации изменяется нелинейно, и значительно зависит от типа местности

Для оценки степени влияния воздухопроницаемости утеплителей на теплозащитные свойства ограждающей конструкции определены потоки теплоты (2р„сч, значения коэффициентов теплотехнического влияния фильтрации гф и сопротивлений теплопередаче с учетом фильтрации К'**1' при использовании различных марок утеплителей Приведен пример для условий г Москвы, со следующими исходными данными перепад давлений на простенке равен ДРо=11,6 Па, размеры облицовки плитки - высота 0,6 м, ширина 0,15 м, высота шва 8 мм, сопротивление облицовки фасада Кт равно 0,014 Па° м ч/кг Полученные значения занесены в таблицу 4

Таблица 4

Таблица характеристик теплозащиты простенка в зависимости от марки применяемого утеплителя для критических условий г Москвы, высота расположения простенка 60 м, тип местности «В» ___

Марка плиты утеплителя @расч> Вт Гф 7?;"", м2 °С/Вт

П-15 Г (0,05) 29,35 0,77 1,70

П-15 Г (0,1) 27,46 0,82 1,82

Г1-30 Г 24,26 0,93 2,06

П-45 23,57 0,96 2,12

М-35 24,50 0,92 2,03

М-50 23,13 0,98 2,16

Как видно из таблицы 4, при применении в качестве утеплителя плиты из стеклянного штапельного волокна марки П-15 Г (0,05), теплопотери простенка увеличиваются на 23% При использовании в качестве утеплителя минерало-ватиой плиты М-35 теплопотери увеличиваются на 8% А при применении ми-нераловатной плиты М-50 теплопотери возрастают всего на 2% Итак, как показывают результаты расчетов, приведенные в таблице 4, значительное влияние на теплопотери простенка оказывает марка утеплителя, а именного его воздухопроницаемость Но необходимо отметить, что при применении утеплителей, представленных в таблице 4, температура на внутренней поверхности конструкции простенка остается выше точки росы

Рассчитаны значения характеристик теплозащиты при применении различных марок утеплителей для критических условий г Владивостока Для этих условий имеем следующие исходные данные температура наружного воздуха равна -26 °С, скорость ветра равна 9 м/с Тогда перепад давлений АР» на простенке для высоты 60 м и типа местности «В» будет равен 38,4 Па В таблицу 5 занесены полученные результаты

Таблица 5

Таблица характеристик теплозащиты простенка в зависимости от марки применяемого утеплители для критических условий г. Владивостока, высота расгю-ложсния простенка 60 м, тип местности «В». _

Марка плиты утеплителя От** Вт ГФ л':'"\ м2-°с/вт

11-30 1 0,71 1,57

11-45 Г 25.26 0,79 1,75

М-35 29.10 0,69 1,52

М-50 23,44 0,8h 1,88

Из таблицы 5 ВИДНО, что при использовании в качестве утеплителя минералов атной плиты М-35 то л л он отер и простенка увеличиваются па 31%, что па 23% выше значения полученного для условий г. Москвы. На рисунке 6 изображено температурное поле межоконного простенка с учетом продольной фильтрации воздуха при применении а качестве утеплителя минераловаткой плиты М-35 для критических условий Г, Вдали востока.

Рис.6. Температурное г п > к- межоконного пр^етенка I I М учетом плняиил продольной фильтрации воздухп через утеплитель М -15 ачя критических условий г Вдали востока _ _

Для того чтобы уменьшить влияние продольной фильтрации воздуха на теплозащиту стен с вентилируемым фасадом необходимо либо применять в качестве теплоизоляции менее воздухопроницаемый материал, либо увеличить сопротивление воздухопрешицанию конструкции путем введения дополнительного слоя ветрозащитной мембраны, В результате расчетов температурных полей определена эффективность установки мембраны «гутск» с ис заделанными краями на торцах утеплителя. В таблице 6 представлены вычисленные значения характеристик теплозащиты простенков, имеющих в качестве теплоизоляции разные марки утеплителей с мембраной с не заделанными краями на торцах.

Сравнение значений характеристик теплозащиты просдснкоь дня розничных видов утеплителей при использовании мембраны, имеющей не заделанные края на торцах, с аналогичными значениями полученными для утеплителей не имеющих ветрозащиты показывают, что применение мембраны «(утск», без заделки ее краен на торцах плиты утеплителя, уменьшает теллопогерн, но не зла-

чнтельио. Так для минераловатной плиты М-35 геги: о потери уменьшились на 1%, гю остались па высоком уровне, а именно па 24% выше, чем без фильтрации воздуха в утеплителе.

Таблица 6

Таблица характеристик теплозащиты простенка в зависимости от марки применяемого утеплителя с защитной мембраной «tyvck», имеющей ire заделанные края на торцах, для критических условий г. Владивостока, пысота расположе-

Марка плиты утеплителя Qpacb ВТ Гф м"-°с/Вт

П-30 Г 25,95 0,77 1,70

П-45 г 24,06 о,кз 1,84

М-35 26.5! 0,76 1,67

М-50 22,78 0,88 1,94

Если торцы утеплителя полностью закрыты ветрозащитно» мембраной и края мембраны надежно заделаны у оконной рамы »ли заведены за утеплитель и приклеены к стене основанию, то за расчетное сопротивление ноздухопрони-цанню дополнительного слоя можно принять со противление воздухопрокица-ния мембраны «сууек». Тогда расход воздуха О проходящий через утеплитель марки М-35 будет равен 1,75 кг/м"час. Потери тепла в результата расчета температурного поля составят 20,15 Вт. Приведенное сопротивление теплопередаче с учетом продольной фильтраций воздуха в утеплителе Я^* составит 2,19 м2-"С/Вт. Коэффициент влияния продольной фильтрации гф практически равен единице. На рисунке 7 изображено температурное поле простенка с заделанной по краям мембраной «1уус!с». Следовательно, правильное использование ветрозащитной мембраны «Гууек» позволяет практически устранить влияние продольной фильтрации на теплозащиту межоконного простенка.

1,1 и ¡3

N20

Рис, 7 Температурное поле мбЯгоконкого простенки 1— \ м с учетом M.;l!>;i ¡Mii продольной [фильтрации поздуха черел утеплитель М-35 с мембраной ^<tyvek» с '¿аделдошлмн по торцам кр;п;мн для критических условий г. Владивостока

На основании полученных результатов разработаны рекомендации по проектированию вентиляционных фасадов с учетом продольной фильтрации воздуха в утеплителе. При учете продольной фильтрации воздуха в утеплителе

на стадии проектирования нужно использовать конструктивные решенля позволяющие избежать или снизить продольную фильтрацию воздуха Такими решениями могут быть регламентирование размера межоконных простенков с торцевыми воздухопроницаемыми стенками, и использование утеплителей по определенным правилам.

Правила использования утеплителей в конструкциях вентиляционных фасадов

А Если не используется ветрозащита

Использовать плиты утеплителя большей толщины, желательно, чтобы его толщина равнялась всей толщине слоя теплоизоляции

При применении нескольких слоев утеплителей, один из которых обладает большей воздухопроницаемостью, вокруг окон необходимо устанавливать менее воздухопроницаемый теплоизоляционный материал на всю толщину теплоизоляционного слоя

На простенках менее метра применять утеплитель с низкой воздухопроницаемостью для этого использовать единый кусок теплоизоляционного материала на всю длину от окна до окна

Б При использовании ветрозащиты

На простенках ветрозащитную мембрану устанавливать внахлест на торцевые стороны утеплителя, на всю толщину утеплителя и с заделкой края мембраны у оконной рамы Защитную мембрану нужно обязательно заводить на полную толщину торца плиты утеплителя и закреплять вплотную к нему Если это условие не будет выполнено, то эффект от этого мероприятия может быть снижен или сведен к нулю

На углах здания защитную мембрану устанавливать с перехлестом друг на друга, с закреплением каждого полотна мембраны на другой стороне угла.

При использовании плит утеплителей кашированных ветрозащитной мембраной торцы плит на простенке и на углах дополнительно защищать ветрозащитной мембраной на всю толщину утеплителя с надежным креплением краев пленки

Для зданий высотой тридцать и более метров может использоваться изложенная методика оценки влияния продольной фильтрации воздуха в утеплителе на теплозащиту стен с навесными вентилируемыми фасадами при выборе марок утеплителей и обосновании применения ветрозащитных мембран

Основные выводы

1 Разработана математическая модель теплопередачи участка стены с вентилируемым фасадом при продольной фильтрации воздуха в утеплителе

2 Разработан метод оценки влияния продольной фильтрации воздуха в утеплителе на теплозащитные свойства стен с вентилируемыми фасадами

3 Экспериментально определены характеристики воздухопроницаемости современных теплоизоляционных материалов, ветрозащитных холстов и мембран

4 Найдены зависимости коэффициентов воздухопроницаемости от плотности волокнистых утеплителей

5 На основе расчета температурных полей показана зависимость коэффициента теплотехнического влияния продольной фильтрации от плотности потока воздуха в утеплителе при продольной фильтрации

6 Определены зависимости характеристик теплозащиты межоконного простенка при продольной фильтрации воздуха в утеплителе от различных факторов таких как воздухопроницаемость утеплителя, климатические условия, высота расположения от земли, использование ветрозащиты

7 Разработаны рекомендации по проектированию вентиляционных фасадов с учетом продольной фильтрации воздуха в утеплителе

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях

1 Гагарин В Г , Козлов В В , Садчиков А В Учет продольной фильтрации воздуха при оценке теплозащиты стены с вентилируемым фасадом// Промышленное и гражданское строительство № 6 2005 с 42- 45

2 Гагарин В Г , Козлов В В , Садчиков ABO влиянии продольной фильтрации воздуха на теплозащиту стен с вентилируемым фасадом// Строй-Профиль № 6(44) 2005 с 34-36

3 Гагарин В Г, Козлов В В, Садчиков А В , Мехнецов И А Продольная фильтрация воздуха в современных ограждающих конструкциях// АВОК №8 2005 с 60-70

4 Гагарин В Г Козлов В В , Садчиков А В Учет продольной фильтрации воздуха при оценке теплозащиты стены с вентилируемым фасадом// Строительство № 6 2005 с 40-43

5 Садчиков А В Исследования работы естественных приточных вентиляционных устройств// Проблемы строительной теплофизики систем обеспечения микроклимата и энергосбережения в зданиях Сб НИИСФ - М , 2001 с

Условные обозначения

с - аэродинамический коэффициент, св - теплоемкость воздуха, Дж/(кг °С), v - скорость ветра, м/с,

i - коэффициент воздухопроницаемости, кг/ (м ч (Па)и),

1к - коэффициент воздухопроницаемости конструкции, кг/ (м2 ч (Па)"),

Ru - сопротивление возухопроницанию, (м2 ч (Па)")/кг,

G - расход воздуха, кг/ (м2 ч);

К - плотность потока воздуха, Дж/(м2 с °С),

k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте,

п - показатель режима фильтрации,

г - коэффициент теплотехнической однородности,

гф - коэффициент теплотехнического влияния продольной фильтрации,

Qпоток теплоты по глади, Вт,

Орасч, Ярасчф - потоки теплоты, полученные в результате решения температурного поля, без учета фильтрации и при учете фильтрации соответственно, Вт,

Я0 - сопротивление теплопередаче ограждения по глади, (м2 °С)/Вт, цч>Ф __ приведенное сопротивление теплопередаче с учетом продольной фильтрации воздуха, (м2 °С)/Вт,

.Г - площадь внутренней поверхности рассматриваемого участка конструкции, м2;

- температура внутреннего воздуха, °С, /„ - температура наружнего воздуха, °С, -мо - нормативное значение ветрового давления, Па,

я - значение средней составляющей ветровой нагрузки, Па, АР— перепад давлений, Па,

АР0 - общий перепад давлений на участке конструкции, Па, АРт — перепад давлений на фасадной плитке, Па, ДР„ - перепад давлений на разных торцах плиты утеплителя, Па, ав - коэффициент тепловосприятия у внутренней поверхности ограждения, Вт/(м2 °С),

а„ - коэффициент теплоотдачи у наружной поверхности ограждения, Вт/(м2 °С), 5- толщина слоя, м,

X— коэффициент теплопроводности материала, Вт/(м°С), у - плотность, кг/ м3, / - длина, м,

Твср, ТксР - температура внутренней и наружной поверхности ограждающей конструкции, °С

Заказ № 733 Подписано в печать 3! 08 07 г Тираж 100 экз Типография '"Полиграфия Люкс" г Москва, ул Лесная 1/2 тел (495)251-35-17 www pohgrafia-lux ru

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. Состояние вопроса.

1.1 Методы нахождения перепадов давлений для расчета воздухопроницаемости ограждающих конструкций.

1.2 Методы нахождения расчетных перепадов давлений отраженные в нормативной литературе.

1.3 Воздухопроницаемость ограждающих конструкций и материалов.

1.4 Известные методы определения количества теплопотерь ограждающих конструкций с учетом воздухопроницания.

1.4.1 Известные методы определения теплопотерь при поперечной фильтрации.

1.4.2 Теплопотери при внутренней фильтрации воздуха.

1.4.3 Теплопотери при продольной фильтрации.

1.4.4 Оценка допустимых нормативными документами дополнительных теплопотерь ограждающих конструкций с учетом воздухопроницания.

1.5 Выводы по 1-ой главе.

ГЛАВА 2 Исследование воздухопроницаемости строительных материалов

2.1 Описание установки и методика исследования.

2.2 Обработка результатов испытаний.

2.3 Экспериментальные исследования воздухопроницаемости теплоизоляционных плит из стеклянного штапельного волокна.

2.4 Анализ полученных результатов испытаний на воздухопроницаемость образцов стекловолокнистых плит без защитных холстов.

2.4.1 Диапазон изменения значений показателя режима фильтрации.

2.4.2 Зависимость воздухопроницаемости «вдоль волокон» от толщины образца плит.

2.4.3 Зависимость воздухопроницаемости «поперек волокон» от образцов плит одной марки, но разных толщин.

2.4.4 Воздухопроницаемость «поперек волокон» в зависимости от плотности образцов плит.

2.4.5 Воздухопроницаемость «вдоль волокон» в зависимости от плотности образцов плит.

2.4.6 Воздухопроницаемость «поперек волокон» и «вдоль волокон» в зависимости от плотности образцов плит.

2.4.7 Анализ полученных результатов испытаний на воздухопроницаемость образцов с защитными холстами.

2.4.8 Характеристики воздухопроницаемости плит из теплоизоляционного материала URSA GLASS WOOL из штапельного стекловолокна.

2.5 Выводы по испытаниям воздухопроницаемости образцов теплоизоляционных плит из стеклянного штапельного волокна.

2.6 Экспериментальные исследования воздухопроницаемости теплоизоляционных минераловатных плит.

2.7 Анализ полученных результатов испытаний на воздухопроницаемость образцов минераловатных плит без защитных холстов.

2.7.1 Диапазон изменения значений показателя режима фильтрации.

2.7.2 Зависимость воздухопроницаемости у образцов плит одной марки при разных толщинах.;.

2.7.3 Воздухопроницаемость в зависимости от плотности образцов плит при испытании в поперечном направлении.

2.7.4 Воздухопроницаемость при продольной фильтрации воздуха.

2.7.5 Анализ полученных результатов испытаний на воздухопроницаемость образцов с защитными холстами.

2.7.6 Характеристики воздухопроницаемости минераловатных плит.

2.8 Выводы по испытаниям воздухопроницаемости минераловатных теплоизоляционных плит.

2.9 Экспериментальные исследования воздухопроницаемости теплоизоляционных минераловатных плит и теплоизоляционных плит из стеклянного штапельного волокна, имеющих защитный слой из пленки «tyvek».

2.10 Анализ полученных результатов испытаний на воздухопроницаемость плит утеплителя кашированных защитной пленкой «tyvek».

2.10.1 Диапазон изменения значений показателя режима фильтрации.

2.10.2 Сравнение полученных сопротивлений воздухопроницанию образцов с защитным слоем «tyvek» и без него.

2.10.3 Сопротивление воздухопроницанию стыка двух плит с защитным слоем «tyvek».

2.11 Выводы по исследованию воздухопроницаемости утеплителей имеющих ветрозащитный слой «tyvek».

2.12 Сравнение результатов исследований воздухопроницаемости минераловатных плит и плит из стеклянного штапельного волокна.

2.13 Экспериментальные исследования воздухопроницаемости теплоизоляционных плит из пенополистирола.

2.14 Анализ полученных результатов испытаний на воздухопроницаемость образцов из пенополистирола.

2.14.1 Диапазон изменения значений показателя режима фильтрации.

2.14.2 Сравнение полученных результатов воздухопроницаемости образцов

2.14.3 Характеристики воздухопроницаемости изделий из пенополистирола

2.15 Выводы по исследованию воздухопроницаемости плит из пенополистирола.

2.16 Сравнение значений характеристик воздухопроницаемости материалов, приведенных в нормативной литературе, со значениями, полученными в результате проведенных испытаний.

2.17 Экспериментальные исследования воздухопроницаемости облицовочной плитки вентилируемого фасада.

2.18 Анализ полученных результатов испытаний на воздухопроницаемость образцов с прямоугольными отверстиями.

2.18.1 Диапазон изменения значений показателя режима фильтрации.

2.18.2 Характеристики воздухопроницаемости образцов с прямоугольными отверстиями.

2.18.3 Характеристики воздухопроницаемости участка облицовки фасада

2.19 Выводы по исследованию воздухопроницаемости облицовки фасадов

2.20 Выводы по 2-ой главе.

ГЛАВА 3. Теоретическое обоснование методики определения теплопотерь участка ограждающей конструкции с учетом продольной фильтрации воздуха в утеплителе.

3.1 Вывод дифференциального уравнения температурного поля с учетом продольной фильтрации воздуха в утеплителе.

3.2 Определение расхода воздуха проходящего через простенок.

3.2.1 Определение расчетного перепада давлений.

3.2.2 Зависимость расхода воздуха проходящего через простенок от перепада давлений.

3.3 Выводы по 3-ей главе.

ГЛАВА 4 Учет продольной фильтрации воздуха при проектировании современных ограждающих конструкций с повышенным уровнем теплозащиты.

4.1 Требования для учета влияния продольной фильтрации воздуха в утеплителе на теплопотери элемента ограждающей конструкции.

4.2 Характеристики, описывающие влияние продольной фильтрации на теплозащитные свойства конструкций.

4.3 Теплозащитные свойства ограждающей конструкции при отсутствии фильтрации воздуха.

4.4 Теплозащитные свойства ограждающей конструкции при продольной фильтрации воздуха.

4.5 Влияние скорости ветра на теплозащитные свойства ограждающей конструкции при продольной фильтрации воздуха в утеплителе.

4.5.1 Расчет влияния скорости ветра на теплозащитные свойства простенка

4.5.2 Выводы по определению влияния скорости ветра на теплозащитные свойства ограждающей конструкции при продольной фильтрации воздуха в утеплителе.

4.6 Влияние воздухопроницаемости утеплителя и облицовочного покрытия вентилируемого фасада на теплозащитные свойства ограждающей конструкции при продольной фильтрации воздуха.

4.6.1 Расчет влияния воздухопроницаемости утеплителя и облицовочного покрытия вентилируемого фасада на теплозащитные свойства простенка при продольной фильтрации воздуха.

4.6.2 Выводы по определению влияния воздухопроницаемости утеплителя и облицовочного покрытия вентилируемого фасада на теплозащитные свойства простенка при продольной фильтрации воздуха в утеплителе.

4.7 Рекомендации по проектированию вентилируемых фасадов с учетом продольной фильтрации воздуха.

4.8 Выводы по 4-ой главе.

ВЫВОДЫ.

В современной практике строительства повсеместно в наружных ограждающих конструкциях применяются эффективные теплоизоляционные материалы. Причем за последние десять лет значительно расширился номенклатурный ряд теплоизоляционных материалов применяемых в строительстве. В основном это произошло за счет прихода на отечественный рынок зарубежных производителей, и использования новых технологий в производстве, а также развитием и выпуском новых отечественных материалов. Но и на разнообразие материалов влияет ослабевший по сравнению с временами плановой экономики контроль государственных органов над производителями, что в некоторых случаях приводит к значительным отклонениям от ГОСТов выпускаемой продукции, введением взамен ГОСТов технических условий на производимую продукцию, а зачастую к игнорированию нормативных документов.

В связи с этим для решения конкретных теплотехнических задач, а именно оценке теплотехнических качеств наружных ограждений, требуется сначала определить теплотехнические характеристики материалов, а затем конструкций в целом. Основной теплотехнический показатель, коэффициент теплопроводности материала, приводится производителями обязательно. Исходя из коэффициентов теплопроводностей материалов, входящих в конструкцию, можно рассчитать сопротивление теплопередаче конструкции, и в конечном итоге рассчитать теплопотери и необходимую мощность системы отопления. А такая характеристика, как сопротивление воздухопроницанию материала, как правило, не приводится. Хотя воздухопроницаемость является одним из факторов определяющих теплозащитные качества ограждающих конструкций. При исследовании влияния воздухопроницаемости на теплозащитные свойства ограждающих конструкций выделяют три типа фильтрации воздуха в зависимости от направления движения воздуха в конструкции: поперечную, продольную и внутреннюю фильтрацию (конвекцию).

Под поперечной фильтрацией воздуха понимают движение воздуха в конструкции направленное перпендикулярно плоскости поверхности стены.

Под продольной фильтрацией понимают движение воздуха в конструкции направленное параллельно плоскости стены.

Под внутренней фильтрацией понимают движение воздуха по замкнутым траекториям внутри полостей с утеплителем в конструкции.

На рисунке 1. приведены примеры путей движения воздуха в конструкциях ограждений. а] т -< S

-< / \

-< ) \

-< / направление Фильтрации б) направление Фильтрации

-N ж

-< / /

Рис.1 Пути движения воздуха в конструкции ограждения.а) - продольная фильтрация; б) - поперечная фильтрация; в) - внутренняя фильтрация. 1- воздухопроницаемый материал; 2- воздухонепроницаемый материал; 3- воздушная прослойка.

На стадии проектирования конструкций стен если и обращается внимание на воздухопроницаемость то, только на возможность поперечной фильтрации воздуха, и при введении в конструкцию достаточно непроницаемого слоя или слоев, возможность возникновения продольной фильтрации или внутренней фильтрации не учитывается совсем.

При расчете сопротивления теплопередаче стен с вентилируемыми фасадами влиянием фильтрации на теплоперенос пренебрегается. Между тем в данной конструкции утеплитель непосредственно или через ветрозащитную мембрану граничит с подвижным холодным воздухом, что создает предпосылки для фильтрации воздуха в утеплителе и вызванных этим дополнительных теплопотерь. Продольная фильтрация в теплоизоляционном слое вентилируемых фасадов возможна в таких частях фасада, как простенки, углы, выступающие архитектурные элементы.

Возникающие дополнительные теплопотери только в самых критических случаях могут выражаться в виде значительного понижения температуры на внутренней поверхности ограждения и выпадении конденсата. А обычно эти дополнительные потери компенсируются запасом по мощности системы отопления и остаются не замеченными. Так как при расчете систем отопления одним из условий является нагрев свежего воздуха, инфильтрующегося в помещение через неплотности окон, для жилых зданий 3 м3 на 1 м2 жилой площади, но реально этого нагрева не происходит, потому что нет постоянного притока. С применением современных окон воздухопроницаемость стала меньше на порядок, а применение приточных устройств работающих на естественном перепаде давлений не всегда эффективно [47]. Следовательно, появляются избытки теплоты, которые могут компенсировать дополнительные потери тепла, возникающие при ошибках проектирования и монтажа конструкций.

В нормативных документах [52, 53] предлагается сопротивления возду-хопроницанию отдельных слоев ограждающих конструкций принимать по приложению, в котором в частности сказано, что сопротивление воздухопроница-нию волокнистых материалов, за исключением жестких плит, следует принимать равным нулю. Хотя во многих конструкциях широко используются не жесткие минераловатные и стекловолокнистые плиты. Тем более что сейчас производители могут не классифицировать свою продукцию, деля на жесткие, полужесткие плиты и так далее, а применять свою классификацию, тогда встает вопрос о соотношении классификаций. Значит согласно СНиП [53] ограждающие конструкции типа вентилируемых фасадов, и в которых используются не жесткие стекловолокнистые и минераловатные плиты, обладают защитным теплоизолирующим слоем, у которого сопротивление воздухопроницанию равно нулю. В [53] примечание требует не учитывать сопротивление воздухопроницанию слоев ограждающих конструкций, расположенных между воздушной прослойкой, вентилируемых наружным воздухом, и наружной поверхностью. Но не учет сопротивления воздухопроницанию таких слоев приводит к искаженной картине процессов, происходящих в конструкции, например от действия ветрового напора.

Итак, применение новых эффективных теплоизоляционных материалов в современных конструкциях зданий с одной стороны и задачи по сокращению энергозатрат на отопление с другой стороны, ставят перед нами вопросы об учете действительных потерь тепла зданиями и степени и форме эффективного использования теплоизоляционных материалов.

В настоящее время при проектировании ограждающих конструкций зданий влияние продольной фильтрации воздуха на теплозащитные свойства стен не учитывается. Указанные обстоятельства составляют актуальность исследования воздухопроницаемости современных теплоизоляционных материалов и влияния продольной фильтрации воздуха в утеплителе на теплозащитные свойства стен с навесными вентилируемыми фасадами.

Целью диссертации является - разработка методики учета влияния продольной фильтрации воздуха в утеплителе на теплозащитные свойства стен с навесными вентилируемыми фасадами. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- провести анализ исследований, посвященных воздухопроницаемости строительных материалов и влиянию фильтрации воздуха на теплозащитные свойства наружных ограждающих конструкций;

- выполнить экспериментальные исследования характеристик воздухопроницаемости современных строительных материалов используемых в вентилируемых фасадах;

- разработать математическую модель теплопередачи участка стены с вентилируемым фасадом при продольной фильтрации воздуха в утеплителе;

- разработать метод оценки влияния продольной фильтрации воздуха в утеплителе на теплозащитные свойства стен с вентилируемыми фасадами;

- исследовать теплозащитные свойства стен с навесными вентилируемыми фасадами с учетом продольной фильтрации воздуха в утеплителе при различных конструктивных решениях.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- экспериментально установлена анизотропия воздухопроницаемости для утеплителей из стеклянного штапельного волокна;

- экспериментально определены характеристики воздухопроницаемости ветрозащитных мембран и пленок;

- экспериментально исследована воздухопроницаемость стыка между плитами утеплителя, каптированными ветрозащитной мембраной;

- получена зависимость коэффициента воздухопроницаемости от плотности волокнистых утеплителей;

- предложена математическая модель теплопереноса через участок стены с навесным вентилируемым фасадом при продольной фильтрации воздуха в утеплителе;

- введено понятие коэффициента теплотехнического влияния продольной фильтрации;

- определено влияние ряда конструктивных особенностей и климатических условий на продольную фильтрацию воздуха в утеплителе и теплозащитные свойства вентилируемых фасадов.

Практическая значимость работы состоит в следующем: -экспериментально определены характеристики воздухопроницаемости теплоизоляционных плит из стеклянного штапельного волокна различных толщин и плотностей при продольной и поперечной фильтрации воздуха;

-экспериментально определены характеристики воздухопроницаемости минераловатных теплоизоляционных плит и пенополистиролов различных толщин и плотностей;

-создана методика определения теплопотерь участка конструкции вентилируемого фасада с учетом продольной фильтрации воздуха в утеплителе;

-определена зависимость теплопотерь участка ограждающей конструкции, вызванных продольной фильтрацией воздуха в утеплителе, от ряда параметров, таких как высота расположения его над уровнем земли, тип окружающей местности и скорость ветра;

-определено влияние вида утеплителя на приведенное сопротивление теплопередаче участка ограждающей конструкции с учетом продольной фильтрации воздуха в утеплителе;

-определено влияние ветрозащитной мембраны на теплопотери ограждающей конструкции при различном ее использовании;

-разработаны рекомендации по проектированию вентилируемых фасадов с учетом продольной фильтрации воздуха в утеплителе.

Основные результаты работы использованы при разработке ряда проектов навесных вентилируемых фасадов. В частности для разработки проекта теплоизоляционного фасада с вентилируемой воздушной прослойкой системы «Диат» для высотного здания.

Основные результаты работы доложены на:

-шестой научно-практической конференции (академические чтения) «Проблемы строительной теплофизики систем обеспечения микроклимата и энергосбережения в зданиях», Москва, НИИСФ, 2001;

-двадцать второй конференции и выставке «Москва - энергоэффективный город» и пятом международном симпозиуме «Энергетика крупных городов», Москва, Мэрия Москвы, 2005.

Основное содержание работы опубликовано в пяти печатных работах (в том числе одна статья в журнале рекомендованном ВАК).

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка использованной литературы из 106 наименований и шести приложений. Общий объем работы 248 страниц. Текст работы, включая 40 таблиц и 31 иллюстрацию, изложен на страницах 175, объем приложений 73 страницы.

ВЫВОДЫ

1. Разработана математическая модель теплопередачи участка стены с вентилируемым фасадом при продольной фильтрации воздуха в утеплителе.

2. Разработан метод оценки влияния продольной фильтрации воздуха в утеплителе на теплозащитные свойства стен с вентилируемыми фасадами.

3. Экспериментально определены характеристики воздухопроницаемости современных теплоизоляционных материалов, ветрозащитных холстов и мембран.

4. Найдены зависимости коэффициентов воздухопроницаемости от плотности волокнистых утеплителей.

5. На основе расчета температурных полей показана зависимость коэффициента теплотехнического влияния продольной фильтрации от плотности потока воздуха в утеплителе при продольной фильтрации.

6. Определены зависимости характеристик теплозащиты межоконного простенка при продольной фильтрации воздуха в утеплителе от различных факторов таких как: воздухопроницаемость утеплителя, климатические условия, высота расположения от земли, использование ветрозащиты.

7. Разработаны рекомендации по проектированию вентилируемых фасадов с учетом продольной фильтрации воздуха в утеплителе.

1. Артемов М.Д. К вопросу воздухопроницаемости ограждающих конструкций// Тепловой режим. Теплоизоляция и долговечность зданий: Сб. науч. тр./ НИИСФ. М., 1981.

2. Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика. М.: Стройиз-дат. 1965.

3. Беляев B.C. Экспериментальное исследование теплового эффекта порово-го проветривания зданий: Дис. канд. техн. наук. М.,1975. 202 с.

4. Беляев B.C. Новые конструкции вентилируемых панелей и методика их теплотехнического расчета// Тепловая эффективность жилых зданий: Сб. науч. тр./ЦНИИЭП жилища. М., 1980. с. 93-110.

5. Беляев B.C. К расчету теплопередаче через стык при двухмерной фильтрации// Тепловая эффективность жилых зданий: Сб. науч. тр./ ЦНИИЭП жилища. М, 1980. с. 111-116.

6. Беляев B.C. Теплопередача в наружных стенах при продольной фильтрации воздуха/ЛГеплотехнические свойства и микроклимат жилых зданий: Сб. науч. тр./ ЦНИИЭП жилища. М., 1982. с. 18-22.

7. Беляев B.C. Исследование теплопередачи в стыках наружных ограждающих конструкций при фильтрации воздуха// Теплотехнические свойства и микроклимат жилых зданий: Сб. науч. тр./ ЦНИИЭП жилища. М., 1982. с. 23-42.

8. Беляев B.C., Кемпер Ф.М. Теплопередача в элементах конструкций зданий с учетом многомерной фильтрации воздуха//Эксплуатационные свойства жилых зданий: Сб. науч. тр./ ЦНИИЭП жилища. М., 1988. с. 525.

9. Березина Н.И. Инфильтрация воздуха через неплотности наружных ограждений промышленных зданий: Автореф. дис. . канд. техн. наук М., 1982.

10. Ю.Богословский В.Н. Тепловой режим здания. -М.: Стройиздат, 1979. 248 с.

11. И.Богословский В.Н., Титов В.П. Выбор расчетных характеристик наружных климатических условий по коэффициенту обеспеченности заданного теплового режима помещений// Водоснабжение и санитарная техника. -1969. -№11.19-24 с.

12. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. М.: Высшая школа, 1982.416 с.

13. Брилинг Р.Е. Воздухопроницаемость ограждающих конструкций и материалов. М.: Стройиздат, 1948. 90 с.

14. Веселовацкая Е.В. Особенности теплопередачи через воздухопроницаемую теплоизоляцию трехслойных ограждающих конструкций. : Дис. . канд. техн. наук. М., 1985. 223 с.

15. Гагарин В.Г., Козлов В.В., Садчиков А.В. Учет продольной фильтрации воздуха при оценке теплозащиты стены с вентилируемым фасадом// Промышленное и гражданское строительство. № 6. 2005. с. 42- 45.

16. Гагарин В.Г., Козлов В.В., Садчиков А.В. О влиянии продольной фильтрации воздуха на теплозащиту стен с вентилируемым фасадом// Строй-Профиль. № 6(44). 2005. с. 34-36.

17. Гагарин В.Г., Козлов В.В., Садчиков А.В., Мехнецов И.А. Продольная фильтрация воздуха в современных ограждающих конструкциях// АВОК. №8 2005. с. 60-70.

18. Гагарин В.Г., Козлов В.В., Садчиков А.В. Учет продольной фильтрации воздуха при оценке теплозащиты стены с вентилируемым фасадом// Строительство. № 6. 2005. с 40-43.

19. Горомосов М.С. Микроклимат жилищ и его гигиеническое нормирование. Медгиз. 1963.

20. ГОСТ 25891-83. Здания и сооружения. Методы определения сопротивления воздухопроницанию ограждающих конструкций. -М.: Издательство стандартов. 1984.

21. Дешко Э.Л., Сидоров Э.А. Расчет нестационарной теплопередачи в воздухопроницаемых однослойных ограждениях// Исследования по вопросам экономии энергии при строительстве и эксплуатации зданий: Сб. науч. тр. НИИСФ. -М., 1982. с. 75-86.

22. Жолудов B.C. Повышение теплозащитных свойств теплоизоляционных конструкций из волокнистых материалов для промышленных сооружений : Дис. канд. техн. наук. М., 2000. 206 с.

23. Калядин Ю.А. Исследование влияния внутренней фильтрации воздуха на температурный режим наружных стеновых панелей, утепленных воздухопроницаемыми материалами: Автореферат дис. канд. техн. наук. -М., 1966.

24. Калядин Ю.А. Аналитический метод расчета температурного режима стен с учетом фильтрации воздуха// Сб. науч. тр./ НИИМОССТРОЙ. М., вып. 3. 1966. с. 156-167.

25. Калядин Ю.А. Методы учета влияния внутренней фильтрации воздуха на теплотехнические свойства наружных стен, утепленных воздухопроницаемыми матералами// Сб. науч. тр./ НИИМОССТРОЙ. М., вып.З. 1966. с. 147-155.

26. Калядин Ю.А. Исследование воздухопроницаемости некоторых теплоизоляционных материалов// Сб. науч. тр./ НИИМОССТРОЙ. М., 1969.

27. Калядин Ю.А. Теплотехнический расчет наружных стен утепленных воздухопроницаемыми материалами// Сб. науч. тр./ НИИМОССТРОЙ. М., 1969.

28. Кривошеин А.Д. Производственные сельскохозяйственные здания с воздухопроницаемыми ограждающими конструкциями: Дис. канд. техн. наук. Омск. 1993.200 с.

29. Лыков А.В. Теоретические основы строительной теплофизики. Минск, 1961.-520 с.

30. Максимов Г.Г. Учет воздухопроницаемости зданий при газификации. -Л.: Недра, 1968. 89 с.

31. Максимова М.В. Прогнозирование запыления воздухопроницаемых ограждающих конструкций зданий : Дис. канд. техн. наук. Омск., 2000. 141 с.

32. Медведева Е.В., Парфентьева Н.А., Титов В.П. К расчету нестационарного температурного поля в наружных ограждениях зданий с учетом фильтрации воздуха// Изв. вузов. Строительство и архитектура. 1977. №11. с. 144-148.

33. Медведева Е.В. Исследования влияния фильтрации воздуха на теплозащитные свойства наружных ограждений при нестационарной теплопередаче: Дис. канд. техн. наук. М., 1982. 160 с.

34. Марков Л.К., Кротов А.П., Шмалько В.А. Определение воздухопроницаемости ограждающих конструкций в инвентарных зданиях// Исследование теплозащиты зданий: Сб. науч. тр. НИИСФ. М., 1983. с. 151-159.

35. Мачинский В.Д. Теплотехнические основы строительства. М.: Строй-издат. 1949. 325 с.

36. МГСН 2.01-99 «Энергосбережение в зданиях. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению». М., 1999.

37. Прозоровский Г.Н. Воздухопроницаемость и воздухообмен в зданиях индустриального строительства// Исследования по строительной теплофизике. Сб. науч. тр./ НИИСФ. М., 1959.

38. Пособие по проектированию фасадных систем для условий г. Томска/ Под ред. С.Н. Овсянникова. Томск: Изд. ТГАСУ. 2005. 146 с.

39. Реттер Э.И. Аэрация жилого района. М.: Стройиздат. 1974.

40. Руководство по теплотехническому расчету и проектированию ограждающих конструкций зданий./ Г.Г.Булычев, Ю.А.Табунщиков, М.А. Гу-ревич и др. М., 1985. - 144с.

41. Савин В. К. Исследование локальных и средних значений коэффициента теплоотдачи в вертикальных герметичных воздушных прослойках ограждений// Исследование теплозащиты зданий: Сб. науч. тр. НИИСФ. М., 1983. с. 57-62.

42. Савин В. К. Расчет воздухопроницаемости светопрозрачных конструкций// Информ. бюллетень /Окна и двери. № 5 (38). 2000.

43. Савин В. К. Метод и методика расчета воздухопроницаемости ограждающих конструкций// Информ. бюллетень /Окна и двери. №6 (39).2000. с.34-36.

44. Савин В. К. Строительная физика: энергоперенос, энергоэффективность, энергосбережение. М., «Лазурь». 2005. 432 с.

45. Садчиков А. В. Исследования работы естественных приточных вентиляционных устройств// Проблемы строительной теплофизики систем обеспечения микроклимата и энергосбережения в зданиях: Сб. НИИСФ. М.,2001. с

46. Семенова Е.И. Исследование воздухопроницаемости окон жилых и общественных зданий: Автореферат дис. канд. техн. наук. М., 1963. с

47. СНиП 2.04.05-91* (2000)0топление, вентиляция и кондиционирование.

48. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия.

49. СНиП 23-01-99 Строительная климатология (взамен 2.01.07-85).

50. СНиП II-3-79* Строительная теплотехника.

51. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий.

52. Татарчук Г.Т. Воздухопроницаемость окон с алюминиевыми переплетами// Исследования по строительной теплофизике: Сб. науч. тр./НИИСФ. -М„ 1959.

53. Табунщиков Ю.А. Теплоустойчивость покрытий с вентилируемой прослойкой: Автореф. дис. канд. техн. наук. -М., 1968.

54. Табунщиков Ю.А. Тепловая защита ограждающих конструкций зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1986. 380 с.

55. Табунщиков Ю.А., Бродач М.М., Шилкин Н.В. Энергоэффективные здания. М.: АВОК-ПРЕСС, 2003. 200с.

56. Титов В.П. Теплотехнический расчет наружных ограждений зданий с учетом воздухопроницания: Дис. канд. техн. наук. -М., 1962. 185 с.

57. Титов В.П. Теплотехнический расчет наружных стен с учетом инфильтрации воздуха// Извест. вузов. Строительство и архитектура. 1962. №3. с. 137-147.

58. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. М., 1977. 736 с.

59. Ушков Ф.В. Влияние воздухопроницаемости на теплозащиту стен // «Строительная промышленность». -1951, №8. с. 16-19.

60. Ушков Ф.В. Теплопередача ограждающих конструкций при фильтрации воздуха. М.: Стройиздат, 1969. 144 с.

61. Фасадные системы для сибирского климата/ Под ред. С.Н. Овсянникова. Томск: Изд. ТГАСУ. 2006. 217 с.

62. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. -4-е изд. М.: Стройиздат. 1973. 288 с.

63. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий/ Под ред. Ю.А. Табунщикова, В.Г. Гагарина 5-е изд., пересмотр. - М.: АВОК-ПРЕСС, 2006. 256с.

64. Шкловер A.M., Васильев Б.Ф., Ушков Ф.В. Основы строительной теплотехники жилых и общественных зданий. М.: Госстройиздат. 1956. 350 с.

65. Хлевчук В.Р., Артыкпаев Е.Т. Теплотехнические и звукоизоляционные качества ограждений домов повышенной этажности. М., 1979. 256 с.

66. Рекомендации по проверке и учету воздухопроницаемости наружных ограждающих конструкций жилых зданий: ЦНИИЭП жилища. М., 1983. 72 с.

67. Расчет и проектирование ограждающих конструкций зданий// Справочное пособие к СНиП. М.: Стройиздат. 1990. 239 с.

68. Расчет ветровых нагрузок для проектируемого здания по адресу: г. Москва, проспект Маршала Жукова, вл. 43, корпус 5// Научно-технический отчет НИИСФ. М., 2006. 65 с.

69. Е. Raisch. Die Luftdurchlassigkeit von baustoffen. Gesundheits-Ingenieur. №30 1928.

70. Carslow H.S., Jaeger J.C. Conduction of Heat in Solids. Oxford, 1959.

71. DIN 4108: Warmeschutz im Hochbau.: Berlin, 1981.

72. Dashen Roger, Day Peter, Kenyon William, Straley Christian, Williamsen Jorge. T1-Permeability correlations // Physics and Chemistry of Porous Media II (AIP Conference Proceedings 154)/ American Institute of Physics. NY. 1987. pp.37-57.

73. Gangi Antony F. Permeability of Unconsolidated Sands and Porous Rocks. Journal of Geophysical Research. 1985 v.90 N.B4 pp.3099-3104.

74. Langlais C., Klarsfeld S. Heat and mass transfer in fibrous insulations. / J. Ther. Insul. 1984. - Vol. 8. pp. 49-80.

75. Coates G.R. Dumanoir J.L. A new approach to important Log-derived Permeability./ Trans SPWLA: 1973. pp. 1-28.

76. Thomeer J.H.M. Air Permeability as a Function of Three Pore-Network Pa-rameters/JPT. April 1983. pp. 809-814.

77. J В Chaddock, В Todorovic Heat and mass transfer in building materials and structures: Taylor & Francis Ltd. 1990. 500 pp

78. Hutcheon N. В., Handegord G. 0. P. Building Science for a Cold Climate. 1983.

79. Lawson T. BUILDING AERODYNAMICS //University of Bristol./ World Scientific Publishing Company; 1 st edition. 2001. 304 pp

80. Bob Avery, Stephen W. Nicholas. NAFA Guide to Air Filtration Third Edition/ National Air Filtration Association. 2001.186 pp.

81. K. Kamiya, R. Bakrie, Y. Honjo. A New Method for the Measurement of Air Permeability Coefficient of Unsaturated Soil//Fourth International Conference on Unsaturated Soils/ April 2-6,2006, Carefree, Arizona, USA.

82. Ning Lu. Time-Series Analysis for Determining Vertical Air Permeability in Unsaturated Zones// Journal of Geotechnical Engineering./American Society of Civil Engineers. Jan 1, 1999.

83. Karava, P., Stathopoulos Т., Athienitis A. Wind-induced Natural Ventilation Analysis/ Solar Energy. Vol. 81, No. 1. 2007. pp. 20-30.

84. Blocken, В., Stathopoulos Т., Carmeliet J. CFD Simulation of the Atmospheric Boundary Layer: Wall Function Problems/ Atmospheric Environment. Vol. 41, No. 2, 2007. pp. 238-252.

85. Karava, P., Stathopoulos Т., Athienitis A. Impact of Internal Pressure Coefficients on Wind-Driven Ventilation Analysis/ International Journal of Ventilation. Vol. 5, No. 1, June, 2006. pp. 53-66.

86. Suresh Kumar K., Stathopoulos Т., Wisse J.A. Field Measurement Data of Wind Loads on Rainscreen Walls/ Journal of Wind Engineering and Ind. Aerodynamics. Vol. 91, No. 11,2003. pp. 1401-1417.

87. Suresh Kumar К., Stathopoulos Т. Generation of Local Wind Pressure Coefficients for the Design of Low Building Roofs/Wind and Structures. Vol. 4, No. 6. 2001. pp. 455-468.

88. Saelens, D.; Carmeliet, J.; Hens, H. Energy Performance Assessment of Multiple-Skin Facades/ International Journal of Heating, Ventilating, Air Conditioning and RefrigeratingK) 9 (2) 2003. pp. 167-185.

89. Feldman D., Stathopoulos Т., Cosmulescu C., Wu H. A Simple Apparatus for the Evaluation of Air Infiltration through Building Envelope Components/ Journal of Wind Engineering and Ind. Aerodynamics. Vol. 77 & 78. 1998. pp. 479-489.

90. Baskaran A., Stathopoulos T. Computational Evaluation of Wind Effects on Buildings, Building and Environment. Vol. 24, No. 4.1989. pp. 325-333.

91. Hens, H., Vaes F. The influence of air leakage on the condensation behaviour of light weight roofs/ Air Infiltration Review. 6 (1)1985. pp. 8-10.

92. Hens H. Performance prediction for masonry walls with inside insulation using calculation procedures and laboratory testing/Journal of Thermal Envelope and Building Science, Volume 22.july 1998. pp 32-48.

93. Hens H., Fatin A.M. Heat-Air-Moisture design of masonry cavity walls: theoretical and experimental results and practice/ Ashrae Transactions. 101 (1) 1995. pp. 1-100.

94. Hens H. Thermal performance of protected membrane roof systems, part 1: a simplified heat and moisture analysis/ Journal of Thermal Envelope and Building Science. 18 (3) 1995. pp. 377-389.

95. Hens H. Hygrothermal performance of protected membrane roof systems: part 2: experimental verification/ Journal of Thermal Insulation and Building Envelopes. Volume 19, April 1996. pp. 314-335.

96. Hens H., Vaes F. An inverted roof with mineral wool/ Building Research and Information. 14 (4) 1986. pp. 245-251.

97. Silberstein A, Hens H. Effects of air and moisture flows on the thermal performance of insulations in ventilated roofs and walls, Journal of Thermal Insulation and Building Envelopes. Volume 19, April 1996. pp367-385

98. Blocken В., Carmeliet J. Pedestrian wind environment around buildings: Literature review and practical examples. Journal of Thermal Envelope and Building Science. 28 (2). 2004. pp. 107-159.

99. Mei H. T. Ventilated wall and window test passive-solar concept// Technical Report/ Lamar Univ., Beaumont, TX (USA). Dept. of Mechanical Engineering. 1982 Feb 01. pp. 44.