Особенности расчёта теплозащитных качеств наружных стен с воздушными пространствами

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..5
Глава 1. ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ………..13
1.1. Особенности конструктивных решений вентилируемых фасадов с воздушными пространствами…………………………………………………...13
1.2 Учет отражательных свойств поверхностей материаловпри проектировании ограждающих конструкций зданий…………………………26
Выводы по главе 1………………………………………………………………31
ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ С ВОЗДУШНЫМ ПРОСТРАНСТВОМ С УЧЕТОМ ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ВЕТРА……………………………………………….33
2.1.Экспериментальные исследования ограждающих конструкций с вентилируемыми воздушными пространствами, учитывающие специфику ветрового воздействия…………………………………………………………...33
2.2 Особенности процессов теплообмена в конструкциях с вентилируемыми воздушными пространствами при учете скорости ветрового воздействия….45
2.3.Модели движения воздуха в воздушных пространствах конструкций вентфасадов при турбулентном режиме……………………………………….62
2.4 Расчет параметров теплообмена в воздушных пространствах конструкций вентфасадов………………………………………………………………….…...68
2.5. Расчет температуры в воздушном пространстве конструкций вентфасадов………………………………………………………………..……..75
2.6.Математическое моделирование конструкций вентилируемого фасада с воздушным пространством методом конечных элементов……………………85
Выводы по главе 2…………………………………………………………….….95
ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ТВЕРДЫХ ЧАСТИЦ АЭРОЗОЛЕЙ В ВЕНТИЛИРУЕМОМ ВОЗДУШНОМ ПРОСТРАНСТВЕ КОНСТРУКЦИИ ВЕНТФАСАДА………………………………………….…..96
3.1.Развитие теории массопереноса загрязняющих веществ при обтекании конструкции вентилируемого фасада…………………………………….…….96
3.2.Перемещение твердых частиц аэрозолей в воздушных пространствах конструкций вентилируемых фасадов…………………………………..…….100
Выводы по главе 3……………………………………………………………...110
ГЛАВА 4. ТЕОРИЯ РАСЧЕТА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ С УЧЕТОМ ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ ИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ….……111
4.1.Специфика отражательной теплоизоляции в наружных ограждающих конструкциях…………………………………………………………………...111
4.2.Теплообмен между параллельными поверхностями воздушных пространств……………………………………………………………………..115
4.3. Теплообмен между параллельными поверхностями воздушных пространств с учетом многократного отражения и поглощения лучистого теплового потока………………………………………………………………..125
4.4. Моделирование теплопередачи через наружные стены с учетом отражательных свойств внутренних поверхностей помещения…………….134
Выводы по главе 4………………………………………………………………140
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………...142
Список литертуры……………………………………………………………...145

Весь текст будет доступен после покупки

Актуальность темы исследования. Для обеспечения безопасности зданий в широком смысле этого понятия их конструкции, в том числе ограждающие, должны отвечать определенным требованиям.
Наружная оболочка зданий должна иметь не только высокие прочностные свойства, но и отвечать энергетическим, экологическим и другим требованиям. В соответствие с Федеральным законом № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» в зданиях должны быть приняты такие конструктивные решения ограждающих конструкций, которые обеспечат созданий комфортных и благоприятных санитарногигиенических условий. В данном федеральном законе отмечено, что одним из требований безопасности является энергетическая эффективность зданий, которая включает требования к отдельным элементам и конструкциям зданий, позволяющим исключить нерациональный расход энергетических ресурсов.
Для обеспечения комфортного пребывания людей в здании и энергосбережения проектируются и применяются различные конструктивные решения оболочки здания - наружных ограждений, в частности, стен. Наряду с традиционными конструкциями наружных стен в строительстве стали применяться конструкции вентилируемых фасадов. Для их рационального проектирования важным фактором является разработка и совершенствование методов расчетов, более полно учитывающих особенности конструктивного решения ограждения, в частности, наличие воздушного пространства между наружными облицовочными плитами вентфасада и поверхностью утеплителя, свойства применяемых материалов, разнообразие внешний воздействий. Для этого требуется на основе теоретических разработок получить новые закономерности тепломассопереноса в ограждающих конструкциях, оценить влияние внешних воздействий и свойств материалов на параметры конструкций, что позволит при проектировании разработать более совершенные и надежные конструкции наружных ограждений, обеспечивающие создание комфортных условий для людей и энергосбережение в зданиях.
Таким образом, разработка новых и развитие существующих методов расчета является актуальным научным направлением в области строительства и обеспечения энергосбережения, направленным на разработку и проектирование рациональных конструктивных решений наружных ограждений с повышенными теплозащитными свойствами и создание комфортных условий для людей.

Весь текст будет доступен после покупки

Одним из важных элементов оболочки здания являются стеновые конструкции, которые выполняют как несущую функцию и отвечают требованиям прочности, жесткости, устойчивости, так и ограждающую, которая обеспечивает тепловую защиту здания и внутренних помещений от различных негативных воздействий внешней среды и создание благоприятных условий и комфортной среды для человека.
Традиционно в России на протяжении веков стены каменных зданий выполняли из кирпича, известняка и других каменных материалов. С началом индустриального домостроения с конца 50-ых годов XX века при возведении наружных стен начали использовать крупные блоки и стеновые панели. Использование в каменных конструкциях стен различных теплоизоляционных материалов позволило не только повысить их тепловую защиту, но и создать во внутренних помещениях зданий благоприятную и комфортную среду для нахождения человека. Для оценки их тепловой защиты и эффективности были разработаны методы расчета , которые применяются до сих пор в практике проектирования зданий.
Для обеспечения вопросов энергосбережения в зданиях в 90-ые годы XX века требования к тепловой защите наружных ограждающих конструкций были резко повышены, что привело к необходимости применения в строительстве новых конструктивных решений стен, в частности, конструкций вентилируемых фасадов с воздушными пространствами.
Конструкция вентфасада представляет собой фасадную систему, состоящую из теплоизоляционного слоя, несущего металлического каркаса и наружной облицовки, с вентилируемым воздушным пространством между поверхностью утеплителя и плитами наружной облицовки. В системах вентфасадов утеплитель крепится к несущему основанию с помощью дюбелей, а наружная облицовка защищает теплоизоляционный материал от негативного воздействия внешней среды. Наружная облицовка, выполненная из натурального или искусственного камня, керамогранита, цементных и фиброцементных плиток, металлических кассет и других материалов, крепится к несущим частям вентфасада так, чтобы между плитами утеплителя и облицовки располагалось воздушное пространство, вентилируемое наружным воздухом.
Несущая часть вентфасада или подсистема, выполненная из горизонтальных и вертикальных профилей, крепится к несущим элементам здания - к стене или междуэтажным перекрытиям. Схемы основных конструктивных решений вентфасадов приведены на рисунках 1.1-1.4.. Возможно крепление плит облицовки вентфасада непосредственно к несущим кронштейнам .
На рисунке 1.1 показана навесная фасадная конструкция с креплением плит облицовки фасада к вертикальным направляющим, а на рисунке 1.2 - с креплением фасадных облицовочных плит к горизонтальным направляющим, установленным на вертикальных профилях.
Крепление плит облицовки может осуществляться к вертикальным направляющим, которые в свою очередь установлены на горизонтальных несущих профилях, крепящихся к анкерам (рисунок 1.3). Возможным вариантом вентфасада является установка горизонтальных профилей непосредственно на несущей стене. На них крепятся вертикальные направляющие, на которые устанавливают плитки облицовки (рисунок 1.4).
При проектировании вентфасадов для обеспечения безопасных и комфортных условий для людей проводят прочностные и теплофизические расчеты этих конструкций.
В вентфасаде основную теплозащитную функцию выполняет теплоизоляционный материал, толщина которого вычислялась в зависимости от требуемого сопротивления теплопередаче RQp

Рисунок 1.1 - Система вентилируемого фасада с креплением плит облицовки к вертикальным направляющим несущего каркаса: 1 - несущее основание стены; 2 - металлический кронштейн; 3 - анкерный болт для крепления кронштейна; 4 - вертикальный профиль; 5 - резиновая прокладка; 6 - облицовочная (фасадная) плита; 7 - заклепка для крепления облицовочных (фасадных) плит; 8 - утеплитель; 9 - дюбель; 10 - паронитовая прокладка

Весь текст будет доступен после покупки

1. Указ Президента Российской Федерации от 4 июня 2008 г. № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики».
2. Федеральный закон от 23.11.2009 № 261-ФЗ (ред. от 29.12.2014) «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».
3. Федеральный закон от 30.12.2009 № 384 - ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений»
4. Аверьянов В. К., Байкова C. А., Горшков А. C., Гришкевич А. В., Кочнев А. П., Леонтьев Д. Н., Мележик А. А., Михайлов А. Г., Рымкевич П. П., Тютюнников А. И. Региональная концепция обеспечения энергетической эффективности жилых и общественных зданий. // Жилищное строительство. - 2016. - № 3. - C. 2-4.
5. Азаров В.Н., Горшков Е.В. Микродисперсная пыль как фактор загрязнения атмосферного воздуха.// ^циология города, 2018, № 4. - C. 5-14.
6. Азаров В.Н., Трохимчук К.А., Трохимчук М.В. Теоретические основы районирования по массовой доле пылевой фракции в воздухе городских территорий.// Вестник Волгоградского государственного архитектурностроительного университете. Cерия: Cтроительство и архитектура, 2017, № 50 (69). - C.165 - 169
7. Андреев Д. А., Могутов В. А. Теплотехнические характеристики многослойных ограждающих конструкций со слоями отражающей изоляции. / Cборник трудов НИИCФ. - 2014. - C. 139-146.

Весь текст будет доступен после покупки