Научная статья на тему 'Исследование теплотехнических характеристик экспериментальных образцов ограждающих конструкций, изготавливаемых по технологии двойного бруса'

Исследование теплотехнических характеристик экспериментальных образцов ограждающих конструкций, изготавливаемых по технологии двойного бруса Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
251
27
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ДВОЙНОЙ БРУС / DOUBLE BEAM / СТЕНА НАРУЖНАЯ / EXTERNAL WALL / СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ / RESISTANCE TO HEAT TRANSFER / ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ / THERMOTECHNICAL CALCULATION / ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ / ПАРОПРОНИЦАЕМОСТЬ / VAPOUR PERMEABILITY / AIR PERMEABILITY

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Матвеева О. И., Винокуров А. Т., Саввинов Л. С.

Применение в малоэтажном строительстве новых конструкций наружных стен требует обязательной апробации в натурных условиях. Особенно это важно для районов с суровым климатом. Институтом проведены натурные экспериментальные исследования теплозащитных свойств ограждающих конструкций (стен) из двойного бруса в зимний период времени, выполнены расчеты по СП50.13330.2012 теплотехнических характеристик ограждающих конструкций жилых малоэтажных домов для климатических условий Якутска.Результаты исследований показали недостаточность допущенных к производству геометрических параметров и теплотехнических характеристик наружных стен домов:установлены недостаточная толщина утеплителя, завышенная воздухопроницаемость и паропроницаемость наружных стен. На основе полученных экспериментальных и расчетных данных разработаны рекомендации по оптимизации конструктивных решений наружных стен малоэтажных жилых домов для климатических условий центральной Якутии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Матвеева О. И., Винокуров А. Т., Саввинов Л. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Research in Thermal-Technical Characteristics of Experimental Samplesof Enveloping Structures Produced According to the Technique of Double Beam

The use of new designs of external walls in low-rise construction requires the stringent testing under natural conditions. It is especially important for regions with hard climate. Theinstitute conducted the full-scale experimental studies of thermal-protecting characteristics of enclosing structures (walls) made of double beams in the winter time; calculations of thermotechnicalcharacteristics of enclosing structures of low-rise houses for climatic conditions of Yakutsk have been made according to SP 50.13330.2012. Results of the study showedinsufficiency of geometric parameters and thermo-technical characteristics of external walls of buildings admitted for production: insufficient thickness of insulation, high air and vapourpermeability of external walls. On the basis of experimental and calculated data obtained, recommendations on optimization of structural decisions of external walls of low-rise residentialhouses for the climatic conditions of the Central Yakutia have been developed.

Текст научной работы на тему «Исследование теплотехнических характеристик экспериментальных образцов ограждающих конструкций, изготавливаемых по технологии двойного бруса»

УДК 699.86

О.И. МАТВЕЕВА, канд. техн. наук ([email protected]), А.Т. ВИНОКУРОВ, инженер ([email protected]), Л.С. САВВИНОВ, инженер ([email protected])

АО «Якутский государственный проектный научно-исследовательский институт строительства» (677000, г. Якутск, ул. Дзержинского, 20)

Исследование теплотехнических характеристик экспериментальных образцов ограждающих конструкций, изготавливаемых по технологии двойного бруса

Применение в малоэтажном строительстве новых конструкций наружных стен требует обязательной апробации в натурных условиях. Особенно это важно для районов с суровым климатом. Институтом проведены натурные экспериментальные исследования теплозащитных свойств ограждающих конструкций (стен) из двойного бруса в зимний период времени, выполнены расчеты по СП 50.13330.2012 теплотехнических характеристик ограждающих конструкций жилых малоэтажных домов для климатических условий Якутска. Результаты исследований показали недостаточность допущенных к производству геометрических параметров и теплотехнических характеристик наружных стен домов: установлены недостаточная толщина утеплителя, завышенная воздухопроницаемость и паропроницаемость наружных стен. На основе полученных экспериментальных и расчетных данных разработаны рекомендации по оптимизации конструктивных решений наружных стен малоэтажных жилых домов для климатических условий центральной Якутии.

Ключевые слова: двойной брус, стена наружная, сопротивление теплопередаче, теплотехнический расчет, воздухопроницаемость, паропроницаемость.

Для цитирования: Матвеева О.И., Винокуров А.Т., Саввинов Л.С. Исследование теплотехнических характеристик экспериментальных образцов ограждающих конструкций, изготавливаемых по технологии двойного бруса // Строительные материалы. 2017. № 6. С. 46-51.

O.I. MATVEEVA, Candidate of Science (Engineering), ([email protected]), A.T. VINOKUROV, Engineer ([email protected]), L.S. SAVVINOV, Engineer ([email protected]).

Yakutsk State Scientific Research and Design Institute of Civil Engineering, JSC (20, Dzerzhinskogo Street, Yakutsk, 677000, Russian Federation)

Research in Thermal-Technical Characteristics of Experimental Samples of Enveloping Structures Produced According to the Technique of Double Beam

The use of new designs of external walls in low-rise construction requires the stringent testing under natural conditions. It is especially important for regions with hard climate. The institute conducted the full-scale experimental studies of thermal-protecting characteristics of enclosing structures (walls) made of double beams in the winter time; calculations of ther-motechnical characteristics of enclosing structures of low-rise houses for climatic conditions of Yakutsk have been made according to SP 50.13330.2012. Results of the study showed insufficiency of geometric parameters and thermo-technical characteristics of external walls of buildings admitted for production: insufficient thickness of insulation, high air and vapour permeability of external walls. On the basis of experimental and calculated data obtained, recommendations on optimization of structural decisions of external walls of low-rise residential houses for the climatic conditions of the Central Yakutia have been developed.

Keywords: double beam, external wall, resistance to heat transfer, thermotechnical calculation, air permeability, vapour permeability.

For citation: Matveeva O.I., Vinokurov A.T., Savvinov L.S. Research in thermal-technical characteristics of experimental samples of enveloping structures produced according to the technique of double beam. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2017. No. 6, pp. 46-51. (In Russian).

В Республике Саха (Якутия) ежегодно примерно 50% от вводимого годового объема жилья составляют объекты индивидуально-жилищного строительства. Однако качество большинства жилых домов не отвечает требованиям, предъявляемым к современному жилью по комфортности проживания, по обеспечению теплозащиты и экологичности, а также по снижению эксплуатационных затрат домов, в том числе на их отопление в зимний период времени.

Опыт внедрения новых видов ограждающих конструкций при возведении малоэтажных одноквартирных и многоэтажных многоквартирных жилых домов в центральной Якутии выявил ряд конструктивных ошибок, принятых в проектах с использованием легких и тонкостенных ограждающих конструкций. Показана значительная зависимость качества тонкостенных конструкций наружных стен от условий производства работ и квалификации рабочих.

Недостаточные изученность и техническая оценка применимости новых типов ограждающих конструкций и технологий их возведения приводит к серьезным про-

блемам и внушительным затратам на дополнительное утепление зданий уже после первого года эксплуатации. Негативным примером внедрения в строительство является освоение тонкостенных наружных стен из легких стальных конструкций (ЛСТК) [1]. Эффективным примером освоения относительно нового вида наружных стен при строительстве зданий в Якутске можно считать конструкции из газобетонных блоков автоклавного твердения, выпуск которых был налажен в 2015 г. на производственной базе СВФУ им. М.К. Аммосова. Детальная проработка конструктивных решений наружных стен и узловых соединений на уровне междуэтажных перекрытий позволила создать и реализовать проекты многоэтажных каркасно-монолитных зданий с удельными расходами тепловой энергии на отопление до 32,6% ниже требуемого [2].

Новые подходы к определению теплотехнических показателей ограждающих конструкций, изложенные в СП 50.13330.2012 (актуализированный СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»), выявили, что фактические значения приведенного сопротивления теплопереда-

46

июнь 2017

че ограждающих конструкции здании, возведенных до введения нормативного документа, не соответствуют базовым требованиям [3—5]. Результаты натурных комплексных теплотехнических испытании наружных жилых и общественных зданий г. Москвы, выполненных ГБУ «ЦЭИИС» в 2013—2016 гг., свидетельствуют о значительном отклонении фактических теплотехнических характеристик от проектных значений [6]. Анализ публикаций указывает, что освоение новых типов ограждающих конструкций и технологий их возведения требует обязательной апробации и адаптации к суровому климату Якутии.

В настоящее время предложено множество технологий возведения малоэтажных домов, из которых наиболее привлекательной по срокам строительства, комплектности изделий и транспортабельности является технология возведения малоэтажных домов из двойного бруса. Преимуществами предлагаемой технологии строительства являются высокое качество бруса за счет заводского изготовления, короткие сроки монтажа без подъемной техники и низкая стоимость строительства. Возведение домов по данной технологии наиболее приемлемо для малоэтажного строительства и хорошо зарекомендовало себя в Скандинавских странах, где ее используют более 20 лет. Несмотря на то что данная технология начала внедряться в практику строительства в России недавно, она очень быстро набрала популярность как у профессиональных строителей и специалистов, так и у частных застройщиков. Представленная технология строительства планируется к освоению в ООО «АЛМАС» (г. Якутск). В связи с этим институтом ЯкутПНИИС (АО) в 2016 г. проведен комплекс натурных теплотехнических испытаний ограждающих конструкций (наружных стен) на экспериментальном объекте, возведенном по проектным решениям производственно-технического отдела ООО «АЛМАС», теоретических исследований теплотехнических характеристик типового жилого дома с гаражом.

Стены из двойного бруса представляют собой собранную из отдельных элементов трехслойную конструкцию. Наружный и внутренний слои изготовлены из соединяемых между собой шпунтованных, строганных и высушенных в заводских условиях деревянных брусьев из сосны. Толщина брусьев от 44 до 70 мм, ширина от 140 до 180 мм. Внутренний слой между брусьями при строительстве жилых домов заполняется теплоизоляционным материалом «Эковата» (ТУ 5768-001-0089624084-2014). Он изготавливается из целлюлозных отходов (макулатуры) на производственной базе ООО «Вектор». Полости между брусьями заполняются непосредственно на строительной площадке. Толщина утеплителя принимается по расчету.

На производственной базе ООО «АЛМАС» смонтирован экспериментальный жилой блок с внутренними размерами 2,76x3,76 м, высота помещения 2,43 м с двухскатной кровлей, наружные стены которого выполнены из двойного бруса с утеплителем марки «Эковата Якутск». Перекрытия (чердачное и цокольное) выполнены трехслойными из обрезных досок с заполнением пространства между досками тем же теплоизоляционным материалом (рис. 1).

Характеристика ограждающих конструкций экспериментального объекта:

а) стены наружные: трехслойная конструкция, в которой внутренний и наружный слои выполнены из бруса 44x180 мм (сосна, коэффициент теплопроводности 0,14 Вт/(м-°С); плотность 500 кг/м3 по результатам испытаний); внутренний теплоизоляционный слой — эковата марки «Экстра Якутск» толщиной 150 мм (коэффициент теплопроводности 0,044—0,047 Вт/(м-°С); плотность 35 кг/м3 (по результатам испытаний);

Рис. 1. Общий вид экспериментального дома из двойного бруса

б) цокольное перекрытие: трехслойная конструкция, в которой верхний слой выполнен из доски шпунтовой толщиной 28 мм, внутренний теплоизоляционный слой — эковата толщиной 300 мм с пароветрозащитной изоляцией «Изоспан»; внешний слой перекрытия выполнен из обрезной доски толщиной 25 мм;

в) чердачное перекрытие: трехслойная конструкция, состоящая из обрезной доски толщиной 25 мм, парове-трозащитная изоляция «Изоспан», теплоизоляционный слой (эковата) толщиной 300 мм; наружный слой — доска обрезная толщиной 12 мм.

На объекте установлены окно глухое, из поливи-нилхлоридных профилей с двухкамерным стеклопаке-том и двери деревянные филенчатые.

Методика исследования теплотехнических характеристик ограждающих конструкций на экспериментальном объекте

При проведении натурных испытаний определение приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен экспериментального объекта выполнялось с помощью многоканального регистратора. Наблюдения проводились в весенний период года в течение 24 календарных дней. На однородных участках стен были установлены датчики для измерений температуры, влажности наружного и внутреннего воздуха, температуры на внутренней поверхности стен, на границах раздела трехслойной стены, тепловых потоков через конструкцию в соответствии с требованиями ГОСТ 26254—84 «Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций», ГОСТ Р 54853—2011 «Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с помощью тепломера».

Для наблюдений использован многоканальный измеритель-регистратор ТЕРЕМ-4.1 (ООО НПП «ИнтерПрибор»), предназначенный для измерения и регистрации температуры, влажности и плотности тепловых потоков. Прибор программируемый, автоматически регистрирует показания датчиков с заданным интервалом в установленный период. Регистрация измерений с датчиков в период с 08.04 по 22.04.2016 выполнялась с шагом 30 мин, всего зарегистрировано 285 измерений. При регистрации использованы следующие датчики:

( научно-технический и производственный журнал

&

У'Л^ЪД-Г июнь 2017 47

Рис. 2. Схема расположения контролируемых участков и размещения средств измерения при натурных исследованиях теплотехнических характеристик экспериментального объекта

СП 50.13330.2012, составляющему Янорм=5,09 м2-°С/В для г. Якутска. Перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции составил не более 10С, что не превышает требуемого значения 40С по СП 50.13330.2012.

После окончания натурных испытаний на участке глухой стены на высоте 1,4 м были отобраны пробы внутреннего и наружного бруса и утеплителя для лабораторного определения фактической влажности и плотности материалов стен. Испытаниями материалов установлено: внутренний брус: фактическая толщина бруса 44 мм, плотность в сухом состоянии у=450 кг/м3; фактическая влажность древесины '^™=7%; теплоизоляционный слой: фактическая толщина утеплителя 165 мм; плотность в сухом состоянии 7=35,5 кг/м3; влажность утеплителя '^т=6,3%; наружный брус: фактическая толщина бруса 44 мм; фактическая влажность древесины

датчики температуры воздуха ДТС (диапазон измерения от -55 до +1250С); датчики температуры поверхности ДТП (диапазон измерения от -60 до +3000С); датчик термогигрометрический ДТГ (диапазон измерения Т = 0 —300С, и = 0-100%); датчики теплового потока ПТП (диапазон измерения 10-1000 Вт/м2).

Наблюдения выполнены по трем участкам стены (участок с окном, участок с дверью и участок глухой стены) и одному участку в центре помещения (рис. 2). Установка тепломеров произведена после предварительной тепловизионной съемки. На весь период наблюдений температура внутри помещения поддерживалась в пределах 20±20С с помощью настенного электрического обогревающего конвектора с регулятором температуры ЯТ-820.

Результаты натурных наблюдений на экспериментальном объекте

В период натурных испытаний климатические параметры составили (по данным ЯУГМС на метеостанции в аэропорту г. Якутска): температура воздуха Тср=-0,30С, Тш1п=-140С, Тшах=+120С. Атмосферное давление: Рср=74б,7 мм рт. ст., Р1шп=740,1 мм рт. ст., Ршах=753,5 мм рт. ст. Относительная влажность воздуха иср=50%, и^=16%. Направление ветра — преобладающее: ЗСЗ — 15,1%, СЗ — 12,2%. Скорость ветра: FFCр=2,3 м/с, FFшax=7 м/с.

Натурными испытаниями установлено, что приведенное сопротивление теплопередаче стены с оконным проемом (участок 1*) составило: ^=2,59 (м2-°С)/Вт; стена с дверным проемом (участок 1) — ^=2,85 (м2-°С)/Вт; глухая стена (участок 2) — ^=3,09 м2-°С/Вт. Полученные значения не соответствуют нормируемому значению приведенного сопротивления теплопередаче стен согласно

^брар=8,5%.

Коэффициент теплопроводности утеплителя «Эко-вата Якутск», использованного на объекте, был определен на пробах утеплителя, отобранных на разных участках стен. Испытания предоставленных проб эковаты в лабораторных условиях проведены по ГОСТ 7076—99 «Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме». В сухом состоянии ^=0%) коэффициент теплопроводности составил Лейи=0,044 Вт/(м-К) для эковаты с плотностью 35 кг/м3; Ле£Ь=0,046 Вт/(м-К) — для утеплителя с плотностью 65 кг/м3. В состоянии естественной влажности ^=7,2—7,4%) Яейи=0,045 Вт/(м-К) для эковаты с плотностью 35 кг/м3 и Лейи=0,047 Вт/(м-К) — для плотности 65 кг/м3. Полученные значения Лей-и не соответствуют данным ТУ 5768-001-15276707—2016 «Целлюлозный

научно-технический и производственный журнал Г1- Г £г

48 июнь 2017 ■>■ ®

т ч В ! - с £ 'Е С Р С ■ -И С

# * 1 В г L "i

+ \ * ц.

* '",J . Л

% 1 \ ■ ■■

*вн

QC If С -H С -44 С

а

Рис. 3. Расчетное распределение температуры в выпуклом углу наружной стены жилого дома, изготовленной по технологии двойного бруса при толщине утеплителя 180 мм: а - № 1; б - № 4

утеплитель Эковата. Технические условия», согласно которому коэффициент теплопроводности материала в сухом состоянии должен составлять 0,041 Вт/(м-К). Несоответствие показателей качества теплоизоляционного материала нормативным требованиям указывает на значительную зависимость качества материала в построечных условиях и от квалификации рабочего, выполняющего теплоизоляционные работы.

Выполненными натурными исследованиями наружных стен из двойного бруса на экспериментальном объекте установлен ряд несоответствий теплотехнических характеристик стен требованиям СП 50.13330.2012, что послужило основанием для выполнения работ по усовершенствованию ограждающих конструкций из двойного бруса для строительства малоэтажных домов в климатических условиях центральной Якутии.

Теоретические исследования по оптимизации теплотехнических характеристик наружных ограждающих конструкций из двойного бруса

Исследования по оптимизации теплотехнических характеристик ограждающих конструкций из двойного бруса выполнялись из условия обеспечения п. 5.1 СП 50.13330.2012, согласно которому теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям:

а) приведенные сопротивления теплопередаче элементов оболочки зданий с учетом теплопроводных не-однородностей должны быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования);

б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование);

в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование).

Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении всех вышеперечисленных условий.

Расчеты по определению теплотехнических характеристик ограждающих конструкций выполнены для проекта индивидуального жилого дома с гаражом, принятого в ООО «АЛМАС» в качестве типового. Расчеты

выполнялись по СП 50.13330.2012, СП 23-101-2004, СП 230.1325800.2015, ГОСТ Р 54851-2011 с учетом климатических данных, приведенных в ТСН 23-343-2002. При проверке теплотехнических характеристик ограждающих конструкций типового жилого дома на первоначальном этапе архитектурно-планировочные параметры здания и конструктивные решения элементов приняты по типовому проекту. Обеспечение наименьших удельных характеристик расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий решалось за счет оптимизации ограждающих конструкций. Результаты выполненных расчетов, приведенные в таблице, продемонстрировали несоответствие ^ проектных конструкций поэлементным базовым требованиям Я™^.

Расчеты распределения температуры по сечению угловых соединений стены из двойного бруса, выполненные по программе «SHADDAN 2D», показали, что линия нулевой температуры при толщине утеплителя 140 мм проходит по внутренней поверхности стены. Такое распределение температуры в зимний период года может стать причиной образования наледи на поверхности стен в угловых частях помещений. При толщине утеплителя 180 мм линия нулевой температуры размещается на внутреннем теплоизоляционном слое конструкции, что также является недостаточным для

Определяемое значение Ограждающие конструкции

Стена Цокольное перекрытие Чердачное перекрытие

R0ноPм, м2-°С/Вт 5,09 6,65 6,65

Rгo, м2-°С/Вт (при проектной толщине теплоизоляционного слоя, мм) 3,58 (150) 6,62 (300) 6,55 (300)

Требуемая толщина утеплителя по расчету, мм 229 301 305

Принимаемая толщина утеплителя при оптимизации ограждающей конструкции, мм 230 300 300

Расчетное значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции при принятом проектном решении, м2-°С/Вт 5,67 7,38 7,37

jj. ®

июнь 2017

49

защиты материалов стены от увлажнения, приводящим к снижению теплозащитных свойств конструкции. Такое распределение температуры будет способствовать накоплению влаги в утеплителе и снижению теплотехнических показателей ограждающей конструкции. Таким образом, расчетами показана необходимость изменения конструкции за счет увеличения толщины утеплителя, но при этом существенно изменяются прочностные характеристики конструкции стены, в частности пространственная жесткость конструкции. Для противодействия распирающим усилиям при на-гружении стены из двойного бруса необходимо в конструкцию стен включать ребра жесткости. Последние будут служить теплопроводными включениями, ухудшающими теплотехнические характеристики конструкции (рис. 3, а, б).

Выполнен расчет удельной теплозащитной характеристики оболочки двухэтажного жилого дома с гаражом с проектными типами конструкций. Место строительство типового жилого дома — город Якутск Республики Саха (Якутия) с климатическими параметрами района строительства, принятыми по СП 131.13330: средняя температура отопительного периода от 1от=-20,9°С; продолжительность отопительного периода zот=252 сут. Параметры микроклимата помещений: температура внутреннего воздуха в жилом доме ^=21^ (для жилых помещений по ГОСТ 30494—2011); температура внутреннего воздуха в гараже 1в=16°С (для производственных помещений по ГОСТ 30494—2011); ГСОП=10559°С-сут для жилого дома, для гаража — 9299°С-сут. В гараже температура внутреннего воздуха отличается от помещений жилого дома, и в среднем за отопительный период она составляет ггар=16оС. Согласно п. 5.2 СП 50.13330.2012 (формула 5.3) коэффициент, учитывающий отличие внутренней температуры гаража от температуры жилых помещений, составляет: п(=0,881.

Удельная теплозащитная характеристика здания коб, Вт/(м3-°С), рассчитывается по приложению Ж СП 50.13330.2012 и составила для рассматриваемого объекта 0,254 Вт/(м3-°С), что ниже ^=0,296 Вт/(м3-°С).

В типовом проекте жилого дома предусмотрены стены из двойного бруса с теплоизоляционным слоем «Эковата», общая толщина стены составляет 268 мм. Конструкция стен относится к тонкостенным, поэтому был выполнен расчет на теплоустойчивость стен в летний период, воздухопроницаемость, паропроница-емость. Коэффициент теплоусвоения наружной стены согласно расчету удовлетворяет требуемому нормативному значению показателя.

К параметрам комфортности жилых домов относится воздухопроницаемость ограждающих конструкций. Этот параметр очень важен для тонкостенных ограждающих конструкций, так как может стать причиной неприемлемости типа ограждающей конструкции для строительства в районах с суровым климатом. Расчетами определено, что сопротивление воздухопроницанию наружных стен из двойного бруса с утеплителем «Эковата» не обеспечивается (^=5,72 (м2-ч-Па)/кг<Кир=27,27(м2-ч-Па)/кг) и необходимо изменение конструкции наружной стены для выполнения требований п. 7.1 СП 50.13330.2012.

Вопросам влагонакопления в наружных стенах, изготовленных из материалов с разной воздухопроницаемостью и паропроницаемостью, уделяется в последние годы достаточно большое внимание [7—10]. Защита от переувлажнения материалов ограждающих конструкций имеет большое значение для сохранения теплозащитных характеристик в районах с суровым климатом. Так, увлажнение материалов ведет к значительному снижению теплозащитных характеристик ограждений, а защита утеплителя от увлажнения должна обеспечиваться путем проектирования ограждающих конструкций с

сопротивлением паропроницанию (Яп, м2-ч-Па/мг) внутренних слоев не менее требуемого нормативного значения. Сопротивление паропроницанию ограждающей конструкции (в пределах от внутренней поверхности до плоскости максимального увлажнения, определяемой в соответствии с п. 8.5 СП 50.13330.2012) должно быть не менее наибольшего из следующих требуемых сопротивлений паропроницанию:

а) требуемого сопротивления паропроницанию Ь^ПГр, м2-ч-Па/мг (из условия недопустимости накопления влаги в ограждающей конструкции за годовой период эксплуатации);

б) требуемого сопротивления паропроницанию ЯПр, м2-ч-Па/мг (из условия ограничения влаги в ограждающей конструкции за период с отрицательной среднемесячной температурой наружного воздуха).

Расчетами установлено, что для принятой проектом конструкции наружной стены ^4=1,66 м2-ч-Па/мг, и ЯПр=7,327 м2-ч-Па/мг, что не соответствует расчетному значению, равному 0,863 м2-ч-Па/мг. Расчетами определено, что требуется изменение конструкции наружной стены, принятой в типовом проекте.

Для обеспечения нормативных требований показателей воздухопроницаемости и защиты наружных стен от влагонакопления рекомендовано в состав включать пенополистирольные вкладыши и пароветрозащитную изоляцию. Проверочные расчеты наружных стен оптимизированного состава показали соответствие всех показателей качества стен нормативным требованиям.

Заключение

Натурные и теоретические исследования теплотехнических характеристик наружных стен жилых малоэтажных домов, возводимых по технологии двойного бруса, показали, что для обеспечения комфортных условий проживания тонкостенные конструкции должны отвечать комплексу нормативных требований по теплозащите, воздухопроницаемости и паропроницаемости. При использовании новых технологий и новых типов ограждающих конструкций для строительства в районах с суровым климатом должно уделяться особое внимание расчету, разработке конструкций наружных стен с обязательной апробацией их на экспериментальных объектах. Опыт освоения технологий возведения домов с новыми тонкостенными конструкциями в климатических условиях Якутии показывает, что в большинстве случаев недостаточная адаптация таких конструкций к местным климатическим условиям становится причиной значительных затрат по дополнительному утеплению домов.

Список литературы

1. Корнилов Т.А., Герасимов Г.Н. О некоторых ошибках проектирования и строительства малоэтажных домов из легких стальных тонкостенных конструкций в условиях Крайнего Севера // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 3. С. 41—45.

2. Корнилов Т.А., Кычкин И.Р. Наружные ограждающие конструкции с применением автоклавного пенобетона для каркасно-монолитных зданий Якутии // Строительные материалы. 2016. № 6. С. 15—19.

3. Лобов О.И., Ананьев А.И, Рымарев А.Г. Основные причины несоответствия фактического уровня тепловой защиты наружных стен современных зданий нормативным требованиям // Промышленное и гражданское строительство. 2016. № 11. С. 68—70.

50

июнь 2017

4. Лобов О.И., Ананьев А.И К вопросу нормирования уровня теплозащиты наружных стен зданий // Градостроительство. 2013. № 5 (27). С. 66—68.

5. Гайсин А.М., Самоходова С.Ю., Пайметькина А.Ю., Недосеко И.В. Сравнительная оценка удельных те-плопотерь через элементы наружных стен жилых зданий, определяемых по различным методикам // Жилищное строительство. 2016. № 5. С. 36—39.

6. Крышов С.И., Курилик И.С. Проблема экспертной оценки тепловой защиты зданий // Жилищное строительство. 2016. № 7. С. 3—5.

7. Ройфе В.С. Расчет распределения влаги по толщине ограждающей конструкции в натурных условиях // Строительные материалы. 2016. № 6. С. 36—39.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

8. Гагарин В.Г., Козлов В.В., Зубарев К.П.Анализ расположения зоны наибольшего увлажнения в ограждающих конструкциях с различной толщиной теплоизоляционного слоя // Жилищное строительство. 2016. №. 6. С. 8-12.

9. Куприянов В.Н., Петров А.С. Влажностное состояние ограждающих конструкций с учетом переменного значения паропроницаемости материалов // Строительные материалы. 2016. № 6. С. 40-43.

10. Умнякова Н.П., Кузьмин В.А. Применение отражательной теплоизоляции в многослойных панелях с эффектом многократного отражения теплового потока // Жилищное строительство. 2016. № 6. С. 21-24.

References

1. Komilov T.A., Gerasimov G.N. On some mistakes in the design and construction of low-rise buildings from light steel thin-walled structures in the conditions of the Far North. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2015. No. 3, pp. 41-45. (In Russian).

2. Kornilov T.A., Kychkin I.R. External enclosing structures with the use of autoclaved concrete for frame-monolithic

buildings of Yakutsk. Stroitel'nyeMaterialy [Construction Materials]. 2016. No. 6, pp. 15-19. (In Russian).

3. Lobov O.I., Anan'ev A.I, Rymarev A.G. The main reasons for the discrepancy between the actual level of thermal protection of the exterior walls of modern buildings are regulatory requirements. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel'stvo. 2016. No. 11, pp. 68-70. (In Russian).

4. Lobov O.I., Anan'ev A.I To the issue of normalizing the level of thermal protection of the external walls of buildings. Gradostroitel'stvo. 2013. No. 5 (27), pp. 66-68. (In Russian).

5. Gaisins A.M., Samokhodova S.Yu., Paimet'kina A.Yu., Nedoseko I.V. Comparative assessment of specific heat losses through elements of external walls of residential buildings determined by different methods. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2016. No. 5, pp. 3639. (In Russian).

6. Kryshov S.I., Kurilyuk I.S. Problems of expert assessment of heat protection of buildings. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2016. No. 7, pp. 3-5. (In Russian).

7. Royfe V.S. Calculation of moisture distribution through the thickness of an enclosing structure under natural conditions. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2016. No. 6, pp. 36-39. (In Russian).

8. Gagarin V.G., Kozlov V.V., Zubarev K.P. Analysis of the zone location of maximum moistening in the wall system with different thickness of insulation layer. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2016. No. 6, pp. 8-12. (In Russian).

9. Kupriyanov V.N., Petrov A.S. Moisture condition of enclosing structures with due regard for variable value ofvapor permeability ofmaterials. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2016. No. 6, pp. 40-43. (In Russian).

10. Umnyakova N.P., Kuzmin V.A. The use of reflective heat insulation in multilayer panels with effect of multiple reflection ofa heat flow. Zhilishchnoe Stroitel'stvo [Housing Construction]. 2016. No. 6, pp. 21-24. (In Russian).

ВВВШВВВВВ шОШШШСВ

16 июня 2017 г. стартовал III Всероссийский инженерный конкурс в области нанотехнологий для студентов и аспирантов «ВИК.Нано 2017». Его участники представят проекты в наиболее перспективных технологических отраслях — альтернативной энергетике, аддитивных технологиях, композитных материалах и тонкопленочных покрытиях, биотехнологиях, а также предложат решения реальных задач, стоящих перед компаниями наноиндустрии.

Организатором конкурса является Фонд инфраструктурных и образовательных программ. Фонд инфраструктурных и образовательных программ создан на основании Федерального закона «О реорганизации Российской корпорации нанотехнологий» от 27.07.2010 № 211-ФЗ. Целью деятельности Фонда является развитие инфраструктуры в сфере нанотехнологий, включая реализацию уже начатых РОСНАНО образовательных и инфраструктурных программ.

Деятельность Фонда направлена на поддержку и развитие всех российских предприятий наноиндустрии, в том числе и не являющихся проектными компаниями РОСНАНО.

Участниками конкурса могут стать студенты и аспиранты, обучающиеся по инженерным и естественно-научным специальностям.

Заявки подаются при участии научных руководителей. Прием заявок осуществляется до 1 октября 2017 г.

К предварительному отбору и экспертизе привлекаются представители компаний наноиндустрии.

Для победителей конкурса будет организован трехдневный технологический тур в один из крупнейших в Европе центр исследований и инноваций IMEC с посещением лабораторий и чистых комнат. Будут также организованы встречи с экспертами и сотрудниками стартапов европейского инновационного кластера города Лёвен (Бельгия), а также проведена экскурсия по кампусу старейшего университета Бельгии ^ Leuven.

Впервые Фонд провел конкурс ВИК.Нано в 2015 году. Его цель — вовлечение студентов и молодых специалистов в наноиндустрию, создание дополнительных механизмов взаимодействия между технологическими компаниями и вузами.

Оргкомитет ВИК.Нано [email protected] +7 495 988-53-88, доб. 1761 http://www.viknano.ru/

j î . ®

июнь 2017

51

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.