ОБЗОР ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ Текст научной статьи по специальности «Прочие гуманитарные науки»

ВЛИЯНИЕ ВЛАГИ НА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИМЕНЯЕМЫХ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТЕПЛОВЫХ СЕТЕЙ Бамбетова К.В.

Бамбетова Карина Владимировна - студент, институт архитектуры,

строительства и дизайна Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова, г. Нальчик

Аннотация: в статье рассматривается влияние влаги на теплотехнические свойства изоляционных материалов, применяемых в строительстве тепловых сетей.

Ключевые слова: теплопроводность, теплопоглощение, влагопоглощение, энергоэффективность, теплоизоляционные материалы.

Теплоизоляционные материалы и конструкции предназначены для уменьшения теплопотерь трубопроводов через ограждающую конструкцию, поддержание заданных параметров теплоносителя, а также недопущение высокой температуры на поверхности теплопроводов и оборудования при эксплуатации [1]. В действующем СП 61.13330.2012 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов» при оценке теплотехнических характеристик многослойных конструкций трубопроводов влажность учитывается только для двух условий эксплуатации. Влажностное состояние ограждающих конструкций находится в очень широких пределах, по исследованиям [2] конструкции переувлажнены, а в работе [3] показано, что относительная влажность воздуха в материалах при эксплуатации трубопроводов в канальном исполнении изменяется, как правило, в диапазоне 20-85 %. В этом диапазоне относительной влажности воздуха и будет формироваться сорбционное увлажнение материальных слоев ограждающих конструкций и влиять на коэффициент теплопроводности. Увеличение теплопроводности при увлажнении материалов объясняется рядом факторов. Прежде всего, согласно законам капиллярности, влага проникает в самые мелкие, т.е. в наиболее ценные с точки зрения изоляционных свойств, поры материала, вытесняя из них воздух и образуя как бы тепловые мостики. Как показали экспериментальные данные, она дает вполне удовлетворительные результаты при расчете теплопроводности легких высокоэффективных теплоизоляционных материалов, нашедших широкое применение в конструкциях промышленной изоляции (волокнистая изоляция, пенопласты, пенокаучуки и др. В ходе проведения расчетов на потери тепловой энергии через слой изоляции была получена зависимость теплоизоляционных характеристик от процентного

содержания влаги в открытых порах материалов для распределительных и магистральных теплотрасс. При увеличении доли влаги с соответствующим уменьшением доли воздушного пространства в порах и ростом температуры окружающей среды происходит незамедлительное повышение теплопроводности, называемое эффективной

теплопроводностью (рис.1).

Рис. 1. Зависимость коэффициент теплопроводности теплоизоляционного материала от процентного содержания влаги в его

порах для трубопровода с Ду 80 мм.

Для распределительных тепловых сетей происходит резкое увеличение теплопроводности МВ с соответствующими потерями теплоты: с 0,062 до 0,447 Вт/(м-0С), т.е. на 86 %. АПБ с 0,055 до 0,161 Вт/(м-0С), т.е. на 66%. ППУ с 0,033 до 0,087 Вт/(м^С) на 62%. Наименьший рост наблюдается у ППМ: 16% над первоначальной теплопроводностью. ППУ обладает хорошими теплоизоляционными свойствами: теплопроводность меньше на 20% по сравнению с ППМ в сухом состоянии и температура в каналах, влияющая на рост потерь, меньше. Поэтому, как видно, на рисунке 1 при изначальном увлажнении на 10% теплопроводность материала меньше, как и количество потерь тепловой энергии. Теплозащитные свойства теплоизоляционных конструкций промышленных сооружений и трубопроводов, а также ограждений зданий, как показывает практика, снижаются в процессе эксплуатации.

Температурно-влажностные деформации существенно изменяют пористую структуру теплоизоляционного слоя из пенопласта в процессе эксплуатации, до 80 % повышается содержание в нем открытых пор, что приводит к резкому увеличению лучистой составляющей в переносе теплоты, а также к повышению влагопроводности, что влечет за собой

увеличение кондуктивной и общей теплопроводности теплоизоляционного слоя.

Список литературы

1. СНиП 41-03-2003 «Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов.

2. Гагарин В. Г., Пастушков П. П., Реутова Н. А. К вопросу о назначении расчетной влажности строительных материалов по изотерме сорбции // Строительство и реконструкция. 2015. № 4 (60). С. 152-155.

3. Иванцов А. И., Куприянов В.Н. Режим эксплуатации многослойных стеновых ограждающих конструкций, как основа прогнозирования их срока службы.