CC BY
113
ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ ПОМЕЩЕНИЯ В ЗДАНИИ С НЕВЕНТИЛИРУЕМОЙ КРЫШЕЙ В ТЕПЛЫЙ ПЕРИОД ГОДА
Жуков Артем Николаевич
ассистент ВолгГАСУ, г. Волгоград E-mail: ya. elektronka2011 @yandex. ru
TEMPERATURE MODE OF THE ROOM IN THE BUILDING WITH UNVENTED ROOF DURING THE WARM PERIOD OF YEAR
Zhukov Artem Nikolaevich
assistant VolgGASU, Volgograd
АННОТАЦИЯ
В статье освещается исследование температурного режима в помещении верхнего этажа общественного здания с невентилируемой совмещенной крышей в теплый период года. Проведена оценка соответствия температурного режима помещения требуемым параметрам обеспечения комфортного микроклимата.
ABSTRACT
In article research of a temperature mode in the top floor of the public building with unvented combined roof during the warm period of year is shined. The assessment of compliance of a temperature mode of the room to demanded parameters of providing a comfortable microclimate is carried out.
Ключевые слова: температурный режим; невентилируемые крыши; перегрев; теплый период года.
Keywords: temperature mode; unvented roof; overheat; the warm period of
year.
Исследование температурного режима помещения верхнего этажа в здании с невентилируемой совмещенной крышей основано на результатах натурных теплотехнических испытаний в теплый период года.
Здание имеет невентилируемую совмещенную крышу по типовой серии 2Р-02-1. Согласно типовому проекту материалы конструкции обладают
следующими теплофизическими характеристиками начиная с внутреннего слоя (рис. 1): 1 слой — штукатурка цементно-песчаная с окраской побелкой, толщина д1 = 0,02 м; коэффициент теплопроводности Х1 = 0,76 Вт/(м°С);
-5
плотность р1 = 1800 кг/м ; коэффициент паропроницаемости ¡л1 =
'у
0,09 мг/(мчПа); коэффициент теплоусвоения s1 = 9,6 Вт/(м °С); 2 слой — железобетонная многопустотная плита перекрытия, толщина д2 = 0,22 м;
'У
коэффициент теплопроводности Х2 = 1,92 Вт/(м°С); плотность р2 = 2500 кг/м ; коэффициент паропроницаемости р2 = 0,03 мг/(мчПа); коэффициент
'у
теплоусвоения = 17,98 Вт/(м °С); 3 слой — пергамин, д3 = 0,002 м; Х3 = 0,26 Вт/(м°С); р3 = 600 кг/м3; ц3 = 0,001 мг/(мчПа); s3 = 3,53 Вт/(м2°С); 4 слой
-5
— керамзит по уклону, д4 = 0,16—0,18 м; Х4 = 0,15 Вт/(м°С); р4 = 500 кг/м ; ц4 =
л
0,23 мг/(мчПа); s4 = 2,25 Вт/(м °С); 5 слой — цементно-песчаная стяжка, д5 = 0,05 м; Х5 = 0,76 Вт/(м°С); р5 = 1800 кг/м3; ц5 = 0,09 мг/(мчПа); s5 =
л
9,6 Вт/(м °С); 6 слой — битумно-эмульсионная мастика на твердых
-5
эмульгаторах, 86 = 0,003 м; Х6 = 0,17 Вт/(м°С); р6 = 1400 кг/м; ц6 =
0,008 мг/(мчПа); s6 = 6,8 Вт/(м2°С).
Рисунок 1. Схема конструкции невентилируемой крыши типовой серии 2Р-
02-1
Перед началом испытаний с наружной стороны светопроема устанавливали солнцезащитные устройства в виде шторы-жалюзи с
горизонтальными металлическими пластинами, расположенными под углом 45° к плоскости окна и имеющие коэффициент теплопропускания солнечной радиации 0,15. В помещении плотно закрывали окна и двери, создавая закрытый воздушный режим.
Эксперимент заключался в комплексном исследовании температурного режима в помещении, включающего измерение температуры внутреннего воздуха и температуры внутренней поверхности крыши.
Для измерений температур внутренней поверхности ограждающей конструкции устанавливали три датчика электронного измерителя ИТП МГ-4.03/Х(1) «Поток». Участок для установки датчиков выбирали на расстоянии не менее одной толщины ограждающей конструкции от оконного проема и примыкающих к ней конструкций стен. Для контроля температур дополнительно устанавливали рядом мобильные терморегистраторы РТВ-2. Напротив каждого датчика на расстоянии 100 мм от поверхности потолка подвешивали датчики для измерения температур припотолочной зоны.
Для измерения температуры внутреннего воздуха в помещении устанавливали 3 датчика прибора ИТП МГ-4.03/Х(1) «Поток». Один датчик подвешивали посередине помещения на расстоянии 1,5 м от плоскости пола, два остальных датчика на расстоянии 1 м от ограждающих конструкций помещения на расстоянии 1 ,5 м от пола. Также для контроля температуры и влажности внутри помещения устанавливали зонд электронного термогигрометра ТГЦ-МГ4 и термоанемометр Testo 405V1 посередине помещения, а также терморегистраторы РТВ-2 и психрометр Ассмана.
Для измерения температуры наружного воздуха датчик устанавливали на кронштейне на расстоянии 0,5 м от ограждающей конструкции и защищали его от попадания прямых солнечных лучей и дополнительного нагрева.
Все датчики приборов крепились с использованием термопасты кремнийорганической теплопроводной КПТ-8, которая обеспечивает надежный контакт и препятствует образованию воздуха и улучшению теплопроводности между исследуемыми поверхностями.
Для защиты от действия солнечной радиации датчики закрывали колпачками из алюминиевой фольги.
Провода и системный модуль электронного измерителя располагали в соседнем помещении, подключали его к электронному блоку и программировали.
Испытания в теплый период года проводились в наиболее жаркий период непрерывно в течение 10 суток.
Измерение значений температур поверхностей, внутреннего и наружного воздуха, влажности в помещении и скорости воздуха записывались и архивировались с 30-минутным интервалом. Часовые и суточные архивы вычислялись как среднеарифметические из числа измерений за расчетный период.
В качестве расчетных значений принимались результаты трех суточных циклов испытаний с наибольшей повторяемостью измеряемых параметров.
На формирование внутреннего температурного режима в помещении оказывают влияние температура наружного воздуха и температура внутренних поверхностей ограждающих конструкций, которая зависит от теплотехнических свойств материалов и теплоустойчивости ограждения.
Анализ результатов эксперимента показал, что наружная поверхность невентилируемой совмещенной крыши под действием высокой температуры наружного воздуха и солнечной радиации нагревалась до +60...+65°С, в результате чего температура внутренней поверхности ограждения составляла +33...+35°С.
Проведенный расчет по результатам исследования невентилируемой совмещенной крыши типовой серии 2Р-02-1 свидетельствует о недостаточной теплоустойчивости ограждения. Это связано с тем, что приведенная амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности по результатам натурных исследований составляет Aтвпр = 4,3°С и превышает требуемую Aтвmр = 2,2°С, определяемую по [2, стр. 18] в 1,9 раз.
Согласно таблице 2 [1, с. 5] оптимальная температура внутреннего воздуха
в теплый период года в помещениях общественных зданий с постоянным пребыванием людей составляет +23 . +25°С, допустимая +18 . +28°С.
Фоооовввоооооооооввоовввоооооовввввоо
Время, час
Рисунок 2. Распределение температур наружного воздуха и внутри помещения: 1 — температура наружного воздуха, °С; 2 — температура
внутри помещения, °С
На основании полученных результатов исследования (рис. 2) в помещении верхнего этажа под конструкцией невентилируемой совмещенной крыши по типовой серии 2Р-02-1 максимальная температура наблюдалась в 16 часов 30 минут и составила +37,2°С, среднесуточная температура внутреннего воздуха равна +33,8°С. Превышение температуры внутреннего воздуха по результатам исследования над допустимой составило +5,8°С.
В результате недостаточной теплоустойчивости и перегрева конструкции невентилируемой крыши температурный режим помещений не отвечает санитарно-гигиеническим и комфортным условиям для жизнедеятельности и здоровья человека. Для обеспечения требуемого температурного режима в помещении необходимы мероприятия по повышению тепловой устойчивости ограждения.
Список литературы:
1. ГОСТ 30494-96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. М.: Госстрой России, 1996. — 14 с.
2. СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. М.: ГОССТРОЙ РФ, 2004. — 45 с.
