Моделирование термического режима вертикальных ограждающих конструкций зданий

Бесплатный доступ

В энергетическом аудите термического режима конструктивной оболочки зданий решающую роль играет исследование температурных изменений на поверхности и внутри конструкции. Результаты исследования показали, что применяемый современный программный комплекс позволяет с достаточно высокой точностью моделировать поведение ограждающих конструкций при изменении климатических параметров окружающей среды. В работе рассмотрены вопросы влияния изменений наружной температуры воздуха от +10 °С до -50 °С на неоднородные уязвимые части зданий. С помощью моделирования изменений температур в разных точках на поверхности ограждения снаружи, на поверхности внутри и в толще вертикальных и горизонтальных конструкций была установлена математическая зависимость между температурой наружного воздуха и температурой поверхности ограждения в уязвимых частях (опирание балконной плиты, опирание плиты перекрытия, в углах оконного проема). Установлено, что при снижении наружной температуры до -50 °С значения температур на поверхности ограждающей конструкции и внутри изменяются по линейным математическим зависимостям с высоким коэффициентом детерминации. При положительных температурах наружного воздуха изменение температур вертикальной ограждающей конструкции с оконным проемом происходит по степенной зависимости. Для горизонтальных ограждающих элементов зависимость изменения температуры представляется возможным обобщить y = kx + b . Результаты исследования предопределяют предпосылки для разработки ряда конструктивных решений уязвимых частей зданий, направленные на повышение теплозащитных качеств ограждающих конструкций.

Еще

Теплозащита, температура ограждающих конструкций, уязвимые части зданий, математическое моделирование, мостик холода, энергоаудит, факторы климата

Короткий адрес: https://sciup.org/147244620

IDR: 147244620   |   DOI: 10.14529/build240301

Список литературы Моделирование термического режима вертикальных ограждающих конструкций зданий

  • Шилова Е.А., Шилов С.О., Хакимова В.А. Экспериментальное определение уязвимых мест для образования «мостиков холода» // StudArctic Forum. 2017. Т. 1. № 5. С. 93–98. DOI: 10.15393/j102.art.2017.923
  • Бедов А.И., Гайсин А.М., Габитов А.И., Галеев Р.Г., Салов А.С., Шибиркина М.С. Определение теплопотерь узла сопряжения оконной рамы со стеной при замене устаревшей конструкции оконных блоков на современные // Вестник МГСУ. 2015. № 11. С. 46–57.
  • Ульянов А.А., Голотина И.А. Оптимизация температурных характеристик стен зданий в местах образования «мостиков холода» // Инновации в строительстве – 2018. Материалы Международной научно-практической конференции. 2018. С. 248–251.
  • Плотников В.В., Голенок А.И. Влияние конструктивных решений стыков крупных панелей на энергоэффективность зданий // В сборнике: Инновации в строительстве – 2020. Сборник докладов Международной научно-практической конференции, посвященной 60-летию строительного института ФГБОУ ВО «БГИТУ». Брянск, 2020. С. 235–239.
  • Черкасов А.В., Деревцова К.В., Евсеев А.В. Конструктивные решения проблемы образования мостиков холода в жилых каркасных зданиях // Перспективы науки. 2019. № 11 (122). С. 49–51.
  • Определение теплопотерь наружных ограждений в местах примыкания оконных блоков к кирпичным стенам при реконструкции / А.И. Бедов, А.М. Гайсин, А.И. Габитов и др. // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 12. С. 28–32.
  • Черкасов А., Евсеев А., Веселова П. Современные решения проблемы теплопотерь через оконные проемы // Русский инженер. 2020. № 2 (67). С. 43–44.
  • Шатилов Н.Д. Проблема точечных мостиков холода навесных фасадных систем // Современные технологии в строительстве. Теория и практика. 2021. Т. 2. С. 161–164.
  • Будкин И.А. Технологическое решение по устранению «мостиков холода» в монолитных железобетонных конструкциях // Теория и практика современной науки. 2017. № 8 (26). С. 10–13.
  • Сотникова О.А., Целярицкая М.И., Пащенко Ю.О. Анализ «мостиков холода» с целью выявления недостатков монолитного домостроения в г. Воронеже // Известия Юго-Западного государственного университета. 2022. Т. 26. № 3. С. 21–34.
  • Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. М.: АВОК-ПРЕСС, 2006. 256 с.
  • Богословский В.Н. Строительная теплофизика. СПб.: АВОК Северо-Запад, 2006. 400 с.
  • Ильинский В.М. Строительная теплофизика (ограждающие конструкции и микроклимат зданий). М.: Высшая школа, 1974. 320 с.
  • Гагарин В.Г., Неклюдов А.Ю. Учет теплотехнических неоднородностей ограждений при определении тепловой нагрузки на систему отопления зданий // Жилищное строительство. № 4, 2014. С. 3–7.
  • Гиясов А.И., Мирзоев С.М., Абдулрахман К. Моделирование тепловетровых процессов пристенного слоя ограждающих конструкций зданий при инсоляции // Вестник МГСУ. 2022, Т. 17, № 3. С. 285–297.
  • Dincer I., Rosen M. A. Thermal energy storage. Systems and applications. John Wiley & Sons: Chich-ester (England). 2002. 599 p.
  • Michael J. A. Experimental Investigations of the Combination of a Heat Pipe with Metal Foam or Foils for Enhancing Heat Transfer during the Melting and Solidification of a Phase Change Material (PCM) for Latent Heat Thermal Energy Storage Applications. [Master of Science Thesis 570]. Connecticut: University of Connecti-cut Graduate School. 2014. pp. 1–196. http://digitalcommons.uconn.edu/gs_theses/570.
  • Teplofizicheskie svoystva fazoperekhodnykh teploakkumuliruyushchikh materialov v stroitel`stve / I.O. Aymbetova, U.S. Suleymenov, M.A. Kambarov et al. // Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2018. № 12. рp. 9–13. DOI: 10.17513/use.36966.
  • Suresh C., Saha S.K., Hotta T. Kumar Phase change material incorporation techniques in building enve-lopes for enhancing the building thermal Comfort-A review // Energy and Buildings. 2022. Vol. P. 268.
  • Al-Yasiri Q., Szabó M. Selection of phase change material suitable for building heating applications based on qualitative decision matrix // Energy Conversion and Management: X. 2021. Vol. 12. Р. 38–46.
  • Feng, Guohui & Wang, Tianyu & He, Na & Wang, Gang. (2022). A Review of Phase Change Materials. E3S Web of Conferences. Р. 356.
  • Гиясов А.И., Карасев Е.В. Термический анализ вертикальных ограждающих конструкций с учетом тепловых воздействий // Вестник МГСУ. 2023. № 7. Т. 18. С. 1039–1054.
Еще
Статья научная