ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

У комунальній сфері, де основні витрати - витрати на опалення будівель, актуальним питанням є їх теплоізоляція. Одним з рішень даного питання є установка на будівлю навісного вентильованого фасаду. Навісні фасади застосовуються в нашій країні приблизно півтора десятиліття. Ця технологія застосовна як для новобудов, так і для старих будівель. У першому випадку ця технологія дозволяє заощадити на товщині зовнішніх стін при будівництві, і експлуатаційних витратах. У другому випадку - продовжити термін служби будинку, оновити його зовнішній вигляд, зменшити експлуатаційні витрати. Завдяки простоті й ефективності навісний вентильований фасад є вигідним економічним рішенням.

1. Актуальність теми

Проблема енергозбереження належить до пріоритетних напрямів розвитку науки, технологій і техніки. Особливе місце у вирішенні даної проблеми відводиться зовнішнім стінам будинків, теплотехнічні характеристики яких не забезпечують необхідний рівень теплозахисту.

Забезпечити сучасні вимоги по приведеному опору теплопередачі зовнішніх стін будівель, використовуючи одношарові і однорідні конструкції, при дотриманні прийнятних товщин не представляється можливим. Тому стає очевидним необхідність у розробці нових технічних рішень неоднорідних зовнішніх стін будівель з штучних елементів.

2. Мета і задачі дослідження та заплановані результати

Метою роботи є розвиток теоретичних основ і прогнозування теплозахисних властивостей неоднорідних зовнішніх стін.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:

  1. Розробити методологію створення оптимальної захисної конструкції, що задовольняє прочностним, теплотехнічних, технологічним, екологічним, економічним і архітектурно-естетичним вимогам
  2. Розробити перспективні технічні рішення неоднорідних зовнішніх стін будівель.
  3. Розробити фізико-математичні моделі нестаціонарного теп-лопереноса в неоднорідних зовнішніх стінах будинків.

3. Основні положення

За останні роки проведено безліч розрахункових робіт у галузі чисельного моделювання процесів газодинаміки та тепломасообміну у вентильованих фасадах. Однак, незважаючи на все зростаючю в останні роки кількость розрахункових робіт, присвячених вентильованим фасадам, задача розробки опробованих інженерних методик розрахунків таких фасадних систем на сьогоднішній день залишається актуальною. Тому, велике значення набувають експериментальні дослідження вентильованих фасадів.

Розрахунок температури передбачає знання швидкості руху повітря і коефіцієнтів теплообміну в повітряному зазорі. Нелінійний взаємозв'язок параметрів, не дозволяє отримати прості розрахункові формули для їх визначення. Тому розрахунок температури, швидкості руху повітря й інших параметрів тепломасообміну в повітряному зазорі проводиться чисельно.

Розрахунок тепломасообміну у вентильованому повітряному зазорі є складним завданням. Між поверхнями облицювання й теплоізоляції здійснюється променистий теплообмін з коефіцієнтом променистого теплообміну, залежним від температури. Конвективний теплообмін здійснюється між повітрям в зазорі і елементами конструкції. Коефіцієнти конвективного теплообміну залежать від швидкості руху повітря, температури повітря і елементів конструкції. Швидкість руху повітря в зазорі, у свою чергу, залежить від його середньої температури. А розрахунок температури передбачає знання швидкості руху повітря і коефіцієнтів теплообміну в повітряному зазорі. Нелінійний взаємозв'язок параметрів, що включає емпіричні рівняння, не дозволяє отримати розрахункові формули для їх визначення. Тому розрахунок температури повітря та інших параметрів в повітряному зазорі слід проводити чисельно, ітераційним методом. У результаті такого розрахунку визначаються температура, швидкість руху повітря і інші параметри тепломасообміну в зазорі.

Представляє інтерес аналіз впливу різних факторів на максимальну швидкість руху повітря в зазорі. Якщо відома швидкість, то температуру повітря можна розрахувати. Розрахунки проводилися при наступних значеннях параметрів фасаду і значеннях температури: - термічний опір стіни (від внутрішнього повітря до поверхні теплоізоляційного шару в зазорі, без урахування опору тепловіддачі в зазорі) - 3,4 м2·°С/Вт; - термічний опір облицювання (від зовнішнього повітря до поверхні облицювання в зазорі, теж без урахування опору тепловіддачі в зазорі) - 0,06 м2·°С/Вт; - товщина повітряного зазору - 0,06 м; - висота фасаду з зазором - 10 м; - температура внутрішнього повітря - 20 ° С; - температура зовнішнього повітря - 20 ° С.

Малюнок 1

Малюнок 1 – Залежність максимальної швидкості руху повітря в зазорі від температури зовнішнього повітря при різних значеннях термічних опорів стіни з утеплювачем

Подход к унификации синтеза автоматов Мура

Малюнок 2 – Залежність швидкості повітря в повітряному зазорі від температури зовнішнього повітря при різних значеннях ширини зазору d

Подход к унификации синтеза автоматов Мура

Малюнок 3 – Залежність термічного опору повітряного зазору, R, від температури зовнішнього повітря при різних значеннях термічного опору стіни, R

Подход к унификации синтеза автоматов Мура

Малюнок 4 – Залежність ефективного термічного опору повітряного зазору, R, від ширини зазору, d, при різних значеннях висоти фасаду, L

У всіх випадках швидкість повітря зростає із зниженням температури зовнішнього повітря. Збільшення висоти фасаду в два рази призводить до незначного підвищення швидкості повітря. Зниження термічного опору стіни призводить до підвищення швидкості повітря, це пояснюється збільшенням потоку теплоти, а значить і температурного перепаду в зазорі. Ширина зазору істотно впливає на швидкість повітря, при зменшенні значень d швидкість повітря знижується, що пояснюється підвищенням опору.

Для розрахунку тепловтрат через огорожу більше значення має відносний вплив ефективного термічного опору повітряного зазору, тому що воно визначає наскільки зменшаться тепловтрати. Незважаючи на те що найбільше абсолютне значення ефективного опору досягається при максимальному термічному соротівленіі стіни, найбільший вплив ефективне термічне опір повітряного зазору на тепловтрати надає при мінімальному значенні термічному соротівленіі стіни. Так, при опорі стіни R = 1 м2·°С/Вт і tн = 0 ° С завдяки повітряному зазору тепловтрати знижуються на 14%.

Висновки

Для правильного функціонування конструкції зовнішньої стіни з вентильованим повітряним прошарком при експлуатації, особливу увагу необхідно звернути на визначення товщини вентильованого повітряного прошарку і повітропроникності основної конструкції зовнішньої стіни (цегляна кладка і теплоізоляція). Ці важливі параметри необхідно визначити, враховуючи забезпечення дуже швидкого вирівнювання тиску зовнішнього повітря (з зовнішнього боку фасаду) і тиску в вентильованого повітряного прошарку при змінному вітровому впливі. Швидке вирівнювання тиску зовнішнього повітря і тиску в вентильованого повітряного прошарку необхідно щоб уникнути попадання дощевих крапель в вентильований повітряний прошарок і зайвого вітрового навантаження при змінному вітровому впливі. При вимірах на існуючих вентильованих фасадах швидкість руху повітря в вентильованого повітряного прошарку становить v = 0,3 - 0,4 м[2, 3].

Магістерська робота присвячена актуальній задачі: підвищенню термічного опору зовнішніх стін будівель

При написанні даного реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: грудень 2013 року. Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після вказаної дати.

Перелік посилань

  1. Гагарин В.Г., Козлов В.В., Цыкановский Е.Ю. Расчет теплозащиты фасадов с вентилируемым воздушным зазором. // Журнал АВОК. 2004, №2, №3.
  2. Богословский В.Н. Тепловой режим здания М.: Стройиздат 1979 г.
  3. Богословский В.Н. Три аспекта концепции ЗЭИЭ Югосл.конгресс КГН 1998 г.
  4. Батинич Р. Вентилируемые фасады зданий: Проблемы строительной теплофизики систем обеспечения микроклимата и энергосбережения в зданиях. Сб. докл. IV научно-практич. конф. М.: НИИСФ, 1999.
  5. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий, Москва, Стройиздат 1973 (издание 4-е)
  6. Езерский В. А., д. т. н., Монастырев, к. т. н. Повышение водонепроницаемости стыков облицовочных панелей //Жилищное строительство. — 11/1998.
  7. Богословский В. Н. Тепловой режим здания. М., 1979.
  8. Гагарин В. Г., д. т. н., Козлов В. В. НИИСФ, Цыкановский Е. Ю. к. т. н. Теплозащита фасадов с вентилируемым воздушным зазором, 2004.
  9. Rousseau M. Z. Facts and Fiction of Rain-Screen Walls. Construction Canada.
  10. Береговой, A.M. Здания с энергосберегающими конструкциями Текст. / A.M. Береговой // Автореф. дис.: канд. техн. наук. Пенза, 2005.
  11. Гныря, А.И. Теплозащита жилых и общественных зданий Текст. / А.И. Гныря, Е.В. Петров // Сборник тезисов докладов 53-й научно-технической конференции. Новосибирск: Изд-во НГАСА, 1996.- С.61-63.
  12. Граник, Ю.Г. Конструкции наружных ограждений и инженерные системы в новых типах энергоэффективных жилых зданий Текст. / Ю.Г. Граник, A.A. Магай, B.C. Беляев // Энергосбережение. 2003. - № 3. с.
  13. Ильичев, В.А. Научно-технические достижения и интеллектуальные проблемы инноваций в строительстве Текст. / В.А. Ильичев //Промышленное и гражданское строительство. 2004. - №6. - С. 11-12
  14. Концепция внедрения энергоэффективных технологий в городское строительство Текст. // Энергосбережение. 2003. - №5.
  15. Круглый стол. Вентилируемым фасадам нужны нормативы Текст. // Строитель-Енисей. 2006. № 5 (189).
  16. Кузема, Г.П. Температурный режим наружных стен в местах сопряжения с плитами перекрытий Текст. Г.П. Кузема // Проблемы архитектуры и строительства: сб. матер. XXII регион, науч.-техн. конф. - Красноярск, 2004. С.149-150