Михеев Денис Александрович. Повышение тепловой эффективности наружных стеновых ограждений на основе анализа тепловизионных исследований

brief description

Михеев Денис Александрович. Повышение тепловой эффективности наружных стеновых ограждений на основе анализа тепловизионных исследований : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.01 / Михеев Денис Александрович; [Место защиты: Сиб. федер. ун-т].- Красноярск, 2010.- 224 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/1679

На правах рукописи
04201054972
МИХЕЕВ Денис Александрович
I
ПОВЫШЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ НАРУЖНЫХ СТЕНОВЫХ ОГРАЖДЕНИЙ НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ТЕПЛОВШИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
05.23.1 - Строительные конструкции, здания и сооружения
ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук
і : і
Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Р.А. Назиров
Красноярск - 2010
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДО¬ВАНИЙ 13
1.1. АНАЛИЗ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ОСНОВЕ ДИНАМИКИ ВВОДА ОБЪЕКТОВ ЖИЛЬЯ
В КРАСНОЯРСКОМ КРАЕ 13
1.2. РАЗВИТИЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ БАЗЫ И НАУЧ¬НЫХ НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ ПОВЫШЕ¬НИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ 16
1.2.1. ПОВЫШЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЕ ОГРАЖДАЮ¬ЩИХ КОНСТРУКЦИЙ 16
1.2.2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛО-ПЕРЕДАЧЕ И КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЙ ОДНОРОДНОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ 24
1.3. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ТЕПЛОВОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНРОЛЯ ДЛЯ КАЧЕСЕСТВЕННОЙ И КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ НАРУЖНЫХ ОГ-РАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИИ 29
1.3.1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА. ТЕПЛОВО¬ГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ В ТЕХНИКЕ И СТРОИТЕЛЬНОЙ ПРАКТИКЕ 29
1.3.2. СПЕЦИФИКА ПРОВЕДЕНИЯ КАЧЕСТ ВЕННОГО И КОЛИЧЕСТВЕН¬НОГО ОБСЛЕДОВАНИЯ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ.. 34
1.4. ВЫВОДЫ 40
Глава 2. МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ОБСЛЕДОВАНИЙ И АНА¬ЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ 42
2.1. ПРИБОРЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И ПРОГРАММНЫЕ ПРОДУКТЫ, НЕОБХОДИМЫЕ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ И ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ 42
2.1.1. ИНФРАКРАСНАЯ КАМЕРА ThcrmaCAM Р20 43
2.1.2. СОПУТСТВУЮЩЕЕ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДО¬ВАНИЕ 47
2.1.3. СПЕЦИАЛИЗИРОВАННАЯ ПРОГРАММА «TEMPER-3D» ДЛЯ РАС¬ЧЕТА ТРЕХМЕРНЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ И ПРИВЕДЕННОГО СО-ПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ.... 49
2.2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ТЕПЛОТЕХ-
з
НИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ИС-ПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММЫ «TEMPER-ЗD» 50
2.2.1. РАСЧЕТ ПРИВЕДЕННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ 54
2.3. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ НАТУРНЫХ ОБСЛЕДОВАНИЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ 61
2.3.1. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛОВИЗИОННОЙ СЪЕМКИ 61
2.3.2. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛОВИЗИОННОГО ОБ-СЛЕДОВАНИЯ 63
2.3.3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ. КАЧЕСТВЕННЫЙ И КО-ЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ 65
2.4. ВЫВОДЫ 74
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУР ПО ПОВЕРХНОСТЯМ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ И РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ ВАРИАЦИИ ДЛЯ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ 75
ЗЛ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМ-ПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ПО ОГРАЖДАЮЩИМ КОНСТРУКЦИЯМ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА ТЕРРИТОРИИ Г. КРАСНО-ЯРСКА И В ЕГО ОКРЕСТНОСТЯХ 75
3.1.1. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ПО ВНУТРЕННИМ ПОВЕРХНОСТЯМ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ 76
3.1.2. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ПО НАРУЖНЫМ ПО-ВЕРХНОСТЯМ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ 84
3.2. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРА¬ТУРНЫХ ПОЛЕЙ 99
3.2.1. СОЛНЕЧНАЯ РАДИАЦИЯ 100
3.2.2. АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ 101
3.2.3. ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА 102
3.2.4. СКОРОСТЬ ВЕТРА 103
3.2.5. ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА 104
3.3. РЕГИСТРАЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПО¬ЛЕЙ ПО НАРУЖНЫМ ПОВЕРХНОСТЯМ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ ТЕПЛОВИЗИОННЫМ СПОСОБОМ 106
3.4. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРА-ТУРНЫХ ПОЛЕЙ ПО НАРУЖНЫМ ПОВЕРХНОСТЯМ СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ. СОПОСТАВЛЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕ¬ЛЕЙ, ПОЛУЧЕННЫХ В ХОДЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И НАТУРНЫХ
РАСЧЕТОВ 111
3.4.1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ЗА-ВИСИМОСТЕЙ МЕЖДУ СКОРОСТЬЮ ДВИЖЕНИЯ ВОЗДУХА ВБЛИЗИ
ОГРАЖДЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРОЙ ТЕПЛОВИЗИОННОЙ СЪЕМКИ 119
3.4. ВЫВОДЫ 127
Глава 4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АЛГОРИТМА ПО ПОВЫШЕ-НИЮ ДОСТОВЕРНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ НАТУРНЫХ ОБСЛЕ-ДОВАНИЙ ПУТЕМ СОПОСТАВЛЕНИЯ С РЕЗУЛЬТАТАМИ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ 130
4.1. ДЕФЕКТЫ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ 130
4.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ И ОСОБЕННОСТЕЙ СО-ПОСТАВЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ И ТЕО-РЕТИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ 131
4.3. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ПО ПОВЫШЕНИЮ ДОСТОВЕР¬НОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕПЛОВИЗИОННЫХ ОБСЛЕДОВАНИЙ... 150
4.4. ВЫВОДЫ 153
Глава 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ УЗЛОВ НА-РУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ С УЛУЧШЕН¬НЫМИ ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ. ВНЕ¬ДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ В ПРАКТИКУ СТРОИТЕЛЬСТВА 154
5.1. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ В МОНОЛИТНОМ ДОМОСТРОЕНИИ С ЦЕЛЬЮ ОБЕСПЕЧЕНИЯ САНИТАРНО- ГИГИЕНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ 155
5.2. ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ УЗЛОВ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ В ПРАК¬ТИКУ СТРОИТЕЛЬСТВА 161
5.3. ВЫВОДЫ 163
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 165
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 167
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 177
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 199
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 212
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 217
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 221
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 225
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы обусловлена необходимостью научной прора¬ботки вопросов повышения энергоэффективности зданий жилого и общест¬венного назначения и совершенствования методов ее оценки.
С каждым годом энергосбережение становится все более актуальной темой. Ограниченность энергетических ресурсов, высокая стоимость энер¬гии, негативное влияние на окружающую среду, связанное с ее производст¬вом, — все эти факторы указывают, что разумней снижать потребление энер¬гии, нежели постоянно увеличивать ее производство. Во всем мире уже дав¬но ведется поиск путей уменьшения энергопотребления за счет его рацио¬нального использования. Не является исключением и Россия. Основные по¬ложения энергосберегающей политики, проводящейся на территории Рос¬сийской Федерации, сформулированы в «Энергетической стратегии России на период до 2020 года» [103]. Согласно данному документу, «Целью энерге¬тической политики является максимально эффективное использование при¬родных топливно-экономических ресурсов и потенциала энергетического сек¬тора для роста экономики и повышения качества жизни населения страны».
На сегодняшний день жилищно-коммунальный сектор является одной из энергоемких отраслей, потребляющей почти 1/3 топливно-энергетических ресурсов страны, существующий потенциал энергосбережения в данной сфе¬ре составляет около 25-27 % [103]. В этой связи особую роль приобретает разработка новых мероприятий, направленных на ужесточение требований к энергосбережению, совершенствованию правил учета и контроля энергопо-требления и предельных энергопотерь. /* 1586290134 */
Одним из приоритетных направлений энергосбережения в сфере жи¬лищно-коммунального хозяйства (ЖКХ) является повышение энергоэффек¬тивности жилого фонда. В настоящее время в России большинство зданий и сооружений имеют наружные ограждающие конструкции, не соответствую¬щие требованиям по сопротивлению теплопередаче, устанавливаемым со¬временными нормативами. К числу таких зданий относятся здания, постро¬енные как в послевоенное время и имеющие минимально допустимый изна¬чально заложенный проектом уровень теплозащиты, обеспечивающий в ос¬новном недопустимость выпадения конденсата на внутренней поверхности ограждения, так и здания, возводимые в настоящее время с применением пе¬редовых теплоизоляционных материалов и новых конструктивных решений, но имеющие порой значительные отклонения проектных значений от норма¬тивных, вызванных наличием как конструктивных, так и случайных, являю¬щихся технологическими дефектов. В результате чего практика показывает, что большинство решений остаются далеко не эффективными и зачастую ве¬дут не к повышению, а к снижению уровня тепловой защиты зданий.
В работе особое внимание уделено разработке и оценке конструктив¬ных решений, позволяющих повысить уровень энергоэффективности зданий жилого и общественного назначения с соблюдением требований санитарной гигиены. /* 1586290137 */
Диссертационная работа выполнялась по приоритетному направлению национального проекта «Доступное и комфортное жилье — гражданам Рос¬сии», а также при поддержке КГАУ «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности» в рамках реализации проекта «Исследование распределения температур по поверхностям ограждающих конструкций зданий, возводимых на территории г. Красноярска и в его окре¬стностях». /* 1586290137 */
Степень разработанности проблемы. Среди исследователей- теоретиков, чьи исследования являются фундаментальными в области ин¬фракрасного излучения, можно отметить таких ученых, как У. Гершель, М. Ландриани, М. Меллони, А. Сванберг, Сэмюель П. Лэнгли, Д. Дьюар, П.Н. Лебедев, М. Планк, А. Энштейн, Г. Кирхгоф, Б.Б. Голицин, В. Вин.
Благодаря разработкам Научно-исследовательского института строи¬тельной физики РААСН (г. Москва), Московского технологического инсти¬тута энергетических обследований, диагностики и неразрушающего контроля «ВЕМО», «Томского НИИ интроскопии», Северо-Западного государственно¬го технического университета (г. С.-Петербург), Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ, г. Омск) в лице таких научных сотрудников, как Г.С. Иванов, Ю.А. Матросов, И.Н. Бутовский, О.Н. Буда- дин, Т.Е. Троицкий-Марков, Е.В. Абрамова, В.П. Вавилов, А.И. Иванов, А.И.
Потапов, А.Д. Кривошеин и др., были сформулированы основные научно- теоретические положения и требования по проведению диагностики наруж¬ных ограждающих конструкций зданий на основе метода теплового нераз¬рушающего контроля (ТНК) и осуществлен переход к практическом}' ис¬пользованию в производственных условиях. Результаты исследований нашли свое отражение в нормативно-технической документации. /* 1586290141 */
Несмотря на значительные результаты, достигнутые в области ТНК, следует отметить, что существующие методики по оценке теплотехнического состояния ограждающих конструкций содержат неполную информацию в части моделирования распределения температурных полей по поверхностям ограждений. Отсутствует сравнительный анализ фактического распределения температурного поля по поверхности обследуемой конструкции с теоретиче¬ским, полученным на базе расчета конструктивного проектного решения, не¬обходимый для повышения достоверности результатов, получаемых при теп- ловизионных обследованиях, и выявления причин, повлекших к образованию дефектов тепловой защиты зданий. /* 1586290141 */
Цель диссертационной работы: разработка конструктивных узлов
сопряжений наружных ограждающих конструкций на основе усовершенство-ванной методики тепловизионной диагностики зданий. /* 1586290141 */
Объектами исследования являются наружные стеновые конструкции жилых и общественных зданий. /* 1586290141 */
Методика исследования - экспериментально-теоретическая часть: в работе реализован комплексный подход к проблеме, включающий матема-тическое моделирование; экспериментальные исследования в натурных ус¬ловиях на натурных моделях; численно-аналитические исследования и со¬поставительный анализ результатов. /* 1586290141 */
Основные задачи исследований: /* 1586290141 */
1. Изучить способы и методики тепловизионного обследования зданий.
2. Установить влияние факторов окружающей среды на распределение температур по поверхностям наружных ограждающих конструкций, научно обосновав признаки образования аномальных зон. /* 1586290141 */
3. Оценить существующие конструктивные решения наружных стено¬вых панелей по показателю теплотехнической однородности на основе ре¬зультатов натурных тепловизионных обследований. /* 1586290143 */
4. Разработать систему классификации (по признаку образования) ос-новных видов дефектов тепловой защиты ограждающих конструкций зданий, выявляемых при тепловизионных обследованиях. /* 1586290143 */
5. Разработать алгоритм по повышению достоверности результатов на-турных обследований путем сопоставления с результатами теоретических расчетов. /* 1586290143 */
6. Разработать технические решения по улучшению теплотехнических характеристик существующих конструктивных узлов сопряжения наружных ограждающих конструкций. /* 1586290143 */
Научная новизна: /* 1586290143 */
1. Получены реальные значения параметров распределений темпера¬турных полей по наружным поверхностям стеновых ограждающих конструк¬ций зданий, принятых к строительству на территории г. Красноярска и в его окрестностях. Коэффициент вариации, рассчитанный по фактически наблю¬даемым значениям температур для стеновых панелей, более чем в 4,5 раза выше, чем у ограждений, выполненных из мелкоштучных изделий.
2. Установлено, что фактическое распределение температур приближа¬ется к нормальному закону практически для всех несветопрозрачных ограж¬дений за исключением стеновых панелей. Представление реальных распре¬делений температур методом тепловизионного контроля в виде частотно¬температурных гистограмм позволяет выявить конструктивные особенности и дефекты наружных ограждений. /* 1586290143 */
3. Теоретическими расчетами установлено, что величины стандартных отклонений и коэффициентов вариации, являющиеся показателями разброса значений температур по поверхности ограждения, возрастают при пониже¬нии температуры наружного воздуха и снижении скорости ветра, что свиде¬тельствует о повышении точности качественного и количественного анализа, достоверности получаемых результатов при тепловизионной съемке.
4. На основе тепловизионных измерений и теоретических расчетов на-ружных стеновых панелей получены адекватные математические модели за-висимостей параметров распределения температуры от условий окружающей среды (температура, скорость ветра). /* 1586290147 */
5. Для получения объективных результатов при проведении тепловизи-онных обследований стеновых панелей при скоростях ветра от О до 1 м/с температурный перепад между наружной и внутренней средой дол¬жен составлять не менее 10 °С, а при скоростях ветра свыше 1 м/с быть бо¬лее 20 °С.
6. Установлено, что большую часть существующих конструктивных решений можно довести до соответствия санитарно-гигиеническим требова¬ниям путем применения малозатратных мероприятий, основанных на рацио¬нальном использовании конструктивных и теплоизоляционных материалов, перераспределяющих тепловые потоки в элементах наружных строительных конструкций. /* 1586290147 */
Практическая значимость работы; /* 1586290147 */
1. Усовершенствована существующая методика тепловизионной диаг-ностики наружных ог раждающих конструкций зданий путем включения в ал-горитм тепловизионного обследования сравнительного анализа результатов по распределению температурных полей, полученных в ходе натурных об-следований, с результатами теоретических расчетов. /* 1586290147 */
2. Разработана и предложена для использования система классифика¬ции основных видов дефектов тепловой защиты зданий, выявляемых при те-пловизионных обследованиях наружных ограждающих конструкций.
3. Разработаны и внедрены в практику строительства технические ре¬шения узлов наружных ограждающих конструкций панельного и монолитно¬го домостроения с улучшенными теплотехническими характеристиками, обеспечивающие санитарно-гигиенические требования и повышающие класс энергетической эффективности зданий. /* 1586290147 */
4. Разработаны и внедрены в практику проектирования и строительства на территории г. Красноярска методические рекомендации по расчету на-
! - ’ ’
ружных ограждающих-' конструкций с-' использованием программы «TEMPER-3D».
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. В со-ответствии с формулой специальности 05.23.01 «Строительные конструкции, здания и сооружения» в диссертации разработаны рациональные конструк-
* 1 J ^ ' I J
тивные решения; На основе усовершенствованной ^методики тепловизионной ;
' I ■ / 1 ' I 1 1 ' Ч<< ' ' Г ' '
диагностики наружных ограждающих конструкций зданий, направленные На' создание наиболее совершенных и надежных конструкций. /* 1586290149 */ Полученные в диссертации результаты исследования соответствуют следующим пунктам специальности 05.23.01 «Строительные конструкции,
здания и сорружения»:, /* .1586290149.*/ . .
' / < 4 ' ' ' /
' ' * ‘ 7 ' L 1 | ' ' ' Jm ' ' . ' і ‘ ' '
' пункт 2' - ч«Обоснование' разработка и оптимизация1 объёмно--
I ,1 . " ’ Т* |' , ' * т ’ ~ , I , ' %
- планировочных .и конструктивных решений зданий и сооружений, с учетом, протекающих в них процессов, природно-климатических условий, экономи¬ческой и конструкционной безопасности на основе математического модели¬рования с использованием автоматизированных средств исследований и про¬ектирования» в части оптимизации существующих конструктивных решений ; жилых зданий с учетом природно-,климатических, условий Сибири на основе ' математического моделирования;,'/*, 1586290149 */ ; ; *._/
пункт 6 «Поиск рациональных форм, размеров зданий, помещений и их ограждений исходя из условий их размещения в застройке, деятельности лю¬дей и движения людских потоков, технологических процессов, протекающих в здании, санитарно-гигиенических условий, экологической безопасности»
, ' , * А * 4 А ' . ' * * * . * . . * Л
в части поиска рациональных Строительных конструкций, отвечающих ранй-
, - т- -Т- . , , , , , , , - т-
тарно-гигиенйческим требованиям, на основе использования в них строи¬тельных материалов, перераспределяющих тепловые потоки;
пункт 7 «Развитие теоретических основ строительно-акустических ме¬тодов и средств, поиск рациональных решений освещения зданий и отдель¬ных помещений, рациональных объемно-планировочных и конструктивных
, * ч г / " ч / " ч ,"ч * , * , - ч -“* ' /
1 решений зданий и сооружений, направленных на повышение эффективности капиталовложений, энерго- и ресурсосбережение, создание комфортных ус-
і _ . _ ^ ^ ' 4 _ ' _ ' 4 _ , 4 . ' . / 4 -
ловий для людей и оптимальных для технологических процессов» в части
! разработки конструктивных решений зданий, позволяющих повысить энер-гоэффективность; /* 1586290152 */
пункт 8 «Методы и техника оценки и диагностики технического со¬стояния, усиление и восстановление конструкций и элементов эксплуатируе¬мых зданий и сооружений, прогрессивные формы обслуживания зданий, со- ; оружёний и систем их жизнеобеспечения»,в части развития эффективного
„ - * Г I ‘ • * • ' ' * ~ Ч , | •>"> •
, ' • т* / , " " т_
метода оценки и диагностики технического состояния наружных ограждаю¬щих конструкций путем сопоставления результатов теоретических расчетов, полученных на основе использования современных программных продуктов, с результатами теплового неразрушающего контроля, позволяющего повы¬сить достоверность в определении причин, повлекших к образованию дефек-
/ - % / - ч - , -' - , •' -*• — ' ■,
TOB. , ' •
і ' L - > '
- - Т - / - - ч / і | | 4
Реализация результатов работы.. Результаты исследований и науч-
' _т ч "' ; ч , _Г_ -
ных разработок используются в практике тепловизионных обследований на¬
ружных ограждающих конструкций в лаборатории строительной физики Си-бирского федерального университета. /* 1586290152 */
Теоретические положения диссертации используются при изучении
курсов «СДПР; АСУ» на 'кафедре архитектуры, гражданских и промышлен-’
• / ■ ! і - - ■ . • . • .
нЫх зданий Института градостроительства, управления и региональной ^ко~
• I ^ *
/ ч / , ( %/Чу ' ' *
номики (ИГУиРЭ) СФУ для студентов специальности 270114 «Проектирова¬ние зданий», а также на курсах по переподготовке и повышению квалифика¬ции по направлениям «Проектирование зданий и сооружений» и «Строитель¬ство зданий и сооружений». /* 1586290152 */
■ Апробация работы. Основные положения и результаты Диссертацион-
' % 1 J • 1 . % , ( t ; ' . , , - ч ' і ‘ у / • I -
' ной работы докладывались и обсуждались на региональных Конференциях, в том числе: на V Всероссийской научно-практической конференции (Крас¬ноярск, 2004 г.); на региональных научно-технических конференциях (Крас¬ноярск, 2005, 2006 гг.); научно-практической конференции «Доступное и ка¬чественное жилье — национальный проект и современная необходимость»
. (Красноярск, 2006 г.);. на совместном семинаре ученых Института СО РАН'
/ 'г , ' • г ^ - ',lj' 1
! и СФУ по вопросу энергосбережения строи+ельных и промышленных объек-
а >/*»'> j •«/ *
тов (Красноярск,'2009 г.). /* 1586290152 */'
В полном объеме диссертационная работа докладывалась на расширен¬ном научном семинаре кафедры архитектуры гражданских и промышленных зданий ИГУиРЭ СФУ (г. Красноярск, 2010 г.).
Публикации. Основные положения диссертации изложены в 12 печат¬ных работах, в том числе в 2 статьях в рецензируемых журналах из перечня ВАК.
Положения, выносимые на защиту: /* 1586290155 */
• теоретическое обоснование расчетных значений геометрических и те-плотехнических параметров строительных конструкций, учет которых необ¬ходим для получения достоверных результатов при расчетах приведенного сопротивления теплопередаче; /* 1586290155 */
• полученные эмпирические распределения температурных полей по наружным ограждающим конструкциям зданий, возведенных с применением различных технологий и конструктивных решений, а также их статистиче¬ские показатели; /* 1586290155 */
• теоретическое обоснование с экспериментальным подтверждением результатов исследования изменения картины распределения температурных полей на поверхностях стеновых панелей в зависимости от параметров окру¬жающей среды (скорость ветра и температура); /* 1586290155 */
• усовершенствованная методика тепловизионной диагностики наруж¬ных ограждающих конструкций зданий путем включения в алгоритм тепло- визионного обследования сравнительного анализа по распределению темпе¬ратурных полей; /* 1586290155 */
• предложения по повышению теплотехнических показателей сущест¬вующих конструктивных решений (узлов) зданий. /* 1586290155 */
Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, пять глав, основные выводы, библиографический список источников из 110 на¬именований и 6 приложений. Общий объем работы изложен на 226 стра¬ницах. Основной текст диссертации - 176 страниц, включая 71 рисунок и 33 таблицы. /* 1586290155 */

bibliography

5.2. ВЫВОДЫ
1. Разработано техническое решение по утеплению места сопряжения балконной двери с монолитным перекрытием, отвечающее санитарно-гигиеническим требованиям в результате применения керамического пусто¬телого и керамического полнотелого кирпичей, пространство между которы¬ми заполняется вермикулитобетоном р = 300 кг/м3. /* 1586290706 */
2. Разработано техническое решение по утеплению наружного угла пу¬тем рационального выбора материалов, перераспределяющих тепловые пото¬ки в теле ограждения, в результате которого обеспечиваются санитарно- гигиенические требования. /* 1586290706 */
3. Разработанные и внедренные авторами технические решения по внутреннему утеплению наружных стеновых панелей реконструируемых ООО 11ФК «Ярстрой» общественных объектов под жилые здания позволили повысить класс энергетической эффективности зданий с D (низкого) до В (высокого). /* 1586290706 */
165
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
1. Наружные ограждающие конструкции зданий, возводимых по тради-ционной технологии из кирпича, а также монолитных зданий, у которых в ка-честве облицовки телоизоляционного слоя используется тонкостенная защит¬но-декоративная штукатурка, обладают наилучшими показателями теплотех-нической однородности (коэффициенты вариации менее 0,25 %, стандартное отклонение находится в пределах от 0,3 до 0,5). Частотно-температурные гис-тограммы описываются законом нормального распределения.
Ограждающие конструкции зданий, возводимых из сборных однослой¬ных стеновых элементов на основе легких бетонов (крупноблочное домо¬строение и здания серии «КЖ») имеют зоны повышенных температур в межблочных (межпанельных) швах, что ведет к образованию незначитель¬ной правосторонней асимметрии. Коэффициенты вариации находятся в пре¬делах 0,25...0,35 %, а стандартное отклонение составляет 0,6...0,8.
Ограждающие конструкции зданий, имеющие конструктивные сквоз¬ные теплопроводные элементы-рассечки, например монолитные перекрытия, а также ограждения панельных зданий, возводимых из трехслойных стено¬вых панелей, обладают наибольшим разбросом температур, что свидетельст¬вует о значительных и протяженных участках теплопотерь. Гистограммы та¬ких ограждений имеют выраженную протяженную правостороннюю асим¬метрию, в ряде случаев образующую бимодальное распределение. Коэффи¬циенты вариации имеют максимальные значения, превышающие 0,45 % (0,71 %
1 ' S • ,
у панелей на дискретных связях и 0,83 % - на ребрах). Стандартное отклоне¬ние превышает значение 1,2. /* 1586290709 */
2. Установлено, что для получения объективных результатов при про-ведении тепловизионных обследований стеновых панелей на ребрах при ско-ростях ветра от 0 до 1 м/с температурный перепад между наружной и внут-ренней средой должен составлять не менее 10 °С, а при скоростях ветра свы¬ше 1 м/с - быть более 20 °С. Проведение натурных обследований при мень¬ших температурных перепадах является нецелесообразным из-за погрешно- ста, вносимой контрольно-измерительной аппаратурой, превышающей реги-стрируемые параметры, и может использоваться только для предварительной оценки конструктивного исполнения ограждения. /* 1586290712 */
3. Наибольшее влияние на коэффициент вариации и, следовательно, на точность результатов обследования оказывает температура наружного воздуха, причем эффективность обследований при скоростях ветра менее 1 м/с возрастает более чем в 1,5 раза в принятом температурном диапазоне.
4. Совместное использование результатов тепловизионных обследова¬ний с результатами теоретических расчетов ведет к повышению достоверно¬сти и объективности получаемых теплотехнических показателей ограждаю¬щих конструкций. /* 1586290712 */
5. Представление реальных распределений температур методом тепло-визионного контроля в виде частотно-температурных гистограмм позволяет выявить конструктивные особенности и дефекты наружных ограждений. Опыт практического использования метода теплового неразрушающего кон¬троля позволил дифференцировать дефекты тепловой защиты зданий по при¬знаку образования на проектные, эксплуатационные и производственные, ко¬торые в свою очередь подразделяются на конструктивные и монтажные.
6. Разработаны и внедрены в практику строительства технические ре-шения узлов наружных ограждающих конструкций панельного и монолитно¬го домостроения с улучшенными теплотехническими характеристиками, обеспечивающие санитарно-гигиенические требования и повышающие класс энергетической эффективности зданий. /* 1586290712 */
1. Трофимова, Т.И. Курс физики: учеб. пособие для вузов / Т.И. Трофимо¬ва. - 5-е изд., стер.-М.: Высш. шк., 1998. - 542 с. /* 1586290716 */
2. ThermaCAM Р20. Руководство оператора / FLIR Systems АВ. Sweden, 2003.-60 с.
3. Тепловой неразрушающий контроль изделий: науч.-метод. пособие / О.Н. Будадин, А.И. Потапов, В.И. Колганов, Т.Е. Троицкий-Марков, Е.В. Абрамова. - М.: Наука, 2002.-472 с. /* 1586290716 */
4. Измерения в электромагнитных полях / Ю.К. Казаров, О.Н. Будадин, Т.Е. Троицкий-Марков, О.В. Лебедев. - М.: ВИНИТИ РАН, 2003. — 196 с.
5. ThermaCAM Reporter. User’s manual / FLIR System AB. Sweden, 2004. - 128 c.
6. ГОСТ 26629-85. Здания и сооружения. Метод тепловизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций. Введ. постановле¬нием Государственного комитета СССР по делам строительства от 5.10.1985 г.№ 173.-М.: Изд-во стандартов, 2002. /* 1586290716 */