РАЦІОНАЛЬНІ ОГОРОДЖУВАЛЬНІ КОНСТРУКЦІЇ ПОКРИТТЯ БУДІВЕЛЬ ХОЛОДИЛЬНИКІВ

Краткое содержание

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

         У вступі висвітлено актуальність роботи; зв’язок її з науковими програмами, планами, темами; сформульовано мету та задачі дослідження; визначено об’єкт і предмет дослідження; виявлено методи дослідження; показано наукову новизну та практичне значення результатів дослідження; виділено особистий внесок автора й наведено відомості щодо апробації та публікації результатів роботи.

         У першому розділі виконано аналіз та норм опору паропроникненню.

         Аналіз норм опору паропроникненню конструкції покриття будівель холодильників показує недостатність опору шару пароізоляції для традиційних конструкцій покриття на основі ребристих залізобетонних плит. Так, для холодильних камер з температурою внутрішнього повітря   та нижче нормований опір для кліматичних умов Полтавської області складає
. Величина ж опору шару пароізоляції, що запобігає утворенню конденсації водяних парів в огородженні, для камери з температурою внутрішнього повітря  і відносною вологістю 95 % складає .

У Білорусії діють норми, аналогічні українським. В Актуалізованій редакції Російських норм величина пароізоляційного шару в конструкції покриття складає для відповідних кліматичних умов , що близько до необхідної величини. Виконати шар пароізоляції з таким опором паропроникненню без застосування металевих листів доволі складно. Але, як показав аналіз конструкцій покриття з використанням металевих конструкцій, їм також притаманні недоліки.

 Так, недоліками конструкцій пошарової зборки є велика трудомісткість та тривалість монтажу. Цих недоліків позбавлена конструкція покриття із застосуванням тришарових панелей. Але вони можуть використовуватися в будівлях з відносною вологістю внутрішнього повітря не більшою ніж . У більшості холодильників відносна вологість не менша ніж 75 %. Крім цього, досвід застосування покриття з тришарових панелей показав, що наприкінці зимового періоду, внаслідок деформації металу, розгерметизовувалися стики та відбувалося їх протікання. Тому після численних рекламацій ведучі закордонні фірми Partek (Фінляндія), Hoesch (ФРГ), Plannja (Словенія) та інші перестали поставляти на російський ринок ці панелі покриття. До недоліків таких панелей слід також віднести складність вирішення ендови та примикання до випусків у покрівлі.

Більш перспективними є конструкції, що активно впливають на теплозахисні властивості огородження. До них належать: конструкція з «теплозахисною сорочкою», конструкція з «динамічною ізоляцією», запропонована Н.Н. Кошкіним, система Мінікей, розроблена шведським ученим Мунтером, та конструкція з повітряним прошарком, що вентилюється повітрям з холодильної камери, запропонована Г.Л. Воликом. Використання останньої дозволяє підтримувати вологість утеплювача на низькому рівні. Така конструкція є найбільш перспективною для подальшого вдосконалення.

         Основним недоліком цієї конструкції є те, що повітря з холодильної камери,  яке надходить у прошарок, унаслідок незначного опору теплопередачі конструктивних шарів огородження над прошарком, швидко нагрівається до температури, яка практично дорівнює зовнішній. Для зниження цієї температури до температури в холодильній камері необхідна значна додаткова потужність холодильного обладнання. Крім того, прошарок розташований на значній відстані від внутрішньої поверхні утеплювача, де спостерігається найвища його вологість. Тому в разі періодичного застосування процесу осушення основна маса вологи для виходу в прошарок повинна пройти всю товщу утеплювача, що сповільнює процес осушення.

         Для усунення цих недоліків було запропоновано розташувати прошарок в утеплювачі. Це дозволить знизити температуру повітря в прошарку та наблизити його до найбільш зволожених шарів утеплювача.

         Для оптимізації місця розташування прошарку в утеплювачі й розроблення режимів його експлуатації використовувалися методи розрахунку теплонадходжень у холодильну камеру з повітряного прошарку та розрахунку вологісного стану утеплювача.

Дослідженням температурно-вологісного стану огороджувальних конструкцій присвячені фундаментальні роботи П.О. Ребіндера, О.В. Ликова. Розвитком їх теорії стосовно огороджувальних конструкцій будівель займалися Р.Є. Брілінг,
М.О. Міхєєв,  К.Ф. Фокін, Ф.В. Ушков, О.Є. Власов, В.М. Богословський, А.У. Франчук та багато інших учених.

Існують кілька методів розрахунку вологісного стану. Найбільш поширеним і зручним є метод пошарового зволоження, який дозволяє враховувати початкову вологість матеріалу та отримувати зміну вологості у часі. Точність цього розрахунку залежить від багатьох факторів, одним з яких є точність визначення коефіцієнта вологопровідності матеріалу при від’ємних температурах. Це особливо актуально для огороджувальних конструкцій будівель холодильників, у котрих значна товщина утеплювача постійно перебуває в зоні від’ємних температур.

Аналіз показав, що переміщення вологи при від’ємних температурах вивчено недостатньо. Так, рівняння, запропоноване А.У. Франчуком, при температурі, меншій ніж , дає від’ємне значення. У той же час Р.Є. Брілінгом установлено, що повного замерзання вологи, яка знаходиться у порах будівельних матеріалів, звичайно не відбувається.

Питаннями застосування вентильованих повітряних прошарків в огороджувальних конструкціях і дослідженням процесів теплообміну в них займалися К.Ф. Фокін, О.Є. Власов, В.М. Ільїнський, В.Н. Богословський,
М.А. Михєєв, Е.Л. Дешко, Г.Г. Фаренюк, О.Н. Могилат та інші.

Точність розрахунку температури по довжині вентильованого повітряного прошарку залежить від багатьох факторів, один з яких − коефіцієнт тепловіддачі на поверхнях вентильованого прошарку.

Різні автори пропонують визначати цей коефіцієнт з рядом спрощень, що впливають на точність розрахунку. Так, при визначенні  запропоновано приймати , тобто температура повітря у прошарку при визначенні  дорівнює . Також прийнято , тобто температури повітря та поверхонь, які утворюють прошарок у перетині, де визначається , дорівнюють одна одній. При визначенні  не враховується підвищення швидкості повітря при температурному розширенні повітря в прошарку. Цей же фактор не враховується і при визначенні зміни парціального тиску повітря по довжині прошарку.

         На основі проведеного аналізу було сформульовано задачі досліджень.

У другому розділі виконано вдосконалення методики визначення коефіцієнта вологопровідності при від’ємних температурах.