Рубашкина Татьяна Ивановна. Исследование эффективности современных утеплителей в многослойных ограждающих конструкциях зданий

Краткое описание

Рубашкина Татьяна Ивановна. Исследование эффективности современных утеплителей в многослойных ограждающих конструкциях зданий : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.03 / Рубашкина Татьяна Ивановна; [Место защиты: Иркут. гос. техн. ун-т].- Чита, 2009.- 152 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2808

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
ЗАБАЙКАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА -
филиал государственного образовательного учреждения высшего
профессионального образования «Иркутский государственный университет путей
сообщения» в г. Чите (ЗабИЖТ ИрГУПС)
І0412 0 0. 9 0 7 3 79
На правах рукописи
V/J,
Рубашкина Татьяна Ивановна
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СОВРЕМЕННЫХ
УТЕПЛИТЕЛЕЙ В МНОГОСЛОЙНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ
КОНСТРУКЦИЯХ ЗДАНИЙ
Специальность: 05.23.03 - "Теплоснабжение, вентиляция,
кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение"
Диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель доктор техн. наук, профессор Сигачев Николай Петрович
Чита, 2009

2
Содержание
Введение 5
1. Современное состояние вопроса повышения эффективности
использования энергии ограждающих конструкций 11
1.1. Нормирование теплозащиты зданий 11
1.2. Анализ литературы 18
1.3. Современные низкотеплопроводные теплоизоляционные
материалы 26
2. Теоретические основы физико-математической модели расчета тепловлажностного режима ограждающих конструкций зданий
в нестационарных условиях 30
2.1. Определение сопротивления теплопередаче многослойной
ограждающей конструкции с учетом влажности материалов 30
2.2. Расчет температурного поля в сечение многослойной
ограждающей конструкции в нестационарном режиме 39
2.2.1. Начальные и граничные условия 41
2.2.2. Расчет температурного поля в сечении ограждающей
конструкции: 43
2.2.3. Расчет влажностного режима ограждающей конструкции 49
3. Имитационное моделирование тепловлажностного состояния
ограждающих конструкций в нестационарном режиме 60
3.1. Моделирование нестационарного процесса тепло- и
влагопереноса в многослойной ограждающей конструкции 60
3.1.1. Структурная схема трехслойной ограждающей конструкции,
характеристика объектов 61
3.2. Пример расчета и проверка достоверности результатов
моделирования 66
4. Эффективность теплозащиты ограждающих конструкций
зданий в климатических условиях г. Читы 80

з
4.1. Вариант 1. Расчет теплотехнических параметров наружной
ограждающей конструкции, выполненной из сплошного силикатного кирпича без утеплителя 81
4.1.1. Исходные данные 81
4.1.2 Результаты расчета 82
4.2. Вариант 2. Расчет теплотехнических параметров трехслойной ограждающей конструкции, выполненной из силикатного
кирпича с пенополистиролом в качестве среднего слоя 91
І
4.2.1. Исходные данные 91
4.2.2. Результаты расчета 92
4.3. Вариант 3. Расчет теплотехнических параметров трехслойной
ограждающей конструкции, выполненной из силикатного кирпича с пеноизолом (теплоизолитом) в качестве среднего теплоизоляционного слоя 99
4.3.1. Исходные данные 100
4.3.2. Результаты расчета 100
4.4. Вариант 4. Расчет теплотехнических параметров трехслойной
ограждающей конструкции, выполненной из силикатного кирпича с минеральной ватой в качестве среднего слоя 108
4.4.1. Исходные данные 109
4.4.2. Результаты расчета 109
4.5. Определение экономической целесообразности выбора теплоизоляционного материала для повышения теплозащиты
ограждающей конструкции 117
Заключение 123
Список литературы 125
Приложение 1. Лабораторное определение зависимости коэффициента теплопроводности от влажности для теплоизоляционных материалов 137

4
Приложение 2. Определение зависимости сорбционной влажности строительных материалов от изменения потенциала
влажности 140
Приложение 3. Определение зависимости коэффициента влагопроводности строительных материалов от
влагосодержания материала 145
Акт о внедрении научных и практических результатов диссертационных исследований 152

Список литературы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенных диссертационных исследований получены следующие результаты и сделаны следующие выводы:
1. Разработана методика компьютерного расчета, позволяющая моделировать процессы переноса тепла и влаги, протекающие в материальных слоях многослойных ограждающих конструкций во время эксплуатации, в нестационарном режиме, с учетом их индивидуальных свойств и особенностей климата района строительства.
2. Получены функциональные зависимости парциального давления воздуха, теплопроводности, сорбционной влажности и влагопроводности строительных материалов от температуры и влажности, необходимые для физико-математической модели нестационарного тепловлажностного расчета.
3. Разработана новая методика лабораторных, исследований для определения зависимости теплопроводности теплоизоляционных материалов от сорбционной влажности, с использованием которой получены функциональные зависимости для теплоизоляционных материалов читинского производства - пенополистирола и пеноизола.
4. По предложенной методике произведен расчет эффективности
тепловой защиты трехслойных ограждающих конструкций зданий с теплоизоляционным средним слоем, выполненных из местных материалов, в эксплуатационных условиях климата г. Читы. В результате расчета установлено, что трехслойные ограждающие конструкции с
пенополистиролом и пеноизолом в качестве среднего слоя в процессе эксплуатации в условиях климата г. Читы имеют более высокую
эффективность по сравнению с конструкциями с минеральной ватой в

качестве среднего слоя.
5. Выполнен расчет экономической целесообразности применения теплоизоляционных материалов в качестве среднего слоя в ограждающих

124
конструкциях зданий, эксплуатируемых в климатических условиях г. Читы, в результате которого установлено, что пенополистирол и пеноизол местного производства обеспечивают экономическую целесообразность применения в качестве теплозащиты. При этом приоритет следует отдать пеноизолу, как материалу с наименьшим значением стЯт и обеспечивающим максимальную
величину чистого дисконтированного дохода в данных условиях. Минеральная вата не удовлетворяет ни одному из условий экономической целесообразности и применение ее в такого типа ограждающих конструкциях в условиях г. Читы экономически нецелесообразно.