Теплофизическое обоснование новых неоднородных наружных стен зданий и прогнозирование их теплозащитных свойств

• Автор: Хуторной, Андрей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тюмень
• Количество страниц: 313 с. : 45 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Глава 1. АНАЛИЗ НЕОДНОРОДНЫХ ТЕПЛОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕН ЗДАНИЙ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА ИХ
ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ
1Л. Анализ неоднородных конструкций наружных стен
зданий с повышенными теплозащитными свойствами
1.2. Инженерные методы расчета приведенного сопротивления теплопередаче неоднородных многослойных наружных стен зданий
1.3. Моделирование тепло- и массопереноса в наружных стенах зданий
1.4. Методы решения одномерных и многомерных уравнений теплопроводности
1.5. Выводы
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В НЕОДНОРОДНЫХ ТЕПЛОЭФФЕКТИВНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕНАХ ЗДАНИЙ
2.1. Физико-математическая постановка задачи нестационарного двумерного теплопереноса в неоднородном фрагменте стены прямоугольного поперечного сечения
2.2. Физико-математическая постановка задачи нестационарного двумерного теплопереноса в неоднородном бревне
2.3. Физико-математическая постановка задачи нестационарного двумерного теплопереноса в неоднородном фрагменте стены с коннектором
2.4. Физико-математическая постановка задачи нестационарного трехмерного теплопереноса в неоднородном фраг-

менте стены с профилем
2.5. Численный алгоритм решения задач теплопереноса и его тестирование
2.6. Результаты численного решения задачи теплопереноса в неоднородном фрагменте стены прямоугольного поперечного сечения
2.7. Результаты численного решения задачи теплопереноса в неоднородном бревне
2.8. Результаты численного решения задачи теплопереноса в неоднородном фрагменте стены с коннектором
2.9. Результаты численного решения задачи теплопереноса в неоднородном фрагменте стены с профилем
2.10. Выводы
Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОПЕРЕНОСА В НЕОДНОРОДНЫХ НАРУЖНЫХ СТЕНАХ ЗДАНИЙ И НАДЕЖНОСТИ КРЕПЛЕНИЯ КОННЕКТОРОВ В КИРПИЧНОЙ СТЕНЕ
3.1. Методика экспериментальных исследований теплозащитных свойств неоднородных ограждающих конструкций
3.2. Экспериментальное исследование теплозащитных свойств неоднородной брусчатой стены
3.2.1. Описание экспериментальной установки
3.2.2. Результаты исследования теплозащитных свойств
3.2.3. Сопоставление численных результатов расчета с результатами физического эксперимента
3.3. Экспериментальное исследование теплозащитных
свойств неоднородной керамзитобетонной стены
3.3.1. Описание экспериментальной установки

3.3.2. Результаты исследования теплозащитных свойств
3.3.3. Сопоставление численных результатов расчета с результатами физического эксперимента
3.4. Экспериментальное исследование теплозащитных
свойств трехслойиой кирпичной стены с коннекторами
в климатической камере
3.4.1. Описание экспериментальной установки
3.4.2. Результаты исследования теплозащитных свойств
3.4.3. Сопоставление численных результатов расчета
с результатами физического эксперимента
3.5. Экспериментальное исследование теплозащитных
свойств неоднородной брусчатой стены с фасадным утеплением на деревянном каркасе
3.5.1. Описание экспериментальной установки
3.5.2. Результаты исследования теплозащитных свойств
3.5.3. Сопоставление численных результатов расчета с результатами физического эксперимента
3.6. Экспериментальное исследование теплозащитных
свойств неоднородной керамзитобетонной стены с фасадным утеплением на металлических профилях
3.6.1. Описание экспериментальной установки
3.6.2. Результаты исследования теплозащитных свойств
3.6.3. Сопоставление численных результатов расчета с результатами физического эксперимента
3.7. Экспериментальное исследование надежности заделки коннекторов в кладочном растворе кирпичной кладки
3.8. Выводы

В Томском государственном архитектурно-строительном университете разработана конструкция коннектора с огнезащитным покрытием из фиб-роэттрингитобетона [91, 92], обеспечивающая надежную работу ограждений как в штатных условиях функционирования здания, так и в условиях пожара [93]. Для защиты коннекторов от коррозии разработаны одно- и многопроходные непрерывные скоростные технологии нанесения трехслойных полимерных покрытий [94, 95]. Последним слоем наносится водонепроницаемый термопластичный полимер, стойкий к щелочным средам. Необходимую адгезию этого слоя и требуемую эксплуатационную надежность коннектора в целом обеспечивает многослойность покрытия.
Конструкция наружной стены из штучных материалов с гибкими связями (рис. 1.6) является наиболее перспективной для строительства в суровых климатических условиях [26, 95] и обладает следующими преимуществами в сравнении с колодцевой кирпичной кладкой [96, 97]:
- удовлетворение конструкции наружной стены требованиям СНиП 23-02-2003 по условиям энергосбережения при наименьших толщине, весе и минимальном расходе утеплителя;
- возможность рационального использования различных, в том числе местных материалов, при возведении внутреннего слоя (с усилением несущих свойств и сопротивления паропроницанию), а также наружного слоя с усиленными свойствами по отношению к внешним атмосферным воздействиям;
- возможность реконструкции наружной стены без нарушения ее несущей способности, с полной утилизацией и вторичной переработкой внешнего слоя стены и слоя утеплителя (при необходимости).
Расчетами установлено, что кирпичная стена с металлическими коннекторами в 4-5 раз эффективнее по своим теплозащитным свойствам колодцевой кирпичной кладки (рис. 1.5) и позволяет экономить 40-70 % эффективного утеплителя [98, 99].