Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Энергосберегающие конструкции наружных стен с литыми композитами Гнездилова, Ольга Анатольевна

Энергосберегающие конструкции наружных стен с литыми композитами
<
Энергосберегающие конструкции наружных стен с литыми композитами Энергосберегающие конструкции наружных стен с литыми композитами Энергосберегающие конструкции наружных стен с литыми композитами Энергосберегающие конструкции наружных стен с литыми композитами Энергосберегающие конструкции наружных стен с литыми композитами
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Гнездилова, Ольга Анатольевна. Энергосберегающие конструкции наружных стен с литыми композитами : диссертация ... кандидата технических наук : 05.23.03 / Гнездилова Ольга Анатольевна; [Место защиты: Иркут. гос. техн. ун-т].- Иркутск, 2010.- 201 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-5/1200

Содержание к диссертации

Введение

ГЛАВА 1. Анализ энергоэффективных современных ограждающих конструкций зданий 11

1.1. Конструктивные решения зданий и наружных стен 11

1.2. Анализ энергоэффективности стенового ограждения 25

1.3. Теплотехнические характеристики утеплителей многослойных ограждений 28

1.4. Тепло-массообменные процессы в ограждающих конструкциях38

1.5. Основные цели и задачи исследований 44

ГЛАВА 2. Физические процессы в ограждающих элементах и выбор утеплителя 46

2.1. Обобщенная аналитическая модель процессов тепло-массообме-на в ограждениях зданий 46

2.2. Ограждающие конструкции с литыми композитами 56

2.3. Выводы по второй главе 62

ГЛАВА 3. Исследование основных параметров энергоэффективности «поропласта cf02» 64

3.1. Формирование структуры и физико-технические характеристики 64

3.1.1. Показатели пористости 66

3.1.2. Исследование структуры поропласта 69

3.1.3. Исследование влажностных характеристик поропласта..77

3.1.4. Капиллярное влагопоглощение поропласта 94

3.1.5. Влагопроводность поропласта 98

3.2. Исследование теплопроводности «Поропласта CF02»... 102

3.3. Выводы по третьей главе 109

ГЛАВА 4. Исследование сохраняемости свойств поропласта при температурно-влажностных воздействиях ПО

4.1. Исследование влажностного режима ограждающей конструкции со средним слоем из композита «Поропласт CF02» в нестационарных условиях 112

4.1.1. Модель совместного нестационарного тепло- и влаго-переноса в ограждающей конструкции 112

4.1.2. Экспериментально-аналитическая оценка влажностного состояния ограждающей конструкции 115

4.2. Обоснование методики экспериментальных исследований 120

4.3. Исследование влияния эксплуатационных факторов на сорб-ционную способность поропласта 125

4.4. Исследование сохраняемости теплофизических свойств поропласта 132

4.5. Выводы по четвертой главе 136

ГЛАВА 5. Анализ эффективности предлагаемого конструктивного решения наружных стен 138

5.1. Оценка энергетической эффективности многослойной ограждающей конструкции 138

5.2. Результаты натурных обследований ограждающих конструкций 144

5.3. Экономическое обоснование целесообразности применения композита «Поропласт CF02» в конструкциях наружных стен слоистой кладки 147

5.4. Выводы по пятой главе 151

Заключение 153

Библиографический список 155

Приложения 174

Документация 197

Введение к работе

з

Актуальность темы. В настоящее время жилищно-коммунальный сектор является одной из энергоемких отраслей, потребляющей около трети топливно-энергетических ресурсов страны. Необходимостью снижения их затрат при эксплуатации зданий обусловлено Постановление Госстроя №113 от от 26.06.2003 г., которым был введен в действие СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», существенно ужесточивший нормативные требования по термосопротивлению ограждающих конструкций новых и реконструируемых зданий.

Выполнение этих требований с использованием «старых» конструктивных решений зданий сопряжено со значительным увеличением материалоемкости, и, как следствие, с повышением стоимости, трудоёмкости и сейсмоуязвимости зданий. Необходим поиск и разработка новых ограждающих элементов, в которых реализуются современные научные представления о тепломассообменных процессах в специфических температурно-климатических условиях. Не вызывает сомнений, что для многоэтажного строительства это может быть достигнуто использованием многослойных ограждений с пористыми теплоизоляционными материалами, с априори установленным функциональным назначением слоев.

Однако, существующая практика свидетельствует о том, что эксплуатация многослойных конструктивных ограждений часто приводит к повышенному расходу тепла на отопление вследствие недостаточной долговечности и сохранности теплоизоляции, и выдвигает проблему создания энергосберегающих ограждающих конструкций с учетом структурных особенностей теплоизоляционных материалов, закономерностей изменения их свойств при длительных эксплуатационных воздействиях.

Объект исследований - наружные многослойные стеновые конструкции жилых и общественных зданий.

Цель диссертационной работы: разработка комплексного подхода к вопросу проектирования, возведения и эксплуатации энергосберегающих ограждающих конструкций с литыми композитами, позволяющего гармонизировать

4 (оптимизировать) условия выполнения определяющих критериев их работоспособности: тепловой защиты, прочности, долговечности и ремонтопригодности. Для достижения поставленной цели необходимо:

обобщить и проанализировать литературные данные, провести натурные исследования теплотехнических свойств ограждающих конструкций с целью оценки их соответствия проектным решениям и современным нормативным требованиям;

с использованием существующих физико-математических моделей, учитывающих специфику тепло-массобоменных процессов в многослойных ограждающих конструкциях, установить факторы (параметры) предопределяющие их значимые теплотехнические свойства;

обосновать и экспериментально проверить гипотезы об определяющей зависимости теплотехнических свойств ограждения от исходной структуры утеплителя и ее сохраняемости в реальных многослойных стеновых ограждениях;

аналитически на моделях и экспериментально исследовать изменение влаж-ностного режима в многослойных ограждающих элементах и получить статистически обоснованные функциональные зависимости сорбционной влажности и влагопоглощения;

изучить и статистически обобщить кинетику изменения теплотехнических свойств утеплителя (поропласта) в условиях знакопеременных температурных воздействий, адекватных эксплуатационным условиям.

При этом методы исследования должны включать аналитическое обобщение известных научных результатов, экспериментальные (в том числе натурные) исследования, физико-математическое и численное моделирование изучаемых процессов.

Научную новизну работы составляют: 1. предположения об определяющей роли структуры материала утеплителя на формирование и долговечность основных теплотехнических свойств энергоэффективных многослойных ограждающих конструкций;

  1. экспериментально установленные структурные, физические и конструктивные свойства литого поропласта «Поропласт CF02»;

  2. экспериментально установленное наличие гистерезиса сорбции и десорбции водяного пара в структуре литого поропласта при изменении влажности и температуры в течении цикла, тождественного годовому климатическому воздействию;

  3. статистически обоснованные корреляционные аналитические зависимости, устанавливающие функциональные связи нормируемых параметров термосопротивления от изменения термовлажностного состояния литого утеплителя в многослойных ограждающих конструкциях.

Достоверность научных положений и выводов подтверждается использованием современных средств измерений, прошедших метрологическую проверку, использованием сертифицированных программных продуктов, достаточным объемом проведенных исследований, применением признанных способов статистической обработки данных, удовлетворительной сходимостью полученных результатов экспериментальных исследований с результатами других авторов и применением классической теории тепломассопереноса.

На защиту выносятся:

  1. Энергоэффективная многослойная конструкция стенового ограждения с научно обоснованным выбором теплоизоляционного литого поропласта необходимой долговечности и сохраняемости энергосберегающих свойств.

  2. Совокупность результатов и анализ экспериментальных исследований свойств литого композита «Поропласт CF02», условий их формирования и изменения при длительных (циклических) температурно-влажностных воздействиях.

  3. Результаты натурных тепловизионных исследований зданий со стеновыми многослойными ограждениями с литым утеплителем из «Поропласта CF02».

  4. Результаты статистической обработки и численного моделирования тепло-массообменных и физических процессов в утеплителе, подтверждающие

б техническую, экономическую и энергетическую целесообразность предложенного конструктивного решения стенового ограждения. Практическое значение работы представляют:

  1. конструктивные решения слоистых каменных ограждающих элементов с теплоизоляцией из литого композита, используемые при возведении жилых и общественных зданий в районах Восточной Сибири;

  2. технологические регламенты, определяющие условия формирования структуры поропласта, с заданными параметрами определяющих теплофизиче-ских свойств в реальных климатических условиях;

  3. результаты натурных исследований энергосберегающих параметров зданий и формализация условий обеспечения их долговечности;

4. временные технические условия на эффективные слоистые каменные на
ружные конструкции с теплоизоляцией из композита «Поропласт CF02»
(ТУ 5741-002-16602333 -2006), использованные при проектировании и
строительстве более 200тыс.м2 жилых и общественных зданий.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности. В соответ
ствии с шифром специальности 05.23.03. «Теплоснабжение, вентиляция, конди
ционирование воздуха, газоснабжение и освещение» в диссертации разработаны
энергосберегающие конструкции наружных стен зданий с литым поропластом,
обеспечивающие необходимые теплозащитные свойства и их сохраняемость в те
чение длительного периода эксплуатации.

Полученные в диссертации результаты соответствуют области исследований специальности 05.23.03. «Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение»: пункт 4. «Климатологическое обеспечение зданий, климатические воздействия и разработка их расчетных характеристик», пункт 5. «Тепловой, воздушный и влажностный режимы зданий различного назначения, тепломассообмен в ограждениях и разработка методов расчета энергосбережения в зданиях».

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались:

на всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Ресурсосберегающие технологии на ж.д. транспорте» (г. Красноярск, 2005 г.);

на всероссийской научно-практической конференции «Проблемы и перспективы изысканий, проектирования, строительства и эксплуатации российских железных дорог» (г. Иркутск, 2007, 2009 гг.);

на межвузовской научно-практической конференции «Транспортная инфраструктура сибирского региона» (г. Иркутск, 2009);

на всероссийской научно-практической конференции «Ресурсоэнергосбе-режение, экологически чистые технологии» (г. Иркутск, 2010 г.). Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 14

печатных работ, среди которых 2 статьи в рецензируемом журнале по списку ВАК и 1 технические условия.

Объем и структура работы.

Теплотехнические характеристики утеплителей многослойных ограждений

Обязательным компонентом любой многослойной наружной стены является утеплитель. РІменно он отвечает за выполнение теплосберегающих функций, и от его способности длительное время выполнять эти функции в значительной степени зависит стабильность эксплуатационных характеристик системы и, как следствие, — энергоэффективность, качество и долговечность всего сооружения.

Технические требования к утеплителям определяются условиями работы их в многослойной конструкции. Теплоизоляционные материалы, применяемые в трехслойных ограждающих конструкциях в качестве среднего слоя, подвергаются таким эксплуатационным воздействиям, как знакопеременный температурно-влажностный режим и возможность капиллярного и диффузионного увлажнения.

Исходя из этого, утеплитель должен отвечать следующим требованиям: обладать высокими теплоизолирующими характеристиками, иметь значения паро-проницаемости, исключающие возможность накопления влаги в конструкции в процессе ее эксплуатации, являться долговечным, устойчивым к старению материалом, сохранять стабильную форму в течении всего срока эксплуатации, обладать необходимой морозостойкостью, биостойкостью, химической стойкостью, теплостойкостью и пожаробезопасностью. При выборе теплоизоляционного материала в качестве среднего слоя в кирпичной кладке нельзя забывать о том, что доступ к нему для проведения восстановительных работ будет исключен.

В трехслойных ограждающих конструкциях применяют широкий спектр теплоизоляционных материалов, которые в соответствии с ГОСТ 16381-77 [63] в за висимости от вида применяемого сырья делятся на неорганические и органические.

К группе неорганических материалов относятся волокнистые теплоизоляционные материалы из минерального и стеклянного волокна, а также теплоизоляционные бетоны (пенобетон, ячеистый бетон, газобетон). Пенопласты относят к органическим высокопористым теплоизоляционным материалам.

Основным видом применяемых в России утеплителей являются минерало-ватные изделия, доля которых в общем объеме производства и потребления составляет более 65%, около 8% приходится на стекловатные материалы, 20% - на пенопласты. Доля теплоизоляционных ячеистых бетонов в общем объеме производимых утеплителей не превышает 3% [90,103,104].

В таблице 1.2 приведены требуемые толщины различных видов утеплителей в трехслойных наружных стенах, обеспечивающих требования современных норм термического сопротивления с позиции энергосбережения при толщине внутренней версты кирпичной стены 250 мм , облицовочного слоя - 120мм для климатических условий г. Иркутска.

Данная таблица показывает, что утепление такими материалами как пенобетон, вермикулит, гравий керамзитовый и перлит теряет смысл при введении новых норм по теплозащите зданий. Самым дешевым из плитных утеплителей является вспененный пенополистирол ПСБ-С, выпускаемый в соответствии с ГОСТ 15588-86 [112].

Наибольшее распространение в строительной практике получили теплоизоляционные материалы из минеральных волокон, стекловолокна, полимерные материалы - вспененный и экструдированный пенополистирол.

В слоистых наружных стенах зданий широкое применение нашли волокнистые теплоизоляционные материалы как отечественного, так и совместного с зарубежным производства, например плиты полужесткие из минерального волокна на синтетическом связующем (П75, П125 и П75Г, П125Г ЗАО «Минвата» г. Красноярск; «Базалит» ДВ П100, П125, П150 г.Хабаровск), минераловатные плиты Rockwool (совместно с Данией), плиты из стекловолокна Isover (совместно с Францией), Ursa (совместно с Германией) и др. Расчетные теплотехнические показатели волокнистых материалов приведены в табл. 1.3:

Плиты из минеральной- ваты и стекловолокна обладают высокой паропро-ницаемостью и для: придания им водоотталкивающих свойств вводят специальные гидрофобизирующие добавки.

В" работах [9 10,17,18,79,91] приведены результаты исследований влияния эксплуатационных факторов на теплотехнические и физико-механические свойства минераловатных плит, которые показали, что теплопроводность, плит плот-ностью 74 кг/м через 75 циклов температурно-влажностных воздействий; может. увеличиться в,2,8 раза, а усадка составит 3-4%. Изменение линейных размеров минераловатных плит может привести к существенному понижению теплозащитных свойств многослойной наружной стены, в связи с образованием «мостиков холода» и вероятным раскрытием швов между соседними плитами на 20-40 мм. Вследствие этого при проектировании зданий, рассчитываемых на срок эксплуатации более 50 лет, предлагается увеличивать толщину слоя из минераловатных плит на 30-35% [76].

Формирование структуры и физико-технические характеристики

Поропласт получают путем вспенивания сжатым воздухом раствора смолы и поверхностно-активного вещества при интенсивном механическом перемешивании в смесителе суспензии смолы, наполнителя и ортофосфорной кислоты. При добавлении кислоты происходит поликонденсация олигомеров смолы с выделением значительных количеств воды и формальдегида и постепенной потерей растворимости. После завершения процесса поликонденсации формируется структура поропласта, происходит постепенная потеря влаги и свободного формальдегида в результате испарения. При этом возможна усадка поропласта, величина которой зависит от соотношения компонентов [24,92,94].

Согласно ТУ 5741-002-16602333-2006 [97], заливка композита «Поропласт CF02» производится в полость наружной стены здания поярусно на высоту этажа, непосредственно после приготовления смеси из исходных компонентов на строительной площадке при положительных и при отрицательных (до -25 С) температурах окружающего воздуха [68,97]. Время полной полимеризации, обеспечивающей формостабильность полученного пенопласта, составляет 5-10 мин. Процесс полимеризации сопровождается выделением теплоты. Время первичного отверждения в конструкции составляет 1-2 часа и зависит от технических свойств материалов. Время полного высушивания зависит от температуры и влажности окружающего воздуха. Имея начальную технологическую влажность после заливки 500% (по массе), через 14 суток при t=18±5 С поропласт становится практически сухим (влажность около 30% по массе).

При выполнении теплоизоляционных работ при отрицательных температурах окружающего воздуха в процессе полимеризации и первичного отверждения часть влаги испаряется, а оставшаяся часть замерзает и остается в замерзшем состоянии до наступления положительных температур. Теплоизолирующая способность материала определяется группой физических параметров (водопоглощение, сорбционная влажность, паропроницаемость, теплоемкость), которые зависят от пористости, размера пор, их характера и распределения по размерам, связанных с составом, строением, структурой полимера и условий сушки.

Долговременный энергосберегающий эффект может быть получен лишь в том случае, если при проектировании и монтаже системы теплоизоляции будут учтены особенности работы утеплителя в ограждающей конструкции под воздействием изменяющихся во времени эксплуатационных факторов наружной и внутренней среды.

При этом, учитывая существенное влияние технологии изготовления и формирования структуры на значимые характеристики свойств поропластов, изготовление опытных образцов осуществлялось в условиях, тождественных реальным при возведении стеновых ограждений зданий.

Заливка производилась в вертикальные формы различного сечения и высотой 0,5-ь2,8 м, хранение и полимеризация при положительных (+18 ч- +22С) и отрицательных (минус 10ч-15С) температурах. По истечении 10 дней формирования производилось разопалубливание и разделка образцов на кубические (50x50x50 мм) и призматические (0,4x0,55x140-150) фрагменты, по которым производилась оценка нормируемых характеристик поропласта.

Приемлемость принятой методики изготовления образцов с точки зрения возможности статистического обобщения дальнейших результатов испытаний, проверена путем сравнения показателей плотности образцов, изъятых на различных участках (по вертикали) опытных призматических образцов. Изменение плотности, определенной в соответствии с ГОСТІ7177-94 [84] и приведенной в таблице 3.1, находится в пределах принятой точности измерений. Это позволяет рассматривать все дальнейшие опытные значения как принадлежащие к одной статистической совокупности. Таблица 3.1

Изменение плотности «Поропласта CF02» по высоте формы

Распределение образцов по высоте призматическогофрагмента, см (сверху в низ) Номер образца Первоначальная влажность по массе, W,% Плотность, кг/м Среднее значениеплотности,кг/м Одной из важнейших характеристик теплоизоляционного материала, определяющих его основные физико-механические свойства является пористость. В материалах пористого строения различают истинную и открытую пористость. Известно, что «Поропласт CF02» относится к группе карбамидоформальдегидных пенопластов, имеющих открытопористую структуру, которая обусловлена перфо-рированностью стержневых и пленочных образований [114].

Величина открытой пористости оказывает существенное влияние на такие характеристики материала как сорбционная влажность, водопоглощение и теплопроводность. Определение открытой пористости «Поропласта CF 02» производилось методом водонасыщения, позволяющим установить соотношение открытых и закрытых ячеек по количеству поглощенной жидкости. Исследование проводилось при полном погружении в воду образцов поро-пласта размером 50x50x50мм в соответствии с ГОСТ 17177-94 [84]. До испытаний образцы хранились при температуре +18-ь22С. Перед проведением испытания образцы высушивали в сушильном электрошкафу до постоянной массы при температуре (105±5)С. После высушивания перед каждым взвешиванием образцы охлаждали в эксикаторе над хлористым кальцием. Высушенные и взвешенные образцы помещали в металлическую ванну, зафиксировав их положение сетчатым пригрузом. В ванну заливали воду температурой (22±5) С, так чтобы уровень воды был выше пригруза на 20-40 мм. Через некоторое время после залива воды образцы вынимали, протирали фильтровальной бумагой и взвешивали.

Модель совместного нестационарного тепло- и влаго-переноса в ограждающей конструкции

Одним из важных показателей работоспособности конструкций является их эксплуатационная надежность, т.е. свойство безотказно работать в течение определенного времени при сохранении в установленных пределах всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных условиях использования и обслуживания [102]. Применительно к ограждающим конструкциям зданий, надежность - это свойство обеспечивать нормативный темпе-ратурно-влажностный режим помещений в течение заданного срока эксплуатации при минимальных затратах на поддержание его энергоэффективности. Долговечности теплоизоляционных материалов, использующихся в ограждающих конструкциях, посвящены работы Ю.Л.Боброва, А.Г.Дементьева, О.Г.Тараканова, В.А.Езерского, К.П.Сигачева, В.Р.Хлевчука, П.В.Монастырева, А.И.Ананьева и других ученых. Вопрос долговечности системы утепления наружных стен с защитой теплоизоляционного материала штукатурными слоями рассматривался в работах [102,106,132,157]. Применительно к современным ограждающим конструкциям в работах [5,7,47,63,191] изучены эксплуатационные качества пенополисти-рола, в работах [45,47] — фенольных пенопластов. Эксплуатационная надежность вентилируемых стен зданий рассматривалась в работе [65,91]. Теплозащитные качества трехслойных керамзитобетонных, брусчатых и кирпичных стен с внутренними утепляющими вставками из пенопласта ПХВ-1, стекловолокнистных плит исследованы в работе [172]. Вопрос же эксплутационной надежности наружных стен зданий со средним слоем из открытопористых карбамидных пенопластов на данный момент остается малоизученным.

Конструкцию слоистой наружной стены с позиции эксплуатационной надежности можно представить как сложную систему, состоящую из последовательно соединенных элементов (слоев), отказ которой определяется отказом слабейшего звена. Несущая часть стены и облицовочный слой из штучных стройно тельных материалов проектируются невосстанавливаемыми на расчетный срок эксплуатации. В такой ситуации элементом, определяющим надежность всей системы в целом, является теплоизоляционный материал.

Теплоизоляционные материалы в конструкциях стеновых ограждений защищены от непосредственного воздействия погодных факторов (дождя, солнечной радиации и т.д.) и механических нагрузок. Поэтому учет воздействия факторов окружающей среды на материал утеплителя сводится в основном к учету влияния влажности и температуры воздуха.

Одним из важнейших климатических параметров является температура наружного воздуха, которая принимается в качестве расчетной при расчете ограждающих конструкций. Так, для определения требуемого сопротивления теплопередачи за расчетную принимается температура наиболее холодной пятидневки. При расчете влажностного режима ограждающих конструкций расчетными параметрами являются средняя месячная температура и средняя относительная влажность наиболее холодного месяца.

В процессе эксплуатации слой теплоизоляции подвергается сложному комплексу воздействий: замораживанию-оттаиванию, увлажнению-высушиванию, длительному воздействию отрицательных или положительных температур и т.д. Известно, что наиболее тяжелым воздействием является циклическое замораживание-оттаивание. Связано это с тем, что оно вызывает наиболее интенсивное развитие деструктивных процессов в материалах, способных удерживать влагу. Поэтому в качестве основных критериев эксплуатационной стойкости теплоизоляционного слоя была принята сохраняемость во времени коэффициента теплопроводности, влагопоглощения и линейных размеров. Очевидно, что косвенными показателями этих свойств являются изменения массы и плотности материала.

Модель совместного нестационарного тепло- и влагопереноса в ограждающей конструкции

Для получения действительной картины влажностного режима ограждений и, как следствия, его энергоэффективности необходимо произвести расчет по нестационарным условиям его состояния.

Расчет влажностного состояния наружных стен здания со средним слоем из композита «Поропласт CF 02» в нестационарных условиях выполнен на основе методики физико-математического моделирования, разработанной в работе [124], и реализованной в программе по имитационному моделированию энергетических систем «МОДЭН» (версия 2.0). Данная программа позволяет вносить изменения в модель в зависимости от рассматриваемой конструкции. (Программа «МОДЭН» была предоставлена автору директором Забайкальского института железнодорожного транспорта д.т.н. Н.П. Сигачевым ).

В качестве расчетной рассматривается ограждающая конструкция, состоящая из четырех материальных слоев: первый - штукатурка из цементно-песчаного раствора, второй - кладка из обыкновенного глиняного кирпича, третий - композит «Поропласт CF02», четвертый - кладка из лицевого керамического кирпича. Второй, третий и четвертый материальные слои в свою очередь были разбиты на расчетные слои. Схема ограждающей конструкции представлена на рис. 4.1. Изображение скопировано с экрана компьютера, расчетная - рис.4.2.

Экономическое обоснование целесообразности применения композита «Поропласт CF02» в конструкциях наружных стен слоистой кладки

Предельное значение удельных единовременных затрат для г.Иркутска составляет:

Тогда критерий окупаемости затрат на утепление ограждающих конструкций зданий в г.Иркутске (5.2) принимает вид АК 729 812-М.

Рассмотрим ограждающую конструкцию, фрагмент которой приведен на рис.4.6. Утепление производится путем заливки поропласта в полость ограждающей конструкции, толщиной 0,14 м. В данном расчете сопротивление теплопередаче ограждения до утепления принято равным требуемой величине по санитарно-гигиеническим условиям для г.Иркутска 1,64 м2-С/Вт [149]. Сопротивление теплопередаче ограждения после утепления принято равным термическому сопротивлению конструкции при толщине поропласта 0,14 м.

В соответствии с результатами исследований, приведенными в третьей главе, расчетная теплопроводность поропласта принята равной 0,032 Вт/м2 -С. Коэффициент теплотехнической однородности ограждающей конструкции 0,9. При толщине внутреннего слоя стены:

Единовременные затраты на утепление ограждения равны стоимости материала и работы и составляют (по данным компании — производителя работ) 1500 руб/м3, что в пересчете на 1 м2 стены при толщине слоя утеплителя 0,14 м дает 210 руб/м2.

Таким образом, утепление ограждающей конструкции поропластом при невысокой цене на электроэнергию окупится через 12-И 5 лет, после чего оно будет приносить прибыль так как долговечность утеплителя превышает этот срок. Без учета процентной ставки за кредит срок окупаемости единовременных затрат на утепление составит 7-г8 лет.

Проведенный комплекс исследований позволяет сделать следующие выводы:

1. Основным фактором тепловых потерь в зданиях является трансмиссия тепла через стеновое ограждение. Существенное снижение трансмиссионных потерь может быть достигнуто путем использования многослойных ограждающих конструкций с литым поропластовым утеплителем.

2. Доказана техническая возможность и энергетическая эффективность использования трехслойной ограждающей конструкции выполненной слоистой кладкой с литым монолитным утеплителем «Поропласт CF02» .

3. Установлено, что инвестиционные затраты, обеспечивающие существенное увеличение энергосбережения при использовании ограждающих конструкций с литым поропластом, окупаются в течение приемлемого срока даже за счет снижения расходов на оплату тепловой энергии.

Похожие диссертации на Энергосберегающие конструкции наружных стен с литыми композитами