Влияние воздушной прослойки на температурно-влажностные характеристики наружной ограждающей конструкции при внутреннем утеплении

Цель. В статье рассмотрен процесс тепло- и массообменна в наружной ограждающей конструкции при внутреннем утеплении. Для предотвращения выпадения конденсата предлагается использовать вентилируемый воздушный канал внутри стеновой конструкции.
Метод. Исследование проводилось методами численного моделирования. Движение воздуха в канале описывалось решением уравнения Навье-Стокса в k-ε приближении. Выпадение конденсата рассматривалось в рамках совместного решения уравнении теплопроводности и диффузии. Решение задачи тепло и массообмена осуществлялось для конструкции при наличии внутреннего утепления; за слоем внутреннего утеплителя размещалась воздушный канал, в котором происходит движение воздуха при естественной или вынужденной конвекции.
Результат. В рамках работы было показано, что использование воздушного канала существенно снижает тепловое сопротивление конструкции, причем повышение скорости воздушного потока приводит к уменьшению теплового сопротивления и снижению вероятности выпадения конденсата. Снижение теплового сопротивления при увеличении скорости воздушного потока в прослойки происходит быстрей, чем увеличение количества уносимой влаги.
Вывод. По результатам работы установлено, что использование воздушного канала на протяжении всего периода эксплуатации здания не эффективно, а предлагается использовать данный канал периодический в зимний период времени для сушки выпавшего конденсата.

1. Федеральный закон "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации" от 23.11.2009 N 261-ФЗ (последняя редакция) http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_93978/

2. Федеральный закон № 73 «Об объектах культурного наследия (памятниках истории и культуры) народов Российской Федерации» от 25.06.2002.

3. Андрейцева К.С. Особенности расчета температурных полей при проектировании ограждающих конструкций // Жилищное строительство. 2018. №6. С. 19-23.

4. Одокиенко Е.В., Алмаев А.Ю., Власова Ю.Ю. Оценка теплозащитных качеств наружных углов стен. // Градостроительство, реконструкция и инженерное обеспечение устойчивого развития городов Поволжья сборник трудов IV Всероссийской научно-практической конференции (заочной). 2015. С. 160-164.

5. Иванченко В.Т., Басов Е.В. Анализ методик расчета теплового баланса жилых зданий // Электронный сетевой политематический журнал "Научные труды КубГТУ". 2019.№2. С. 94-97.

6. Перехоженцев А.Г. Проектирование наружных стен высотных зданий с заданным температурновлажностным режимом // Вестник ВолгГАСУ. 2017. №48 (67). С. 48-60.

7. Добросмыслов С.С., Пылаева М.М., Огорельцева Н.В., Перькова М.А. Изменение теплофизических характеристик наружных ограждающих конструкций в условиях реального температурно-влажностного режима // Известия КГАСУ. 2018. №3 (45). С. 114-120.

8. Корниенко С.В. Расчет температурно-влажностного режима наружных углов стен // Строительные материалы. 2008. №12. С. 25-27.

9. Акопьян К.А., Федотова Е.А. Температурно-влажностный режим в помещениях энергоэффективных зданий. // В сборнике: Проектирование и строительство автономных, энергоэффективных зданий сборник статей Международной научно-практической конференции. 2018. С. 13-16.

10. Гутман В.Н., Шевчук Н.О., Рапович С.П., Зубарик А.А. Совершенствование систем микроклимата путем разработки вентиляционных устройств нового поколения. // В сборнике: Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве Материалы Международной научно-практической конференции. 2009. С. 110-117.

11. Ломакина Н.Я. Климатическое районирование территории сибирского региона по температурновлажностному и ветровому режиму пограничного слоя атмосферы // В сборнике: Современные проблемы географии и геологии к 100-летию открытия естественного отделения в Томском государственном университете: материалы IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. 2017. С. 292-296.

12. Шкловер А.М. Температурный режим помещения и определение теплопотерь // АВОК: Вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха, теплоснабжение и строительная теплофизика. 2012. № 4. С. 92-97.

13. Бровко И.С., Унайбаев Б.Б., Асылова К.Б. Влияния природно-климатических факторов на тепловлагообмен в здании И ИХ последствия // В сборнике: Проблемы строительного производства и управления недвижимостью Сборник научных статей V Международной научно-практической конференции. 2018. С. 131-134.

14. Михеева Ю.Л. Методика учета влияния климатических факторов на температурно-влажностный режим ограждающих конструкций // Сборник: Строительство и архитектура - 2015 материалы международной научно-практической конференции. ФГБОУ ВПО "Ростовский государственный строительный университет". 2015. С. 158.

15. Пат. 2308576, Российская Федерация, МПК E04C 2/00.Наружная стена многоэтажного здания (варианты); заявитель и патентообладатель Евсеев Л.Д., Ананьев А.И., Ананьев А.А., Евсеев П.Л.No2005127230/03; заявл. 08.30.2005; опубл. 20.10.2007, Бюл. №25. 7с.

16. Пат. 184835, Российская Федерация, МПК F24F 5/00. Агрегат охлаждения и осушения воздуха системы поддержания температурно-влажностного режима; заявитель и патентообладатель Пиндзин Л.Р., Ушаков П.В., Беленков О.В., Мифтахов Р.М., Теплов В.В., Лата Е.Н., Малунов В.А., Верещагин В.П., Антонов И.В. № 2017118615; заявл. 29.05.2017; опубл. 12.11.2018, Бюл. №32. 7с.

17. Пат. 193765, Российская Федерация, G05D 27/02. Устройство контроля и коррекции температурновлажностного режима в сооружении; заявитель и патентообладатель Данилюк С.Г., Антипов Р.Е., Гребенников М.А., Логунов А.С.№2019106558; заявл. 07.03.2019; опубл. 14.11.2019, Бюл. №32. 4с.

18. Пат. 2285868, Российская Федерация, G05D 27/02. Способ вентиляции помещения; заявитель и патентообладатель Шарапов В.И., Артемов А.А., Марченко А.В.№2005111167/06; заявл. 15.04.2005; опубл. 20.10.2006, Бюл. №29. 4с.

19. Кравчук В.Ю., Рымаров А.Г. Система реверсивной вентиляции для административных зданий // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2017. Т. 44. № 4. С. 161-169.

20. Осокина Я.А., Харитонов А.Ю. Современная система контроля температурно-влажностного режима при бетонировании массивных железобетонных конструкций // В сборнике: Современное оборудование, методы инструментального обследования и усиления зданий и сооружений Сборник научных статей по материалам Международной научно-практической конференции. 2019. С. 37-44.

21. Минливалиев А.А., Зямбаев И.В. Разработка системы контроля температурно-влажностного режима в офисном здании // В сборнике: Научные труды студентов Ижевской ГСХА сборник статей: электронный ресурс. ФГБОУВОИжевскаяГСХА. Ижевск, 2018. С. 459-462.