351
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ОГРАЖДАЮЩИХ
КОНСТРУКЦИЙ ЖИЛЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Сайфиддинов С., ТАСУ Узбекистан, Курбанов У. ТАСУ Узбекистан.
Аннотация. В данной публикации представлены выводы научных исследований,
направленных на оптимизацию энергопотребления во внешних стенах зданий.
Представлено инновационное конструктивное предложение для улучшения
энергоэффективности наружных стен при их модернизации и реконструкции.
Ключевые слова: тепловая защита, энергоэффективность, вентиляция,
естественное освещение, ограждающие конструкции, многозвенный процесс.
Abstract. The article presents the findings of theoretical investigations aimed at
enhancing the energy efficiency of exterior brick walls. Furthermore, it introduces an energy-
efficient structural solution for the arrangement of exterior walls during their reconstruction
and major repairs.
Сегодня человечество находится на пороге глобального экологического и
энергетического кризиса. Это ситуация стимулирует активное развитие технологий,
связанных, в первую очередь, с использованием возобновляемых источников энергии, а
также с повышением эффективности потребления энергии путем сокращения тепловых
потерь в системах отопления и кондиционирования воздуха. Сегодня главной задачей
является трансформация архитектурных решений зданий с целью минимизации
потребности в отоплении и охлаждении. Для достижения этой цели
энергоэффективность зданий зависит от следующих факторов:
1. Эффективности тепловой изоляции наружных конструкций.
2. Уровня теплозащиты, определенного на основе расчета теплового баланса
здания.
3. Расчета коэффициента теплопередачи (U-значения).
4. Учета требований к конструктивным и архитектурным решениям зданий с
учетом аспектов теплозащиты.
5. Применения методов и расчетов для определения сопротивления воздухо-
паропроницанию, устойчивости к тепловым нагрузкам внешних ограждающих
конструкций, и сокращения удельного потребления тепловой энергии. Обращение
внимания на эти аспекты позволяет создавать здания, которые более эффективно
сохраняют тепло и уменьшают энергозатраты на обогрев и охлаждение, что является
важным шагом в решении проблемы глобального энергетического кризиса и
уменьшении негативного воздействия на окружающую среду. При проведении
теплотехнического проектирования для обеспечения эффективной теплозащиты зданий
выполняют следующие последовательные этапы:
1. Определение параметров климатических условий наружной среды в
соответствии с ШНК 2.01.01-22, включая климатические и физико-геологические
данные, необходимые для разработки и оценки положительных и отрицательных
воздействий.
2. Установление влажностного режима внутри помещений и условий
эксплуатации здания.
3. Определение класса энергетической эффективности здания, учитывая его
функциональное назначение (например, жилые, лечебные, детские, общественные или
промышленные здания).
4. Расчет уровня теплозащиты (согласно КМК и СНиП) для отдельных
ограждающих конструкций, таких как стены, стыки, окна и крыши, на основе
нормативных значений сопротивления теплопередаче или нормативного удельного
расхода тепловой энергии для отопления.
352
5.
Проектирование
ограждающих
конструкций,
включая
расчет
теплотехнических характеристик строительных материалов и конструкций, а также
определение приведенного сопротивления теплопередаче для отдельных элементов
конструкций.
6. Выбор и расчет светопрозрачных ограждений и конструкций в соответствии с
требованиями к сопротивлению теплопередаче и воздухопроницаемости.
7. Расчет теплоустойчивости ограждающих конструкций в условиях летнего
времени.
8. Определение коэффициента компактности, который представляет собой
отношение общей внутренней поверхности наружных стен к отапливаемому объему.
9. Создание раздела "Энергоэффективность" в проектной документации, который
включает в себя классификацию зданий, учет геометрии здания и удельный расход
энергии.
Эти этапы позволяют разработать эффективные решения для обеспечения
теплозащиты зданий и уменьшения потребления энергии для отопления и охлаждения,
что является важным аспектом в современной архитектуре и строительстве с учетом
глобальных экологических и энергетических проблем.
Для проведения проектирования теплозащиты здания требуется учет следующих
исходных данных:
1. Расчет температуры наружного воздуха в градусах цельсия. Эта температура
определяется на основе средней температуры наиболее холодной пятидневки, и для
обеспечения точности использования коэффициента 0,92 следует использовать
Климатические Материалы и Карты (ШНК) или ближайшие метеорологические пункты.
2. Продолжительность отопительного периода Z в днях. Этот параметр указывает,
сколько дней в году требуется отопление. Он может быть определен на основе местных
климатических данных.
3. Средняя температура наружного воздуха в градусах цельсия в течение
отопительного периода. Этот параметр также следует определять с использованием
ШНК или аналогичных источников данных [ 4 ].
4. Величина градус-суток D
d
. Этот параметр определяется для отопительного
периода и рассчитывается по формуле:
D
d
= (t
в
- t
от.пер
)
*
Z
от.пер
где:
- t
в
- базовая температура, указанная в исходных данных;
- t
от.пер
- средняя температура наружного воздуха в течение отопительного
периода;
- Z
от.пер
- продолжительность отопительного периода.
Эти данные являются важными для правильного расчета и проектирования
теплозащиты здания, так как они позволяют определить требуемую уровень изоляции и
эффективность системы отопления, а также оптимизировать энергопотребление здания
в разные времена года.
Исходные данные для проектирования теплозащиты и комфортности внутри
зданий включают в себя следующие параметры:
2.2. Параметры воздуха внутри зданий для обеспечения комфорта:
a) Оптимальная температура воздуха (t
b
_опт) для различных типов помещений:
- Жилые здания: 20-22 °C;
- Лечебные учреждения: 21-22 °C, относительная влажность φ - 55%;
- Дошкольные учреждения: 22-23 °C, φ = 55%;
- Допустимая температура в жилых зданиях (t
в
допустимые): 24-28 °C, φ = 60%;
- Детские сады: не выше 28 °C, φ = 60%.
б) Влажностный режим внутри помещений (сухой, нормальный, влажный или
мокрый).
353
в) Температура внутренней поверхности наружных ограждений зданий в
различных точках (углах, откосах, стыках) при заданных значениях t
н
(наружная
температура) и φ
н
(относительная влажность наружного воздуха). Примеры:
- t
в
= 10,7 °C;
- Для поликлиник: t
в
= 10,7 °C;
- Для дошкольных учреждений: -12,6 °C.
2.3. Характеристики строительных материалов и конструкций:
- Расчетный коэффициент теплопроводности (В) в Вт/(м·°C).
- Расчетный коэффициент теплоусвоения (S) в Вт/(м²·°C).
- Удельная теплоемкость в сухом состоянии (С₀) в кДж/(кг·°C).
-
Коэффициент паропроницания (µ) в кг/(м·ч·Па) и сопротивление
паропроницанию (R
п
) в м²·ч·Па/мг.
- Термическое сопротивление воздушных прослоек (R
вп
) в м²·°C/Вт.
- Сопротивление теплопередаче окон (сертифицированное значение) и его
сертифицированное значение (R
H
) в м²·ч·Па/кг.
- Коэффициент поглощения солнечной радиации (ρ) поверхностью ограждений.
Эти параметры играют важную роль в процессе проектирования, позволяя
создавать комфортные условия внутри зданий и обеспечивать их эффективную
теплозащиту, учитывая климатические и функциональные особенности каждого здания.
Принципы определения нормируемого уровня теплозащиты зданий определены в
новых КМК с целью обеспечения эффективной теплозащиты зданий при соблюдении
заданного уровня энергопотребления для поддержания необходимых параметров
микроклимата и санитарно-гигиенических условий внутри помещений. Эти принципы
основаны на следующих обязательных нормируемых показателях:
а) Нормированные значения сопротивления теплопередаче для отдельных
ограждающих конструкций теплозащиты зданий. Эти значения определяют, как
эффективно ограждающие конструкции сопротивляются теплопередаче.
б) Нормируемые значения температурного перепада между температурой
внутреннего воздуха и температурой на поверхности ограждающей конструкции,
которая должна быть выше температуры точки росы. Этот параметр гарантирует, что
внутренняя поверхность ограждающей конструкции не будет охлаждаться до такой
степени, что возникнут конденсация и плесень.
в) Нормируемый удельный показатель расхода тепловой энергии на отопление,
который позволяет учитывать различные характеристики ограждающих конструкций и
применение различных архитектурных, строительных, теплотехнических и инженерных
решений для экономии энергии.
В процессе проектирования зданий производится расчет удельного расхода
тепловой энергии, который зависит от множества факторов, включая теплотехнические
свойства ограждающих конструкций, планировочные решения здания, тепловыделение,
солнечную радиацию, эффективность инженерных систем и систем отопления. Этот
расчет не должен превышать установленный нормируемый уровень, что гарантирует
эффективную теплозащиту и оптимальное использование энергетических ресурсов.
Выводы: Проектирование тепловой защиты здания — это многозвенный процесс,
который включает в себя ряд этапов и действий. Вот общий порядок проектирования
тепловой защиты здания:
1. Сбор и анализ исходных данных;
2. Разработка архитектурных решений;
3. Выбор и расчет строительных материалов;
4. Расчет уровня теплозащиты;
5. Проектирование систем отопления и кондиционирования;
6. Учет тепловых мостов и воздухопроницаемости;
354
7. Проведение компьютерных моделирований для оценки эффективности
системы теплозащиты и ее соответствия требуемым стандартам;
8. Подготовка проектной документации;
9. Реализация и контроль;
10. Обслуживание и мониторинг.
Порядок проектирования тепловой защиты может немного варьироваться в
зависимости от конкретных требований проекта и местных климатических условий, но
вышеуказанные этапы представляют общий обзор процесса.
ЛИТЕРАТУРА
1.
КМК 2.01.04 – 2018 «Строительная теплотехника» Ташкент, 2018.
2.
КМК 2.01.18 – 2018 Нормативы расхода энергии на отопление, вентиляцию и
кондиционирование зданий и сооружений. Ташкент, 2018.
3.
Sadriddin Sayfidinov. International Journal of Advanced Research in Science,
Engineering and Technology. Design of Thermal Protection of Exterior Walls of Residential
Buildings –
4.
ШНК 2.01.01-22 “Климатические и физико-геологические данные для
проектирования” Ташкент, 2022 г.
УДК 693
ДОЛГОВЕЧНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Котова Любовь Валентиновна, Турсунова Умида Хайдаровна,
Султанова Шахзода Юсуповна
Ташкентский архитектурно-строительный университет
Аннотация. В данной работе мы рассматриваем понятие на сколько долговечны
строительные конструкций, выявляем основные положения теории и оцениваем
способы повышения долговечности и живучесть в сооружениях. Долговечностью или
живучестью называют такое свойство строительных конструкций зданий и
сооружений, которые продолжают выполнять свои функции при повреждении или
обрушении какой-либо его части. Методика проверки конструктивных элементов
базируется на первичных отказах, которые не должны приводить к разрушению
остальных элементов.
Ключевые слова:
долговечность, надежность, отказ, строительные
конструкции, конструктивные элементы, разрушение, правила проектирования.
В нашей жизни на сегодняшний день существует множество проблем, одна из
которых наиболее актуальна это - проблема безопасности эксплуатации конструкций
зданий и сооружений.
В строительной отрасли изучение проблемы безопасности привело к такому
понятию, как долговечность конструкций. Долговечность — это свойство, характерное
для конструкций в строительстве зданий и сооружений которое продолжает выполнять
свою работу даже при выходе из строя какой либо его части, или обеспечение
устойчивости здания к регрессирующему (лавинообразному) обрушению за счет
передачи нагрузки от одного элемента соседним. Прогрессирующее обрушение является
наиболее опасным для строительных конструкций, так как при данном обрушении
происходит последовательное разрушение несущих элементов здания, или его
значительной части, оно опасно это и тем что может привести к различным
последствиям, начиная с элементарных экономических проблем и заканчивая самым
наихудшим исходом событий, в результате которого лежит гибель людей [1].
