Добиваются устойчивых показаний прибора путём многократного прикладывания прозвучивающего устройства в одни и те же места. Прозвучивающее устройство необходимо прикладывать к поверхности стены с небольшим нажатием (порядка 4 кгс). Случайные чрезвычайно малые или чрезвычайно большие показания необходимо отбрасывать на стадии измерений.

Обработка результатов производится в табличной форме.

2.2.4 Расчет сопротивлению теплопередаче ограждающей конструкции

Сопротивление теплопередаче ограждения R₀ считается удовлетворительным, если оно не меньше требуемого значения R₀^ТР:

R₀ ?R₀^ТР ;

R₀ определяется по формуле:

R₀ = (1/б_B) +R₁ + R₂ + … + R_n + (1/б_H) ; (1)

где б_B и б_H - коэффициенты теплоотдачи соответственно внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции;

R₁ , R₂ , … R_n - термическое сопротивление отдельных слоев.

При заданном материале и толщине слоя

R_i = (д_i / л_i) ; (2)

где д_i - толщина слоя

л_i - коэффициент теплопроводности материала с учётом условия эксплуатации, определяемый в зависимости от влажности внутри помещения и зоны влажности района строительства.

Требуемое сопротивление теплопередаче R₀^тр определяется по формуле:

R₀^тр = n (t_В - t_H) / Дt^H б_B ; (3)

где n-коэффициент, применяемый в зависимости от положения наружных поверхностей;

t_В и t_H - расчетная температура воздуха соответственно внутри и снаружи помещения;

Дt^H - нормируемый перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждения.

При производстве теплотехнических расчетов по потребительскому подходу учитывается напряженность отопительного сезона в градусо-сутках отопительного периода, обозначаемая ГСОП.

Она определяется по формуле (4).

ГСОП = ( t_в - t_от.пер. ) z_от.пер , (4)

где: t_в - расчетная температура внутреннего воздуха, ⁰С;

t_от.пер. - средняя температура, ⁰С;

z_от.пер - продолжительность периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8 ⁰С, сут. [3].

2.2.5 Расчет теплоустойчивости ограждающей конструкции

Теплоустойчивость прослойки в конструкции считается удовлетворительной при условии:

A_фB ? A_фB^ТР ; (5)

где A_фB - амплитуда колебаний температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции.

A_фB^тр - требуемая амплитуда, определяется по формуле:

A_фB^тр = 2,5 - 0,1 (t_H - 21) ; (6)

где t_H - средне июльская температура в районе строительства.

Амплитуда A_фB определяется по формуле

A_фB = (A^РАС · t_H ) / х ; (7)

где A^РАС · t_H - расчетная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха.

- величина затухания температурного колебания в толще ограждения.

Амплитуда A^РАС · t_H определяется по формуле:

A^РАС · t_H = 0,5 A_tн + (с · (Y_max - Y_ср.) / б_Н) (8)

где A_tн - максимальная амплитуда суточных колебаний температуры наружного воздуха в июле, ⁰С.

с - коэффициент поглощения солнечной радиации наружной поверхности ограждающей конструкции.

Y_max , Y_ср. -соотношение максимального и средних значений суммарной (прямой и рассеянной) солнечной радиации.

б_Н -коэффициент теплоотдачи наружных поверхностей ограждающей конструкции по летним условиям определяется по формуле:

б_Н = A (5 + 10 vн) (9)

где А - переводной коэффициент, равный 1,16 в единицах СИ.

н - минимальная из средних скоростей ветра с повторяемостью более 16%, но не менее 1 м/сек.

Величина н определяется по формуле:

(S₁+ б_B)·(S₂+y₁) … (S_n + y_n-1)·(y_n + б_A)

н = 0,9 е ^{D/ v2} · ; (10)

(S₁+y₁) · (S₂+y₂) … (S_n + y_n) · б_H

где - тепловая инерция ограждающей конструкции, определяется по формуле:

D = ? R_i · S_i ; (11)

где S_i - коэффициент теплоусвоения каждого слоя;

R_i - термическое сопротивление отдельного слоя.

y₁,y₂,…y_n - коэффициент теплоусвоения поверхности каждого слоя, определяется по формуле:

при D_i ? 1 y_i = S_i; (12)

при D_i < 1 y_i = (R_i ·S_i² + y_{i -1}) / (1+R_i · y_i); (13)

Для первого внутреннего слоя:

при D_i < 1 y_i = (R₁·S₁² + y_{1 -1}) / (1+R₁ ·y₁); (14)

3. РАЗРАБОТКА ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ПАНЕЛЬНЫХ СТЕН СУЩЕСТВУЮЩИХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ

3.1 Определение температурно-влажностных характеристик среды эксплуатируемых жилых зданий

Параметры воздушной среды жилых зданий определялись на основе натурных теплофизических исследований.

Были проведены исследования температурно-влажностного режима помещений и наружных ограждений в наиболее неблагоприятных в теплотехническом отношении местах для определения их фактического состояния во время эксплуатации.

В состав исследований входили: измерение температуры и относительной влажности воздуха жилых помещений, а также определение температуры поверхности ограждающей конструкции.

В ходе исследований температуру и влажность воздуха в опытных помещениях определяли при помощи психрометра Ассмана, а распределение температуры на глади стен определялся прибором для измерения температуры поверхности конструкции DT-838 (Digital multimetеr).

Обследование проводились в трех пятиэтажных домах, два из которых построены по типовому проекту серии 1-464 c наружными стенами из керамзитобетонных панелей толщиной 35 см и один по серии 1-468 с наружными стенами из пенобетонных панелей толщиной 35 см.

Обследованные дома находятся на территории города Ташкента и эксплуатируются более 30 лет.

В качестве опытных помещений в данных домах были выбраны угловые квартиры торцовой секции, соответственно нижнего, верхнего и средних этажей в двух и трехкомнатных квартирах. Обследуемые наружные стены ориентированы на северо-запад и северо-восток.

Результаты замеров приведены в таблице 3.

Таблица № 3. Результаты испытаний, проведенных для определения температурно-влажностных характеристик жилых домов в зимнее время

Местоположение стеновой панели	Время	Материал панели	Толщина панели в см	Температура наружного воздуха, 0С	Температура внутреннего воздуха, 0С	Влажность внутреннего воздуха в %	Температура внутренней поверхности ограждающей конструкции, 0С	Внешняя эксплуатационная характеристика
							Температура поверхности ограждающей конструкции в характерных точках, 0С	Средние значения температуры, 0С
По высоте (этаж)	По ориентации
								1	2	3	4	5	6
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Дом № 1
1 3 5	северо-запад	10:00	керамзитобетон	35	-2,8	17,2 20,4 19,2	59 50 56	12,27 13,81 13,61	13,22 14,90 14,57	15,83 16,79 15,85	12,24 13,88 13,72	13,29 15,02 14,51	15,88 16,68 15,83	13,78 15,18 14,68	наличие плесени и сырости на потолке
															-
															-
1 3 5	северо-запад	15:00		35	-1,6	17,4 20,8 19,4	57 47 51	12,96 14,33 13,74	13,89 14,91 14,17	16,64 17,21 16,89	12,88 14,29 13,73	13,86 14,96 14,14	16,63 17,24 16,82	14,47 15,49 14,91	затекание влаги под линолеум
															-
															промерзание наружного угла
1 3 5	северо-запад	20:00	керамзитобетон	35	-5,5	18,4 21,8 20,2	57 40 45	13,26 14,52 14,02	14,88 15,78 14,40	17,34 18,04 16,84	13,32 14,48 13,98	14,78 15,89 14,42	17,51 17,92 16,89	15,18 16,10 15,09	-
															-
															пятна сырости на поверхности потолка
Дом № 2
1 3 5	северо-восток	10:00	керамзитобетон	35	-2,8	17,8 21,0 19,2	56 50 59	14,29 15,17 14,98	15,13 15,98 15,47	17,82 18,23 18,04	14,32 15,19 14,96	15,21 15,87 15,52	17,83 18,27 18,07	15,76 16,45 16,17	-
															-
															-
1 3 5	северо-восток	15:00		35	-1,6	18,4 21,8 19,6	60 52 54	14,02 14,84 14,17	15,39 16,28 15,68	18,03 19,10 18,23	13,89 14,88 14,19	15,42 16,31 15,72	17,96 19,14 18,23	15,78 16,76 16,04	почернение и отклеивание обоев
															-
															-
1 3 5	северо-восток	20:00		35	-5,5	18,0 22,2 19,4	57 48 55	13,85 15,89 14,45	15,37 17,04 15,70	17,97 19,11 18,34	13,89 15,87 14,44	15,34 17,03 14,25	17,94 19,22 18,37	15,72 17,36 15,92	-
															-
															пятна сырости на поверхности потолка
Дом №3
1 3 5	северо-запад	10:00	пенобетон	35	-2,8	18,2 20,4 19,2	56 48 50	14,02 14,57 14,23	15,56 16,24 15,77	16,94 18,29 17,33	14,02 14,55 14,22	15,59 16,25 15,78	16,89 18,31 17,37	15,50 16,37 15,78	видимых дефектов не обнаружено
1 3 5	северо-запад	15:00		35	-1,6	18,6 21,8 20,2	55 42 46	14,21 15,78 14,49	15,86 16,69 15,86	17,53 19,49 19,13	14,20 15,77 14,49	15,88 16,70 15,85	17,56 19,52 19,1	15,87 17,32 16,48
1 3 5	северо-запад	20:00		35	-5,5	19,2 21,2 20,0	52 43 47	14,98 16,38 15,76	15,92 17,34 16,81	17,58 19,78 19,18	14,99 16,40 15,77	15,94 17,41 16,82	17,60 19,77 19,22	16,16 17,84 17,26
Дом №3
1 3 5	северо-восток	10:00	пенобетон	35	-2,8	19,0 19,8 19,8	50 56 56	14,16 16,21 15,34	15,46 17,01 15,97	17,24 18,58 17,93	14,17 16,22 15,38	15,46 17,02 16,01	17,25 18,61 17,97	15,62 17,27 16,43	видимых дефектов не обнаружено
1 3 5	северо-восток	15:00		35	-1,6	19,2 21,2 20,8	51 43 48	14,38 16,10 15,49	15,36 16,97 16,16	18,23 19,49 19,03	14,40 16,17 15,51	15,39 16,95 16,15	18,26 19,50 19,1	16,00 17,53 16,90
1 3 5	северо-восток	20:00		35	-5,5	20,4 21,8 20,6	49 41 50	14,31 16,18 14,92	15,98 17,04 15,82	17,58 19,78 19,21	14,35 16,10 14,95	16,02 17,04 15,82	17,56 19,80 19,25	15,96 17,65 16,66

Анализ полученных данных показал, что наружные стеновые ограждения в большинстве случаев (особенно на первом этаже) имеют неудовлетворительные теплотехнические качества. На это указывает промерзание наружных углов северной и северо-западной ориентации, особенно на пятых этажах, стен и радиаторных ниш преимущественно на первых этажах, промокание углов рядовых вертикальных стыков торцовой секции; наличие плесени и сырости на торцевых стенах обследуемых квартир, капель в углах, а в некоторых случаях затекание влаги под линолеум, что приводит к его вспучиванию и короблению, почернение и отклеивание обоев.

Вышесказанные дефекты не могут не влиять на параметры микроклимата помещений, снижая при этом теплозащитные качества наружных ограждений.

По данным СанПин РУз [21] параметры комфортного микроклимата в холодный периоды года регламентируются t_В=20-23⁰С и ц=30-45%. А для угловых помещений жилых квартир на 2⁰С выше (22-25⁰С).

Однако, по таблице 3 видно, что фактические значения не отвечают данным требованиям. В процентном соотношении это несоответствие выражается таким образом: для первых -20%, для третих-3% и для пятых- 11%.

Температура внутренней поверхности ограждения является одним из основных санитарно-гигиенических параметров помещения и характеризует теплозащитные свойства ограждения.

В таблице 3 даны результаты проведенных экспериментальных проверок в натурных условиях распределения температуры на внутренней поверхности ограждения.

Средняя температура внутренней поверхности глухой северо-западной стены (на высоте 150 см от пола) за весь период наблюдений оказалась равной t_В,ср.=14,53⁰С при средней температуре внутреннего воздуха t_В,ср.=19,5⁰С. Средний температурный перепад у внутренней поверхности стены Дф_{В, ср.} = t_{В, ср.} - ф_{В, ср.} = 4,97⁰С при средней разности температур внутреннего и наружного воздуха Дt_ср.= t_{В, ср.} = t_{В, ср.}=19,5⁰-(-3,3⁰) = 22,8⁰С.

Нормы сопротивления передаче ограничивают температурный перепад между внутренним воздухом и внутренней поверхностью стен для жилых помещений величиной в 6⁰С при расчетной разности температур внутреннего и наружного воздуха.

Расчетная разность температур внутреннего и наружного воздуха Дt для г. Ташкента - 38⁰С. Температурный перепад между температурами внутреннего воздуха и внутренней поверхности стены определяется по формуле

Д t_В. = (4,97 ? 38) / 22,8 = 8,28⁰

что больше нормируемой величины [14], равной 6⁰С.

Данный температурный перепад у внутренней поверхности вызывает конденсацию водяных паров внутреннего воздуха на внутренней поверхности стены при относительной влажности воздуха ц=30-45% и температуре t_В.=22⁰С.

Наиболее опасна в отношении конденсации влаги нижняя часть стены (ниже уровня 150 см) помещений 1го этажа. На рис.14 показано распределение средних температур внутренней поверхности стены северо-западной ориентации по её высоте.



Рис. 14. Распределение средних температур внутренней поверхности стены северо-западной ориентации по её высоте

Данное распределение температур на поверхностях стены свидетельствуют о её недостаточной теплозащитной способности.

Также были проведены микроклиматические исследования в летний период в Ташкенте в трёх эксплуатируемых жилых домах серий: 1-464 и 1-468.

Данные обследования проводились психрометром Ассмана в жаркие часы суток (с 12ч. до 18ч.), с помощью которого измерялись температура и относительная влажность воздуха в жилых помещениях.

Результаты исследований приведены в таблице 4.

Таблица №4

Результаты испытаний, проведенных для определения температурно-влажностных характеристик жилых домов в летнее время

Местоположение стеновой панели	Время наблюдения, часы	Материал панели	Температура внутреннего воздуха, 0С	Температура наружного воздуха, 0С	Влажность внутреннего воздуха, %	Влажность наружного воздуха, %
По высоте (этаж)	По ориентации
1	2	3	4	5	6	7	8
5 1	северо-запад	12	керамзитобетон	29.2 25.6	35.4	33 35	31
5 1	северо-запад	15		33.4 29.6	42.6	30 33	29
5 1	северо-запад	18		32.4 30.2	41.8	31 32	30
5 1	северо-восток	12	керамзитобетон	28.6 25.8	34.4	34 35	31
5 1	северо-восток	15		35.6 30.4	43.4	32 31	28
5 1	северо-восток	18		32.4 28.6	40.2	30 33	31
5 1	северо-запад	12	пенобетон	28.4 24.6	35.0	32 35	33
5 1	северо-запад	15		32.4 29.8	41.8	28 34	30
5 1	северо-запад	18		30.6 28.2	36.8	30 32	28

Из проведенных экспериментов видно, что летом в жилых помещениях наблюдается неудовлетворительный микроклимат. Причиной этого является высокая температура внутреннего воздуха в помещениях. Это обусловлено совместным воздействием высокой наружной температуры и солнечной радиации.

По данным таблицы 4 видно, что в помещениях верхнего этажа наблюдается более высокая температура воздуха, чем в помещениях нижнего этажа.

Это объясняется следующим:

из помещений нижнего (1-го) этажа через цокольные перекрытия происходит утечка тепла в грунт, имеющий под зданием более низкую температуру, чем окружающая среда;

в помещение верхнего (5-го) этажа через крышу поступает большое количество тепла от солнечного облучения, а также, чем выше расположен этаж, тем больше количество радиации на него воздействует;

Таким образом, проведенные натурные обследования свидетельствуют, что в условиях г. Ташкента летом и зимой в крупнопанельных домах массового строительства создаётся тяжёлый микроклиматический режим, а, следовательно, люди проживают в условиях неблагоприятных для здоровья.

3.2 Определение фактической средней плотности материалов стеновых панелей эксплуатируемых жилых зданий

Обследование панельных стен жилых зданий, построенных в 70-ые годы в Ташкенте, проводился ультразвуковым импульсным методом с использованием прибора УК-14П. Испытывались стеновые панели жилых домов из керамзитобетона и пенобетона.

Исходные данные для оценки средней плотности бетона в конструкциях были получены испытанием контрольных кубиков размером 15х15х15 см, изготовленных в лаборатории кафедры «Строительство зданий и промышленных сооружений» Ташкентского института инженеров железнодорожного транспорта.

Всего было изготовлено 12 кубиков из керамзитобетона на керамзитовом песке со средней плотностью 1300, 1400, 1500 и 1600 кг/м³ (по три на каждую плотность) и аналогично 12 из пенобетона со средней плотностью 1300, 1400, 1500 и 1600 кг/м³.

После набора прочности кубики были замерены, взвешены и исследованы при помощи прибора УК-14П. Затем образцы подверглись испытанию на прочность при сжатии с помощью пресса марки PG-125.

По результатам испытания изготовленных кубиков была построена тарировочная кривая, позволяющая установить связь между скоростью прохождения ультразвука и прочностью на сжатие легких бетонов. Результаты исследования приведены в таблице 5.

Таблица № 5. Результаты исследований, оценки средней плотности бетона в конструкциях с помощью испытания контрольных кубиков размером 15х15х15 см

Материал панели	Номер кубика	Размеры кубиков, (м)	Объем кубика, (м3)	Масса кубика, (кг)	Средняя плотность кубика (кг/м3)	Средние значения средней плотности кубиков	Скорость прохождения ультразвука, (м/с)	Средние значения скорости прохождения ультразвука	Прочность на сжатие, (кг/см2)	Средние значения прочности
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
керамзитобетон	1 2 3	0,149х0,148х0,150 0,153х0,152х0,148 0,148х0,147х0,152	0,0033078 0,0034418 0,0033069	4,2703 4,5123 4,3155	1291 1311 1305	1302,3	2955 3024 3012	2997	10,57 11,30 11,05	10,97
	4 5 6	0,149х0,155х0,151 0,155х0,147х0,146 0,152х0,147х0,148	0,0034873 0,0033266 0,0033069	4,8683 4,6173 4,6594	1396 1388 1409	1397,6	3040 3036 3046	3041	11,97 11,80 12,37	12,05
Керамзито-бетон	7 8 9	0149х0,152х0,148 0,157х0,151х0,149 0,149х0,147х0,148	0,0033519 0,0034156 0,0035107	5,0531 5,1713 5,2169	1507 1514 1486	1502,3	3112 3115 3086	3104	14,41 14,62 13,54	14,19
	10 11 12	0148х0,152х0,146 0,151х0,153х0,150 0,148х0,154х0,151	0,0032857 0,0034648 0,0032416	5,2210 5,5541 5,2449	1589 1603 1618	1601,6	3181 3205 3221	3202	16,76 17,48 17,95	17,46
пенобетон	13 14 15	0,148х0,152х0,146 0,151х0,153х0,150 0,148х0,154х0,151	0,0032844 0,0034654 0,0034416	4,2500 4,4600 4,5016	1294 1287 1308	1296,3	2956 2949 3012	2972	10,69 10,28 11,05	10,7
пенобетон	16 17 18	0,152х0,149х0,148 0,147х0,145х0,151 0,146х0,154х0,152	0,0033519 0,0032185 0,0034175	4,7194 4,5478 4,7572	1408 1413 1392	1404,3	3048 3051 3023	3040	11,41 11,52 11,13	11,35
	19 20 21	0,153х0,147х0,148 0,144х0,157х0,147 0,149х0,143х0,155	0,0033286 0,0033233 0,0033025	4,9697 5,0082 5,0133	1493 1507 1518	1506	3089 3108 3121	3106	13,78 13,93 14,07	13,92
	22 23 24	0,148х0,149х0,152 0,146х0,149х0,147 0,152х0,151х0,145	0,0033519 0,0031978 0,0033280	5,3362 5,1549 5,2782	1592 1612 1586	1596,6	3198 3215 3167	3193	16,25 16,42 15,98	16,21

Из таблицы 4 по данным колонок 8 и 10 была построена тарировочная кривая зависимости между скоростью прохождения ультразвука и прочностью на сжатие: для керамзитобетона (график №1) и для пенобетона (график №2)



По данным колонок 6 и 10 строим тарировочную кривую зависимости между прочностью на сжатие и средней плотностью для керамзитобетона (график №3) и для пенобетона (график №4).



На основе данных графиков и с помощью УК-14П были исследованы два панельных дома для определения фактической средней плотности материалов их стеновых панелей.

Результаты исследований приведены в таблице 6.

Таблица №6

Данные исследований стеновых панелей при помощи УК-14П

Материал панели	Номер замера	Толщина панели, (мм)	Время прохождения ультразвука, (мк.сек)	Скорость прохождения ультразвука, (м/сек)	Средняя плотность материала, (кг/м3)	Средние значения средней плотности материала, (кг/м3)
Дом №1
керамзитобетон	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	35	111,9 112,1 111,5 112,0 112,3 111,6 111,3 111,7 111,1 112,2	3127,8 3122,2 3139,3 3125,0 3116,5 3136,2 3144,6 3133,4 3150,3 3119,4	1537,2 1527,5 1560,2 1533,7 1515,4 1554,1 1569,6 1548,8 1579,5 1521,6	1544,76
Дом №3
пенобетон	1 2 3 4 5 6 7 8 9 10	35	114,7 115,0 114,5 114,3 115,2 114,9 114,6 114,0 114,2 114,1	3051,4 3042,5 3057,7 3062,1 3038,2 3046,1 3054,1 3070,2 3064,8 3067,5	1416,3 1397,9 1428,4 1437,8 1389,7 1406,2 1422,1 1454,6 1442,1 1449,3	1424,44

Данные таблицы 6 показывают, что фактическая средняя плотность стеновых панелей из керамзитобетона достигает 1545 кг/м³, а для пенобетона 1424 кг/м³, что практически в два раза превышает средние плотности материалов для изготовленных стеновых панелей, предусмотренные в сериях 1-464 и 1-468.

В связи с этим, данные стеновые панели из керамзитобетона и пенобетона в исследуемых зданиях обладают значительно более низкими теплотехническими свойствами.

3.3 Исследование теплотехнических характеристик утепления панельных стен

Для проведения теоретических исследований по определению необходимого повышения теплозащитных свойств панельных стен эксплуатируемых жилых зданий в городе Ташкенте были произведены теплотехнические расчеты по зимним условиям эксплуатации фрагментов панельных стен выполненных из керамзитобетона со средней плотностью 1300, 1400, 1500, 1600 кгм³ толщиной 350 мм и из пенобетона со средней плотностью 1300, 1400, 1500, 1600 кгм³ толщиной 350 мм. Коэффициент теплотехнической неоднородности в соответствии с КМК 2.01.04-97 «Строительная теплотехника» принят r_эф=0,9.

Фактические показатели сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций без утеплителя приведены в таблице 7.

Таблица №7

Показатели сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций из керамзитобетона и пенобетона

Материал панели	Средняя плотность (кг/м3)	Коэффициенты теплопроводности, л, (ккал/мч град) по КМК 2.01.04-97	Сопротивление теплопередаче (м2 0С/Вт)
керамзитобетон	1300 1400 1500 1600	0,5 0,56 0,615 0,67	0,91 0,84 0,78 0,73
пенобетон	1300 1400 1500 1600	0,53 0,57 0,61 0,65	0,87 0,83 0,78 0,75

Расчеты выполнены из двух условий - санитарно-гигиенических и при потребительском подходе.

При расчетах по санитарно-гигиеническим показателям температурный перепад между внутренним воздухом и внутренней поверхностью стен для жилых помещений принимался 4⁰С.

Данные расчетов приведены в таблицах 8-11, а также в приложении П1.

В качестве варианта утепления была принята сплошная минерало-ватная плита на основе базальтового волокна.

Таблица №8

Определение толщины теплоизоляционного слоя для керамзитобетонных панелей из санитарно-гигиенических условий

Населенный пункт	Средняя плотность керамзитобетона, (кгм3)	tIII (0С)	R0треб. (м2 0С/Вт)	R0c утепл. (м2 0С/Вт)	Толщина утеплителя (мм)
г. Ташкент	1300	-16	1,42	1,44	21
	1400		1,42	1,44	24
	1500		1,42	1,43	26
	1600		1,42	1,43	28

Таблица №9

Определение толщины теплоизоляционного слоя для пенобетонных панелей из санитарно-гигиенических условий

Населенный пункт	Средняя плотность пенобетона, (кгм3)	tIII, (0С)	R0треб., (м2 0С/Вт)	R0c утепл. (м2 0С/Вт)	Толщина утеплителя, (мм)
г. Ташкент	1300	-16	1,42	1,42	22
	1400		1,42	1,43	24
	1500		1,42	1,43	26
	1600		1,42	1,42	27

Таблица №10

Определение толщины теплоизоляционного слоя для керамзитобетонных панелей при потребительском подходе

Населенный пункт	Средняя плотность, кг/м3	Температура внутреннего воздуха, 0С	Средняя температура отопительного периода	Продолжительность отопительного периода, дн.	ГСОП	R0тр. , м2 0С/Вт	R0факт. , м2 0С/Вт	Толщина утеплителя, мм
г. Ташкент	1300	+22	2,7	129	2490	2,27	2,29	55
	1400					2,27	2,29	58
	1500					2,27	2,28	60
	1600					2,27	2,28	62

Таблица №11

Определение толщины теплоизоляционного слоя для пенобетонных панелей при потребительском подходе

Населенный пункт	Средняя плотность, кг/м3	Температура внутреннего воздуха, 0С	Средняя температура отопительного периода	Продолжительность отопительного периода, дн.	ГСОП	R0тр. , м2 0С/Вт	R0факт. , м2 0С/Вт	Толщина утеплителя, мм
г. Ташкент	1300	+22	2,7	129	2490	2,27	2,27	56
	1400					2,27	2,28	58
	1500					2,27	2,28	60
	1600					2,27	2,27	61

Из приведенных таблиц видно, что значения требуемого сопротивления теплопередаче по санитарно-гигиеническим условиям ниже, чем определенных по ГСОП.

Учитывая современные требования к теплозащите жилых зданий, наиболее целесообразным является расчет по потребительскому подходу.

Также были произведены расчеты на теплоустойчивость керамзитобетонных и пенобетонных стеновых панелей по летним условиям эксплуатации.

Результаты расчетов приведены в таблице 12.

Таблица №12

Результаты расчетов керамзитобетонных и пенобетонных стеновых панелей на теплоустойчивость по летним условиям эксплуатации

Населенный пункт	Материал стеновой панели	Средняя плотность стеновой панели, кг/м3	Коэффициенты теплопроводности, л, (ккал/мч град) по КМК 2.01.04-97	Толщина стеновой панели, мм	Толщина утеплителя, мм	AфBТР	AфB
г. Ташкент	Керамзитобетон	1400	0,56	350	-	1,89	0,83
					60	1,89	0,092
	Пенобетон		0,57		-	1,89	0,44
					60	1,89	0,060

Результаты расчетов показали, что стеновые панели из керамзитобетона и пенобетона со средней плотностью равной 1400 кг/м³ являются теплоустойчивыми.

Однако, теплоустойчивость стеновых панелей, утепленных с помощью минеральной ваты на основе базальтового волокна, является в 20 раз выше для керамзитобетонных и в 30 раз для пенобетонных панелей.

3.4 Рекомендации по проектированию тепловой защиты панельных стен существующих зданий

Предлагается состав утепленных наружных стен жилых зданий, состоящий из несущего слоя -стеновой панели из керамзитобетона или пенобетона толщиной 35 см, слоя внутренней штукатурки толщиной 20 мм, слоя теплоизоляции из жестких плит из минеральной ваты на основе базальтового волокна (толщина которых определяется из потребительского подхода) и защитно-декоративного наружного слоя из штукатурки.

Размеры теплоизоляционных плит могут быть 1000 мм х 500 мм и

1200 мм х 600 мм при толщине 55, 60, 65 мм. (рис. 15).

Рис. 15. Общий вид теплоизоляционной панели

Теплоизоляционные плиты вначале должны быть наклеены с помощью клея на несущий слой стены вплотную друг к другу без образования щелей, обеспечивая перевязку стыков стеновых панелей (рис. 16).



Рис. 16. Расположение теплоизоляционных плит на утепляемой стене

1 -плиты утеплители; 2 крепежные дюбели.

Нанесение клеящего состава на теплоизоляционные плиты должно осуществляться комбинированным (а) или точечным (б) способом (рис. 17).

Рис. 17. Способы нанесения клеящего состава

Затем теплоизоляционные плиты и сетку, армирующую штукатурный слой, следует крепить к толще бетонных стен распорными дюбелями с заглублением не менее 35 - 50 мм (рис. 18).



Рис. 18. Крепление распорным дюбелем

1. утепляемая стена; 2-теплоизоляционная плита; 3-армирующая сетка; 4- штукатурка.

При утеплении углов должна обеспечиваться перевязка торцов теплоизоляционных плит и защита их металлическим перфорированным уголком для предохранения кромки углов от сколов. Уголки сажаются на клеящий состав прямо на утеплитель по всей высоте стены (рис. 19).

Рис. 19. Крепление плит утеплителя к углу здания

1 - поверхность стены; 2 - плиты утеплителя; 3 - арматурная сетка; 4 - грунтовка; 5 - отделочный слой; 6 - металлический перфорированный уголок.

При обработке проемов (оконных и дверных), их по периметру обрамляют металлическими коробами. Для этого в проеме устанавливается верхний и два боковых металлических Г-образных профиля, которые образуют рамку для утеплителя. После чего, плиты утеплителя при наклейке вставляются в металлический профиль, который затем покрывается армированной штукатуркой. При армировании нижнего слоя штукатурки на углах проема на утеплитель укладывают дополнительные кусочки сетки под углом 45⁰ (рис. 20).

Рис. 20. Решение утепления оконного проема

1- оконный проем; 2- профиль Г-образный; 3- клеящий состав; 4- теплоизоляционная плита; 5- арматурная сетка;

В местах примыканий штукатурной системы утепления к карнизу верхняя часть утеплителя должна быть защищена специальной уплотнительной лентой (рис. 21).



Рис. 21. Устройство дополнительной теплоизоляции в карнизном узле

1- лента для уплотнения швов; 2- клей; 3- плиты теплоизоляционные; 4- плиты теплоизоляционные; 5- армирующий слой; 6- клей; 7- декоративная штукатурка.

Рис. 22. Устройство дополнительной теплоизоляции в карнизном узле

1- решетка вентиляционного канала; 2- уплотнительная лента; 3- клей; 4- плиты теплоизоляционные; 5- армирующий слой; 6- декоративная штукатурка.

Нижний край штукатурной системы утепления должен располагаться на высоте 500 мм от поверхности земли (рис. 23).

Рис. 23. Сопряжение фасадной системы с цоколем

1- декоративная штукатурка; 2- плиты теплоизоляционные; 3- армирующий слой; 4- клей; 5- цокольная рейка; 6- лента для уплотнения швов; 7- плиты теплоизоляционные.

Отделка цоколя должна выполняться из материалов прочных и способных противостоять агрессивным природным явлениям. Например, из плит натурального или искусственного камня или из керамической плитки.

3.5 Выводы по главе

1. В результате проведенных натурных исследований было установлено, что микроклимат помещений эксплуатируемых в Ташкенте жилых зданий с ограждающими стеновыми конструкциями из керамзитобетона и пенобетона не удовлетворяют гигиеническим требованиям.

2. Экспериментальными исследованиями установлено, что фактическая средняя плотность керамзитобетона и пенобетона в стеновых панелях жилых зданий почти в два раза выше, чем предусмотрено в сериях 1-464 и 1-468.

3. Теоретическими исследованиями определена толщины утеплителя из минеральной ваты на основе базальтового волокна, обеспечивающая требуемый уровень теплозащиты панельных стен жилых зданий, эксплуатируемых в г. Ташкенте. Она составляет 55-62 мм.

4. Разработана технология устройства тепловой защиты панельных стен эксплуатируемых жилых зданий.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлена возможность улучшения микроклимата помещений эксплуатируемых панельных жилых зданий за счет применения наружной теплоизоляции.

2. Доказано повышение теплотехнических показателей стеновых панелей за счет наружной теплоизоляции из минераловатных плит на основе базальтового волокна.

3. Определен целесообразный ряд толщин минераловатных панелей для утепления наружных стен из керамзитобетона и пенобетона со средней плотностью от 1300 до 1600 кг/м³ : 55; 60 и 65 мм.

4. Разработана технология по устройству тепловой защиты панельных стен.

5. Предложенная система тепловой защиты панельных стен эксплуатируемых жилых зданий позволяет обеспечить 3^ий уровень теплозащиты.

ЛИТЕРАТУРА

1. Указ Президента Республики Узбекистан Ислама Абдуганиевича Каримова «Об усилении государственной поддержки жилищного строительства в городе Ташкенте» от 31.01.96 г.

2. Указ «О мерах по дальнейшему совершенствованию архитектуры и градостроительства в Узбекистане» от 26.04.2000 г.

3. Азизов П., Солдатов Е. Архитектурно строительные средства повышения тепловой эффективности гражданских зданий. - Ташкент: Узбекистан, 1994 г.

4. Ариевич Э.М., Вавуло Н.М. Повышение теплотехнических качеств полносборных жилых зданий. - М.: Стройиздат, 1985 г.

5. Бужевич Г.А. Легкие бетоны на пористых заполнителях. - М.: Стройиздат, 1970 г.

6. Васильев Б.Ф. Методика натурных наблюдений температурно-влажностного режима жилых зданий. - М.: Госстройиздат, 1969 г.

7. Ветошкин С.И. Гигиенические основы проектирования и строительства жилищ в условиях жаркого и сухого климата Средней Азии. - Ташкент: Медгиз, 1954 г.

8. Горомосов М.С., Лицкевич В.К. Строительные санитарно-гигиенические нормативы жилища. - М.: Стройиздат, 1975 г.

9. Деллос К.П. Легкие бетоны в мостах. - М.: Транспорт, 1986 г.

10. Джонс Р., Гэтфилд Г. Ультразвуковой импульсный способ испытания бетона. - М.:Промстройиздат, 1957 г.

11. Дмитриев В.М. Вопросы использования архитектуры узбекского народного жилища в современной практике. - Ташкент: Фан, 1980 г.

12. Заривайская Х.А., Таций Е.А., Фтокарев Е., Ферт А.Р. и др. Гигиенические качества современных жилых домов. - М.: Стройиздат, 1975 г.

13. Исследования по микроклимату жилища и строительной теплофизике. / под. ред. Васильева Б.Ф. - М.: Госстройиздат, 1960 г.

14. КМК 2.01.04-97 Строительная теплотехника. - Т., 1997.

15. КМК 2.01.01-94 Климатические и физико-геологические данные для проектирования. - Т., 1994.

16. КМК 2.08.01-94 Жилые здания. - Т., 1996.

17. Любимов М.С. Рациональные конструкции стен, рекомендуемых для применения в различных районах страны. /Основные направления совершенствования конструктивных решений полносборных жилых зданий: тезисы докладов. М.:Стройиздат, 1982г.

18. Объедков В.А., Соловьев А.К., Кондратьев А.Н. и др. Лабораторный практикум по строительной физике. - М.:Высшая школа, 1979г.

19. Пирадов А.Б. Конструктивные свойства легкого бетона и железобетона.

- М.:Стройиздат, 1973 г.

20. Пособие по проектированию ограждающих конструкций зданий. НИИ строительной физики, - М.: Стройиздат, 1979 г.

21. Санитарные норма и правила проектирования жилых домов в климатических условиях Узбекистана/ СанПиН РУз № 0146-04 - Т.: 2004.

22. Скатынская В.И., Ногин С.И., Коршунов Д.А., Геращенко С.А., Методы не разрушающего контроля качества железобетонных конструкций. - Киев, 1972 г.

23. Теплотехнические качества и микроклимат крупнопанельных жилых зданий. / под. ред. Семеновой Е.И. - М.: Стройиздат, 1974 г.

24. Фирсанов В.М. Архитектура гражданских зданий в условиях жаркого климата. -М.: Cтройиздат, 1982 г.

25. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. - М.: Стройиздат, 1973г.

26. Чуев В.Е. Изменение климата и его влияние на природно-ресурсный потенциал Республики Узбекистан. - Ташкент, 2000 г.

27. Швецов К.К. Проектирование зданий для районов с особыми природно-климатическими условиями. - М.: Высшая школа, 1986 г.

28. Яворского А.К., Агеева Н.А., Ефимчук В.Н., Гуревича С.Л., Миловодова В.В., Керамзитобетон в крупнопанельном домостроении. - М.: Стройиздат, 1976 г.

Размещено на Allbest.ru

...