13 Дек 11 ПОВЫШЕНИЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ КАЧЕСТВ МНОГОСЛОЙНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ

Пример. Определить теплозащитные качества ограждающих конструкций мобильного (инвентарного) здания контейнерного типа и разработать рекомен­дации по повышению их теплозащиты.

Теплотехнические показатели ограждающих конструкций определялись на фрагменте мобильного здания размером 5,3X2,980X2,93 (рис. V.4), представ­ляющем собой одну комнату с коридором. Наружные ограждающие конструкции здания представляют собой трехслойные облегченные панели, наружные обшив­ки которых выполнены из металлических гофрированных листов, а внутренние — из древесных. Утеплитель — плиточный фенольный пенопласт резопен плотностью 55... 65 кг/м3. Толщина стеновых панелей 99 мм, покрытия —109, перекрытия — 216. В качестве ребер жесткости панелей использованы Z-образные металличе­ские профили с теплоизолирующими деревянными брусками сечением 50X40 мм. Пол — из досок, опирающихся на деревянные бруски сечением 80X50 мм. Поверх досок — однослойный линолеум. Стыки между ограждающими конструкциями заполнены базальтовой ватой. Наружные обшивки в местах стыков сварены по контуру.

Исследовали здание в климатической камере для испытания объемных кон­струкций (см. рис. V.1 ,б) по методике, приведенной в настоящей главе. Темпе­ратурные поля ограждающих конструкций определяли радиационным методом с использованием'переносного радиометра ПТК-3 [61] и контактным — с помощью термопар и автоматизированной системы измерения температуры [1]. Результаты испытания представляем в табл. V.2.

Установлено, что не все теплотехнические показатели исследованного контей­нерного здания отвечают требуемым. Термограммы внутренней поверхности (рис. V.5) свидетельствуют, что при расчетных параметрах внутреннего воздуха на внутренней поверхности ограждений возможно выпадание конденсата, что не­допустимо. Наличие таких зон обусловлено тем, что трудно качественно уплотнить стыковочные соединения базальтовым волокном в условиях поточного изготовле­ния зданий. Уменьшить вероятность возникновения зон с недопустимо низкой температурой внутренней поверхности, наличие которых снижает интегральные

5300

Ї

Рис. V.4. Габариты испытываемого мо­бильного здания.

Таблица V.2. Основные теплотехнические показатели ограждающих конст­рукций здания

Покрытие	11	0,1	5	0,3	5,8	0,5	2	0,2
Перекрытие	14,6	0,1	2,9	0,2	4.5	0,4	4,6	0,4
Глухое стеновое
Ограждение с ок­	10,6	0,1	6,5	0,3	5,0	0,4	1,7	0,2
Ном	10,1	0,1	8,1	0,5	—	—	1,1	—
Фрагмент стенового
Ограждения с утепли­
Телем
Из плиточного ре-	11,6	0,1	6,2	0,3	—	—	1,8	0,2
Зопена и базаль­
Товой ваты
Из плиточного ре-	12,1	0,1	5,8	0,3	—	—	2	0,2
Зопена и полиуре-
Танового клея
КИП-Д
Заливочным
ФРП-1	12,2	0,1	5,8	0,3	—	—	2	0,2

Вид ограждающей кон­струкции

Тц» Гт. At. TAt, °С

Ct, Га Вт/(м2-К)

ГК"Р, м2 - К/Вт

Характеристики (см. табл. V.2), при использовании плиточных утеплителей (пе­нопластовых из минераловатных плит) можно [50] путем заливки стыковочных узлов и элементов эластичным газонаполненным, вспенивающимся материалом, обладающим достаточной адгезией по отношению к металлическим и неметал­лическим элементам ограждений. Этим свойством обладает, например, полиуре - тановый клей КИП-Д (см. гл. II).

Эффективность предложенного решения проверяют путем испытания трех опытных фрагментов, отличающихся характером заполнения среднего слоя и стыковочных узлов (рис. V.6). Фрагменты одновременно устанавливают в проеме климатической камеры для испытания плоских конструкций (см. рис. V. l.a). Испытания показали, что температурные поля фрагментов (см. рис. V.6) с запол-

Рис. V.5. Температур­ные поля внутренних поверхностей пола fa), глухой стены (б), стены с окном (в), потолка (г) при tB= = + 18 °С и ta= =.—40 °С.

Нением среднего слоя и стыков заливочным ФРП-1 и плиточным резопеном с клеем КИП-Д более равномерны, чем при заполнении панелей плиточным пено­пластом и базальтовым волокном. На внутренней поверхности первых двух фрагментов не наблюдалось понижения температуры до конденсации паров при расчетных параметрах воздуха. Из данных табл. V.2 следует, что первые два фрагмента имеют и более высокие интегральные теплотехнические характерис­тики.

Некоторое несовпадение показателей фрагмента с плиточным резопеном и базальтовой ватой и аналогичными конструкциями исследованного контейнера объясняется тем, что во фрагменте тщательнее заполнялось утеплителем про­странство между наружной обшивкой и верхней полкой Z-образных профилей. Для количественной оценки этого фактора проводят следующий эксперимент.

С помощью установки, представленной на рис. V. l,e, определяют теплотех­нические показатели фрагментов ограждений размерами 1X1 м при неполном и полном заполнении утеплителем внутренних полостей. В результате температура внутренней поверхности зоны теплопроводного включения с незаполненным про­странством между верхней полкой металлического профиля и наружной обшив­кой становится в среднем на 1,2 °С ниже температуры поверхности аналогичной зоны с полностью заполненным средним слоем, что свидетельствует о необходи­мости тщательного заполнения утеплителем пространств в зонах ребер жест­кости.

If

6000 Рис. V.6. Температурные поля и конструкция опытных фрагментов испытывае­мых ограждений мобильного здания при /В=+18°С и /„=—40 СС: 1 — базальтовая вата; 2 — металлические профили; 3 — металлическая обшивка; 4 — пли­точный резопен; 5 — полиуретановый клей КИП-Д; 6 — заливочный резопен ФРП-1; 7 — внутренняя обшивка из листов на основе древесины; 8 — деревянные бруски.

Дальнейшего повышения теплотехнических показателей рассматриваемых многослойных облегченных конструкций можно добиться следующим образом. Между деревянными и металлическими элементами каркаса панелей обычно имеется контактное сопротивление теплопередаче в результате макрошерохова­тости, кривизны брусков. Однако в результате перевозок панелей или зданий в целом, действия ветровых, силовых нагрузок на некоторых участках панелей возможен очень плотный контакт между деревянным бруском и металлическим профилем. Расчеты температурных полей на ЭВМ [41] показывают, что на участках с плотным контактом температура внутренней поверхности на 1 °С ниже температуры конденсации паров при расчетных параметрах воздуха. Для устранения недопустимого температурного режима следует обеспечивать гаранти­рованный зазор между деревянным бруском и металлическим профилем. В завод­ских условиях изготовления панелей его несложно сделать путем нанесения тон­кого слоя клеящегося вспенивающегося эластичного материала, например, клея

КИП-Д (см. гл. II), на поверхность теплоизолирующего бруска. Исследования фрагментов показывают, что температура внутренней поверхности зоны тепло­проводного включения с плотным контактом на 3,5 °С ниже, чем включения с гарантированным зазором, созданным с помощью клея КИП-Д.

Описанные конструктивные мероприятия повышают не только локальные, но и интегральные теплотехнические показатели ограждающих конструкций. Так приведенное термическое сопротивление ограждений рассмотренного мобиль­ного здания повысилось при осуществлении приведенных предложений почти на 20%.