Теплотехнические свойства цокольного перекрытия деревянных домов из МХМ-панелей
Authors: Корнилов Т.А. , Докторов И.А. 
Published: October 2024

Введение. Территория Республики Саха (Якутия) характеризуется экстремальными климатическими условиями с температурой наружного воздуха ниже –40 °С в течение 50-60 дней и наличием многолетнемерзлых грунтов. Для обеспечения тепловой защиты зданий с несущими стенами из МХМ-панелей здесь используется многослойная конструкция стены с теплоизоляцией из минераловатных плит и вентилируемым фасадом. При принятии конструктивных решений наружных стен и перекрытий зданий в проектах обычно руководствуются теплотехническими расчетами приведенного сопротивления теплопередаче только по глади ограждающих конструкций. Но практика эксплуатации зданий показывает, что наибольшие потери тепла происходят через узлы сопряжения цокольного перекрытия с наружными и внутренними стенами, а также через угловые соединения наружных стен. Цель работы – оценка теплотехнических свойств типовых конструктивных решений узлов примыкания наружных и внутренних стен к цокольному перекрытию в применяемых типовых проектах зданий с несущими стенами из МХМ-панелей. Материалы и методы. Проведен анализ типовых конструктивных решений узловых соединений в реальных проектах зданий с несущими стенами из МХМ-панелей путем выполнения теплотехнических расчетов 3D-моделей элементов конструкций с использованием программного комплекса HEAT 3D и сравнения с результатами натурного тепловизионного обследования существующих зданий из МХМ-панелей. Результаты. Теплотехнический анализ показал, что наибольшее количество нарушений тепловой защиты в реальных условиях эксплуатации при температуре наружного воздуха –45 ºС и ниже наблюдается в цокольной части домов. Значительные потери тепла через ограждающие конструкции малоэтажных домов из МХМ-панелей наблюдаются в узлах сопряжения цокольного перекрытия с наружными и внутренними стенами, а также на участках угловых соединений наружных стен. Расчеты показали, что температура на внутренней поверхности ограждающих конструкций в угловых участках сопряжения наружных стен с цокольным перекрытием значительно ниже температуры точки росы. Выводы. В типовых решениях узлов сопряжения цокольного перекрытия зданий с несущими стенами из МХМ-панелей температурный режим не отвечает нормативным требованиям, что обусловливает необходимость разработки энергоэффективных узловых решений с дальнейшей актуализацией их для применения в экстремальных климатических условиях Севера России.

Introduction. The territory of the Republic of Sakha (Yakutia) is characterised by extreme climatic conditions with outdoor temperatures below -40 °C lasingg 50-60 days and the presence of permafrost soils. In these conditions, a multilayer wall structure with thermal insulation constructed from mineral wool slabs and a vented facade are used to provide thermal protection for buildings with load-bearing walls built from MHM-panels. The surface of the enclosing buildings is typically the only factor taken into consideration by thermal engineers when making design decisions for exterior walls, basements, attics, and floor-to-floor ceilings in projects. However, the practice of building operation shows that the greatest heat losses occur through the junctions of the basement floor with the outer and inner walls, as well as through the corner joints of the outer walls. The aim of the research is to evaluate the thermal engineering properties of typical structural solutions for the junction of external and internal walls to the basement floor in the standard projects of houses with load-bearing walls made from MHM-panels. Materials and methods. In order to achieve this goal, an analysis of typical structural solutions of nodal joints used in real projects of buildings with load-bearing walls made of MHM-panels was carried out by conducting thermal engineering calculations of 3D models of structural elements using the certified HEAT 3D software package and comparing with the results of a full-scale thermal imaging survey of existing buildings made of MHM-panels. Research results. The thermal analysis showed that the greatest number of violations of thermal protection in real operating conditions at an outdoor temperature of 45 °C and below is observed in house basements. Significant heat losses through the enclosing structures of low-rise buildings made of MHM-panels are observed at the junctions of the basement floor with external and internal walls, as well as at the sites of angular joints of external walls. Calculations have shown that the temperature on the inner surface of the enclosing structures in the corner sections of the interface of the outer walls with the basement floor is significantly lower than the dew point temperature. Conclusion. Conventional methods for connecting nodes in basement floors of buildings with load-bearing walls made from MHM panels do not account for temperature variations. As a result, energy-efficient node solutions must be developed and updated in order to be used in the harsh climate of northern Russia.