DETERMINING CHANGES IN THERMAL RESISTANCE AND THERMAL CON- DUCTIVITY COEFFICIENT USING THE THICKNESS OF EXTERNAL WALL FENCE DURING THERMOPYSICAL TESTS IN THE NATURAL ENVIRONMENT
Authors: Муреев П.Н. , Федосов С.В. , Котлов В.Г. , Макаров А.Н. , Иванов А.В. , Пуляев С.М. 
Published: July 2024

В статье обсуждается область гражданского строительства. Объектом рассмотрения ста- ла теплопроводность наружных стен зданий и сооружений. Ключевой идеей является предлагаемый способ определения изменений термического сопротивления и коэффици- ента теплопроводности внутри наружной стены с использованием графоаналитического способа, на который получен патент на изобретение № 2650052. Зарегистрирован в Госу- дарственном реестре изобретений РФ 06.04.2018 г. [1]. При проведении теплофизических исследований наружных ограждающих конструкций зданий и сооружений в натурных условиях используется ГОСТ 26254-84. Также существует несколько способов определения теплотехнических характеристик ограждающих конструк- ций при нестационарном режиме теплопередачи, но все они имеют различные недостатки. Разработанный способ позволяет решать ряд практических задач, возникающих при проектировании наружных стен зданий. При проведении натурных теплофизических иссле- дований в условиях нестационарной теплопередачи важно определить временные интер- валы, при которых по всей толщине стены соблюдались квазистационарные условия тепло- передачи, при которых нахождение теплофизических характеристик возможно при использовании стандартных методик. При автоматизированном сборе данных программа легко справится с этой задачей и обеспечит нахождение условий, при которых по всей толщине соблюдаются квазистацио- нарные условия теплопередачи. Для решения этой задачи авторами был разработан лабо- раторный комплекс для определения теплотехнических характеристик образцов стеновых ограждений при длительных режимах испытаний (год и более) в натурных условиях (патент на полезную модель № 153276. Зарегистрирован в Государственном реестре полезных мо- делей РФ 16 июня 2015 г. [4]). Технический результат состоит в разработке графоаналитического способа, позволяю- щего обеспечить решения задачи определения изменения термического сопротивления (R) и коэффициента теплопроводности (λ) по толщине исследуемой конструкции наружного ограждения при проведении натурных теплофизических исследований. Данный способ – результат научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, проводимых в Институте строительства и архитектуры, лаборатории строительной физики Поволжского государственного технологического университета. Предлагаемый способ бу- дет интересен тем, кто работает в области проектирования зданий, а также студентам, ас- пирантам, инженерам, занимающимся научно-исследовательскими разработками ограж- дающих конструкций зданий и сооружений.

The paper discusses civil engineering. The object of consideration is the thermal conductivity of the exterior walls of buildings and structures. The authors have proposed the method to de- termine changes in the thermal resistance and thermal conductivity coefficient inside the outer wall using the graphical analytical method patented under No. 2650052 and Registered in the State Register of Inventions of the Russian Federation on 06.04.2018. When conducting thermophysical studies of external enclosing structures of buildings and structures in natural conditions, GOST 26254-84 is used. There are also several ways to deter- mine thermal characteristics of enclosing structures in a non-stationary mode of heat transfer. However, they all have various disadvantages. The developed method allows solving a number of practical problems arising in the design of external walls of buildings. When conducting full-scale thermophysical studies in conditions of non-stationary heat transfer, it is important to determine the time intervals at which quasi- stationary heat transfer conditions were observed throughout the wall thickness, at which the determination of the thermophysical characteristics is possible using standard techniques. Provided the automated data collection, the programme solves this problem and ensures that acceptable conditions for quasi-stationary heat transfer are observed throughout the thickness. In order to solve this problem, the authors have developed a laboratory complex for determining the thermal characteristics of samples of wall fences under long-term test conditions (a year or more) in the natural environment (patent No. 153276. registered in the State Register of Utility Models of the Russian Federation on June 16, 2015). The technical outcome is to develop a graphic-analytical method that solves the problem of determining the change in thermal resistance (R) and thermal conductivity coefficient (λ) along the thickness of the structure of the outer fence during full-scale thermophysical studies. This method is the result of research and development work carried out at the Institute of Construction and Architecture, the laboratory of Building Physics of Volga State University of Technology. The proposed method will be of interest to those who work in the field of building design, as well as to students, graduate students, engineers engaged in research and develop- ment of building envelopes and structures.