Экспериментальные исследования температурных полей наружного ограждения малоэтажных зданий, выполненных в несъемной опалубке

L.S. CHIGRINSKAY, Yu.A. BERZHINSKY, A.P. ORDYNSKAYA,

LI. IVANKINA

CONSTRUCTION OF ELASTIC DAMPERS IN ANTISEISMIC JOINT BETWEEN THE SECTIONS OF BLOCK OF FLATS

The article presents technical decision on construction of an elastic damper in an antiseismic joint (AS-joint) between adjacent block sections that enabled one to correct structural defects without dismantling of structures in the antiseismic joint zone under SNiP II-7-81* standards. The technical decision corresponds in character to an active earthquake protection system (elastic friction system) construction.

The damper strength tests and numerical experiment carried out with the discrete dynamic model and instrumental accelerograms have shown that damper construction allowed the parts of a building to avoid impact damage due to vibration damping and to damp vibrations.

УДК 692.2:699.86+728.6:69.0575

А.И. ГНЫРЯ, докт. техн. наук,

С. В. КОРОБКОВ, канд. техн. наук, доцент,

Р.А. ЖАРКОЙ, аспирант,

ТГАСУ, Томск

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ НАРУЖНОГО ОГРАЖДЕНИЯ МАЛОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ, ВЫПОЛНЕННЫХ В НЕСЪЕМНОЙ ОПАЛУБКЕ

Статья посвящена исследованиям наружных ограждающих конструкций домов малоэтажной застройки. Цель исследования: получение экспериментальных данных

о тепловых потерях через наружные ограждения зданий, выполненных с применением несъемной опалубки.

С увеличением объемов малоэтажного строительства повышаются требования к качеству, комфортности и энергоэффективности зданий. Предъявляемые требования направлены на поиск технических решений, позволяющих повысить уровень тепловой защиты зданий и уменьшить расходы на их отопление, горячее водоснабжение и электричество. Однако независимо от того, насколько современна та или иная выбранная технология строительства, насколько выбранное техническое решение соответствует необходимой теплозащите здания, оно не будет энергоэффективным в случае, если качество строительных работ не будет соответствовать строительным нормам и правилам. Обеспечение высокого качества работ заключается в проведении проверки состояния всех элементов и конструкций строящегося здания. Очевидно, что данный контроль повысит ответственность исполнителей на всех этапах строительства, и, соответственно, повысится качество работ.

© А.И. Гныря, С.В. Коробков, Р.А. Жаркой, 2008

Для определения качества требуемых характеристик тепловой защиты зданий Институтом строительной физики был разработан ряд нормативных документов [1, 2], которые поставили перед строителями определенные требования в вопросах энергосбережения. Согласно нормативным документам, для определения энергосберегающих характеристик и тепловых потерь конструкций зданий и сооружений разрабатывается энергетический паспорт и проводится тепловизионная съемка объекта. Энергетический паспорт регистрирует и устанавливает расчетным способом полученные теплофизические характеристики строительных конструкций. Эти данные важны для того, чтобы подтвердить правильность выбранного конструктивного решения теплозащиты здания на этапе проектирования и согласования соответствующих документов. Тепловизионное обследование необходимо для подтверждения правильности выбранных технических решений (присутствуют ли отклонения и отступления от проектной документации) и, самое главное, качества строительно-монтажных работ построенного здания. При этом тепловизионное обследование ограждающих конструкций проводится в соответствии с ГОСТ 26629-85 [3].

При обследовании здания устанавливаются температурные аномалии, при более детальном рассмотрении которых необходимо установить причину их возникновения и определить, является ли та или иная холодная зона дефектом. В качестве критериев дефектности используются показатели теплозащиты СНиП 23-02-2003 - ограничение температуры внутренних поверхностей ограждающих конструкций и перепада между температурой внутреннего воздуха и средней температурой поверхности ограждающих конструкций. Причиной нарушений могут являться: закладные элементы в наружных стенах; недостаточное утепление стен, перекрытий, покрытий, цокольных этажей; нарушение швов и стыков между сборными конструкциями; нарушение технологии утепления; использование несоответствующих проекту материалов или отступление от проекта.

В качестве объектов для тепловизионных исследований были выбраны три малоэтажных дома, находящихся в городе Томске. Данные дома выбраны не случайно: они все построены с применением несъемной опалубки (пенополисти-рольной и щепоцементной). Авторы данной статьи принимали непосредственное участие в разработке рабочего проекта, составлении энергетического паспорта, а также техническом надзоре при строительстве каждого из объектов. Для определения температурных полей и построения термограмм был использован тепловизор КЕС 7100. На момент исследования атмосферных осадков, тумана, задымленности не было. Температура наружного воздуха - минус 9-12 °С. Поверхности ограждающих конструкций не находились в зоне прямого или отраженного солнечного облучения в течение 12 часов, иней отсутствовал. Прибор для построения термограмм КЕС 7100.

Объект № 1. Двухэтажный блокированный дом малоэтажной застройки

Источник отопления в левой половине дома - высокотехнологичные электрические конвекторы, учитывающие вклад энергии вентиляции и тепло-

го пола, а также имеющие возможность программирования по часам и дням недели; источник тепла в правой половине - центральное отопление. Для воздухообмена во всем доме установлена система механической приточновытяжной вентиляции с рекуператором. На момент обследования (08.02.2008) дом заселен жильцами.

Рис. 1. Первый объект исследования

Материал стен - железобетон в несъемной пенополистирольной опалубке: внутренний слой из пенополистирола толщиной 75 мм, слой бетона толщиной 150 мм и наружный слой - пенополистирол толщиной 75 мм. Наружная поверхность оштукатурена по стеклосетке связующей системой Кгіе-8ЄІ (рис. 2).

Рис. 2. Конструкция наружной стены:

1 - наружный слой опалубки (пенополистирол); 2 - железобетон; 3 - внутренний слой опалубки (пенополистирол); 4 - связующая система по пенополистиролу

На рис. 3 отчетливо видны участки с повышенными теплопотерями из отверстий в стенах, предназначенных для забора наружного воздуха.

Рис. 3. Дворовый фасад

Система вентиляции не доведена до завершения монтажной организацией. Во втором окне слева наблюдается повышение температуры до +2 °С. Причина данного дефекта заключается в плохой регулировке створок, повреждении или отсутствии уплотнителя.

На рис. 4 изображен угол здания, его термограмма имеет ровное температурное поле (-8 °С), за исключением участка под подоконником второго этажа, где видны два пятна с температурой -5,7 °С.

Рис. 4. Дворовый фасад

Это место явно имеет меньшую толщину наружной теплоизоляции, или имеет место некачественная установка монтажных крюков радиатора.

Объект № 2. Двухэтажный коттедж

Материал стен - железобетон в несъемной пенополистирольной опалубке. Источник отопления - газовый котел на 25 кВт. На момент обследования отсутствовала наружная отделка. К дому подведены все наружные коммуникации. Внутри дома ведутся отделочные работы.

Рис. 5. Второй объект исследования

При подробном рассмотрении термограммы (рис. 6) были выявлены следующие дефекты и недостатки:

а) отсутствие утеплителя на чердачном перекрытии приводит к огромным теплопотерям через чердак, даже слуховое окно имеет плюсовую температуру;

б) некачественная установка пластиковых окон и наружной металлической двери показывает нам места утечек тепла;

в) недостаточно утеплены перекрытия лоджии, и, как результат, происходит промораживание углового участка стены;

г) присутствуют щели на глухих участках стен.

Объект № 3. Двухэтажный коттедж

Рис. 7. Третий объект исследования

Материал стен - железобетон в несъемной опалубке из щепоцементных плит (рис. 8). Источник отопления - газовый котел на 28 кВт. Дом находится на стадии внутренней отделки. К дому подведены все наружные коммуникации. Температура в помещении - 21 °С.

Рис. 8. Конструкция наружного ограждения с применением несъемной опалубки из щепоцементных плит:

1 - внутренний слой отделки (цементно-песчаная штукатурка); 2 -щепоцементная плита;3 - железобетон; 4 - утеплитель пенополистирол; 5 - щепоцементная плита; 6 - наружная отделка

На термограмме (рис. 9) ярко выражена утечка тепла в зоне примыкания окна с наружной стеной, аналогичная картина и в других окнах дома.

Вверху справа на мансарде видна зона утечки тепла - дефект строителей при устройстве пароизоляции.

На рис. 10 и 11 изображены фотографии и соответствующие им термограммы, выполненные внутри здания. На рис.10 температура стены в углу в среднем на два градуса ниже, чем температура основной стены.

Рис. 10. Внутри помещения. Наружный угол

Рис. 11. Место сопряжения ендовы и наружной стены

На рис. 11 видно, что из-за неплотного прилегания пароизоляции пар проник в утеплитель и намочил его. Произошло снижение температуры в этом месте более чем в два раза.

Выводы

Данные исследования позволили экспресс-методом определить качество утепления оболочек здания. Несмотря на жесткий контроль авторов проекта и соблюдение подрядчиком строительных норм и правил, были выявлены места наличия строительного брака, обнаружение которого на ранней стадии эксплуатации позволит строителям исправить его с минимальными потерями.

Подобные исследования должны способствовать строительству ре-сурсо- и энергосберегающих малоэтажных зданий, отвечающих современным требованиям по теплозащите. Большинство обнаруженных дефектов теплозащиты зданий не являются критическими для несущей способности конструкций зданий в целом, но существенны для микроклимата отдельных помещений. Низкий уровень теплозащиты ограждающих конструкций и локальные дефекты теплозащиты являются причиной нарушения критериев комфортности и перерасхода энергии на отопление здания. Как было показано выше, тепловизионный контроль помогает выявить и устранить дефекты теплозащиты зданий, показывает реальный класс энергоэффективности, способствует повышению качества проектных и строительных работ, технологий и материалов.

Библиографический список

1. Проектирование тепловой защиты зданий : СП 23-101-2004 : утв. Госстроем России 26.03.2004. - М. : ФГУП ЦПП, 2004.

2. Тепловая защита зданий : СНиП 23-02-2003 : утв. Госстроем России. - М. : ФГУП ЦПП, 2004.

3. Здания и сооружения. Метод тетовизионного контроля качества теплоизоляции ограждающих конструкций : ГОСТ 26629-85. - М. : Изд-во ст-ов, 1986.

A.I. GNYRYA, S.V. KOROBKOV, R.A. ZHARKOI

DEFINITION OF HEAT ENGEENERING PROPERTIES OF EXTERNAL PROTECTION OF LOW BUILDING ERECTED IN FIXED TIMBERING

The article is devoted to the researches of the external protecting constructions of low buildings. The purpose of researches is: to get the experimental data about the heat losses through external protection of buildings erected in the fixed timbering.