Разработка теплоэффективной ограждающей конструкции зданий, выполненных по технологии 3D-печати

Вестник ТюмГУ. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика.


Выпуск:

2019. Том 5. №1

Название: 
Разработка теплоэффективной ограждающей конструкции зданий, выполненных по технологии 3D-печати


Для цитирования: Михайлов П. Ю. Разработка теплоэффективной ограждающей конструкции зданий, выполненных по технологии 3D-печати / П. Ю. Михайлов, М. В. Созонов // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. 2019. Том 5. № 1. С. 55-68. DOI: 10.21684/2411-7978-2019-5-1-55-68

Об авторах:

Михайлов Павел Юрьевич, кандидат физико-математических наук, доцент базовой кафедры расходометрии нефти и газа, Тюменский государственный университет; pav84369437@yandex.ru

Созонов Максим Викторович, магистрант кафедры прикладной и технической физики, Тюменский государственный университет; m.v.sozonov@yandex.ru

Аннотация:

Современные строительные технологии развиваются в основном по пути использования новых материалов и незначительных изменений в конструкции зданий. При этом строительная техника мало изменилась за последние 30 лет. Строительная 3D-печать позволяет повысить эффективность строительства за счет использования новых строительных материалов, сокращения трудозатрат, практически безотходного метода строительства и применения различных новых геометрических решений конструкций, которые трудно или невозможно применять при традиционном строительстве. В работе представлено три варианта конструкций наружной стены здания, некоторые из которых применялись на практике. В качестве расчетных строительных материалов используются популярные утеплители и бетонные смеси, которые применялись или могут применяться при строительстве данным методом. Проведен тепловой расчет конструкций по разработанной методике с учетом нормативных требований к ограждающим конструкциям жилого здания. Методика расчета ограждающей конструкции основана на применении закона Фурье, расчет производится с помощью программного комплекса ANSYS. По каждому варианту конструкции было рассчитано несколько комбинаций используемых строительных материалов. Получена зависимость значения теплового потока от температуры наружного воздуха. Определены наиболее и наименее теплоэффективные варианты конструкций. Проведен экономический расчет для определения стоимостных показателей строительства и стоимости эксплуатации разработанных конструкций как между собой, так и в сравнении с традиционной конструкцией. Определена наиболее выгодная по стоимости эксплуатации конструкция наружной стены жилого здания.

Список литературы:

  1. Альбом технических решений Apis Cor. URL: https://web.archive.org/web/20170713060409/http://apis-cor.com/files/ApisCor_TechnicalSolutions_RU.p... (дата обращения: 28.02.2019). 
  2. В России напечатали первый жилой дом. URL: https://web.archive.org/web/20170715132008/http://apis-cor.com/about/news/first-house (дата обращения: 28.02.2019). 
  3. ГОСТ 30494-2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях. М.: Стандартинформ, 2013. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200095053 (дата обращения: 12.02.2019). 
  4. ГОСТ Р 57558-2017/ISO/ASTM 52900:2015. Аддитивные технологические процессы. Базовые принципы. Часть 1. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2018. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200146332 (дата обращения: 12.02.2019). 
  5. Плита теплоизоляционная LOGICPIR L-1185×585×40 (6 плит). URL: https://shop.tn.ru/logicpir-l-1185h585h40-6-plit (дата обращения: 28.02.2019). 
  6. Словарь строительных и архитектурных терминов. URL: http://perekos.net/sections/view/523 (дата обращения: 12.02.2019).
  7. СП 131.13330.2012. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*. М.: Минстрой России, 2015. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200095546 (дата обращения: 12.02.2019). 
  8. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. М.: Минрегион России, 2012. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200095525 (дата обращения: 12.02.2019). 
  9. Строительная 3D-печать. Практические рекомендации. URL: http://specavia.pro/articls/stroitelnaya-pechat-rekomendacii-1/ (дата обращения: 12.02.2019). 
  10. Энциклопедический словарь по металлургии. В 2-х томах / под ред. Н. П. Лякишева и др. М.: Интермет Инжиниринг, 2000. Том 2: П-Я. 416 с.