Выпуск:
2020. Том 6. № 4 (24)Об авторах:
Иванова Елена Александровна, старший преподаватель кафедры теплогазоснабжения и инженерных систем в строительстве, Томский государственный архитектурно-строительный университет; energosber_e@mail.ruАннотация:
При строительстве малоэтажных зданий, имеющих разнообразные конструктивные элементы, важно иметь представление о их тепловом состоянии в экстремальных условиях теплообмена. Поэтому исследование процессов теплопереноса в теплонапряженных элементах наружных ограждений является актуальным и представляет значительный практический интерес.
Целью настоящей работы является проведение параметрических исследований в типичных угловых фрагментах неоднородных ограждающих конструкций с углами разворота от 60 до 150°. При этом анализ теплового состояния осуществляется как для наружных, так и для внутренних углов.
Математическое моделирование пространственного теплопереноса в исследуемых конструкциях основывается на решении нелинейной системы дифференциальных уравнений теплопроводности с соответствующими краевыми условиями методом конечных элементов с помощью модуля Thermal, входящего в программный комплекс ANSYS.
Анализ численных результатов, приведенных для трех типов различных наружных ограждений, позволил выяснить влияние их геометрических и теплофизических характеристик на распределение температуры и теплового потока по толщине рассматриваемых фрагментов, а также определить изменение этих параметров как на внутренней, так и на внешней поверхностях конструкции. Установить, что для всех типов ограждающих конструкций с увеличением угла разворота температура во внутреннем углу конструкции уменьшается, а в наружном — увеличивается, а плотность теплового потока ведет себя наоборот; расстояние от угла до зоны стабилизации с увеличением угла разворота уменьшается для всех типов конструкций как для температуры, так и для теплового потока; увеличение термического сопротивления приводит к повышению температуры и понижению плотности теплового потока в углу рассматриваемых фрагментов; выдать рекомендации по созданию энергоэффективных конструкций, удовлетворяющим современным требованиям.
Ключевые слова:
Список литературы:
Абрамян С. Г. Малоэтажное строительство: Особенности и проблемы развития / С. Г. Абрамян, О. В. Бурлаченко // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2014. № 38. С. 217-227.
Андрейцева К. С. Особенности расчета температурных полей при проектировании ограждающих конструкций / К. С. Андрейцева // Жилищное строительство. 2018. № 6. С. 19-23.
Данилов Н. Д. Анализ влияния угловых стыков на теплопотери наружных стен / Н. Д. Данилов, П. А. Федотов // Жилищное строительство. 2015. № 8. С. 14-17.
Козлобродов А. Н. Исследование влияния термовкладышей на тепловое состояние теплонапряженных элементов многослойных ограждающих конструкций / А. Н. Козлобродов, Е. А. Иванова, А. В. Головко // Вестник ТГАСУ. 2018. № 4. С. 155-169.
Козлобродов А. Н. Численное исследование влияния теплонапряженных элементов на тепловое состояние ограждающих конструкций в малоэтажном домостроении / А. Н. Козлобродов, Е. А. Иванова, В. А. Козлобродов // II Всероссийская научная конференция с международным участием «Энерго- и ресурсоэффективность малоэтажных жилых зданий». Новосибирск: Институт теплофизики СО РАН. 2015. С. 90-97.
Леонова А. Н. Методы повышения энергоэффективности зданий при реконструкции / А. Н. Леонова, М. В. Курочка // Вестник МГСУ. 2018. Том 13. №. 7 (118). С. 805-813.
Никонова Е. В. Технико-экономические показатели ограждающих конструкций для малоэтажного строительства / Е. В. Никонова // Жилищное строительство. 2018. № 7. С. 47-50.
Самарин О. Д. Оценка минимального значения температуры в наружном углу здания при его скруглении / О. Д. Самарин // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 8. С. 34-36.
Самарин О. Д. Температура в линейных элементах ограждающих конструкций / О. Д. Самарин // Инженерно-строительный журнал. 2017. № 2. С. 3-10.
Терентьев Д. М. Повышение энергоэффективности зданий, строений и сооружений. Задачи Минстроя России / Д. М. Терентьев // Энергосбережение. 2015. № 3. С. 18-21.
Толстова Ю. И. Теплопотери острых углов зданий / Ю. И. Толстова // Сантехника. Отопление. Кондиционирование. 2011. № 8. С. 52-53.
Усольцев И. Е. Малоэтажное строительство / И. Е. Усольцев // Наука и молодежь: проблемы, поиски, решения. Труды Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. 2018. Вып. 22. С. 245-247.
Ben Larbi A. Statistical Modelling of Heat Transfer for Thermal Bridges of Buildings / А. Ben Larbi // Energy and Buildings. 2005. Vol. 37. No. 9. Pp. 945-951.
Psomas T. Overheating risk barriers to energy renovations of single family houses: Multicriteria analysis and assessment / T. Psomas, P. Heiselberg, K. Duer, E. Bjørn // Energy and Buildings. 2016. No. 117. Pp. 138-148.
Svitak M. Defining of thermal bridges of wood building and their elimination / M. Svitak, K. Krontorad, J. Tomek // Wood research. 2016. No. 61 (4). Pp. 607-614.
