Анализ температурно-влажностных параметров конструктивного узла «балконная плита - ограждающая конструкция - плита перекрытия» в случае применения эффективной теплоизоляции

Abstract

RU: Цель. Нарушение герметичности теплоизоляционной оболочки сплошными теплопроводными включениями приводит к увеличению теплопотерь на 10 - 40 %. Одним из узлов с наибольшей уязвимостью в теплотехническом аспекте считается конструктивный узел «балконная плита - ограждающая конструкция - плита перекрытия». Предложенные зарубежными специалистами решения по минимизации потерь тепла в районе примыкания балконной плиты к наружной стене здания являются сегодня дорогостоящими, что препятствует их широкому распространению на строительном рынке и обуславливает необходимость поиска альтернативных решений. Техническое решение, позволяющее отсекать балконную плиту от термического контура здания, сохраняя несущую способность конструктивного узла, изготавливается непосредственно на строительной площадке посредством заполнения несъемной армированной опалубки пенообразным теплоизоляционным материалом. Целью данной работы является исследование изменений температуры внутри ограждающей конструкции и температур на внутренней поверхности стены в случае применения теплоизоляционного элемента, а также определение зоны конденсации внутри элемента. Методика. На первом этапе вручну был произведён расчёт параметров микроклимата по существующим алгоритмам, утвержденным нормативными документами Украины. Далее, используя специализированную программу Elcut, удалось сравнить характер распределения температурных полей в случае стандартного сопряжения балконной плиты и плиты перекрытия, и в случае применения теплоизоляционного блока. Результаты. Установлено, что тепло-влажностный режим в зоне конструктивного узла удовлетворяет требованиям ДБН В.2.6-31:2006 «Тепловая изоляция зданий», риск появления конденсата на стене в зоне теплопроводного включения будет ликвидирован при применении теплоизоляционного элемента. Об эффективности предложенного решения также свидетельствует коэффициент сокращения теплопотерь, равный 14. Результаты моделирования распределения температурных полей в рассматриваемом конструктивном узле свидетельствуют о сокращении тепловых потерь при использовании теплоизоляционного блока. Практическая значимость. Разработанное конструктивное решение обеспечивает температурно-влажностный режим в соответствии с нормативными документами Украины и существенно (в 14 раз) сокращает теплопотери, вызванные теплопроводными включениями. Использование предложенного технического решения по совершенствованию теплосберегающих характеристик ограждающих конструкций зданий в массовом строительстве позволит существенно снизить потери тепла через мостик холода с минимальными денежными и трудовыми затратами на его изготовление.

UK: Мета. Порушення герметичності теплоізоляційної оболонки суцільними теплопровідними включеннями призводить до збільшення тепловтрат на 10 - 40 %. Одним із вузлів з найбільшою вразливістю в теплотехнічному аспекті вважається конструктивний вузол «балконна плита - захисна конструкція - плита перекриття». Запропоновані зарубіжними фахівцями рішення щодо мінімізації втрат тепла в зоні примикання балконної плити до зовнішньої стіни будівлі є сьогодні дорогими, що перешкоджає їх широкому поширенню на будівельному ринку й обумовлює необхідність пошуку альтернативних рішень. Технічне рішення, що дозволяє відсікати балконну плиту від термічного контуру будівлі, зберігаючи несучу здатність конструктивного вузла, виготовляється безпосередньо на будівельному майданчику за допомогою заповнення незнімної армованої опалубки пінообразним теплоізоляційним матеріалом. Метою даної роботи є дослідження змін температури всередині конструкції і температур на внутрішній поверхні стіни у разі застосування теплоізоляційного елемента, а також визначення зони конденсації всередині елемента. Методика. На першому етапі вручну був проведений розрахунок параметрів мікроклімату за існуючими алгоритмами, затвердженим нормативними документами України. Далі, використовуючи спеціалізовану програму Elcut, вдалося порівняти характер розподілу температурних полів у випадку стандартного сполучення балконної плити та плити перекриття, і в разі застосування теплоізоляційного блоку. Результати. Встановлено, що тепло-вологісний режим в зоні конструктивного вузла задовольняє вимогам ДБН В.2.6-31:2006 «Теплова ізоляція будівель», ризик появи конденсату на стіні в зоні теплопровідного включення буде ліквідований при застосуванні теплоізоляційного елемента. Про ефективність запропонованого рішення також свідчить коефіцієнт скорочення тепловтрат, що дорівнює 14. Результати моделювання розподілу температурних полів в розглянутому конструктивному вузлі свідчать про скорочення теплових втрат при використанні теплоізоляційного блоку. Практична значимість. Розроблене конструктивне рішення забезпечує температурно-вологісний режим відповідно до нормативних документів України та суттєво (в 14 разів) скорочує тепловтрати, викликані теплопровідними включеннями. Використання запропонованого технічного рішення щодо вдосконалення теплозберігаючих характеристик огороджувальних конструкцій будівель в масовому будівництві дозволить істотно знизити втрати тепла через місток холоду з мінімальними грошовими і трудовими витратами на його виготовлення.

EN: Purpose. Leakage of heat-insulating sheath heat-conducting solid increases heat loss by 10 - 40 %. One of the sites with the most vulnerable in aspect of thermal insulation considered structural unit "balcony slabs - cladding - floor slab". The proposed foreign specialists solutions to minimize heat loss in the area abutting the balcony slab to the outside wall of the building today are expensive, which hinders their widespread in the construction market and makes it necessary to find alternative solutions. Technical solutions to cut off the balcony slab from the thermal circuit of the building, keeping the bearing capacity of a structural assembly is made directly on the construction site by filling permanent formwork reinforced foamed insulation material. The aim of this work is to study changes in temperature inside the enclosing structure and temperature on the inner surface of the wall in the case of the heat insulating member, as well as the definition of the zone of condensation inside the cell. Methodology. At the first stage of the calculation was made microclimate parameters of existing algorithms approved by the regulatory documents of Ukraine. Next, using a specialized program Elcut, failed to compare the character of the distribution of temperature fields in the case of a standard interface balcony slabs and slabs, and in the case of heat-insulating block. Findings. Installed, heat and moisture conditions in the area of constructive node meets the requirements DBN V.2.6-31: 2006 "Thermal insulation of buildings," the risk of condensation on the wall in the area of heatconducting inclusions will be eliminated when using the heat insulating member. On the effectiveness of the proposed solution also shows the reduction of heat loss coefficient equal to 14. The results of modeling the distribution of temperature fields in this constructive node show a reduction of heat loss by using a heat-insulating block. Practical value. Adopt a constructive solution provides temperature and moisture conditions in accordance with the regulations of Ukraine and significantly (14 times) reduces the heat loss caused by heatconducting inclusions. The use of the proposed technical solutions to improve the heat-performance building envelopes in mass construction will significantly reduce heat loss through thermal bridges with little money and labor costs for its production.