Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование процессов тепломассопереноса в ограждающих конструкциях и разработка принципов и методов повышения теплотехнической однородности теплозащитной оболочки зданий на основе рассмотрения комплекса "здание + климат" как единой энергетической системы.

Номер контракта: 14.576.21.0034

Руководитель: Васильев Григорий Петрович

Должность: Научный руководитель

Аннотация скачать
Постер скачать
Ключевые слова:
нестационарные модели тепло- и влагопереноса, энергоэффективность зданий, "тепловые мостики", воздухопроницаемость, вакуумные изоляционные панели, тепловые потери, теплотехническая однородность теплозащитной оболочки здания.

Цель проекта:
Решение комплекса теоретических и технических задач, направленных на совершенствование ограждающих конструкций зданий с целью экономии энергии при их эксплуатации являются актуальной проблемой, имеющей важное практическое значение. Повышение теплотехнических свойств наружных ограждающих конструкций зданий продиктовано требованиями Федерального закона РФ №261 от 23.11.09. Цель проекта - теоретические и экспериментальные исследования нестационарного тепловлажностного режима теплозащитной оболочки зданий на основе рассмотрения комплекса «здание + климат» как единой энергетической системы; повышение на 25% теплотехнической однородности ограждающих конструкций зданий; снижение трансмиссионных тепловых потерь здания до уровня 35 кВтч/м2 в год.

Основные планируемые результаты проекта:
Разрабатываемый экспериментальный образец несветопрозрачной наружной ограждающей конструкции здания должен обладать
следующими теплотехническими характеристиками:
а) теплотехническая однородность превышать на 25 % требования СП 50.13330;
б) приведенное сопротивление теплопередаче превышать значение 4 м2K/Вт ;
в) влияние мостиков холода на теплотехническую однородность менее 15%.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
Разработана математическая модель нестационарного тепло-влажностного режима теплозащитной оболочки зданий, в рамках которой численно определяются пространственные распределения в каждом из слоев наружной ограждающей конструкции температуры, парциального давления водяного пара, процентного содержания абсорбированной и жидкой воды в порах материала каждого слоя, временные распределения удельной теплоты испарения и конденсации жидкой влаги, концентрации жидкой влаги в порах материала каждого слоя, удельных тепловых потоков и сопротивлений теплопередаче наружной ограждающей конструкции в течение не менее трех лет её эксплуатации.
Спроектированы и созданы: экспериментальный образец наружной ограждающей конструкции здания, с теплотехнической однородностью превышающей значение 0,85; приведенным сопротивлением теплопередаче превышающим значение 4 м2К/Вт;.
испытательный стенд для проведения теплотехнических исследований, имитирующий климатические воздействия в виде дождя и солнечной радиации, который обеспечивает возможность регулирования интенсивности пролива воды от 0 до 2 л/(м2мин) , интенсивности солнечной радиации до 1000 Вт/м2 на фрагмент наружной ограждающей конструкции площадью не менее 4 м2 , испытательный стенд, имитирующий ветровое воздействие, который обеспечивает возможность регулирования скорости воздушного потока в пределах от 0 до 30 м/c, давление воздушного потока от 0 до 400 Па .



Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Разрабатываемые технические и конструкторские решения повышения теплотехнической однородности предназначены:
а) для применения при проектировании, строительстве и проведении капитального ремонта жилых и общественных зданий;
б) для применения архитекторами, проектировщиками и строителями;
г) для организаций и СРО проводящих энергетические обследования и энергоаудит зданий;
в) для применения предприятиями и организациями независимо от форм их собственности, осуществляющими проектирование, изготовление, строительство и капитальный ремонт зданий.


Текущие результаты проекта:
Разработана эскизная и конструкторская документация и изготовлены испытательные стенды для проведения теплотехнических исследований, имитирующие климатические воздействия в виде дождя, солнечной радиации и ветровой нагрузки, на разрабатываемый экспериментальный образец. Разработан и изготовлен экспериментальный образец несветопрозрачной наружной ограждающей конструкции здания с теплотехнической степенью однородности выше 0,85.
Разработана методика расчета и экспериментального определения коэффициентов теплотехнической однородности и сопротивлений теплопередаче неоднородных многослойных ограждающих конструкций зданий для применения её при разработке проектов энергоэффективных зданий.
Проведены численные эксперименты по изучению процессов изменения агрегатного состояния влаги, переменности граничных условий и мест образования жидкой влаги в многослойных ограждающих конструкциях зданий, влиянии их на теплотехнические характеристики зданий, проведены численные эксперименты по моделированию теплового и влажностного режимов несветопрозрачных ограждающих конструкций и определены методы снижения трансмиссионных потерь энергии за счет повышения теплотехнической однородности зданий; численные эксперименты по изучению особенностей формирования теплового режима светопрозрачных ограждающих конструкций зданий и выявлены методы и способы снижения, связанных с ними тепловых потерь здания, в том числе за счет использования энергетического потенциала наружного климата.
Разработана программа и методика экспериментальных исследований по апробации разработанных технических и конструкторских решений повышения теплотехнической однородности наружных непрозрачных ограждающих конструкций зданий.
Поведены экспериментальные лабораторные исследования воздухопроницаемости современных серийно выпускаемых пластиковых оконных блоков с сопротивлением теплопередаче выше 0,8м2К/Вт. для оценки влияния воздухопроницаемости на теплотехническую однородность зданий (за внебюджетные средства).
Проведены теоретические и экспериментальные исследования по определению теплопроводности современных эффективных теплоизоляционных материалов в условиях эксплуатации Б (за внебюджетные средства).