ISSN 2304-6600 (Online)
ISSN 1997-0935 (Print)



Строительное материаловедение

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ИЗОТЕРМЫ СОРБЦИИ И КОЭФФИЦИЕНТА ВЛАГОПРОВОДНОСТИ НА ВЛАГОПЕРЕНОС В СТЕНЕ ИЗ ГАЗОБЕТОНА

  • Жуков А.В. - Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ)
  • Цветков Н.А. - Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ)
  • Хуторной А.Н. - Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ)
  • Толстых А.В. - Томский государственный архитектурно-строительный университет (ТГАСУ)
DOI: 10.22227/1997-0935.2018.6.729-739
Страницы: 729-739
Предмет исследования: расчет тепловлажностных режимов ограждающих конструкций из газобетона с учетом переноса жидкой влаги, который определяется значениями коэффициентов влагопереноса. Результаты расчетов тепловлажностных характеристик стен из газобетона, выполненных с использованием общепринятых нормативных методов, требуют подтверждения, так как может быть получен необоснованный физически результат. Цели: выяснение степени влияния температурной зависимости изотермы сорбции и коэффициента влагопроводности на влагоперенос в ограждающих конструкциях из газобетона. Материалы и методы: численное моделирование нестационарных процессов тепловлагопереноса в плоской однородной стенке из газобетона D400 для климатических условий г. Томска. Предложенная модель отражает движение влаги за счет градиента парциального давления водяного пара во всем интервале изменения относительной влажности воздуха или влагосодержания материала, а при больших значениях относительной влажности - за счет градиента влагосодержания. При проведении расчетов учитывалась зависимость сорбционной влажности не только от относительной влажности воздуха, но и от его температуры. Для определения коэффициента влагопроводности использовалась аппроксимационная формула, построенная на основе известных экспериментальных данных. Представлены интерполяционные формулы, отражающие изменение температуры и влажности наружного воздуха в соответствии с данными нормативной литературы. Результаты: установлено, что влагоперенос через внутреннюю поверхность стены практически не чувствителен к температурной зависимости изотермы сорбции и коэффициента влагопроводности. Поток влаги через наружную поверхность также не чувствителен к температурным зависимостям расчетных параметров, однако зависимость, рассчитанная с учетом температуры в изотерме сорбции, заметно отличается от зависимости без учета температуры, при этом положение максимума среднеинтегральной влажности смещается с ноября на декабрь. Из приведенного анализа следует, что учет температурной зависимости коэффициента влагопроводности не приводит к заметному изменению характеристик влагопереноса как на стадии удаления строительной влаги, так и в процессе дальнейшей эксплуатации. Температурная зависимость изотермы сорбции влияет только на влажность наружной поверхности, но расхождение по абсолютной величине не превышает 1 %. Выводы: использование изотермы сорбции и значения коэффициента влагопроводности без учета их зависимости от температуры допустимо при проведении расчетов тепловлажностного режима в однородных конструкциях из газобетона в условиях сорбционного увлажнения или высыхания.
Литература
  1. Стерлягов А.Н., Низовцев М.И. Теплотехнические особенности наружных стен малоэтажных зданий // Энерго- и ресурсоэффективность малоэтажных жилых зданий: сб. науч. тр. всеросс. науч. конф. с международным участием (г. Новосибирск, 24-26 марта 2015 г.). Новосибирск: Институт теплофизики СО РАН, 2015. С. 114-123.
  2. Горшков А.С. Условия обеспечения устойчивости для поэтажно-опертых стен из газобетонных блоков // Технологии бетонов. 2014. № 4. С. 49-55.
  3. Киселев И.Я. Анализ методов расчета равновесной сорбционной влажности строительных материалов при положительных и отрицательных температурах // Academia. Архитектура и строительство. 2009. № 2. С. 98-104.
  4. Никитин В.И., Кофанов В.А. Метод оценки коэффициента влагопереноса строительных материалов // Вестник Полоцкого государственного университета. Серия F: Строительство. Прикладные науки. 2011. № 8. С. 57-63.
  5. Низовцев М.И., Терехов В.И, Яковлев В.В. Теплопроводность газобетона повышенной влажности // Известия вузов. Строительство. 2004. № 9. С. 36-38.
  6. Низовцев М.И., Стерлягов А.Н., Терехов В.И. Влияние градиента температуры на влагоперенос в пористых материалах // Ползуновский вестник. 2012. № 3/1. С. 17-21.
  7. Rubene S, Vilnitis M. Impact of porous structure of the AAC material on moisture distribution throughout the cross section of the AAC masonry blocks // WSEAS Transactions on Heat and Mass Transfer. 2016. Vol. 11. Pp. 323-334.
  8. Гринфельд Г.И., Морозов С.А., Согомонян И.А., Зырянов П.С. Влажностное состояние современных конструкций из автоклавного газобетона // Инженерно-строительный журнал. 2011. № 2. С. 33-38.
  9. Гринфельд Г.И., Куптараева П.Д. Кладка из автоклавного газобетона с наружным утеплением. Особенности влажностного режима в начальный период эксплуатации // Инженерно-строительный журнал. 2011. № 8. С. 41-50.
  10. Стерлягов А.Н. Совместный тепло- и влагоперенос в ограждающих конструкциях зданий из газобетона : дисс. … канд. техн. наук. Новосибирск, 2007. 164 с.
  11. Ватин Н.И., Глумов А.В., Горшков А.С. Влияние физико-технических и геометрических характеристик штукатурных покрытий на влажностный режим однородных стен из газобетонных блоков // Инженерно-строительный журнал. 2011. № 1. С. 28-33.
  12. Крайнов Д.В., Садыков Р.А. Влияние влагосодержания на теплозащитные свойства ограждающей конструкции // Вестник МГСУ. 2011. № 3. С. 404-410.
  13. Гагарин В.Г., Зубарев К.П., Козлов В.В. Определение зоны наибольшего увлажнения в стенах с фасадными теплоизоляционными композиционными системами с наружными штукатурными слоями // Вестник ТГАСУ. 2016. № 1. С. 125-132.
  14. Корниенко С.В., Ватин Н.И., Горшков А.С. Оценка влажностного режима стен с фасадными теплоизоляционными композиционными системами // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2016. № 6. С. 34-54.
  15. Straube J.F. Moisture in Buildings // ASHRAE Journal. 2002. January 2002, pp. 15-19.
  16. Гагарин В.Г., Козлов В.В. Математическая модель и инженерный метод расчета влажностного состояния ограждающих конструкций // Academia. Архитектура и строительство. 2006. № 2. С. 60-63.
  17. Kunzel H.M. Calculation of heat and moisture transfer in exposed building components // International Journal of Heat and Mass Transfer, 1997. Vol. 40. No 1. Pp. 159-167.
  18. Корниенко С.В. Решение трехмерной задачи совместного нестационарного тепло и влагопереноса для ограждающих конструкций зданий // Строительные материалы. 2007. № 10. С. 54-55.
  19. Васильев Г.П., Личман В.А., Песков Н.В. Моделирование процесса сушки ограждающих конструкций зданий // Жилищное строительство, 2013. № 7. С. 21-26.
  20. Пастушков П.П., Гринфельд Г.И., Павленко Н.В. и др. Расчетное определение эксплуатационной влажности автоклавного газобетона в различных климатических зонах строительства // Вестник МГСУ. 2015. № 2. С. 60-69. DOI: 10.22227/1997-0935.2015.2.60-69
  21. Жуков А.В., Цветков Н.А., Хуторной А.Н., Кузнецова А.А. Обоснование физико-математической модели тепловлагопереноса в наружных стенах из газобетона // Инвестиции, строительство, недвижимость как материальный базис модернизации и инновационного развития экономики : мат. VII Междунар. науч.-практ. конф. (г. Томск, 14-16 марта 2017 г.): в 2 ч. Ч. 1 / под ред. Т.Ю. Овсянниковой, И.Р. Салагор. Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2017. С. 483-497.
  22. Киселев И.Я. Влияние равновесной сорбционной влажности строительных материалов на сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций зданий // Жилищное строительство. 2013. № 6. С. 39-40.
  23. Гагарин В.Г. Теория состояния и переноса влаги в строительных материалах и теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий : дис. … докт. техн. наук. М., 2000. 396 с.
  24. Киселев И.Я. Повышение точности определения теплофизических свойств теплоизоляционных строительных материалов с учетом их структуры и особенностей эксплуатационных воздействий : дис. … докт. техн. наук. М., 2006. 366 с.
  25. Руководство по расчету влажностного режима ограждающих конструкций зданий. М. : Стройиздат, 1984. 168 с.
  26. Козлов В.В. Метод инженерной оценки влажностного состояния современных ограждающих конструкций с повышенным уровнем теплозащиты при учете паропроницаемости, влагопроводности и фильтрации воздуха : дис. … канд. техн. наук. М., 2004. 161 с.
  27. Климат Томска // Погода и климат. Режим доступа: http://www.pogodaiklimat.ru/climate/29430.htm.
  28. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. М. : АВОК-ПРЕСС, 2006. 250 с.
СКАЧАТЬ