Совершенствование теплозащиты совмещенных покрытий гражданских зданий в условиях сухого жаркого климата - Диссертация

Государственная акционерная железнодорожная компания «Узбекистон темир йуллари» Ташкентский институт инженеров железнодорожного транспорта Совершенствование теплозащиты совмещенных покрытий гражданских зданий в условиях сухого жаркого климатаРазработка энергоэффективных мероприятий по обеспечению оптимального микроклимата вновь строящихся и существующих зданий при минимальных расходах энергии является одной из важнейших задач в мировом строительстве. Это связано с дефицитом и ростом стоимости на энергоносители, а также с возрастанием расхода энергии на инженерные системы, удовлетворяющие возрастающим потребностям к комфортному микроклимату помещений. Для районов с экстремальными климатическими условиями, к которым относится Республика Узбекистан, особенно актуальна проблема улучшения микроклимата помещений гражданских зданий. В связи с этим были изданы Указы «Об усилении государственной поддержки жилищного строительства в городе Ташкенте» от 31 января 1996 г., «О мерах по дальнейшему совершенствованию архитектуры и градостроительства в Узбекистане» от 26 апреля 2000 г., а также приняты Закон «О рациональном использовании энергии» в 1997 г. и Постановление Президента № ПП-847 от 29 апреля 2008 г. Они направлены на построение и реализацию концепции и программы единой научно-технической политики, государственных стандартов и норм, а также ориентируют на проектирование энергосберегающих жилищ с комфортной средой и оптимизацию тепловой защиты зданий.Основные элементы микроклимата - температура, влажность и скорость движения воздуха, температура поверхностей ограждений и находящихся внутри помещений предметов. В дневные часы, когда под воздействием солнечной радиации здания прогреваются, температура в помещении иногда на (8 - 10)0С превышает комфортную [26]. Повышение температуры воздуха в жилище до 280С, даже при увеличении его подвижности до 0,25 м/сек, с гигиенической точки зрения, не может считаться благоприятным для организма и может быть допущено лишь в качестве временного расчетного норматива при радиационном охлаждении [20]. Защищая здания от солнечных лучей, зеленые насаждения поглощают солнечную энергию и, выделяя влагу, охлаждают воздух, очищают и фильтруют его. Так при температуре (28 - 33)0С и скорости (1 - 4) м/с ветер снижает неблагоприятное воздействие температуры, проветривание улучшает микроклимат.Крыша - верхняя венчающая часть здания - служит для зашиты его от вредного воздействия атмосферных осадков (дождя, снега), резких колебаний наружной температуры, а также от действия солнца и ветра. Крыша должна обладать достаточной прочностью для восприятия различных нагрузок [29]. Эксплуатационные качества покрытия крыши оказывают значительное влияние на условия проживания людей в верхних этажах жилого дома, а также сохранность наружных стен, чердачных перекрытий, балконов верхних этажей. Функция предохранения здания от воздействия солнца, атмосферных осадков возлагается на самый верхний элемент крыши - кровлю. Солнечное излучение практически не оказывает влияние на керамическую и цементно-песчаную черепицу, а также на кровли из металлов без нанесенных на них полимерных покрытий.Применяются три типа конструкций крыш: чердачные, бесчердачные (совмещенные) и эксплуатируемые (рис.1.7). Рекомендации по типу конструкции крыши, метода гидроизоляции покрытия и системы водоотвода осуществляется с учетом назначения здания, его этажности, климатических условий района строительства представлены табл. Совмещенные крыши - это пологие бесчердачные покрытия, в которых крыша совмещена с конструкцией чердачного перекрытия, а нижняя поверхность является потолком помещений верхнего этажа. Конструкции совмещенных покритий а - с несущим утеплителем (1 - несущая железобетонная плита; 2 - несущий утеплитель из легкого бетона: керамзитобетон, пенобетон, газобетон; 3 - каналы осушающей вентиляции; 4 - гравий светлых тонов, втопленный в битумную мастику; 5 - гидроизоляционный ковер из рубероида); б - с засыпанным утеплителем (1 - несущая многопустотная или сплошная плита; 2 - утеплитель - керамзит, доменный шлак; 3-цементная или асфальтовая стяжка; 4-четыре слоя рубероида на горячей битумной мастике; 5 - светлый гравий в битуме); Конструктивное решение покрытия с кровлей в инверсионном варианте включает: железобетонные сборные или монолитные плиты; кровельный ковер; теплоизоляцию; разделительный (фильтрующий) слой - холст из синтетических волокон; пригруз из гравия или бетонных плиток из расчета 5,0 МПА (рис.1.13).В основу диссертационной работы положена следующая рабочая гипотеза: повышение теплозащитных свойств совмещенных покрытий гражданских зданий может быть достигнуто за счет создания интенсивно вентилируемых пространств под воздействием господствующего ветра.На формирование внутренней среды помещений гражданских зданий существенное влияние оказывает климат местности и теплозащитные свойства наружных ограждающих конструкций.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ТЕПЛОЗАЩИТЫ СОВМЕЩЕННЫХ ПОКРЫТИЙ

1.1 Формирование микроклимата помещений гражданских зданий

1.2 Теплофизические процессы, протекающие в крышах

1.3 Существующие конструктивные решения совмещенных покрытий

1.4 Цели и задачи исследований

1.5 Выводы по главе

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований. Материалы и конструкции

2.2 Принятые методы исследований

2.2.1 Методика модельного эксперимента

2.2.2 Математическое планирование эксперимента

2.2.3 Методика теплотехнических расчетов

3. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ СОВМЕЩЕННЫХ ПОКРЫТИЙЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ

3.1 Исследование влияния формы покрытия на формирование тепловых потоков в подкровельном пространстве

3.2 Теплотехнические расчеты совмещенных покрытий в климатических условиях Узбекистана

3.3 Рекомендации по проектированию тепловой защиты совмещенных покрытий гражданских зданий в условиях сухого жаркого климата

3.4 Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК