Конструкционно-теплоизоляционные легкие бетоны на стекловидных пористых заполнителях (02.08.2010)

Автор: Давидюк Алексей Николаевич

3,8 0,158

5003 0,82 0,41 (0,085) 0,126 0,113

-10,3 0,073

-42,0 0,13

3,2 0,117

* - в числителе – относительная погрешность, %; ** - при значении ?С = 1,7 Вт/моС; 1 – по данным В.П. Петрова; 2 – по данным Е.В. Мальцева и др.; 3 – по данным Д.Р. Садыкова, Б.К. Демидовича.

Рис. 1. Зависимость коэффициента

теплопроводности зерна пористого

заполнителя от средней насыпной

плотности:

К – керамзит по данным

В.Г. Довжика;

К – 2 – керамзит по данным В.П. Петрова;

ПСГ – пеностеклогранулят;

Т – ПСГ – по формуле

ЗМ – зольная микросфера по данным Е.В. Мальцева и др.;

ЗМ-2 – зольная микросфера по

данным А.Ф. Бернацкого

При решении уравнений (1) возможна оптимизация ограждающей конструкции в том числе по экономическим параметрам. Решение второго уравнения из (1) относительно КТК позволяет определить требования по максимальному значению этой величины в зависимости от требуемой величины термического сопротивления, т.е. от климатических условий. Решение первого уравнения из (1) позволит точнее определить целесообразную область применения тех или иных материалов с учетом массивности конструкции, т.е. обеспечения комфортных условий в помещении по амплитуде колебания температуры. Результат решения первого и второго уравнений из (1) позволяет оценить для конкретных условий, какой из факторов, термическое сопротивление или массивность, для данного материала будут определяющими в данном конструктивном решении. Это позволит принимать решение по оптимизации параметров конструкции, например, изменение соотношения толщин слоев, замена утеплителя на более (менее) эффективный и т.д. Третье уравнение из (1) позволяет сделать окончательный вывод о применении того или иного материала с учетом обеспечения защиты ограждающей конструкции от влагонакопления. На рис. 2 представлена зависимость минимальной требуемой величины КТК бетонов высокой теплотехнической эффективности, т.е. обеспечивающих не менее 50% требуемого термического сопротивления многослойной конструкции, от величины нормируемого значения термического сопротивления и толщины конструкции (толщина бетонного слоя принята 0,25 и 0,28 м соответственно для толщины конструкции 0,35 и 0,4 м). Используя рис. 2, можно, в зависимости от поставленной задачи, определить толщину конструкции, степень эффективности использования бетона, необходимое значение КТК, эффективный бетон. Таким образом, реализуя принципы проектирования рациональной ограждающей конструкции на основе коэффициентов теплотехнической и гигрофизической эффективности материалов, легко формализовать многокритериальную задачу выбора рациональной конструкции уравнениями (1), решение которых обеспечит выбор эффективных материалов с минимальными затратами на стадии, предшествующей принятию принципиального конструктивного решения.

Развиты научные представления о коэффициентах теплотехнической эффективности материалов. Предложена и обоснована классификация материалов по величине коэффициентов теплотехнической эффективности (бетоны: высокоэффективные КТК < 0,00021; низкоэффективные KTK > 0,00029; утеплители: более эффективный КТК < (KTK = f(?))средн.). Установлены требования к величине коэффициента теплотехнической эффективности бетонов для рациональной многослойной ограждающей конструкции в зависимости от величины требуемого термического сопротивления.

Рис. 2. Зависимость требуемой минимальной величины КТК бетона от нормируемого термического сопротивления и толщины ограждающей конструкции:

В – 0,35 (0,4) –

высокоэффективное

использование бетонов;

Э – 0,35 (0,4) – эффективное использование бетонов;

0,35 – 0,03 – общая толщина конструкции 0,35 м; КТКW бетона 0,03

В табл. 2 приведены значения коэффициентов теплотехнической эффективности и классификация эффективности некоторых легких бетонов, а в табл. 3 – утеплителей.

Таблица 2

Коэффициенты теплотехнической эффективности бетонов

Вид бетона ?, кг/м3 ?о, Вт/м оС КТКW KTK

Втм2/кгоС эффективность

1 2 3 4 5 6

Керамзитобетон 1000

600 0,27

0,16 0,052

0,0625 0,00027

0,000263

0,000267 СЭ

Шунгизитобетон 1000 0,27 0,058 0,00027 СЭ

Перлитобетон 1000


загрузка...