ТЕМПЕРАТУРНЫЙ  РЕЖИМ  ПОМЕЩЕНИЯ  В  ЗДАНИИ  С  НЕВЕНТИЛИРУЕМОЙ  КРЫШЕЙ  В  ТЕПЛЫЙ  ПЕРИОД  ГОДА

Жуков  Артем  Николаевич

ассистент  ВолгГАСУ,  г.  Волгоград

E-mail:  ya.elektronka2011@yandex.ru

TEMPERATURE  MODE  OF  THE  ROOM  IN  THE  BUILDING  WITH  UNVENTED  ROOF  DURING  THE  WARM  PERIOD  OF  YEAR

Zhukov  Artem  Nikolaevich

assistant  VolgGASU,  Volgograd

АННОТАЦИЯ

В  статье  освещается  исследование  температурного  режима  в  помещении  верхнего  этажа  общественного  здания  с  невентилируемой  совмещенной  крышей  в  теплый  период  года.  Проведена  оценка  соответствия  температурного  режима  помещения  требуемым  параметрам  обеспечения  комфортного  микроклимата. 

ABSTRACT

In  article  research  of  a  temperature  mode  in  the  top  floor  of  the  public  building  with  unvented  combined  roof  during  the  warm  period  of  year  is  shined.  The  assessment  of  compliance  of  a  temperature  mode  of  the  room  to  demanded  parameters  of  providing  a  comfortable  microclimate  is  carried  out.

Ключевые  слова:  температурный  режим;  невентилируемые  крыши;  перегрев;  теплый  период  года.

Keywords:  temperature  mode;  unvented  roof;  overheat;  the  warm  period  of  year.

Исследование  температурного  режима  помещения  верхнего  этажа  в  здании  с  невентилируемой  совмещенной  крышей  основано  на  результатах  натурных  теплотехнических  испытаний  в  теплый  период  года.

Здание  имеет  невентилируемую  совмещенную  крышу  по  типовой  серии  2Р-02-1.  Согласно  типовому  проекту  материалы  конструкции  обладают  следующими  теплофизическими  характеристиками  начиная  с  внутреннего  слоя  (рис.  1):  1  слой  —  штукатурка  цементно-песчаная  с  окраской  побелкой,  толщина  δ₁  =  0,02  м;  коэффициент  теплопроводности  λ₁  =  0,76  Вт/(м·°С);  плотность  ρ₁  =  1800  кг/м³;  коэффициент  паропроницаемости  μ₁  =  0,09  мг/(м·ч·Па);  коэффициент  теплоусвоения  s₁  =  9,6  Вт/(м²·°С);  2  слой  —  железобетонная  многопустотная  плита  перекрытия,  толщина  δ₂  =  0,22  м;  коэффициент  теплопроводности  λ₂  =  1,92  Вт/(м·°С);  плотность  ρ₂  =  2500  кг/м³;  коэффициент  паропроницаемости  μ₂  =  0,03  мг/(м·ч·Па);  коэффициент  теплоусвоения  s₂  =  17,98  Вт/(м²·°С);  3  слой  —  пергамин,  δ₃  =  0,002    м;  λ₃  =  0,26  Вт/(м·°С);  ρ₃  =  600  кг/м³;  μ₃  =  0,001  мг/(м·ч·Па);  s₃  =  3,53  Вт/(м²·°С);  4  слой  —  керамзит  по  уклону,  δ₄  =  0,16—0,18  м;  λ₄  =  0,15  Вт/(м·°С);  ρ₄  =  500  кг/м³;  μ₄  =  0,23  мг/(м·ч·Па);  s₄  =  2,25  Вт/(м²·°С);  5  слой  —  цементно-песчаная  стяжка,  δ₅  =  0,05  м;  λ₅  =  0,76  Вт/(м·°С);  ρ₅  =  1800  кг/м³;  μ₅  =  0,09  мг/(м·ч·Па);  s₅  =  9,6  Вт/(м²·°С);  6  слой  —  битумно-эмульсионная  мастика  на  твердых  эмульгаторах,  δ₆  =  0,003  м;  λ₆  =  0,17  Вт/(м·°С);  ρ₆  =  1400  кг/м³;  μ₆  =  0,008  мг/(м·ч·Па);  s₆  =  6,8  Вт/(м²·°С).

Рисунок  1.  Схема  конструкции  невентилируемой  крыши  типовой  серии  2Р-02-1

Перед  началом  испытаний  с  наружной  стороны  светопроема  устанавливали  солнцезащитные  устройства  в  виде  шторы-жалюзи  с  горизонтальными  металлическими  пластинами,  расположенными  под  углом  45º  к  плоскости  окна  и  имеющие  коэффициент  теплопропускания  солнечной  радиации  0,15.  В  помещении  плотно  закрывали  окна  и  двери,  создавая  закрытый  воздушный  режим.

Эксперимент  заключался  в  комплексном  исследовании  температурного  режима  в  помещении,  включающего  измерение  температуры  внутреннего  воздуха  и  температуры  внутренней  поверхности  крыши.

Для  измерений  температур  внутренней  поверхности  ограждающей  конструкции  устанавливали  три  датчика  электронного  измерителя  ИТП  МГ-4.03/Х(I)  «Поток».  Участок  для  установки  датчиков  выбирали  на  расстоянии  не  менее  одной  толщины  ограждающей  конструкции  от  оконного  проема  и  примыкающих  к  ней  конструкций  стен.  Для  контроля  температур  дополнительно  устанавливали  рядом  мобильные  терморегистраторы  РТВ-2.  Напротив  каждого  датчика  на  расстоянии  100  мм  от  поверхности  потолка  подвешивали  датчики  для  измерения  температур  припотолочной  зоны.

Для  измерения  температуры  внутреннего  воздуха  в  помещении  устанавливали  3  датчика  прибора  ИТП  МГ-4.03/Х(I)  «Поток».  Один  датчик  подвешивали  посередине  помещения  на  расстоянии  1,5  м  от  плоскости  пола,  два  остальных  датчика  на  расстоянии  1  м  от  ограждающих  конструкций  помещения  на  расстоянии  1,5  м  от  пола.  Также  для  контроля  температуры  и  влажности  внутри  помещения  устанавливали  зонд  электронного  термогигрометра  ТГЦ-МГ4  и  термоанемометр  Testo  405V1  посередине  помещения,  а  также  терморегистраторы  РТВ-2  и  психрометр  Ассмана.

Для  измерения  температуры  наружного  воздуха  датчик  устанавливали  на  кронштейне  на  расстоянии  0,5  м  от  ограждающей  конструкции  и  защищали  его  от  попадания  прямых  солнечных  лучей  и  дополнительного  нагрева.

Все  датчики  приборов  крепились  с  использованием  термопасты  кремнийорганической  теплопроводной  КПТ-8,  которая  обеспечивает  надежный  контакт  и  препятствует  образованию  воздуха  и  улучшению  теплопроводности  между  исследуемыми  поверхностями.

Для  защиты  от  действия  солнечной  радиации  датчики  закрывали  колпачками  из  алюминиевой  фольги.

Провода  и  системный  модуль  электронного  измерителя  располагали  в  соседнем  помещении,  подключали  его  к  электронному  блоку  и  программировали.

Испытания  в  теплый  период  года  проводились  в  наиболее  жаркий  период  непрерывно  в  течение  10  суток. 

Измерение  значений  температур  поверхностей,  внутреннего  и  наружного  воздуха,  влажности  в  помещении  и  скорости  воздуха  записывались  и  архивировались  с  30-минутным  интервалом.  Часовые  и  суточные  архивы  вычислялись  как  среднеарифметические  из  числа  измерений  за  расчетный  период.

В  качестве  расчетных  значений  принимались  результаты  трех  суточных  циклов  испытаний  с  наибольшей  повторяемостью  измеряемых  параметров.

На  формирование  внутреннего  температурного  режима  в  помещении  оказывают  влияние  температура  наружного  воздуха  и  температура  внутренних  поверхностей  ограждающих  конструкций,  которая  зависит  от  теплотехнических  свойств  материалов  и  теплоустойчивости  ограждения.

Анализ  результатов  эксперимента  показал,  что  наружная  поверхность  невентилируемой  совмещенной  крыши  под  действием  высокой  температуры  наружного  воздуха  и  солнечной  радиации  нагревалась  до  +60…+65°С,  в  результате  чего  температура  внутренней  поверхности  ограждения  составляла  +33…+35°С. 

Проведенный  расчет  по  результатам  исследования  невентилируемой  совмещенной  крыши  типовой  серии  2Р-02-1  свидетельствует  о  недостаточной  теплоустойчивости  ограждения.  Это  связано  с  тем,  что  приведенная  амплитуда  колебаний  температуры  внутренней  поверхности  по  результатам  натурных  исследований  составляет  A_τв^пр  =  4,3ºС  и  превышает  требуемую  A_τв^тр  =  2,2ºС,  определяемую  по  [2,  стр.  18]  в  1,9  раз.

Согласно  таблице  2  [1,  с.  5]  оптимальная  температура  внутреннего  воздуха  в  теплый  период  года  в  помещениях  общественных  зданий  с  постоянным  пребыванием  людей  составляет  +23  …  +25°С,  допустимая  +18  …  +28°С. 

Рисунок  2.  Распределение  температур  наружного  воздуха  и  внутри  помещения:  1  —  температура  наружного  воздуха,  ºС;  2  —  температура  внутри  помещения,  ºС

На  основании  полученных  результатов  исследования  (рис.  2)  в  помещении  верхнего  этажа  под  конструкцией  невентилируемой  совмещенной  крыши  по  типовой  серии  2Р-02-1  максимальная  температура  наблюдалась  в  16  часов  30  минут  и  составила  +37,2°С,  среднесуточная  температура  внутреннего  воздуха  равна  +33,8°С.  Превышение  температуры  внутреннего  воздуха  по  результатам  исследования  над  допустимой  составило  +5,8°С. 

В  результате  недостаточной  теплоустойчивости  и  перегрева  конструкции  невентилируемой  крыши  температурный  режим  помещений  не  отвечает  санитарно-гигиеническим  и  комфортным  условиям  для  жизнедеятельности  и  здоровья  человека.  Для  обеспечения  требуемого  температурного  режима  в  помещении  необходимы  мероприятия  по  повышению  тепловой  устойчивости  ограждения.

Список  литературы:

1.ГОСТ  30494-96.  Здания  жилые  и  общественные.  Параметры  микроклимата  в  помещениях.  М.:  Госстрой  России,  1996.  —  14  с.

2.СНиП  23-02-2003.  Тепловая  защита  зданий.  М.:  ГОССТРОЙ  РФ,  2004.  —  45  с.