Оценка теплотехнических характеристик многослойных ограждающих конструкций на основе их технического состояния

Abstract

В исследовании представлены результаты натурных измерений термического сопротивления многослойных ограждающих конструкций эксплуатируемых зданий, сгруппированных по категориям технического состояния, а также данные сопоставления фактических теплотехнических характеристик с проектными значениями. Установлено, что снижение фактического термического сопротивления относительно расчетного детерминировано преимущественно конструктивным решением и техническим состоянием ограждений, а не типом применяемых материалов. Для конструкций с монтажом теплоизоляции наблюдается систематическое занижение эксплуатационных показателей теплозащиты. Также установлено, что продолжительность эксплуатации и техническое состояние конструкций представляют собой наиболее существенный фактор деградации их теплотехнических характеристик, обуславливающий прогрессирующее снижение теплозащитных свойств в течение жизненного цикла здания. Цель: установить влияние конструктивного исполнения и технического состояния ограждающих конструкций эксплуатируемых зданий на отклонение фактического термического сопротивления от проектных значений, а также оценить соответствие теплозащитных свойств многослойных ограждающих конструкций заявленным характеристикам при различных категориях технического состояния. Методы: натурные измерения термического сопротивления ограждающих конструкций эксплуатируемых зданий. Группировка объектов по категориям технического состояния (от удовлетворительного до неработоспособного). Сравнительный анализ фактических теплотехнических характеристик с проектными значениями. Результаты: Результаты исследования демонстрируют, что снижение фактического термического сопротивления относительно проектных значений на 6–41% обусловлено в первую очередь конструктивными особенностями (слоистость, наличие теплопроводных включений) и техническим состоянием (наличие дефектов, степень износа), тогда как влияние типа применяемых материалов не превышает 10%. Установлено, что монолитные конструкции (из кирпича или блоков) с теплоизоляцией соответствуют заявленным теплозащитным характеристикам исключительно при сохранении удовлетворительного технического состояния. Наибольшие отклонения от проектных параметров зафиксированы у конструкций, отнесенных к 4-й категории технического состояния. Новизна: экспериментально доказано преобладающее влияние конструктивных и эксплуатационных факторов над типом материалов на снижение термического сопротивления ограждающих конструкций. Выполнена количественная оценка деградации теплозащитных свойств в зависимости от категории технического состояния с определением "критического порога", соответствующего 3-й категории и выше. Проведена верификация стабильности теплотехнических характеристик монолитных и сборных конструкций при соблюдении проектных требований к их монтажу и эксплуатации. The study presents the results of field measurements of the thermal resistance of multilayer building envelopes of inservice buildings, grouped by categories of technical condition, as well as data comparing actual thermal performance characteristics with design values. It was established that the reduction in actual thermal resistance relative to the design value is determined primarily by the structural design and the technical condition of the envelopes, rather than by the type of materials used. For structures with installed thermal insulation, a systematic underestimation of operational thermal protection performance is observed. It was also found that the duration of operation and the technical condition of the structures represent the most significant factor in the degradation of their thermal characteristics, leading to a progressive decrease in thermal protection properties throughout the building's lifecycle