vestniktgasuВестник Томского государственного архитектурно-строительного университетаVestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. JOURNAL of Construction and Architecture1607-18592310-0044Tomsk State University of Architecture and Building10.31675/1607-1859-2019-21-5-127-137vestniktgasu-687Research ArticleТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ, КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ВОЗДУХА, ГАЗОСНАБЖЕНИЕ И ОСВЕЩЕНИЕHEATING, VENTILATION, AIR CONDITIONING (HVAC), LIGHTING SYSTEMS AND GAS NETWORKSИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНОГО КАБЕЛЯ НА ТЕПЛОВОЕ СОСТОЯНИЕ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ В ОБЛАСТИ НАРУЖНОГО УГЛАWALLING THERMAL PROPERTIES INFLUENCED BY HEAT-STRESSED ELEMENTS IN EXTERNAL CORNER AREAКозлобродовА. Н.KozlobrodovA. N.

Козлобродов Александр Николаевич, докт. физ.-мат. наук, профессор

Aleksandr N. Kozlobrodov, DSc, Professor

akozlobrodov@mail.ruИвановаЕ. А.IvanovaE. A.

Иванова Елена Александровна, ст. преподаватель

Elena A. Ivanova, Senior Lecturer

energosber_e@mail.ruТомский государственный архитектурно-строительный университетРоссияTomsk State University of Architecture and BuildingRussian Federation201929102019215127137Copyright © Козлобродов А.Н., Иванова Е.А., 20192019Козлобродов А.Н., Иванова Е.А.Kozlobrodov A.N., Ivanova E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.tsuab.ru/jour/article/view/687

Известно, что теплонапряженные элементы (ТНЭ) оказывают большое влияние на теплотехнические характеристики ограждающих конструкций и способствуют увеличению теплопотерь здания. Основным последствием работы ТНЭ является понижение температуры на внутренней поверхности ограждений, примыкающих к проблемной области. Кроме увеличения теплопотерь здания, ТНЭ повышают вероятность образования конденсата на внутренней поверхности ограждений, что приводит к возникновению плесени. Это одна из причин, которая показывает, что моделирование ТНЭ – очень важный этап проектирования. В статье рассмотрено влияние нагревательного кабеля на теплотехнические свойства многослойных ограждающих конструкций в зоне наружного угла здания. С помощью программного комплекса ANSYS проведено исследование влияния кабеля на процессы теплопереноса в зоне теплонапряженного элемента. Дана количественная оценка теплового состояния типичных фрагментов ограждающих конструкций в экстремальных условиях теплообмена. Предложены мероприятия, с помощью которых можно повысить температуру в области теплонапряженных элементов и понизить их негативное воздействие.

It is known that heat-stressed elements greatly affect the thermal properties of walling and contribute to the heat losses of a building. Heat-stressed elements decrease the temperature on the inner walling surface adjacent to the external corners. In addition to increasing heat losses, heat-stressed elements increase the condensation on the inner walling surface leading to mold appearance. This is one of the reasons that shows that the modeling of heat-stressed elements is a very important design stage. The article discusses the effect from these elements on thermal properties of multilayer walling in the external corner of a building. Using the ANSYS software package, the influence of heat-stressed elements on the heat transfer processes is modeled in the external corner area. A quantitative assessment of the thermal state of typical walling fragments under extreme heat-transfer conditions is given. The obtained research results can be used to increase the temperature in the area of heat-stressed elements and reduce their negative impact.

теплонапряженные элементытеплопереностепловые потериэнергоэффективностьнагревательный кабельheat-stressed elementsheat transferthermal lossesenergy efficiencyheating cableReferencesГагарин В.Г, Дмитриев К.А. Учет теплотехнических неоднородностей при оценке теплозащиты ограждающих конструкций в России и европейских странах // Строительные материалы. 2013. № 6. С. 14–16.Gagarin V.G., Dmitriev K.A. Uchet teplotexnicheskih neodnorodnostey pri ocenke teplozashity ograzdaushih konstrukciy v Rossii i evropeyskih stranah [Consideration of heat engineering heterogeneities in the assessment of thermal protection of wallings in Russia and Europe]. Stroitelnye materialy. 2013. No. 6. Pp. 14–16. (rus)Kotti S., Teli D., James P.A.B. Quantifying Thermal Bridge Effects and Assessing Retrofit Solutions in a Greek Residential Building // Procedia Environmental Sciences. 2017. V. 38. Р. 306–313.Kotti S., Teli D., James P.A.B. Quantifying thermal bridge effects and assessing retrofit solutions in a greek residential building. Procedia Environmental Sciences. 2017. No. 38. Pp. 306–313.Самарин О.Д. Технико-экономическое обоснование термомодернизации жилых зданий в современных условиях // Жилищное строительство. 2016. № 5. С. 31–35.Samarin O.D. Texniko-ekonomicheskoe obosnovanie termomodernizacii gilyh zdaniy v sovremennyh usloviyh [Feasibility study for thermal modernization of residential buildings in modern conditions]. Zylishnoe stroitelstvo. 2016. No. 5. Pp. 31–35. (rus)Щукина Т.В. Исследование теплофизических характеристик энергоактивных наружных ограждений // Приволжский научный журнал. 2012. № 4. С. 90–95.Shukina T.V. Issledovanie teplofizicheskih xarakteristik energoaktivnyh naruznyh ograzdeniy [Thermophysical characteristics of energy-active outdoor walling]. Privolzskiy nauchnyi zurnal. 2012. No. 4. Pp. 90–95. (rus)Никонова Е.В, Вечтомов П.О., Ладных И.А. Технико-экономические показатели ограждающих конструкций для малоэтажного строительства // Жилищное строительство. 2018. № 7. С. 47–50.Nikonova E.V., Vechtomov P.O., Ladnyh I.A. Tehniko-ekonomicheskiy pokazateli ograzdaushih konstrukciy dly maloetaznogo stroitel'stva [Technical and economic indicators of walling for low-rise construction]. Zylishnoe stroitelstvo. 2018. No. 7. Pp. 47–50. (rus)Mourao J., Gomes R., Matias L., Niza S. Combining embodied and operational energy in buildings refurbishment assessment // Energy and Buildings. 2019. V. 197. P. 34–46.Mourao J., Gomes R., Matias L., Niza S. Combining embodied and operational energy in buildings refurbishment assessment. Energy and Buildings. 2019. No. 197. Pp. 34–46.Brigger M., Bacher P., Wittchen Kim B. A hybrid modelling method for improving estimates of the average energy-saving potential of a building stock // Energy and Buildings. 2019. V. 199. P. 257–296.Brigger M., Bacher P., Wittchen Kim B. A hybrid modelling method for improving estimates of the average energy-saving potential of a building stock. Energy and Buildings. 2019. No. 199. Pp. 257–296.Hamburg A., Kalamees T. How well are energy performance objectives being achieved in renovated apartment buildings in Estonia? // Energy and Buildings. 2019. V. 199. P. 332–341.Hamburg A., Kalamees T. How well are energy performance objectives being achieved in renovated apartment buildings in Estonia? Energy and Buildings. 2019. No. 199. Pp. 332–341.Tzoulis T. Kontoleon K.J. Thermal behavior of concrete walls around all cardinal orientations and optimal thickness of insulation from an economic point of view // Procedia environmental sciences. 2017. V. 38. P. 381–388.Tzoulis T., Kontoleon K.J. Thermal behavior of concrete walls around all cardinal orientations and optimal thickness of insulation from an economic point of view. Procedia Environmental Sciences. 2017. No. 38. Pp. 381–388.Шепс Р.А., Щукина Т.В. Теплозащитные свойства ограждений с учетом прогнозируемых условий эксплуатации // Жилищное строительство. 2015. № 7. С. 29–31.Sheps R.A., Shukina T.V. Teplozashitnye svoystva ograzdeniy s uchetom prognoziruemyh usloviy ekspluatacii [Thermal protective properties of walling in predicted operating conditions]. Zylishnoe stroitelstvo. 2015. No. 7. Pp. 29–31. (rus)Garay R., Arregi B., Elguezabal P. Experimental thermal performance assessment of a prefabricated external insulatiuon system for building retrofitting // Procedia environmental sciences. 2017. V. 38. P. 155–161.Garay R., Arregi B., Elguezabal P. Experimental thermal performance assessment of a prefabricated external insulatiuon system for building retrofitting. Procedia Environmental Sciences. 2017. No. 38. Pp. 155–161.Назиров Р.А., Подковырин В.С., Подковырина К.А. Определение температуры внутренней поверхности в наружных углах здания // Известия вузов. Строительство. 2016. № 10–11. С. 106–111.Nazirov R.A., Podkovyrin V.S., Podkovyrina K.A. Opredelenie temperatury vnutrenney poverhnosti v naruznyh uglah zdaniy [The inner surface temperature in outer corners of building]. Izvestiy vuzov. Stroitel'stvo. 2016. No. 10–11. Pp. 106–111. (rus)Данилов Н.Д., Шадрин В.Ю., Павлов В.Н. Прогнозирование температурного режима угловых соединений наружных ограждающих конструкций // Промышленное и гражданское строительство. 2010. № 4. С. 20–21.Danilov N.D., Shadrin V.U., Pavlov V.N. Prognozirovanie temperaturnogo rezima uglovyh soedineniy naruznyh ograzdaushik konstrukciy [Prediction of temperature regime of angular joints of walling]. Promyshlennoe i grazdanskoe stroitel'stvo. 2010. No. 4. Pp. 20–21. (rus)Самарин О.Д. Оценка минимального значения температуры в наружном углу здания при его скруглении // Промышленное и гражданское строительство. 2014. № 8. С. 34–36.Samarin O.D. Ocenka minimal'nogo znacheniya temperatury v naruznom uglu zdaniya pri ego skruglenii [Assessment of minimum temperature in the outer rounded corner]. Promyshlennoe i grazdanskoe stroitel'stvo. 2014. No. 8. Pp. 34–36. (rus)Пат. № 145917. Российская Федерация, МПК Е04В 2/84 (2006.01). Монолитная наружная стена для малоэтажного здания / Н.А. Цветков, Е.А. Иванова, А.Н. Козлобродов ; ФГБОУ ВПО ТГАСУ ; опубл. 05.05.2014.Cvetkov N.A., Ivanova E.A., Kozlobrodov A.N. Monolitnaya naruznaya stena dly maloetaznogo zdaniya [Monolithic exterior wall for low-rise building]. Patent Russ. Fed. N 145917. 2014. 6 p. (rus)Каплун А.Б., Морозов Е.М., Олферьева М.А. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство. Москва : Едиториал УРСС, 2003. 272 с.Kaplun A.B., Morozov E.M., Olfer'eva M.A. ANSYS v rukakh inzhenera: Prakticheskoe rukovodstvo [ANSYS in the hands of engineer: practical guide]. Moscow: Editorial URSS, 2003. 272 p. (rus)Басов К.А. ANSYS в примерах и задачах. Москва : Компьютер Пресс, 2002. 224 с.Basov K.A. ANSYS v primerakh i zadachakh [ANSYS examples and problems]. Moscow: Komp'yuter Press, 2002. 224 p. (rus)Козлобродов А.Н., Иванова Е.А., Головко А.В. Исследование влияния термовкладышей на тепловое состояние теплонапряженных элементов многослойных ограждающих конструкций // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2018. № 4. С. 155–169.Kozlobrodov A.N., Ivanova E.A., Golovko A.V. Issledovanie vliyaniya termovkladyshei na teplovoe sostoyanie teplonapryazennyh elementov mnogosloynyh ograzdaushih konstrukciy [Influence of thermal liners on thermal state of heat-stressed elements of multilayer walling]. Vestnik of Tomsk State University of Architecture and Building. 2018. No. 1. Pp. 133–139. (rus)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.