Взаимосвязанный тепло- и массоперенос в наружной стене из газобетона со слоями штукатурного раствора на ее поверхностях

На сегодняшний день все большую важность приобретает использование ограждающих конструкций зданий, выполненных из ячеистых бетонов, т. к. они обладают хорошими конструкционными характеристиками и высокими теплозащитными свойствами.
Актуальность. Тепловлажностный режим ограждающих конструкций из газобетона оказывает определяющее влияние на их прочностные и теплозащитные характеристики, поэтому актуальным является исследование, направленное на выяснение закономерностей тепловлагопереноса в газобетонных стенах с учетом влияния штукатурных слоев.
Цель. Выполнение анализа долгосрочной динамики тепловлажностного режима газобетонных стен с учетом влияния штукатурных покрытий, наносимых в разные этапы эксплуатации ограждающих конструкций.
Результаты. Приведены результаты численного моделирования нестационарных процессов тепловлагопереноса в плоской однородной стене из газобетона марки D400 с различными вариантами наружной и внутренней штукатурки для климата г. Томска.
Расчеты показали, что наружный штукатурный слой, нанесенный в начале эксплуатации, может привести к значительному накоплению влаги, тогда как внутренний штукатурный слой, нанесенный в начале эксплуатации стены, не оказывает заметного влияния на тепловлажностный режим ограждающей конструкции. Получены результаты, отражающие влияние различных вариантов оштукатуривания на положение максимума влаго содержания в стене из газобетона. Показано, что наружное оштукатуривание стены из газобетона, в том числе и выполненное по истечении первого года эксплуатации, приводит к избыточному увлажнению на наружной поверхности в холодный период в связи с процессами конденсации влаги в зоне стабильно низких температур.

1. Grzyb K., Jasiński R. Full-scale studies of stiffening walls made of autoclaved aerated concrete // ICAAC 2023 : 7th International Conference on Autoclaved Aerated Concrete. 2023. V. 6. I. 2. P. 135–141. DOI: https://doi.org/10.1002/cepa.1973

2. Gorshkov A.S., Vatin N.I., Rymkevich P.P., Kydrevich O.O. Payback period of investments in energy saving // Magazine of Civil Engineering. 2018. № 78 (2). P. 65–75. DOI: 10.18720/MCE.78.5

3. Min H., Zhang W., Gu X. Effects of load damage on moisture transport and relative humidity response in concrete // Construction and Building Materials. 2018. V. 169. P. 59–68.

4. Низовцев М.И., Терехов В.И., Яковлев В.В. Теплопроводность газобетона повышенной влажности // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2004. № 9. С. 36–38. EDN: PIJUVB

5. Ватин Н.И., Глумов А.В., Горшков А.С. Влияние физико-технических и геометрических характеристик штукатурных покрытий на влажностный режим однородных стен из газобетонных блоков // Инженерно-строительный журнал. 2011. № 1. С. 28–33. EDN: PCEFIP

6. Крайнов Д.В., Садыков Р.А. Влияние влагосодержания на теплозащитные свойства ограждающей конструкции // Вестник МГСУ. 2011. № 3. С. 404–410.

7. Гагарин В.Г., Зубарев К.П., Козлов В.В. Определение зоны наибольшего увлажнения в стенах с фасадными теплоизоляционными композиционными системами с наружными штукатурными слоями // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2016. № 1. С. 125–132. EDN: VLONPF

8. Moyou A.Y., et al. Numerical computation of heat transfer, moisture transport and thermal comfort through walls of buildings made of concrete material in the city of Douala, Cameroon: An ab initio investigation // Heliyon. 2024. V. 10. I. 13. P. 34058.

9. Berger J., Gasparin S., Dutykh D., Mendes N. On the solution of coupled heat and moisture transport in porous material // Transport Porous Media. 2018. V. 121. P. 665–702. DOI: 10.1007/s11242-017-0980-3

10. Berger J., Dutykh D., Mendes N. A new model for simulating heat, air and moisture transport in porous building materials // Int. J. Heat Mass Tran. 2019. V. 134. P. 1041–1060.

11. Жуков А.В., Цветков Н.А., Хуторной А.Н., Толстых А.В. Влияние температурной зависимости изотермы сорбции и коэффициента влагопроводности на влагоперенос в стене из газобетона // Вестник МГСУ. 2018. Т. 13. № 6 (117). С. 729–739. DOI: 10.22227/1997-0935.2018.6.729-739

12. Гагарин В.Г., Зубарев К.П. Математическое моделирование нестационарного влажностного режима ограждений с применением дискретно-континуального подхода // Вестник МГСУ. 2020. Т. 15. № 2. С. 244–256. DOI: 10.22227/1997-0935.2020.2.244-256

13. Зубарев К.П., Гвоздков А.Н. Математическое моделирование тепловлажностного режима систем фасадных теплоизоляционных композиционных с наружными штукатурными слоями в стационарной и нестационарной постановках // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды : материалы XIX Международной научной конференции. Волгоград : Изд-во: Волгоградский государственный медицинский университет, 2021. С. 19–25. EDN: RJNLUF

14. Жуков А.В., Цветков Н.А., Хуторной А.Н., Кузнецова А.А. Обоснование физико-математической модели тепловлагопереноса в наружных стенах из газобетона // Инвестиции, строительство, недвижимость как материальный базис модернизации и инновационного развития экономики : мат. VII Междунар. науч.-практ. конф., Томск, 14–16 марта 2017 г. В 2 частях. Часть 1 / под ред. Т.Ю. Овсянниковой, И.Р. Салагор. Томск : Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2017. С. 483–497. EDN: YOKJOX

15. Фокин К.Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. Москва : АВОКПРЕСС, 2006. 250 с.