Разработка и исследование методов повышения теплоинерционности зданий фазоизмеряемыми материалами

Выполнено комплексное численное исследование влияния слоя фазоизменяемого материала (ФИМ) на повышение теплоинерционных свойств наружной стены здания из легкого теплоизоляционного материала. Проведен анализ изменения тепловых характеристик стены в летний период при различных расположениях ФИМ. Рассмотрены наиболее часто встречающиеся на практике режимы эксплуатации зданий: режим кондиционирования температуры внутреннего воздуха и режим суточного синфазного изменения температуры внутреннего воздуха с изменением температуры наружного воздуха. Показано, что в режиме кондиционирования внутреннего воздуха применение в стене из вспененного полиуретана слоя парафина 4 об. % позволило снизить амплитуду колебаний теплового потока на внутренней поверхности стены от 2 до 13 раз в зависимости от места расположения ФИМ.

Наибольшее снижение теплового потока получено при установке ФИМ в центральной области стены. В результате расчетов получено, что наибольший эффект повышения тепловой инерции стены из легкого теплоизоляционного материала в режиме суточных синфазных колебаний температуры внутреннего воздуха с температурой наружного воздуха наблюдался при расположении ФИМ на внутренней поверхности стены. При этом, тепловой поток на внутренней поверхности стены в дневное время направлен из помещения и препятствует повышению температуры воздуха в помещении, а в ночное время меняет свое направление на противоположное и препятствует охлаждению помещения.

Рис. 1. Плотность теплового потока на внутренней поверхности: 1 – без ФИМ, 2 – ФИМ в центре. Рис. 2. ФИМ на внутренней поверхности: 

1 – температуры наружного воздуха, плотности теплового потока на внутренней поверхности: 2 – ФИМ 4 об.%, 3 – ФИМ 8 об. %.

Полученные результаты являются новыми и могут быть использованы при разработке конструкций зданий из легких теплоизоляционных материалов для повышения их теплоинерционности с учетом режима их эксплуатации.

Руководитель работы – д. т. н. Низовцев М.И., тел. +7 (383) 316-53-36.