Ефективні енергозберігаючі конструкції малоповерхових житлових будинків

Abstract

UA: У роботі запропонована нова система конструкцій малоповерхових житлових будинків, яка полягає в тому, що зовнішні стіни виконуються з легких теплоізоляційних матеріалів і не несуть навантаження від перекрить, замість них цю роль виконують несучі внутрішні стіни - перегородки. Перекриття виконуються із вспарушених керамзитобетонних плит-оболонок розміром на кімнату, що виготовляються в збірно-монолітному та монолітному варіантах. Дається аналітичне вирішення задачі врахування спільної роботи плит та перегородок, підтверджене математичним моделюванням за методом кінцевих елементів, також дається розрахунок вспарушеної керамзитозалізобетонної плити з урахуванням фізичної нелінійності й утворення тріщин, приводяться техніко-єкономічні показники. Проведені експериментальні дослідження плит. Розглянуті теплотехнічні та акустичні характеристики стінових огорож, проведені експериментальні дослідження найбільш поширених конструкцій стін. Запропоновано експериментальний спосіб визначення відносного індексу опору стін теплопередачі в будинках, що експлуатуються, або новозбудовані. Дані рекомендації щодо втілення конструкцій у будівництво. Приведено економічні показники.

RU: В работе предложена новая система конструкций малоэтажных жилых домов, заключающаяся в том, что наружные стены выполняются из легких теплоизоляционных материалов и не несут нагрузки от перекрытий, вместо них эту роль выполняют несущие внутренние стены и перегородки. Перекрытия выполняются из вспарушенных керамзитожелезобетонных плит-оболочек размером на комнату, которые изготавливаются в сборно-монолитном и монолитном вариантах. Работа состоит из 5 разделов, списка литературы и приложений. В первом разделе сделан аналитический обзор разработок, выполненных по проблеме разработки эффективных конструкций малоэтажных жилых домов. Сформулированы цели и задачи исследований. Во втором разделе дается аналитическое решение задачи учета совместной работы плит и перегородок методом начальных параметров, результаты которого подтверждены математическим моделированием на ЭВМ с использованием метода конечных элементов. Выполнены расчеты вспарушенной керамзитожелезобетонной плиты и панели железобетонной перегородки с проемом с учетом физической нелинейности деформирования бетона и влияния трещин. В третьем разделе показаны результаты экспериментальных исследований натурных образцов плит размером 33м с высотой ребра по контуру плиты 0,25м и толщиной полки в центре плиты 5 см. По сечению плиты ее толщина выполнена переменной. Испытания выполнялись на силовом стенде гидравлическими домкратами, они подтвердили расчетную несущую способность и деформативность плиты, подтвердили достоверность аналитических расчетов. В четвертом разделе рассмотрены теплотехнические и акустические свойства стеновых ограждений, обобщен математический аппарат теплотехнических расчетов, показана необходимость комплексного подхода к обеспечению теплообмена с учетом вентиляции помещений. Проведены экспериментальные исследования теплозащитных свойств образцов стен двенадцати видов конструкций. Предложен новый криогенный экспериментальный способ определения относительного индекса сопротивления теплопередаче стен в зданиях, находящихся в эксплуатации или вновь построенных. В пятом разделе даются рекомендации по внедрению предложенных конструкций в строительство. Выполнены расчеты вспарушенных плит размером 3х6 м в плане, разработана конструкция их армирования для монолитного и сборно-монолитного вариантов. Сделаны расчеты акустических свойств перекрытий из этих плит. Приводятся технико-экономические показатели преимуществ, предложенных в работе конструкций.

EN: The new systemic construction of dwelling houses with the small number of storeys is proposed in this work. It consists of the following: The external walls are made of the light building-insulating materials and they don’t have the load of overlaps. The bearing internal walls and partitions play this role instead of them. The overlaps are made of the disturbed expanded-clay-concrete shell-slabs in the size of a room, which are made in prefabricated monolithic and monolithic variants. There is the analytical solution of a calculation of the combined work of slabs and partitions, which is proved by the mathematical modelling by the method of finite elements. There is the calculation of the disturbed expanded-clay-ferro-concrete slab with the calculation of the physical unlinearity and the creation of splits. The technical economic indexes are given. The experimental investigations of slabs were put into practice. The thermo-technical and acoustic characteristics of the wall barriers were examined. The experimental investigations of the more widespread wall constructions were put into practice. The experimental method of the definition of the comparative bearing index of walls of heat transmission in the exploited houses and new built houses was proposed. The recommendations for the use of the constructions in the building were given. The economic indexes were given.