Производственные здания и помещения с сухим и нормальным режимами
Для указанных типов зданий приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций, согласно требованиям Изменений № 3 к СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника», значительно ниже, чем для жилых и общественных зданий: для стен - на 66-61%, для покрытий - 62-55%.
Диапазон изменения толщины трехслойцых стеновых панелей и покрытий производственных зданий для 71 города Российской Федерации, находящегося в различных климатических условиях, при расчетных температурах внутреннего воздуха 12, 16 и 20°С приведен в табл. 2.8. Здесь же определены толщины панелей для преимущественного большинства городов. Поскольку верхняя граница представленного диапазона охватывает незначительное их количество (1...5) и оказывается на 5...10 см больше основных значений. Вместе с тем нижняя - является наиболее характерной для данного типа зданий.
В условиях эксплуатации А при расчетной температуре внутреннего воздуха 12, 16 и 20°С толщина трехслойных стеновых панелей с наиболее высокими из принятых для анализа коэффициентами теплопроводности наружных и среднего слоев, т.е. с применением традиционных материалов, находится в одном и том же диапазоне - 25...40 см. Этот же диапазон сохраняется и при снижении коэффициента теплопроводности слоев на 10%, за исключением внутренней температуры 12°С, верхняя граница которого снижается до 35 см. С понижением коэффициента теплопроводности бетонов слоев на 20% для расчетной температуры внутреннего воздуха 16 и 20°С толщина стеновых панелей рассматриваемых зданий может быть снижена до 25...35, а для 12°С - до 20...35 см.
В условиях эксплуатации Б при расчетной температуре внутреннего воздуха 16 и 20°С толщина трехслойных стеновых панелей с наиболее высокими из принятых для анализа коэффициентами теплопроводности наружных и среднего слоев находится в диапазоне 30...40, а при 12°С - 30...35 см. Со снижением коэффициента теплопроводности бетонов слоев на 10% при расчетной температуре внутреннего воздуха 12 и 16°С границы диапазона толщин панелей совпадают и составляют 25 ..35, а для расчетной температуры 20°С они остаются прежними и составляют 30...40 см. Уменьшение коэффициента теплопроводности бетонов слоев на 20% не приводит к снижению границ для расчетной температуры внутреннего воздуха 16°С, а для 20°С и 12°С позволяет уменьшить диапазон соответственно до 25...35 и 25...30 см.
При расчетной температуре внутреннего воздуха 20°С в условиях эксплуатации А толщина трехслойных панелей покрытия производственных здании с наиботее высокими из принятых для анализа коэффициентами теплопроводности наружных и среднего слоев, т.е. с применением традиционных материалов составляет 30...50, с поименными на 10% коэффициентами теплопроводности - 30...45 и с пониженными на 20% - 30...40 см. В условиях эксплуатации Б - соответственно 35...50, 35...45, 30...40 см.
При расчетной внутренней температуре 16 С и приведенных выше коэффициентах теплопроводности бетонов слоев в условиях эксплуатации А толщина панелей покрытия составляет соответственно 30...50, 30...45, 25...40. В условиях эксплуатации Б - соответственно 35...50,30...40, 30...40 см.
При расчетной температуре внутреннего воздуха 12°С и таких же теплофизических характеристиках слоев в условиях эксплуатации А тотщина покрытий составляет соответственно 25...45, 25...40, 20...40; в условиях эксплуатации Б - 30...45, 30...40, 25...35 см.
Так же как и для рассмотренных ранее всех типов зданий и помещений, в большинстве городов требуемая толщина панелей стен и покрытий производственных зданий оказывается меньше указанных выше пределов. Так, например, при расчетной температуре внутреннего воздуха 16°С из 34 и 37 городов, находящихся соответственно в условиях эксплуатации А и Б, в 33 и 36 городах толщина стен из материалов с наиболее высокими теплотехническими характеристиками из использованных для анализа не превышает 35, а с пониженными на 20% - 30 см, причем снижение коэффициента теплопроводности бетонов слоев на 10% позволяет в 31 городе (как из условий эксплуатации А, так и Б) применять стеновые панели толщиной 30 см. При такой же расчетной температуре и из того же количества городов, находящихся соответственно в условиях эксплуатации А и Б, в 32 и 35 городах толщина покрытий из материалов с наиболее высокими теплотехническими характеристиками из использованных для анализа не превышает 40 см. Снижение коэффициента теплопроводности бетонов слоев на 10% позволяет в 31 и 30 городах соответственно из условий эксплуатации А и Б, а на 20% - в 33 и 36 уменьшить толщину покрытия до 35 см.
В целом при одних и тех же расчетных параметрах толщина стен и покрытий производственных зданий оказалась на 5...10 см меньше, чем жилых и общественных, что объясняется более низкими требованиями к приведенному сопротивлению теплопередаче ограждающих конструкций для данного типа зданий. На диаграммах представлено распределение в процентном соотношении требуемых значений толщины трехслойных стеновых панелей и панелей покрытий производственных зданий на втором этапе теплозащиты зданий для основных региональных центров России, находящихся в условиях эксплуатации А и Б, при расчетной температуре внутреннего воздуха 12...16 и 20°С с различными коэффициентами теплопроводности бетонов слоев (рис. 2.11, 2.12). В большинстве городов толщина трехслойных стеновых панелей производственных зданий составляет 25...35, покрытий - 30...40 см.
Проведенный анализ показал, что трехслойные ограждающие железобетонные панели стен, покрытий и чердачных перекрытий со средним слоем из низкотеплопроводного легкого бетона удовлетворяют требованиям второго этапа теплозащиты зданий, начинающегося с 2000 года в соответствии с Изменениями № 3 к СНиП 113-79* «Строительная теплотехника». Согласно теплотехническим расчетам в жилых зданиях, лечебно-профилактических и детских учреждениях, школах и интернатах при расчетной температуре внутреннего воздуха 18...22°С толщина трехслойных стеновых панелей разработанной конструкции с применением наиболее эффективных из использованных в проведенном анализе по теплоизоляционным свойствам материалов для большинства городов Российской Федерации не превышает 40 ...45, покрытий - 55...60; в общественных, кроме указанных выше, административных и бытовых при Tв= 12...20°С - соответственно 35...40 и 45...50; в производственных с сухим и
нормальным режимами при Tе = 12...20°С - 30...35 и 35...40 см. Толщина чердачных перекрытии такой же конструкции жилых зданий при te = 18...20°С для большинства городов составляет 45...55 см.
Большая толщина трехслойных панелей покрытий и чердачных перекрытий по сравнению со стеновыми панелями объясняется тем, что требования к величине сопротивления теплопередаче этих конструкций выше на 33...50%.
Большинство трехслоиных стеновых панелей из легкого бетона, удовлетворяющих второму этапу повышения теплозащиты зданий и помещений в соответствии с Изменениями №3 СНиП II3-79 «Строительная теплотехника», может изготовляться в имеющейся опалубке однослойных панелей. При необходимости увеличения толщины панелей модернизация опалубочных форм может осуществляться наращиванием бортов на сравнительно небольшую высоту.
Масса трехслойных панелей из легкого бетона за счет использования в среднем слое полистиролбетона низкой средней плотности не превышает массу применяемых однослойных из легкого бетона Поэтому для них может быть использовано существующее крановое оборудование как на заводах, выпускающих железобетонные конструкции, так и на строительной площадке.
Для уменьшения толщины трехслоиных панелей из легких бетонов необ ходимо использовать для их изго овления не только низкотеплопроводные заполнители, но и эффективные вяжущие. При определении требуемой толщины стен, покрытий и чердачных перекрытии для 71 регионального центра из числа включенных в СНиП 2 01 01 82 «Строительная климатология и геофизика» выявлено, что снижение коэффициента теплопроводности бетонов слоев на 10 и 20% позволяет в среднем уменьшить толщину панелей соответственно на 5 и 10 см. Практически это может быть достигнуто за счет применения шлако» портландцемента и композиционных вяжущих для бетонов наружных и среднего слоев панелей.
Сравнение трехслойных стеновых панелей с теплоизоляционным слоем из низкотеплопроводного легкого бетона и с эффективным утеплителем и гиб кими стальными связями показывает, что при толщине 25 см сопротивление теплопередаче у них практически не отличается. С увеличением толщины со противление теплопередаче панелей с эффективным утеплителем оказывается несколько выше (например, для панелей толщиной 40 см - на 14%). За счет этого в некоторых регионах толщина панелей с эффективным утеплителем оказывается меньше, чем трехслойных панелей из легкого бетона. Как правило, это различие не превышает 5 см. Однако при выборе конструкции стеновых панелей необходимо иметь в виду преимущества панелей из легкого бетона повышенную долговечность» надежность и огнестойкость возможность использования традиционных технологии заводского изготовления при меньшем объеме ручного труда, меньший расход арматуры и отсутствие ограничений по величине нагрузки.
Применение трехслойных панелей с теплоизоляционным слоем из низкотеплопроводных легких бетонов позволяет снизить общую толщину покрытий и чердачных перекрытий по сравнению с традиционным технологическим решением - укладкой утеплителя из ячеистого бетона (ГОСТ 5742-76) или жестких минераловатных плит на синтетическом и битумном связующем (ГОСТ 9573-82) на несущую основу из железобетонных плит. Кроме того, преимущества трехслойных нанелей покрытий и чердачных перекрытий из легкого бетона проявляются в повышенной заводской готовности, снижении объема ручного труда, надежности и долговечности.
Выполнение требований второго этапа теплозащиты зданий, определяемого Изменениями № 3 СНиП II-3-79 «Строительная теплотехника», с использованием однослойных панелей стен, покрытии и чердачных перекрытий из легких бетонов не рационально, поскольку при этом потребуется существенное увеличение их толщины. Например, для зданий школ в Ставрополе необходимая толщина стен составляет 1,0, в Москве - 1,2, а в Магадане и Якутске- 1,75 м. Как следствие, возрастут материалоемкость, энергоемкость и стоимость конструкций, а в ряде регионов РФ потребуется замена кранового оборудования и транспортных средств из-за увеличения массы панелей.
