Сравнительные эксплуатационные теплозащитные характеристики одно- и двухслойных стеновых газосиликатных конструкций

В процессе натурных исследований изучали изме­нение влажностного состояния в указанные периоды наружных двухслойных газосиликатных стен кон­струкции, примененной при строительстве жилых зда­ний в г. Россошь и включавшей газосиликатные блоки, 400 мм, и силикатный кирпич, 120 мм, с конструктив­ным его «заходом» в толщу газосиликата. Такая кон­струкция наружной стены был обусловлена необходи­мостью повышения ее несущей способности, что нема­ловажно для зданий с бескаркасной конструктивной системой при продольных несущих стенах. Для тепло­технических расчетов усредненная толщина слоя из си­ликатного кирпича принята 146 мм, а толщина газоси­ликата — 374 мм.

Одновременно в натурных исследованиях рассмат­ривали влажностное состояние однослойных стен из блоков толщиной 400 мм и газосиликатных панелей толщиной 250 мм, широко применявшихся для массо­вого жилищного строительства в г. Воронеже с начала 60-х до конца 80-х гг. прошлого века в зданиях серии 1-467 и 1-467Д.

Натурные сопоставительные исследования влажно­стного состояния позволили установить следующее.

Интенсивность снижения относительной влажнос­ти газосиликата наружных стен в начальный период эксплуатации в значительной мере определяется их конструкцией (рис. 1). Обкладка газосиликата снаружи кирпичом препятствует

высыханию и почти в два раза удлиняет переходный период «приработки» по сравне­нию с наружными стенами из газосиликата без обклад­ки. В этот период влажность в однослойных стенах через 1,5 года эксплуатации [5] не превышает 4—5% и достигает 1,5—2% в квазистационарном состоянии. Стабилизация же влажностного состояния двухслой­ных стен наступает не ранее чем через 3 года с момента начала эксплуатации, достигает 3—5% и в дальнейшем не снижается.

При регулярной эксплуатации распределение влаги по толщине газосиликата двухслойной стеновой кон­струкции неравномерно и характеризуется накоплени­ем влаги в слое газосиликата, примыкающем к кирпич­ной обкладке. Особенно это значительно в зимний период (рис. 2). К концу отопительного сезона перепад абсолютных значений влажности по сечению стены газосиликат—кирпич достигает почти 15%, в летний пе­риод — 4—5%; перепад значений влажности газосилика­та по толщине однослойной стены в указанном периоде эксплуатации не превышает 1,5—2,5%.

Анализ результатов натурных исследований значе­ния массовой доли влаги газосиликата по толщине од­но- и двухслойной стен в период эксплуатации приво­дит к следующим выводам:

· средняя массовая доля влаги в газосиликатной части двухслойной наружной стены в зависимости от сезо­на эксплуатации меняется в пределах от 4,3 до 8,7%, а сезонные изменения влажности газосиликата од­нослойной стены находятся в пределах от 1,5 до 4,2% (рис. 3);

· во время отопительного сезона существует времен­ной отрезок (с февраля до конца отопительного сезона), характеризующийся накоплением влаги до 15—20% в слое газосиликата на границе с кирпичной обкладкой в двухслойной наружной стене. «Запи­рание» влаги в газосиликате наружным слоем сили­катного кирпича обусловлено различием пиромет­рических свойств данных материалов.

Натурные исследования влажностного состояния

наружных стен жилых зданий использованы для оценки расчетного термического сопротивления наружных стен применительно к сезонам.

В расчетах приняты следующие исходные данные: коэффициент теплопроводности кладки из газосилика­та по ТСН 301-1—97* при средней плотности газосили­ката 600 кг/м3 в сухом состоянии ƛг — 0,11 Вт/(м °С); для панелей ƛг = 0,09 Вт/(м °С); коэффициент теплопровод­ности обкладки из силикатного кирпича в сухом состо­янии ƛоб = 0,7 Вт/(м-°С).

Коэффициент теплопроводности во влажном состо­янии газосиликата и силикатного кирпича рассчиты­вался по следующей формуле:

где ƛw — коэффициент теплопроводности при i-м значе­нии влажности материала; ƛо - коэффициент теплопро водности в сухом состоянии; kw - числовой коэффици­ент, показывающий изменение коэффициента теплопро­водности при изменении влажности материала на 1%; со­гласно СНиП II-3-79* величина kw принята для газоси­ликата равной 0,064, для силикатного кирпича - 0,043; w — массовая доля влаги в материале (по данным прове­денных натурных наблюдений).

Величина термического сопротивления двухслой­ной стены в целом удовлетворяет требованиям второго этапа реализации СНиП II-3—79, согласно которому для Воронежской области оно должно составлять не менее 2,872 м2-°С/Вт (рис. 4). Однако в отопительном периоде термическое сопротивление двухслойной сте­ны из-за накопления влаги может быть ниже требуе­мых значений почти на 10%. Исходя из сезонной дина­мики влажностного состояния однослойной стены из газосиликата можно утверждать, что ее термическое сопротивление при толщине 400 мм всегда будет не ниже нормируемой величины.