Секционные ворота. Теплотехнические характеристики:
Результаты теоретических исследований
и стендовых лабораторных испытаний
Введение
В настоящее время в качестве подвижных ограждающих конструкций современных
зданий и сооружений различного назначения широко применяются секционные
ворота с полотном из «сэндвич»-панелей [1].
На сегодняшний день, к сожалению, отсутствует теплофизическая модель секционных
ворот, позволяющая провести корректную оценку приведенного сопротивления
теплопередачи ворот в целом согласно требованиям нормативно-технических
документов (НТД) СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» [2], СП 23-101-2004
«Проектирование тепловой защиты зданий» [3] как единой строительной конструкции,
состоящей из различных конструктивных узлов и элементов (см., например,
[4-5]).
В рекламных материалах зарубежных производителей ворот приводятся данные
по величине коэффициента теплопередачи (теплопроводности) U, Вт/м2.К секционных
ворот с полотном из «сэндвич»-панелей, который составляет 1,64-0,98 Вт/м2.К
в соответствии с DIN4108. Если не учитывать краевые эффекты и принять,
что приведенное сопротивление теплопередачи ворот в целом R0прив = 1/U,
то R0прив в этом случае будет равно 0,611,02 Вт/м2.К.
Сам DIN41080 представляет собой документ, определяющий нормы по величине
U для секционных ворот с различным исполнением полотна и классификацию
ворот по этому показателю. Вышеприведенные значения U даны для ворот площадью
от 16м2 до 25м2, и не подтверждены никакими документами, подтверждающими
определения этих показателей в результате прямых лабораторных испытаний.
В связи с вышесказанным, представляло интерес решить эту проблему по определению
теплотехнических характеристик такого вида ограждающей подвижной встроенной
конструкции, как секционные ворота путем комплексных теоретических экспериментальных
исследований.
Совместно и при технической поддержке группы компаний «DoorHan» для исследования
и испытаний было представлено три типа секционных ворот различных производителей:
производитель из Белоруссии (до 20% российского рынка), производитель
из Германии (около 7%) и отечественный производитель «DoorHan» (65%).
Цель работы
- Разработка и постановка методики лабораторных испытаний полноразмерных конструкций секционных ворот при температурах холодного периода года от –10 до –40°С.
- Создание адекватной теплофизической модели секционных ворот как единой строительной конструкции.
- Сравнение теплотехнических характеристик ворот различных производителей по приведенному сопротивлению теплопередачи.
- Разработка рекомендаций по оптимизации конструкции секционных ворот.
Рис. 1. Пример конструкции «сэндвич»-панелей
Рис. 2. «Сэндвич»-панели с завальцованными краями и терморазрывом:
а) конструкция «сэндвич»-панели типа 1;
б) конструкция «сэндвич»-панели типа 2
Особенности конструкции «сэндвич»-панелей секционных
ворот различных производителей
Секционные ворота с полотном из «сэндвич»-панелей устанавливаются,
как правило, в проеме наружных стен зданий и обеспечивают функциональную
связь между внутренним помещением здания и прилегающей территорией. Конструктивные
и иные требования к секционным воротам нормированы в ГОСТ31174.
В конструкции полотна секционных ворот производители применяют различные
виды «сэндвич»-панелей, отличающиеся по толщине и технологии изготовления.
«Сэндвич»-панель состоит из двух — внешней и внутренней — металлических
оболочек, изготовленных из профилированного стального листа с полимерным
покрытием толщиной 0,450,5мм. Пространство между панелями заполняется
пенополиуретаном для придания готовой панели необходимых прочностных и
теплозащитных свойств. Специальные стыковочные выступы/пазы по краям панели
обеспечивают плотное, надежное и подвижное соединение панелей в составе
полотна ворот (см. рис. 1 и 2).
«Сэндвич»-панели условно можно разделить на два типа:
1) «сэндвич»-панели с завальцованными по краям металлическими листами,
при этом внешний и внутренний листы металла представляют собой единую
конструктивно металлическую оболочку;
2) «сэндвич»-панели с терморазрывом, при этом внешний и внутренний листы
металла не соединяются между собой.
Подавляющее большинство Европейских производителей секционных ворот применяют
в их конструкции «сэндвич»-панели типа 1. Такие ворота в условиях достаточно
мягкого климата Центральной и Западной Европы хорошо зарекомендовали себя
при эксплуатации. Опыт их применения в климатических условиях России оказался
менее успешным. Замкнутая металлическая оболочка панели, являясь «мостиком
холода», приводит к значительным дополнительным потерям количества тепла
в холодный период года, промерзанию межпанельных стыков, образованию конденсата,
инея и наледи на внутренней поверхности ворот.
Кроме того, толщина «сэндвич»-панели у различных производителей может
изменяться от 20 до 45мм, а характерный размер панелей — от 400 до 650мм,
что также необходимо учитывать при проектировании полотна ворот.
Таблица 1. Климатические параметры холодного периода года для различных
строительно-климатических районов РФ
Примечание. Всего: климатических районов — 4 (I-IV),
климатических подрайонов — 16 (IA-IД; IIA-IIГ; IIIA-IIIB; IVA-IVГ).
Факторы, определяющие теплотехнические характеристики
Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций зависят,
в первую очередь, от следующих факторов:
Помимо R0прив теплотехнические характеристики полотна (и ворот в целом) определяются значением температуры на его внутренней поверхности, которая должна быть такой, чтобы не создавались условия выпадения конденсата на панелях полотна ворот, а также несущих элементах обрамления, стыках (монтажных швах) конструкции ворот со стеновым проемом и других конструктивных элементах. Требования по этому показателю нормированы в СНиП 23-02-2003 [2].
В таблице 1, в качестве примера, приведены параметры холодного периода для городов России, расположенных в различных строительно-климатических регионах.
При определении теплотехнических характеристик ограждающих конструкций необходимо учитывать и параметры внутреннего воздуха помещения. В соответствии с санитарно-гигиеническими нормами [8] для производственных помещений оптимальной нормой по температуре tв и относительной влажности внутреннего воздуха ,% в холодный периода года и различных категорий работ является:
— температура, tв, °С… 16-20;
— влажность, , % … 40-60.
Были заданы следующие параметры внутреннего воздуха: температура +16°С, относительная влажность — 40-50%. Отметим, что данные параметры не противоречат санитарно-гигиеническим требованиям СанПиН 2.2.4.548-96.
На рис. 3 приведены графики зависимости температуры точки росы от относительной р,°С влажности внутреннего воздуха при температурах tв: 17°С, 16°С, 14°С, 13°С.
В соответствии с СанПиН [7, 10] для холодного периода года на постоянных и непостоянных рабочих местах производственных помещений для категорий работ «тяжелая» оптимальные нормы по температуре внутреннего воздуха и относительной влажности внутреннего воздуха составляют 16-18°С и 4060% соответственно, где температура точки росы может изменяться от 2,4°С до 10,1°С.
По СНиП 23-02-2003 основным критерием применимости той или иной строительной конструкции в конкретном строительно-климатическом регионе является величина приведенного сопротивления теплопередач в соответствии с градусо-сутками отопительного периода данного региона.
Рис. 3.
Графики зависимости температуры точки росы от влажности внутреннего воздуха при температурах:
кривая 1 tв = 18°C,
кривая 2 tв = 17°C,
кривая 3 tв = 16°C,
кривая 4 tв = 14°C,
кривая 5 tв = 13°C
Испытательные стенды, оборудование, контрольно-измерительное
оборудование
Для испытаний по определению теплотехнических характеристик секционных
ворот использовалась климатическая камера КТК-2007 НИИСФ. Камера прошла
установленную процедуру аттестации в соответствующих органах Федерального
Агентства «технического регулирования метрологии». Основное назначение
камеры — испытания полноразмерных (4,0x4,0м) фасадных, витражных, оконных
и других светопрозрачных конструкций, а также стеклопакетов.
Методика проведения испытаний и измерения теплопроводности термического
сопротивления конструкции соответствует требованиям ГОСТ 26254-84 и
ГОСТ 26602.1-99, согласована и утверждена в установленном порядке.
Пример предварительного протокола испытаний с результатами измерений
и расчета приведен на рис.4.
Рис. 4. Пример протокола испытаний с результатами измерений и предварительного
расчета
Условия проведения и методика испытаний
Испытаниям подвергались три типа секционных ворот:
Рабочий момент монтажа ворот в проеме климатической камеры показан на рис. 5.
Рис. 5. Монтаж секционных ворот в климатической камере
Рис. 6. Пример панорамной съемки полотна секционных ворот
После завершения монтажа включалось холодильное оборудование и устанавливался
такой режим, чтобы перепад температур между холодным и теплым отделениями
камеры составлял не менее 20°С и установился стационарный тепловой режим.
Он характеризуется тем, что результаты двух последовательных, выполненных
с интервалом в 3 часа, измерений температуры на поверхностях ворот со
стороны теплого отделения не отличаются более чем на 0,3°С, а колебания
влажности воздуха в теплом отделении камеры не превышают значения 5%.
Контрольная тепловизионная съемка внутренней поверхности ворот проводилась
при перепаде температур между теплым и холодным отделениями камеры,
равным 40°С.
Существующие методики испытаний наружных ограждающих конструкций, приведенные
в различных нормативных документах, имеют отношение к традиционным типам
ограждающих конструкций (стены, окна, двери, перекрытия). Исследованную
нами конструкцию можно отнести к типу подвижных ограждающих конструкций.
В основу определения теплозащитных свойств исследованных конструкций
ворот различных производителей, по результатам их испытаний, использовался
подход, изложенный в ГОСТ 26602.1-99.
Испытания проводились при различных температурах наружного воздуха (температура
в холодном отделении камеры) с целью определения зависимости теплотехнических
характеристик конструкции, размеров краевых и других неоднородных зон
от градиента наружной и внутренней температур (температура в теплом
отделении камеры). Одновременно с контактными измерениями (термопары
и датчики тепловых потоков) проводился контроль распределения температур
с использованием тепловизора ТН9100.
Пример панорамной термограммы приведен на рис. 6. Далее производилась
установка датчиков температуры и плотности тепловых потоков (см. рис.
7).
Теплозащитные свойства ограждающей конструкции рассчитывались путем
определения приведенного сопротивления теплопередачи [2, 3, 9] по формуле:
где R0пр — приведенное термическое сопротивление испытуемой строительной конструкции, м2.°С/Вт;
Aв, Aн — коэффициенты теплоотдачи внутренней и наружной поверхностей конструкции, принимаемые равными:
Aв=8,0Вт/м2.°C,
Aн=23Вт/м2.°C соответственно.
Приведенное термическое сопротивление конструкции, определяли по формуле:
где m — число однородных зон;
Ai — расчетная площадь i-й однородной зоны, м2;
Rкi — термическое сопротивление iй однородной зоны, м2.°C/Вт.
Термическое сопротивление iй однородной зоны рассчитывалось по формуле:
где, Tвi и Tнi — средние температуры соответственно внутренней и наружной поверхностей i-й однородной зоны за период измерений, °С;
qi — средняя плотность теплового потока, проходящего через i-ю однородную зону за период измерений, Вт/м2.
Измерения температуры и плотности тепловых потоков производят по достижении стационарного режима теплопередачи. Режим теплопередачи следует считать стационарным, если результаты двух последовательных, с интервалом 3ч, измерений температуры в некоторой точке поверхности со стороны теплого отделения друг от друга не отличаются друг от друга более, чем на 0,3°С. При этом изменения влажности воздуха в теплом отделении камеры составляют не более 5%.
Измерения температуры и плотности тепловых потоков проводят не менее десяти раз после установления стационарного режима.
Рис. 7. Схема установки датчиков на примере ворот «DoorHan»
Рис. 8. Зависимость сопротивления теплопередачи от температуры
Испытания всех типов ворот проводилось в четырех режимах:
температура воздуха в теплом отделении tв: 19,7°С;
относительная влажность внутреннего воздуха, : 45-50%;
температура в точке росы: 7,4-9,2°С.
температура воздуха в теплом отделении tв: 17,0°С;
относительная влажность внутреннего воздуха, : 45-50%;
температура в точке росы: 5,0-6,5°С.
температура воздуха в теплом отделении tв: 14,3°С;
относительная влажность внутреннего воздуха, : 45-50%;
температура в точке росы: 2,6-4,0°С.
температура воздуха в теплом отделении tв: 13,3°С;
относительная влажность внутреннего воздуха, : 45-50%;
температура в точке росы: 0,7-2,2°С.
Как видно из вышеприведенных данных, для режимов I-IV нам не удалось реализовать одинаковые условия по параметрам микроклимата в теплом помещении камеры КТК-2007. Эта камера проектировалась для проведения лабораторных испытаний герметичных строительных конструкций, таких как: современные оконные блоки из дерева, алюминиевых сплавов и ПВХ-профилей, фасадных модулей, стеклопакетов.
Секционные ворота в силу своих функциональных свойств и области применения обладают повышенной воздухопроницаемостью, в частности, по притвору полотна ворот к несущим элементам конструкции.
Рис. 9. Распределение температуры на внутренней и внешней поверхности
ворот типа «D» (tв = 13,3°С, tн = –35,6°С, Tр = 3,1°С)
Рис. 10. Распределение температуры на внутренней поверхности ворот типа
«N1»
(tв = 16,0°С, tн = –31,6°С, Tр = 5,9°С)
Рис. 11. Распределение температуры на внутренней поверхности ворот типа
«N2»
(tв = 15,1°С, tн = –37,3°С, Tр = 4,9°С)
Результаты испытаний
Контактные методы измерения температуры и тепловых
потоков
Зависимость сопротивления теплопередаче центральной части панелей от
градиента температур в холодной и теплой зонах климатической камеры
в контрольных точках №№ 2, 4, 7 представлены на рис. 8.
Сопротивление теплопередаче центральной части панелей не зависит от
градиента температур в холодной и теплой зонах климатической камеры.
Различие между сопротивлением теплопередаче центральной части панелей
при минимальном и максимальном перепаде температур отличалось примерно
на 6,5%, что является допустимым с учетом погрешности измерений и некоторой
нестабильности теплового процесса. При этом заметим, что полученные
значения сопротивления теплопередаче центральной части панелей значительно
отличались от результатов, полученных расчетным методом (до 40%).
Для выявления причины расхождения расчетных и экспериментальных значений
было решено провести дополнительные исследования по определению теплопроводности
материала заполнения «сэндвич»-панели (пенополиуретана) с использованием
установки для определения теплопроводности стационарным методом ПИТ-2.
В результате эксперимента было установлено, что теплопроводность составила
0,021Вт/м.°С. Сопротивление теплопередаче R0, м2.°С/Вт, определяется
по формуле (1), где термическое сопротивление отдельных слоев ограждающей
конструкции RК рассчитывалось по формуле:
R = Q/L (4),
где Q — толщина слоя, м;
L— коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/м.°С.
Для конструкции «сэндвич»-панели без учета металлических листов, ввиду их малой толщины: R0 составило 2,06м2.°С /Вт. Полученное значение согласуется с данными, полученными в результате испытаний в климатической камере, и разница результатов не превышает 15%.
Анализ результатов измерений температурных полей
и тепловых потоков контактными методами
Измерения температур и тепловых потоков проводились с помощью контактных
датчиков-термопар и датчиков тепловых потоков в четырех режимах в холодном
отделении климатической камеры: –10°С; –18°С; –28°С; –31…37°С.
Распределение температуры на внутренней и наружной поверхности ворот
типов «D», «N1» и «N2» представлено, в качестве примера, на рис. 9-11.
Отметим, что температурно-влажностные параметры соответствовали допустимым
условиям для производственных помещений [8].
Верхний и нижний узлы примыкания конструкции ворот к стеновому
проему
Для ворот типа «D» в узле примыкания верхней панели полотна ворот к
притолоке стенового проема (контрольная точка №1, см. рис. 9) и нижнем
узле примыкания полотна к полу (к.т. №8, см. рис. 9) из-за недостаточного
уплотнения стыков имеет место инфильтрация теплого воздуха в холодное
отделение и наоборот — инфильтрация холодного воздуха в теплое отделение
камеры.
Это приводит к понижению температуры на внутренней поверхности верхней
панели до 9,9°С, что примерно на 7°С ниже, чем температура в центре
смежной панели (к.т. №2). Термопара в к.т. №1 установлена на поверхности
верхнего замыкающего алюминиевого профиля, который в данном случае является
«мостиком холода». Для всех типов испытанных ворот во всем диапазоне
температур наружного воздуха выпадение конденсата в верхнем узле примыкания
не наблюдалось.
На стыке нижней панели с полом температура на внутренней поверхности
отрицательная (к.т. №8 tв=–12,7°С). Термопара установлена на поверхности
замыкающего профиля. С внутренней стороны на поверхности нижней панели
наблюдается образование инея и наледи. Динамика процесса конденсатообразования
состоит сначала в выпадении капельной влаги при tн = –10°С до последующего
появления наледи при tн = –35,6°С, что может быть связано с недостаточной
конструктивной проработкой узла примыкания из-за применения в нем замыкающего
металлического профиля п-образной формы («мостика-холода»). Аналогичная
картина наблюдается для ворот типов «N1» и «N2» (см. фото на рис. 12).
Рис. 12. Типичная картина образования наледи на нижней панели полотна ворот (tн=–31,6°С, к.т. №10, tв10 = –6,5°С, Tр = 5,9°С, см. рис. 10, ворота типа «N1»)
Боковые узлы примыкания
Как видно из рис. 9, температура в зоне примыкания полотна ворот к угловой
стойке составляет 11,9°С (к.т. №5). Это свидетельствует о том, что уплотнение
в притворе выполняет свою функцию и препятствует проникновению холодного
воздуха через стык. Температура в центральной зоне панели (к.т. № 4)
составляет 16,5°С. Термопара и датчик теплового потока установлены на
левом краю панели на поверхности боковой стальной крышки.
Температура в этой зоне значительно выше температуры точки росы, поэтому
образования конденсата в боковых узлах сопряжения по всей поверхности
конструкции ворот (за исключением нижней части первой панели) не наблюдается
для всего диапазона отрицательных наружных температур.
Для ворот типа «N1» (см. к.т. 7 и 11, рис. 10) температура в боковых
узлах нижних панелей значительно ниже температуры точки росы, что приводит
к образованию конденсата, инея, наледи. Аналогичная картина наблюдается
для ворот типа «N2» (см. к.т. 12 рис. 11).
Таким образом, по результатам измерений, распределение температурных
полей по поверхности конструкций ворот можно сказать, что нижний, верхний
и боковые узлы примыкания являются зонами теплопотерь, они характеризуются
неоднородностью распределения температур по поверхности, и, следовательно,
эти узлы должны быть исключены из рассмотрения теоретических расчетов
приведенного сопротивления теплопередачи.
Таблица 2
Результаты тепловизионной съемки распределения
температурных полей в области узлов примыканий
В настоящих исследованиях методу тепловизионной съемки была определена
важная роль.
Во-первых, тепловизионная оценка использовалась в качестве независимого
бесконтактного метода контроля распределения температурных полей на
внутренней поверхности ограждаемой конструкции. Во-вторых, сравнение
количественных результатов, полученных в реперных точках на внутренней
поверхности ворот двумя независимыми методами, позволило обеспечить
достоверность и корректность экспериментальных данных.
В нашем случае, тепловизионная съемка применялась как для сравнения
температур в контрольных точках расположения контактных датчиков-термопар,
так и для оценки распределения температур в неоднородных краевых зонах,
зонах межпанельных стыков с целью определения их размеров.
Рис. 13. Типичные термограммы верхнего узла примыкания ворот типа «D»
при tн = –27,3°С
Верхний узел примыкания
Типичные термограммы распределения температуры в узле примыкания верхней
панели ворот типа «D» к притолоке приведены на рис. 13 при температуре
в холодном отделении tн=–27,3°С. Температура в центре панели №7 равна
17,5°С, на краю замыкающего алюминиевого профиля 13°С и на самом профиле
имеет минимальное значение 11,5…12,2°С (в зависимости от сечения сканирования).
Температура, измеренная термопарой в к.т. №1, достаточно хорошо коррелирует
с температурой, полученной тепловизионным методом. Размер краевой неоднородной
по температуре холодной зоны составляет 160 мм.
В режиме IV при tв=–35,6°С качественный характер распределения температуры
не изменяется, но по абсолютным значениям она меньше. Так температура
на поверхности алюминиевого профиля составляет 8,1…8,8°С (на расстояниях
900 мм от левого края ворот), температура в центре панели равна 16,3°С,
размер неоднородной холодной зоны ~170 мм.
Для ворот типа «N1» и «N2» при наружных температурах в диапазоне –28…–37°С
качественно и количественно характер распределения температурных полей
в верхнем узле примыкания аналогичен. Температура внутренней поверхности
ворот положительная и превышает точку росы.
Нижний узел примыкания
Типичные термограммы нижнего узла примыкания полотна ворот типа «D»
к полу показаны на рис.14 для режима III, когда температура воздуха
в холодном отделении климатической камеры составляла –27,3°С.
Как видно из рис.14, температура на поверхности металлического замыкающего
профиля составляет –2,7°С. Температура в центре панели №1 — порядка
10°С и плавно убывает до 3°С на краю профиля. Локальная температура,
измеренная термопарой в к.т. №8 достаточно близка по значению температуре,
полученной из термограммы.
Размер холодной неоднородной зоны составляет примерно 170 мм по вертикали
и простирается на всю ширину ворот, включая левую и правую угловые стойки.
Размер этой зоны составляет порядка 36% от общей площади панели №1;
данные, полученные в режимах I (–10°С) и IV (–35,6°С), приведены в таблице
2.
Типичная термограмма нижнего узла примыкания ворот типа «N1» приведена
на рис. 15. Качественный характер графических термограмм ворот типа
«N1» и «D» аналогичен. Минимальная температура в узле примыкания составляет
–4,7°С, что значительно ниже температуры точки росы.
Из анализа результатов, приведенных выше, можно сделать следующие выводы:
Боковые узлы примыкания
Так как по данным измерений распределения температурных полей и тепловых
потоков в боковых узлах примыкания ворот тепловые потери значительно
меньше, чем в верхнем и нижнем, а также из-за недостатка объема настоящей
работы данные по тепловизионному контролю этих узлов здесь не приводятся.
Им будет посвящен отдельный раздел, который мы планируем подготовить
позднее.
Максимальные по значению положительные температуры наблюдаются на поверхности
стеновой конструкции (19,4°С при tн = –27,3°С, ворота типа «D»), стальной
угловой стойки (19,9°С) и поверхности металлической боковой крышки панели
(18,1°С). Минимальные значения температуры наблюдаются в узле стыка
угловой стойки ворот со стеновой конструкцией (8,6°С при tн = –27,3°С,
ворота типа «D») и на стыке угловой стойки с панелими ворот (13,1°С).
На границе «боковая крышка – панель» имеет место неоднородная по температуре,
ярко выраженная на термограмме, холодная зона с минимальной температурой
10,8°C (tн=–27,3°C), которая при движении по стыку к центральной оси
ворот плавно нарастает до 12,6°C.
Боковая неоднородная характерная зона имеет вид «воронки», ассиметрично
смещенной вниз относительно линии межпанельного стыка. Характерный размер
холодной зоны по вертикали на границе боковой крышки составляет 100-110мм
и 40мм — по горизонтали — линии стыка панелей. При движении вдоль линии
стыка к оси ворот размер холодной зоны возрастает до 180мм (качественно
характер боковых неоднородных зон см. на рис. 6).
Рис. 16. Стык между панелями 1 и 2 ворот типа «D». Конденсат около петель
(tн = –35,6°C, tх = 13,3°C)
Температурные поля межпанельных соединений
Особый интерес с позиции «промерзания» представляет подвижное соединение
(стык) смежных «сэндвич»-панелей полотна ворот. На рис. 9 приведены
значения температур на внутренней поверхности стыков панелей (см. контрольные
точки № 3,6 и 9) для температур в холодном отделении климатической камеры
tн=–35,6°C.
Как видно из рисунков, температура в области стыка положительная, существенно
превышающая температуру точки росы для условий температурно-влажностного
режима помещения, хотя в среднем на 4-6°C меньше, чем температура в
центре панели (к.т. 2 и 4 на рис. 9). Датчик в точке 9 установлен непосредственно
на поверхности стальной петли, соединяющей панели. Во всех исследованных
режимах температура в этой точке была на 0,5-1,0°C в среднем ниже, чем
температура на межпанельном стыке.
На поверхности стыков всех панелей, за исключением стыка нижней панели
№1 и панели 2, выпадение конденсата, образование инея и наледи не наблюдалось.
При температуре наружного воздуха tн=–35,6°C на стыке панелей 1 и 2
образуется конденсат, типичная картина которого приведена на фото (рис.
16).
Типичные термограммы стыка панелей 4 и 5 в зоне расположения петли приведены
на рис.17 для режима с –27,3°C.
На рис.17 представлено распределение температуры при сканировании стыка
по горизонтали вдоль линии стыка. Минимальная температура наблюдается
в области стыка вблизи краев петли и составляет 11,6°C. На расстоянии
от кромок петли 100150 мм температура в стыке плавно повышается до 12,8°C
в периферийной (боковой) части полотна ворот и до 13,3°C в центральной
части. Сама петля — теплая, с температурой в среднем 17,9°C.
Термограмма, полученная при сканировании по вертикали сверху-вниз по
центру петли, приведена на рис.17. Минимальная температура вблизи кромок
петли составляет 13,6°C (сверху и снизу) и плавно возрастает к центру
панелей 4 и 5 до 17,4°C и 16,7°C соответственно (для сравнения, в центре
панели №4 температура, полученая с помощью термопары в контрольной точке
4 на рис.9, равна 16,8°C). При вертикальном сканировании стыка на расстоянии
слева и справа от петли на расстоянии в 200 мм температура в стыке составила
12,8°C.
Полученные результаты позволили оценить размеры характерной неоднородной по температуре холодной зоны в области межпанельных стыков, которая составляет по вертикали в среднем:
При прочих равных условиях размер неоднородной зоны при более низких наружных температурах естественно больше. Так, например, при tн=–17,8°C он в среднем равен 140155 мм для стыков центральных панелей 4/5 (200 мм — в области петли). При понижении наружной температуры до –35,6°C размер зоны возрастает до 210-220 мм.
Литература
- С. И. Тихомирнов, А. А. Верховский. К вопросу о теплотехнических характеристиках секционных ворот ж. «Оконная и фасадная практика» № 9 октябрь 2008 г.
- СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.
- СП 23-101-2004. Проектирование тепловой защиты зданий.
- ГОСТ31174-2003. Ворота металлические.
- Каталог комплектации секционных ворот DoorHan.
- СНиП23-01-99*. «Строительная климатология».
- Строительная климатология. Справочное пособие к СНиП 23-01-1 99*. М., НИИСФ, 2006.
- СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
- ГОСТ 26602.1-99. Блоки оконные и дверные. Методы определения сопротивления теплопередачи.
- СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
- МГСН 4.19-05.
Ст.н.с. (доц) ктн. С. И. Тихомирнов, ктн. А. А.
Верховский, Н. А. Пантюхов,
Научно-исседовательский институт строительной физики Российской Академиии
архитектуры и строительных наук НИИСФ РАСН, М.С. Петров, группа компаний
DoorHan
