Совершенствование расчёта влажностного режима ограждающих конструкций зданий с повышенным уровнем энергосбережения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.03, кандидат наук Зубарев Кирилл Павлович

• Зубарев Кирилл Павлович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Зубарев Кирилл Павлович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА

ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ. СОСТОЯНИЕ

ВОПРОСА

1.1. Исследование процессов тепло-влагопереноса в ограждающих конструкциях зданий

1.2. Анализ математических моделей влагопереноса в ограждающих конструкциях зданий

1.3. Анализ расчета защиты от переувлажнения ограждающих конструкций

1.4. Анализ методов определения коэффициента паропроницаемости строительных материалов

1.5. Влияние влажностного режима ограждающей конструкции на ее теплозащитные свойства и энергосбережение здания

1.6. Научно-техническая гипотеза

1.7. Выводы по главе

ГЛАВА 2. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДА ОЦЕНКИ

ВЛАЖНОСТНОГО СОСТОЯНИЯ В СТАЦИОНАРНЫХ УСЛОВИЯХ

2.1. Определения положения плоскости максимального увлажнения многослойной ограждающей конструкции наложением распределений температуры и температуры максимального увлажнения в плоскости чертежа

2.2. Алгоритм определения положения плоскости максимального увлажнения с помощью графического метода

2.3. Определение положения плоскости максимального увлажнения

2.4. Сравнение коэффициента паропроницаемости для вертикально и горизонтально расположенного образца строительного материала

2.5. Выводы по главе

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ НЕСТАЦИОНАРНОГО

ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ

3.1. Формулирование математической модели с использованием потенциала влажности

3.2. Решение уравнения нестационарного влагопереноса методом конечных разностей

3.3. Решение уравнения стационарного влагопереноса

3.4. Решение уравнения нестационарного влагопереноса дискретно-континуальным методом

3.5. Алгоритм расчета нестационарного влажностного режима ограждающих конструкций зданий дискретно-континуальным методом

3.6. Построение шкал потенциала влажности для некоторых строительных материалов

3.7. Сравнение отдельных методов расчета по теории потенциала влажности

3.8. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА НА ТЕПЛОВЫЕ

ПОТЕРИ ЗДАНИЯ

4.1. Оценка влажностного режима в разных климатических зонах строительства

4.2. Расчеты влажностного режима ограждающих конструкций стен зданий

4.3. Распределение влаги по толще ограждающей конструкции

4.4. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции с учетом нестационарного влажностного режима

4.5. Расчет тепловых потерь и энергосбережения здания с учетом нестационарного влажностного режима

4.6. Подбор отопительных приборов с учетом нестационарного влажностного режима наружных стен

4.7. Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Справки о внедрении результатов диссертационной

работы

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Титульные листы патентов и свидетельств о

государственной регистрации программ для ЭВМ

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Список опубликованных научных работ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование расчёта влажностного режима ограждающих конструкций зданий с повышенным уровнем энергосбережения»

Актуальность темы исследования.

В соответствии со стратегией научно-технологического развития Российской Федерации [85] и Федеральным законом №2 261-ФЗ [89] энергосбережение является одним из ключевых направлений деятельности страны.

Ошибки при оценке влажностного режима ограждающих конструкции зданий могут приводить к переувлажнению строительных материалов, гниению, преждевременному разрушению зданий. Находящаяся в толще ограждения влага существенно снижает тепловую защиту зданий [8-11, 16, 55, 86, 94-96].

Для повышения энергосбережения актуальной задачей является совершенствование методов расчета влажностного режима ограждающих конструкций зданий.

Степень разработанности темы исследования.

Первые научные попытки оценить влажностный режим ограждающих конструкций зданий предпринимались с начала с 20-х годов XX века [58].

Одна из особенностей расчета влажностного режима ограждающих конструкций зданий заключается в том, что процесс влагопереноса характеризуется большой инерцией [55, 96]. Существуют методы расчета стационарного влажностного режима, разработкой которых занимались В.Д. Мачинский [58], К.Ф. Фокин [94-96], Ф.В. Ушков [88], В.Н. Куприянов [51, 52, 67, 69, 71], В.В. Козлов [14, 45], Е.И. Тертичник [86] и др. Наравне с ними развиваются методы расчета нестационарного влажностного режима, вклад в развитие которых внесли К.Ф. Фокин [94-96], В.Н. Богословский [8-11], А.В. Лыков [55], А.У. Франчук [97-101], В.Г. Гагарин [16], В.И. Лукьянов [54], А.Г. Перехоженцев [68], K. Kiepl, H.M. Kunzel [122], J. Arfvidsson [109], J.R. Phillip, D.A. de Vries, L. Pel [128] и др. Наиболее значимым направлением являются методы расчета влажностного режима, основанные на теории потенциала влажности. Впервые термин

«потенциал влажности» в строительную теплофизику ввел В.Н. Богословский [811]. Использование потенциала влажности позволяет упростить систему дифференциальных уравнений тепло-влагопереноса. Успехов в развитии теории потенциала влажности добились В.Г. Гагарин [14, 16] и В.В. Козлов [45] за счет разработки аналитического выражения, связывающего потенциал влажности ^ влажность и температуру. Данное обстоятельство, обосновывает дальнейшие исследования в области теории потенциала влажности ^ исследовать задачу нестационарного влагопереноса, усовершенствовать существующий метод определения положения плоскости максимального увлажнения (ПМУ), что предпринято в настоящей работе.

Цель исследования.

Совершенствование методики расчета влажностного режима ограждающих конструкций зданий с повышенным уровнем тепловой защиты.

Задачи исследования.

1. Анализ математических моделей влагопереноса в ограждающих конструкциях зданий.

2. Разработка графического метода определения положения плоскости максимального увлажнения в том числе и для исследования положения этой плоскости в многослойных ограждающих конструкциях стен зданий с повышенным уровнем энергосбережения, содержащих теплоизоляционные слои.

3. Проведение экспериментов по сравнению коэффициентов паропроницаемости горизонтально и вертикально расположенного образца минеральной ваты.

4. Разработка новой математической модели нестационарного влажностного режима ограждающих конструкций зданий на основании теории потенциала влажности F с применением дискретно-континуального подхода.

5. Сравнение отдельных методов расчета по теории потенциала влажности F и определение значений эксплуатационной влажности материалов ограждающих конструкций зданий с повышенным уровнем энергосбережения,

содержащих теплоизоляционные слои, на основании расчетов в разных климатических зонах с учетом влажностного режима помещений зданий.

6. Исследование распределения влаги в ограждающих конструкциях стен зданий с повышенным уровнем энергосбережения, содержащих теплоизоляционные слои, в зависимости от зоны влажности района строительства.

7. Оценка влияния влажностного режима ограждающих конструкций, содержащих теплоизоляционные слои, на тепловые потери зданий с повышенным уровнем энергосбережения.

Объект исследования: влажностный режим ограждающих конструкций зданий.

Предмет исследования: методы расчета влажностного режима ограждающих конструкций стен зданий.

Научная новизна.

1. Разработана математическая модель нестационарного влажностного режима ограждающих конструкций здания на основании теории потенциала влажности F и предложен метод решения уравнения влагопереноса, основанный на дискретно-континуальном подходе.

2. Выявлены зависимости положения плоскости максимального увлажнения от толщин слоев ограждающих конструкций из различных материалов и параметров внутреннего микроклимата.

3. Установлено экспериментальными исследованиями, что различие между значениями коэффициентов паропроницаемости для образцов минеральной ваты, расположенных горизонтально и вертикально статистически незначимо.

Теоретическая значимость исследования.

Предложенная математическая модель расчета нестационарного влажностного режима ограждающих конструкций здания на основании теории потенциала влажности с применением дискретно-континуального подхода может использоваться для моделирования процессов влагопереноса современных

многослойных ограждающих конструкций, в том числе, содержащих теплоизоляционные слои.

Разработан графический метод определения положения плоскости максимального увлажнения в современных многослойных ограждениях, состоящих из различных строительных материалов с различными толщинами слоев.

Сконструировано экспериментальное устройство для определения коэффициентов паропроницаемости вертикально расположенных образцов строительных материалов.

Практическая значимость исследования.

Разработан графический метод определения положения плоскости максимального увлажнения для практической инженерной работы с визуализацией результатов и оптимизацией времени расчета защиты от переувлажнения стен зданий.

Разработанное устройство для экспериментального определения коэффициента паропроницаемости вертикально расположенных образцов строительных материалов рекомендовано исследовательским лабораториям.

Рассчитанные значения эксплуатационной влажности рекомендуются использовать при назначении расчетных значений теплопроводности строительных материалов многослойных ограждающих конструкций стен зданий в зависимости от района строительства и влажностного режима помещения здания.

Указанные выше положения подтверждаются патентами: патент на изобретение № 2674659 «Способ определения влажностного режима стены здания»; патент на изобретение № 2628530 «Способ определения расположения плоскости максимального увлажнения стены для прогнозирования защиты от переувлажнения многослойной стены здания»; патент на полезную модель № 176971 «Устройство для измерения паропроницаемости строительных материалов с вертикальным расположением испытываемого образца».

Практическую значимость имеют пять разработанных программ для ЭВМ, которые используются в практической инженерной работе для расчета защиты от переувлажнения стен зданий (№ 2016613350 от 02.06.2016 «Программа по расчету влажностного режима ограждающих конструкций с повышенным уровнем энергосбережения», № 2016663205 от 24.01.2017 «Программа для усовершенствования расчета влажностного режима ограждений с применением визуализирующих методов»), а также для расчета распределения влаги по толще ограждающих конструкций (№ 2017662843 от 02.02.2018 «Программа для расчета влажностного режима ограждающих конструкций методом конечных разностей по явной разностной схеме при нестационарных условиях диффузии влаги», № 2017662822 от 07.02.2018 «Программа для расчета влажностного режима ограждающих конструкций дискретно-континуальным методом при нестационарных условиях диффузии влаги», № 2018611240 от 27.03.2018 «Программа для расчета влажностного режима ограждающих конструкций с использованием теории потенциала влажности при квазистационарных условиях диффузии влаги»).

Методология исследования.

В теоретической части работы применены: метод конечных разностей, дискретно-континуальный метод, интерпретация аналитических действий графически в плоскости чертежа.

В экспериментальной части исследования проведена статистическая обработка данных с помощью параметрического критерия Стьюдента для независимых выборок.

Методы исследования.

К разработанной математической модели расчета нестационарного влажностного режима ограждающих конструкций зданий применен дискретно -континуальный подход для получения конечной формулы зависимости потенциала влажности от времени, а также метод конечных разностей для численных решений.

Проведена графическая интерпретация аналитических действий в плоскости чертежа для создания графического метода определения положения плоскости максимального увлажнения.

Результаты экспериментального определения коэффициентов паропроницаемости по известному методу «мокрой чаши» с горизонтально расположенным образцом испытываемого материала сравнивались с вертикально расположенным образцом испытываемого материала с помощью параметрического критерия Стьюдента для независимых выборок.

Положения, выносимые на защиту.

1. Разработанная математическая модель нестационарного влажностного режима ограждающих конструкций здания на основании теории потенциала влажности F и предложенное решение уравнения влагопереноса, основанное на дискретно-континуальном подходе для расчетов распределения влаги по толщине ограждения.

2. Графический метод определения положения плоскости максимального увлажнения.

3. Расчетные зависимости положения плоскости максимального увлажнения от толщин слоев ограждающих конструкций и параметров внутреннего микроклимата, результаты применения которых позволяют контролировать положение плоскости путем изменения этих параметров.

4. Обоснование применения метода «мокрой чаши» применительно к вертикально ориентированным строительным материалам в ограждающих конструкциях.

Степень достоверности результатов.

Достоверность результатов расчета по предложенному методу расчета нестационарного влажностного режима обосновывается использованием фундаментальных физических законов и математических формул.

Достоверность результатов экспериментального определения коэффициента паропроницаемости достигается применением поверенного измерительного

оборудования и статистической обработкой данных. Результаты исследования воспроизводимы при повторных измерениях.

Апробация результатов.

Положения и результаты работы были доложены и обсуждены на конференциях, семинарах, симпозиуме и форуме:

1. Международная научная конференция - VII Академические чтения, посвященные памяти академика РААСН Осипова Г.Л. «Техническое регулирование в строительстве. Актуальные вопросы строительной физики» (Москва, НИИСФ РААСН 2016 г.).

2. XX Международная межвузовская научно-практическая конференция студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых «Строительство -формирование среды жизнедеятельности» (Москва, НИУ МГСУ 2017 г.).

3. Международная научная конференция VIII Академические чтения «Актуальные вопросы строительной физики. Энергосбережение. Надежность строительных конструкций и экологическая безопасность». (Москва, НИИСФ РААСН 2017 г.).

4. III Всероссийский научный форум «Наука будущего - наука молодых» (Нижний Новгород, ННГУ 2017 г.).

5. Внутривузовская научно-техническая конференция «Технологии в инженерно-экологическом строительстве, механизации и жилищно-коммунальном комплексе» (Москва, НИУ МГСУ 2017 г.).

6. VII Международная научная конференция «Задачи и методы компьютерного моделирования конструкций и сооружений» («Золотовские чтения») (Москва, РААСН 2018 г.).

7. The 9th International Cold Climate ^nference Sustainable new and renovated buildings in cold climates («Cold Climate HVAC 2018») (Лунд, Швеция, Лундский университет (Lund University) 2018 г.).

8. Семинар «Молодежные инновации» в рамках XXI Международной научной конференции «Строительство - формирование среды жизнедеятельности» (Москва, НИУ МГСУ 2018 г.).

9. III Международная конференция «Устойчивое развитие городов» (Москва, Цифровое Деловое Пространство 2018 г.).

10. VII Международный симпозиум «Актуальные проблемы компьютерного моделирования конструкций и сооружений (APCSCE 2018)» (Новосибирск, НГАСУ (Сибстрин) 2018 г.).

11. VII Всероссийская научно-техническая конференция «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции» (Москва, НИУ МГСУ 2018 г.).

12. Семинар «Инженерные и автоматизированные системы, машины и механизмы в строительстве» в рамках VI Международной конференции «Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании» (Москва, НИУ МГСУ 2018 г.).

13. VIII Международная научная конференция «Задачи и методы компьютерного моделирования конструкций и сооружений» («Золотовские чтения») (Москва, РААСН 2019 г.).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 23 печатных работы, в том числе 4 - в рецензируемых журналах из «Перечня рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук», 6 - в научных изданиях, индексируемых в международных реферативных базах Scopus и Web of Science, получено 5 свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ и 3 патента.

Внедрения результатов.

Результаты настоящей работы внедрены в проектирование при строительстве жилых зданий с расчетом влажностного режима ограждающей конструкции наружной стены здания, что подтверждено справкой о внедрении (справка ООО

«Апрелевка С2» от 04.03.2019 г.), а также использованы в научно-исследовательской работе (НИР) за 2017 г., выполненной в рамках государственного задания на оказание государственных услуг ФАУ «ФЦС», утвержденного Минстроем России 29.12.2016 г. № 069-00001-17-ПР, что подтверждено справкой о внедрении (справка «АССОЦИАЦИЯ «АНФАС» от 19.12.2018 г.).

Личный вклад автора.

Личный вклад автора заключается в получении результатов, представленных в диссертации, в анализе опубликованных работ отечественных и зарубежных авторов, обосновании актуальности темы диссертационной работы, разработке идеи работы, формулировке цели и задач, определении методов и методологии исследования, формулировании научной новизны диссертации. Самостоятельно выполнена основная часть работы. Спланировано и проведено экспериментальное исследование с разработкой устройства для измерения паропроницаемости. Разработана математическая модель нестационарного влажностного режима с написанием компьютерных программ и выполнении расчетов по ним. Проведен анализ и статистическая обработка полученных данных, обобщение результатов, формулировка положений, выносимых на защиту, практических рекомендаций, перспектив дальнейшей разработки темы диссертации, подготовка публикаций, апробации результатов исследования, оформлении диссертации.

Соответствие паспорту специальности.

Диссертационное исследование соответствует паспорту специальности 05.23.03 - Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение и области исследования: п. № 5 - тепловой, воздушный и влажностный режимы зданий различного назначения, тепломассообмен в ограждениях и разработка методов расчета энергосбережения в зданиях.

Структура и объем работы.

Диссертация изложена на 166 страницах машинописного текста и состоит из: оглавления, списка сокращений и условных обозначений, введения, 4 глав,

заключения, списка литературы, включающего 138 источников: 107 на русском языке и 31 на иностранных языках, приложений. Работа иллюстрирована 10 таблицами, 32 рисунками.

Благодарности, ссылки.

Автор выражает благодарность д.т.н., проф. В.К. Ахметову и к.т.н. В.В. Козлову за обсуждение и полезные замечания в ходе выполнения работы. Автор благодарит НИУ МГСУ, за назначенные ему на время обучения в очной аспирантуре стипендии Правительства Российской Федерации (2016 - 2018 гг.) и Президента Российской Федерации (2018 - 2019 гг.).

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛАЖНОСТНОГО РЕЖИМА ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЙ. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Исследование процессов тепло-влагопереноса в ограждающих

конструкциях зданий

Исследование процессов совместного тепло-влагопереноса в ограждающих конструкциях зданий является одной из важных задач в строительстве [55, 60, 113, 132, 134, 136]. Одной из особенностей этой проблемы является значительно большая инерционность процесса влагопереноса чем процесса переноса теплоты. Этот факт используется при формировании математической модели совместного тепло-влагопереноса. Существуют математические модели, основанные как на стационарном распределении теплоты в толще ограждающей конструкции, так и на не стационарном [1, 14, 22, 36, 39, 75, 90-92, 94-97, 126]. Обычно математическая модель включает в себя перечень механизмов переноса влаги, на основании которых составляется уравнение влагопереноса с использованием раздельного учета механизмов влагопереноса [16, 54, 99-102] или с применением потенциала влажности [8-10, 45, 55, 68, 86, 109, 122]. При использовании раздельного учета механизмов влагопереноса каждый поток влаги записываются относительно своих частных потенциалов переноса. Потенциал влажности предполагает, что все или несколько частных потенциалов переноса влаги заменяются единым эквивалентным потенциалом переноса, что упрощает форму дифференциального уравнения [8-10, 18, 19, 55, 109]. Применяются математические модели для оценки стационарного влажностного режима или же нестационарного [7, 12, 30, 35, 36, 39, 47, 49, 59, 68, 86, 102, 112, 122, 128]. Расчеты нестационарного влажностного режима в силу высокой инерции процессов влагопереноса дают больше возможностей нежели стационарные, однако, расчеты стационарного влажностного режима отличаются простотой реализации [16, 32, 40, 65, 96, 86, 88, 111]. Наконец, выбирается метод решения полученного уравнения влагопереноса.

Методы решения могут быть принципиально разные: численные, аналитические, графические и другие [16, 36, 45, 59, 61, 66, 68, 70, 84, 86, 88, 90, 96, 109, 127].

На современном этапе расчет защиты от переувлажнения проводится с 2015 г. в соответствии с СП 50.13330.2012 [83]. В изученной литературе за последние годы мало данных о графическом представлении метода расчета, представленного в СП 50.13330.2012 [83], с целью визуализации данного метода. Представляется необходимым сравнение коэффициентов паропроницаемости горизонтально и вертикально ориентированных образцов строительного материала. В связи с чем предпринята данная работа.

Плотность потока теплоты в одномерной постановке определяется законом Фурье [2, 60]:

д = -Л°-. (1.1)

дх

где д - плотность потока теплоты, Вт/м2; Л - коэффициент теплопроводности материала ограждающей конструкции, Вт/(м°С); г -температура,0 С; х - координата, м.

Из закона сохранения энергии следует соотношение между градиентом температуры во времени и градиентом потока теплоты по координате [2]:

дг дд ^

с-Го Т- = -дд. (1.2)

дт дх

где с - теплоемкость материала, Дж/(кг°С); /0 - плотность сухого материала, кг/м3; т - время, с.

Подстановка (1) в (2) приводит к известному уравнению теплопроводности [2, 72]:

дг д дг

с-Гот- = ). (1.3)

дт дх дх

Согласно (1.3), движение теплоты в ограждающей конструкции происходит от более нагретой части к менее нагретой под действием разности температуры. Потенциалом переноса теплоты является температура [2, 37, 42, 44, 51, 57, 60, 62,

63, 64, 72, 79, 80, 84, 98, 116-119, 127, 136], которую возможно определить экспериментально различными способами.

Граничное условие теплообмена между наружным воздухом и наружной поверхностью ограждающей конструкции задается в виде [2]:

0 = ан(К "4 (1-4)

где гн - температура наружного воздуха, °С; ^ - температура соприкасающегося с наружным воздухом сечения ограждающей конструкции, °С; ан - коэффициент теплоотдачи между наружным воздухом и поверхностью ограждающей конструкции, Вт/(м2°С).

Граничное условие теплообмена между внутренним воздухом и внутренней поверхностью ограждающей конструкции задается в виде [2]:

Я§ =ав (гв — ). (1.5)

где гв - температура внутреннего воздуха, °С; ^ - температура материала у соприкасающейся с внутренним воздухом поверхности ограждающей конструкции, С; а - коэффициент теплоотдачи между внутренним воздухом и поверхностью ограждающей конструкции, Вт/(м2°С), I - толщина ограждающей конструкции, м.

В случае многослойной ограждающей конструкции на стыке слоев различных материалов принимается непрерывность потока теплоты [2]:

—л—

дл

= -Л— дл

■ (1-6)

х^+0

х^—0

где V - сечение ограждающей конструкции, где находится стык материалов. В задачах строительной теплофизики часто исследуется стационарное поле температуры [16]:

—(Я-—) = 0. (1-7)

дх дх

1.2. Анализ математических моделей влагопереноса в ограждающих

конструкциях зданий

Аналогично уравнению (1.2) градиент влажности во времени пропорционален градиенту плотности потока влаги по координате [16, 45, 109]:

дм дё _

Го — = -°р (1.8)

дт дх

где м - массовая влажность, кг/кг (1 кг/кг = 100 % по массе); ё - плотность потока влаги, кг/(м2-с).

В строительной теплофизике принято представлять общий поток влаги в виде суммы частных потоков [16, 45, 109, 111, 112, 128]. Однако, выбор потоков влаги, формы дифференциального уравнения влагопереноса и метода его решения могут быть разными, что и отличает существующие математические модели влажностного режима ограждающих конструкций зданий друг от друга [61, 64, 68, 84, 108, 114, 115, 117, 120, 123, 125].

Для ряда математических моделей характерно рассмотрение влагопереноса в сорбционной зоне увлажнения под действием градиента парциального давления водяного пара [16, 32, 40, 53, 70, 88, 96].

В этом случае плотность потока влаги пропорциональна градиенту парциального давления водяного пара [14, 32, 75, 94-96, 109, 112]: де(м, г)

ё = -М—-. (19)

дх

где л - коэффициент паропроницаемости строительного материала, кг/(м-с-Па); е - парциальное давления водяного пара, Па.

Производная влажности по времени в сечении конструкции может быть определена по формуле [14, 75, 94-96]:

дм _ (м) де(м, г)

(1.10)

дт Е (0 дт

где - относительная пароемкость материала, кг/кг; Е - давление насыщенного водяного пара, Па.

К.Ф. Фокин предложил дифференциальное уравнение влагопереноса для расчета нестационарного влажностного режима, основанное на перемещении парообразной влаги под действием градиента парциального давления водяного пара [14, 75, 94-96]:

Го- ^4 (1.11)

Е (г) дт дх дх

Относительная пароемкость материала ограждающей конструкции определяется как первая производная к изотерме сорбции [75, 96]:

г о=(1.12)

ар

где р - относительная влажность воздуха.

Граничное условие влагообмена между наружным воздухом и наружной поверхностью ограждающей конструкции задается в виде [12, 14]:

де

¡дх

1 /

(е - е1). (1.13)

х=о Я

е.н

где ен - парциальное давление наружного воздуха, Па; е - парциальное давление материала у соприкасающегося с наружным воздухом сечения ограждающей конструкции, Па; Я - сопротивление влагообмену между наружным воздухом и поверхностью ограждающей конструкции, (м2-с-Па)/кг.

Граничное условие влагообмена между внутренним воздухом и внутренней поверхностью ограждающей конструкции задается в виде [12, 14]:

де

¡дх

1 /

= (ее - еы). (1.14)

х=1 Я

где ев - парциальное давление внутреннего воздуха, Па; еы - парциальное давление материала у соприкасающейся с внутренним воздухом поверхности ограждающей конструкции, Па; Я - сопротивление влагообмену между внутренним воздухом и поверхностью ограждающей конструкции, (м2-с-Па)/кг.

В случае многослойной ограждающей конструкции на стыке слоев принимается непрерывность потока парообразной влаги [12, 14, 96]:

де и—

дх

х^—0

де

и—

дх

■ (1-15)

Температурное поле представляется стационарным на определенные расчетные периоды времени и для него применяются уравнения (1.4) - (1.7). Между временными периодами принимается условие непрерывности влаги [96].

Связь между температурным и влажностным полем осуществляется с помощью давления насыщенного водяного пара, которое зависит от температуры и принимается по таблицам [24, 96], либо по зависимости давления насыщенного водяного пара от температуры [14, 16, 83]:

В, (г) = 1,84-Ю11 -ехр(-(1-16)

Между парциальным давлением водяного пара и давлением насыщенного водяного пара существует соотношение [16, 32, 40, 53, 75, 96]:

е = В,-р. (1-17)

К.Ф. Фокин получил решение уравнения (1.11) методом конечных разностей по явной разностной схеме. Описанный метод расчета влажностного режима ограждающих конструкций в литературе называется «методом последовательного увлажнения» [75, 86, 88, 96]. Аналогичный подход встречается в работах А.С. Эпштейна [107].

Уравнение (1.11) является дифференциальным уравнением в частных производных параболического типа с переменными коэффициентами [2, 72]. Коэффициент паропроницаемости, давление насыщенного водяного пара и плотность зависят от пространственной координаты в ограждении, однако, не зависят от времени на протяжении расчетного периода, т.е. их не надо уточнять на каждом новом шаге расчета. Относительная пароемкость материала зависит как от координаты в ограждении, так и от времени, т.е. уточняется на каждом новом шаге расчета [75, 96].

Существует разновидность описанного метода по уравнению (1.11), в которой «относительная пароемкость» материала заменяется на «осредненную постоянную относительную пароемкость» [96].

Таким образом несколько снижается точность метода, но в уравнении влагопереноса (1.11) все коэффициенты становятся независимыми от времени, т.е. не требуют уточнения на каждом шаге расчета [96].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Зубарев Кирилл Павлович, 2019 год

- 19 с.

29. ГОСТ Р ИСО 5479-2002 Здания и сооружения. Статистические методы. Проверка отклонения распределения вероятностей от нормального распределения.

- М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. - 31 с.

30. Грабарь, Ю. Г. Процессы тепловлагопереноса в стеновых панелях при переменных параметрах окружающей среды в условиях производства и эксплуатации: дис. ... канд. техн. наук: 05.02.13 / Грабарь Юрий Геннадьевич. -Иваново, 2006. - 122 с.

31. Григоров, А.Г. Исследование влияния ветрового режима на тепло-влагообмен ограждающих конструкций зданий): дис. ... канд. техн. наук: 05.23.03 / Григоров Артур Геннадьевич. - 2003, Волгоград. - 179 с.

32. Добросмыслов, С.С. Изменение теплофизических характеристик наружных ограждающих конструкций в условиях реального температурно-влажностного режима / С.С. Добросмыслов, М.М. Пылаева, Н.В. Огорельцева, М.А. Перькова // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. - 2018. - Т. 45. - № 3. - С. 114-120.

33. Ельчищева, Т.Ф. Влажностный режим помещений зданий с производственной средой, содержащей гигроскопические соли/ Т.Ф. Ельчищева // Биосферная совместимость: человек, регион, технологии. - 2016. - Т. 16. - № 4. -С. 13-21.

34. Ельчищева, Т.Ф. Определение влажностного режима помещений зданий при наличии в стеновом материале гигроскопических солей / Т.Ф. Ельчищева // Строительные материалы. - 2017. - № 6. - С. 14-18.

35. Жуков, А.В. Влияние температурной зависимости изотермы сорбции и коэффициента влагопроводности на влагоперенос в стене из газобетона / А.В. Жуков, Н.А. Цветков, А.Н. Хуторной, А.В. Толстых // Вестник МГСУ. - 2018. - Т. 13. - № 6 (117). - С. 729-739.

36. Зайцева, К.В. Тепло- и массоперенос в многослойном деревянном клееном брусе: постановка задачи / К.В. Зайцева, А.А. Титунин, Л.Ю. Гнедина, А.М. Ибрагимов // Промышленное и гражданское строительство. 2015. № 8. С. 2127.

37. Золотов, А.Б. Дискретно-континуальный подход к решению задачи теплопроводности / А.Б. Золотов, М.Л. Мозгалева, П.А. Акимов, В.Н. Сидоров // Вестник МГСУ. - 2010. - № 3. - С. 58-62.

38. Зубарев, К.П. Графические представления о расчете распределения влаги в ограждающей конструкции / К.П. Зубарев // БСТ: Бюллетень строительной техники. - 2017. - Т. 994. - № 6. - С. 78-79.

39. Ибрагимов, А.М Нестационарный тепло- и массоперенос в многослойных ограждающих конструкциях: дис. ... д-ра. техн. наук: 05.23.01 / Ибрагимов Александр Майорович. - М., 2006. - 349 с.

40. Иванова, Ю.В. Разработка внутренних утеплительных панелей для наружных стен реконструируемых зданий: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.03 / Иванова Юлия Витальевна. - Санкт-Петербург, 2002. - 171 с.

41. Ильинский, В.М. Коэффициенты переноса водяного пара для расчета влажностного состояния ограждающих конструкций зданий / В.М. Ильинский // Инженерно-физический журнал. - 1965. - Т. 8. - № 2. - С. 223-228.

42. Информатика в строительстве (с основами математического и компьютерного моделирования): учебное пособие / коллектив авторов; под ред. П.А. Акимова. - М.: Изд-во КноРус, 2017. - 421 с.

43. Киселёв, И.Я. Исследование равновесной сорбционной влажности материалов ограждающих конструкций зданий при температуре -20 °С / И.Я. Киселёв // Academia. Архитектура и строительство. - 2018. - № 3. - С. 149-154.

44. Киселёв, И.Я. Влияние равновесной сорбционной влажности строительных материалов на сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций зданий / И.Я. Киселёв // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2014. - Т. 187. - № 8. - С. 34-35.

45. Козлов, В.В. Метод инженерной оценки влажностного состояния современных ограждающих конструкций с повышенным уровнем теплозащиты при учете паропроницаемости, влагопроводности и фильтрации воздуха // дис. ... канд. техн. наук: 05.23.01, 05.23.03 / Козлов Владимир Владимирович. - М., 2004.

- 161 с.

46. Копылова, А.И. Экспериментальное сравнение характеристик паропроницаемости основных строительных материалов / А.И. Копылова, Н.И. Ватин, И.И. Пестряков // Строительство уникальных зданий и сооружений. - 2014.

- Т. 25. - № 10. - С. 98-108.

47. Корниенко, С.В. Исследование совместного нестационарного тепло-влагопереноса в ограждающих конструкциях зданий (трехмерная задача): дис. ... канд. техн. наук: 05.23.01, 05.23.03 / Корниенко Сергей Валерьевич. - 2000, Москва.

- 172 с.

48. Корниенко, С.В. Оценка влажностного режима стен с фасадными теплоизоляционными композиционными системами / С.В. Корниенко, Н.И. Ватин, А.С. Горшков // Строительство уникальных зданий и сооружений. - 2016. - Т. 45.

- № 6. - С. 34-54.

49. Корниенко, С.В. Повышение энергоэффективности зданий за счет совершенствования методов расчета температурно-влажностного режима ограждающих конструкций: дис. ... докт. техн. наук: 05.23.03 / Корниенко Сергей Валерьевич. - 2018, Волгоград. - 380 с.

50. Костин, В.Н. Статистические методы и модели: учебное пособие / В.Н. Костин, Н.А. Тишина. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. - 138 с.

51. Куприянов, В.Н. Влияние влаги на теплопроводность стеновых материалов. Состояние вопроса / В.Н. Куприянов, А.М. Юзмухаметов, И.Ш. Сафин // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. - 2017. - Т. 39. - № 1. - С. 102-110.

52. Куприянов, В.Н. Влияние различной скорости движения воздуха на паропроницаемость теплоизоляционных материалов / В.Н. Куприянов, А.С. Петров // Строительные материалы. - 2013. - № 6. - С. 20-21.

53. Логанина, В.И. Влияние теплоизоляционной штукатурки на основе известково-перлитового состава на влажностный режим наружных стен зданий / В.И. Логанина, А.Д. Рыжов, М.В. Фролов // Региональная архитектура и строительство. - 2016. - Т. 26. - № 1. - С. 44-47.

54. Лукьянов, В.И. Нестационарный массоперенос в строительных материалах и конструкциях при решении проблемы повышения защитных качеств ограждающих конструкций зданий с влажным и мокрым режимом: дис. ... д-ра. техн. наук: 05.23.01 / Лукьянов Вениамин Иванович. - 1993, М. - 653 с.

55. Лыков, А.В. Теоретические основы строительной теплофизики / А.В. Лыков. - Минск: Изд-во академии наук БССР, 1961. - 520 с.

56. Макарова, Н.В. Статистика в Excel: учебное пособие / Н.В. Макарова,

B.Я. Трофимец. — М.: Финансы и статистика, 2002. - 368 с.

57. Мацкевич, С.М. Численно-аналитическое решение нестационарной задачи теплопроводности в строительных конструкциях // дис. ... канд. техн. наук: 05.13.18 / Мацкевич Сергей Михайлович. - М., 2015. - 195 с.

58. Мачинский, В.Д. О конденсации паров воздуха в строительных ограждениях / В.Д. Мачинский // Строительная промышленность. - 1927. - № 1. -

C. 60-62.

59. Мирошниченко, Т.А. Нестационарный тепло- и влагоперенос в многослойных наружных ограждениях с включениями: дис. ... канд. физ-мат. наук: 01.04.14 / Мирошниченко Татьяна Анатольевна. - 2006, Томск. - 227 с.

60. Мусорина, Т.А. Математический аппарат для определения термического сопротивления однородной скалярной среды / Т.А. Мусорина, Д.Д. Заборова, М.Р. Петриченко // Вестник МГСУ. - 2019. -Т. 14. - Вып. 8. - С. 10371045.

61. Мусорина, Т.А. Математическая модель тепломассопереноса в пористом теле / Т.А. Мусорина, М.Р. Петриченко // Строительство: наука и образование. - 2018. - Т. 8. - № 3. - С. 35-53.

62. Назиров, Р.А. Экспериментальное определение коэффициента теплопроводности сибирской сосны / Р.А. Назиров, П.В. Лямзина // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2017. - Т. 701. - № 5. - С. 103-110.

63. Низовцев, М.И. Тепло-влажностные характеристики теплоизоляционной фасадной системы зданий на основе панелей с вентилируемыми каналами / М.И. Низовцев, А.Н. Стерлягов // Строительство и реконструкция. - 2016. - Т. 68. - № 6. - С. 112-119.

64. Низовцев, М.И. Тепло- и массоперенос в энергоэффективных ограждающих конструкциях и климатическом оборудовании зданий: дис. ... д-ра. техн. наук: 01.04.14 / Низовцев Михаил Иванович. - Новосибирск, 2011. - 349 с.

65. Пастушков, П.П. Влияние влажностного режима ограждающих конструкций с наружными штукатурными слоями на энергоэффективность теплоизоляционных материалов: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.03 / Пастушков Павел Павлович. - М., 2013. - 169 с.

66. Пастушков, П.П. Расчетное определение эксплуатационной влажности автоклавного газобетона в различных климатических зонах строительства / П.П. Пастушков, Г.И. Гринфельд, Н.В. Павленко, А.Е. Беспалов, Е.В. Коркина // Вестник МГСУ. - 2015. - № 2. - С. 60-69.

67. Патент на полезную модель 128718 Российская Федерация, МПК G01N 5/04. Устройство для измерения паропроницаемости строительных материалов / Куприянов В.Н., Петров А.С.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО КГАСУ. - № 2012155972/28; заявл. 21.12.2012; опубл. 27.05.2013, Бюл. №№15. - 2 с.: ил.

68. Перехоженцев, А.Г. Исследование процессов влагопереноса в пористых строительных материалах при решении задач прогноза влажностного состояния неоднородных ограждающих конструкций зданий: дис. ... д-ра. техн. наук: 05.23.01, 05.23.03 / Перехоженцев Анатолий Георгиевич. - 1998, Москва. -323 с.

69. Петров, А.С. Влияние температурно-влажностных условий эксплуатации строительных материалов на их паропроницаемость / А.С. Петров, В.Н. Куприянов // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. - 2015. - Т. 31. - № 1. - С. 92-98.

70. Петров, А.С. Паропроницаемость и влажность многослойных конструкций наружных стен при эксплуатационных воздействиях: дис. . канд. техн. наук: 05.23.01 / Петров Артем Сергеевич. - Казань, 2016. - 150 с.

71. Петров, А.С. Переменное значение паропроницаемости материалов в условиях эксплуатации и его влияние на прогнозирование влажностного состояния ограждающих конструкций / А.С. Петров, В.Н. Куприянов // Academia. Архитектура и строительство. - 2016. - № 2. - С. 97-105.

72. Разностные методы решения задач теплопроводности: учебное пособие / Г.В. Кузнецов, М.А. Шеремет. - Томск: Изд-во ТПУ, 2007. - 172 с.

73. Рекомендации по применению стальных панельных радиаторов «PRADO» / В.И. Сасин. - Москва: Витатерм, 2009. - 50 с.

74. Ройфе, В.С. Результаты натурных обследований влажностного режима ограждающих конструкций зданий / В.С. Ройфе, А.А. Верховский // БСТ: Бюллетень строительной техники. - 2018. - Т. 1006. - № 6. - С. 36-38.

75. Руководство по расчету влажностного режима ограждающих конструкций зданий. - М.: Стройиздат, 1984. - 168 с.

76. Самойлов, А.А. Влияние отделочной системы Ваитй effecto на влажностный режим кладки из автоклавного газобетона/ А.А. Самойлов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2014. - Т. 181. -№ 2. - С. 39-41.

77. Семченков, А.С. О корректировке равновесной влажности и теплопроводности ячеистого бетона / А.С. Семченков, Т.А. Ухова, Г.П. Сахаров // Строительные материалы. 2006. № 6. С. 4-7.

78. СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий. - М.: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004. - 31 с.

79. Соколов, Н.А. Создание новых средств и системы метрологического обеспечения измерений теплопроводности эффективных теплоизоляторов / Н.А. Соколов, А.Н. Соколов // Приборы. - 2010. - № 7 (121). - С. 2-8.

80. Соколов, Н.А. Теплопроводность строительных материалов и изделий: уровень гармонизации российских и европейских строительных стандартов / Н.А. Соколов, А.С. Горшков // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. - 2014. - Т. 185. - № 6. - С. 27-31.

81. СП 131.13330.2018 Строительная климатология Актуализированная версия СНиП 23-01-99*. - М.: Минрегион России, 2012. - 113 с.

82. СП 293.1325800.2017 Системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями. Правила проектирования и производства работ. - М.: Минстрой России, 2017. - 108 с.

83. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. - М.: Минрегион России, 2012. - 139 с.

84. Стерлягов, А.Н. Совместный тепло- и влагоперенос в ограждающих конструкциях зданий из газобетона: дис. ... канд. техн. наук: 05.23.03 / Стерлягов Алексей Николаевич. - Новосибирск, 2007. - 167 с.

85. Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации: офиц. текст. - М.: 2016. - 41 с.

86. Тертичник, Е.И. Исследование влажностного состояния наружных ограждений зданий на основе потенциала влажности: дис. ... канд. техн. наук / Тертичник Евгений Иванович. - М., 1966. - 136 с.

87. Тихонов, А.Н. Уравнения математической физики: учебное пособие для вузов / А.Н. Тихонов, А.А. Самарский. - 5-е изд., стереотип. - М.: Наука, 1977.

- 735 с.

88. Ушков, Ф.В. Метод расчета увлажнения ограждающих частей зданий / Ф.В. Ушков - М.: Изд-во МКХ РСФСР, 1955. - 105 с.

89. Федеральный закон № 261-ФЗ Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации: офиц. текст. - М.: 2009. - 52 с.

90. Федосов, С.В. Математическое моделирование процессов коррозионной деструкции цементных бетонов, протекающих по механизму второго вида, при малых значениях числа Фурье / С.В. Федосов, В.Е. Румянцева, Н.С. Касьяненко, Ю.В. Манохина, Н.М. Виталова // Известия высших учебных заведений. Строительство. 2014. № 5 (665). С. 21-25.

91. Федосов, С.В. Нестационарный массоперенос в процессах коррозии второго вида цементных бетонов. Малые значения чисел Фурье, с внутренним источником массы / С.В. Федосов, В.Е. Румянцева, Н.С. Касьяненко, И.В. Красильников // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. - 2015. - Т. 58. - № 1. - С. 97-99.

92. Федосов, С.В. Тепломассоперенос в древесине стропильных конструкций с нагелем в форме металлической зубчатой пластины / С.В. Федосов, В.Г. Котлов, М.А. Иванова // Вестник гражданских инженеров. - 2015. - № 3 (50).

- С. 179-185.

93. Федюк, Р.С. Натурные исследования влажностного режима монолитных стен с несъемной опалубкой из пенополистирола / Р.С. Федюк, В.А.

Баранов // Вестник Тихоокеанского государственного университета. - 2015. - № 3.

- С. 151-158.

94. Фокин, К.Ф. Новые данные о паропроницаемости строительных материалов / К.Ф. Фокин // Проект и стандарт. - 1936. - № 8-9. - С. 19-24.

95. Фокин, К.Ф. Паропроницаемость строительных материалов / К.Ф. Фокин // Проект и стандарт. - 1934. - № 4. - С. 17-20.

96. Фокин, К. Ф. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий / К.Ф. Фокин; под ред. Ю. А. Табунщикова, В. Г. Гагарина. - М.: АВОК-ПРЕСС, 2006. - 256 с.

97. Франчук, А.У. Определение сорбционной влажности строительных материалов. // В кн.: Исследования по строительной физике. - М., ЦНИИПС, 1949.

- № 3. - С. 183-192.

98. Франчук, А.У. Теплопроводность строительных материалов в зависимости от влажности / А.У. Франчук. - М., Л. - Госстройиздат, 1941. - 108 с.

99. Франчук, А.У. Вопросы теории и расчета влажности ограждающих частей зданий / А.У. Франчук. - М., 1957. - 188 с.

100. Франчук, А.У. Исследования и методы расчета тепло- и массообмена в пористых материалах ограждающих частей зданий: в кн.: сушка и увлажнение строительных материалов и конструкций / А.У. Франчук. - М., 1958. - С. 18-41.

101. Франчук, А.У. Теоретические основы и метод расчета увлажнения ограждающих частей зданий: в кн.: исследования по строительной физике / А.У. Франчук. - М. -Л., ЦНИИПС, 1951. - № 4. - С. 17-59.

102. Цветков, Н.А. Физико-математическая модель тепловлагопереноса в ограждающих конструкциях из профилированного теплового бруса / Н.А. Цветков, А.Н. Хуторной, А.В. Толстых, А.В. Колесникова // Известия высших учебных заведений. Строительство. - 2017. - Т. 698. - № 2. - С. 12-20.

103. Чан, Д.Ч. Тепло-влажностный режим наружных ограждающих конструкций зданий с учетом косых дождей условиях жаркого и влажного климата

Вьетнама: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.23.03 / Чан Данг Чунг. - М., 1993. - 14 с.

104. Черноиван, В.Н. Техническое состояние конструктивных слоев утепленных наружных стен эксплуатируемых зданий / В.Н. Черноиван, В.Г. Новосельцев, Н.В. Черноиван // Промышленное и гражданское строительство. -2014. - № 4. - С. 48-51.

105. Шишкина, Е.Е. О влиянии эффекта Жамена на термовлагопроводность древесины / Е.Е. Шишкина, А.Г. Гороховский // Вестник Технологического университета. - 2015. - Т. 18. - № 12. - С. 92-94.

106. Шишкина, Е.Е. Определение параметров неизотермического влагообмена при сушке древесины с учетом ее капиллярной проводимости / Е.Е. Шишкина, А.Г. Гороховский // Вестник Технологического университета. - 2015. -Т. 18. - № 19. - С. 104-106.

107. Эпштейн, А.С. Расчет конденсационного увлажнения конструкций / А.С. Эпштейн // Проект и стандарт. - 1936. - № 11. - С. 10-14.

108. Almeida, R. Monte Carlo simulation to evaluate mould growth in walls: the effect of insulation, orientation, and finishing coating / R. Almeida, E. Barreira // Advances in civil engineering. - 2018. - P. 1-12.

109. Arfvidsson, J. Moisture transport in porous media. Modelling based on Kirchhoff potentials // Doctoral dissertation / Arfvidsson Jesper. - Lund, 1998. - 130 p.

110. Gagarin, V.G. Assessment of enclosing structure moisture regime using moisture potential theory / V.G. Gagarin, V.K. Akhmetov, K.P. Zubarev // MATEC Web of Conferences. - 2018. - Vol. 193. - № 03053.

111. Galbraith, G.H. Moisture permeability measurements under varying barometric pressure - Experimental methodology is developed for measuring moisture permeability of vapour and liquid / G.H. Galbraith, R.C. McLean, D. Kelly // Building research and information. - 1997. - Vol. 25. - № 6. - P. 348-353.

112. Galbraith, G.H. The effect of temperature on the moisture permeability of building materials / G.H. Galbraith, J.S. Guo, R.C. McLean // Building Research & Information. - 2000. - Vol. 28. - № 4. - P. 245-259.

113. Gamayunova, O. Humidity distributions in multilayered walls of high-rise buildings / O. Gamayunova, T. Musorina, A.D. Ishkov // E3S Web of Conferences. -2018. - № 33. - P. 1-6.

114. Guimaraes, A.S. Numerical models performance to predict drying liquid water in porous building materials: Comparison of experimental and simulated drying water content profiles / A.S. Guimaraes, I.M. Ribeiro, V.P. Freitas // Cogent engineering. 2017. - Vol. 4. - № 1. - P. 1-17.

115. Guimaraes, A.S. TRHUMIDADE - A water diffusivity model to predict moisture content profiles / A.S. Guimaraes, I.M. Ribeiro, T.S. Freitas // Cogent engineering. - 2018. - Vol. 5. - № 1. - P. 1-14.

116. Hoseini, A. Effects of humidity on thermal performance of aerogel insulation blankets / A. Hoseini, M. Bahrami // Journal of building engineering. - 2017. - Vol. 13.

- P. 107-115.

117. Hroudova, J. Development of a thermal insulation plaster with natural fibres and the investigation of its heat and moisture behaviour / J. Hroudova, A. Korjenic, J. Zach, M. Mitterbock // Bauphysik. 2017. - Vol. 39. - № 4. - P. 261-271.

118. ISO 10456:2007 (E) Building materials and products. Hygrothermal properties. Tabulated design values and procedures for determining declared and design thermal values. - 2007. - 27 c.

119. Jin, H.Q. Experimental determination and fractal modeling of the effective thermal conductivity of autoclaved aerated concrete: Effects of moisture content / H.Q. Jin, X.L. Yao, L.W. Fan, X. Xu, Z.T. Yu // International journal of heat and mass transfer.

- 2016. - Vol. 92. - P. 589-602.

120. Kaczmarek, A. Factors affecting humidity conditions of a face wall layer of a heated building / A. Kaczmarek, M. Wesolowska //Procedia Engineering. - 2017. - Vol. 193. - P. 205-210.

121. Kumar, A. Water vapor sorption in cementitious materials-measurement, modeling and interpretation / A. Kumar, S. Ketel, K. Vance, T. Oey, N. Neithalath, G. Sant // Transport in porous media. - 2014. - Vol. 103. - № 1. - P. 69-98.

122. Kunzel, H.M. Simultaneous heat and moisture transport in building components. One- and two-dimensional calculation using simple parameters: PhD Thesis / Kunzel Hartwig M. - Stuttgart, 1995. - 65 p.

123. Latif, E Impact of Moistened Bio-insulation on Whole Building Energy Use / E. Latif, D.C. Wijeyesekera, S. Mohammad // MATEC Web of Conferences. - 2017. -№ 103. - P. 1-6.

124. Machattie, L. The diffusion of water vapor through laminae with particular reference to textile fabrics / L.E. Machattie, A.C. Goodings, L.H. Tyrl // Textile research journal. - 1957. - Vol. 27. - № 5. - P. 418.

125. Melin, C.B. Simulations of moisture gradients in wood subjected to changes in relative humidity and temperature due to climate change / C.B. Melin; C.E. Hagentoft, K. Holl, V.M. Nik, R. Kilian // Geosciences. - Vol. 8. - №10. - 2018. - P. 1-14.

126. Mendes, N. A method for predicting heat and moisture transfer through multilayered walls based on temperature and moisture content gradients / N. Mendes, P.C. Philippi // International Journal of Heat and Mass Transfer. - 2005. - Vol. 48. - № 1. - P. 37-51.

127. Musorina, T. Comparison of thermal stability of dry high-strength concrete and wet high-strength concrete / T. Musorina, A. Katcay, A. Selezneva, V. Kamskov // E3S Web of Conferences. - 2018. - № 33. - P. 1-7.

128. Pel, L. Moisture transport in porous building materials: PhD Thesis / Pel Leo. - Eindhoven, 1995. - 140 p.

129. Pinson, M.B. Inferring pore connectivity from sorption hysteresis in multiscale porous media / M.B. Pinson, T.T. Zhou, H.M. Jennings, M.Z. Bazant // Journal of colloid and interface science. - 2018. - Vol. 532. - P. 118-127.

130. Richter, J. Measurements of water vapour permeability - tightness of fibreglass cups and different sealants and comparison of mu-value of gypsum plaster boards / J. Richter, K. Stanek // Procedia Engineering. - 2016. - Vol. 151. - P. 277-283.

131. Sass, O. Two-dimensional resistivity surveys of the moisture content of historic limestone walls in Oxford, UK: implications for understanding catastrophic stone deterioration / O. Sass, H.A. Viles // Geological Society Special Publication. - 2010. -Vol. 331. - P. 237-249.

132. Shen, X.W. Coupled heat and moisture transfer in building material with freezing and thawing process / X.W. Shen, L.J. Li, W.Z. Cui, Y. Feng // Journal of building engineering. - 2018. - Vol. 20. - P. 609-615.

133. Sidorov, V.N. Discrete-Analytical Solution of The Unsteady-State Heat Conduction Transfer Problem Based on The Finite Element Method / V.N. Sidorov, S.M. Matskevich // IEEE. - 2016. - P. 241-244.

134. Tadeu, A. Simulation of heat and moisture flow through walls covered with uncoated medium density expanded cork / A. Tadeu, L. Skerget, N. Simoes, R. Fino // Building and environment. - 2018. - Vol. 142 - P. 195-210.

135. Vololonirina, O. Inquiries into the measurement of vapour permeability of permeable materials / O. Vololonirina, B. Perrin // Construction and building materials. - 2016. - Vol. 102. - P. 338-348.

136. Wang, Y.Y. A model for the effective thermal conductivity of moist porous building materials based on fractal theory / Y.Y. Wang, C. Ma, Y.F. Liu, D.J. Wang, J.P. Liu // International journal of heat and mass transfer. - 2018. - Vol. 125. - P. 387-399.

137. Wu, Z. Transport properties of concrete after drying-wetting regimes to elucidate the effects of moisture content, hysteresis and microcracking / Z. Wu, H.S. Wong, N.R. Buenfeld //Cement and concrete research. - 2017. - Vol. 98. - P. 136-154.

138. Zubarev, K.P. Experimental comparison of construction material vapor permeability in case of horizontal or vertical sample position / K.P. Zubarev, V.G. Gagarin // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - Vol. 463. - № 032082.

Приложение А (Справочное)

Справки о внедрении результатов диссертационной работы

ООО «Апрелевка С2»

МиСкииМШ) Наро-Фаминсъ-ий райун. д. [Ъии 1.13ТТ1 п: вп,

уТГСЩД Нодмдч, дмм ' . кг>р:тус ком. 2 3)

отн^дйозболзз ими: имимжи: __

¿>#¿$3 Л с?:/? *

Справка о впелрення результатов рсследоадлнй* псюучвнныж в .тееергационнпи работе Зубарева

Кирилла ТТаплпкнчн «Совертенсгьивянне расчета влаяшсктндо режима шрададаняии* конструкций заячий л киш-иисиныч уровнем: эиергосВерсжйжя», орелставленнои на соискание учегтй степени клидилииг тнсническ™ наук.

Результаты научных исследований Зубарева Кирилл» Павловича внедрены я пропетЩюланке и строительство зданий ио адресу: сельское население Ноеофелороиекос, дер. Звереве Хранимого АО, 1. Москва, Ж К Порисбгдвщское, (Сиреневый квартал, кирпус № 17, 22, 22.

Ннедрение методов расчетов д-ш оценки влажностного режима ограждающей конструкции позволило Определить возможность переувлажнения наружной степы; магия системы фасадНАЙ теплоизоляционной йййдоаиияонной с наружный Штукатурным елоем е Клееным елое\т внутри утеплителя.

Провисло внедрение методов расчетов в лаж ноет шли режима ограждающей конструкции здания (дискрет но-континуальным методом нестационарного вдажностнпгп режима, графическим метол пи определения плоскости максимального уилая&юння), приложенная Зубар-ышм К. П.

позволило шидопъ» что добавление клеевого слоя внутрь утеплителя ограждающей конструкции для корпусов № 17. 22, 23 нг вгоктва^т лереунлджттетшя СзЗны здания.

Ц результата внедрения повьлпено эрергооберфкение здайия та счет- оптимизации Влади гости ого режима с 1сни здания.

Генеральный директор ООО «Апрелевка (.'2»

1ЛЗП. (Россия, Москва уп. Черняхом кого. 1(>, офит ПОЬ

АНФАС

тел. (ЧЧЧ1 Л/ (М о<) е Ш.111 .«1|лчР0040дц1к1<-«III

www.anres.bl/

■ш

Справка о внедрении

результатов исследований, полученных в диссертационной работе Зубарева Кирилла Павловича «Совершенствование расчета влажностного режима ограждающих конструкций зданий с повышенным уровнем энергосбережения», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Зубарев Кирилл Павлович провел исследования особенностей влажностного состояния в ряде ограждающих конструкций, представляющих системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями (СФТК), по разработанному им графическому методу определения положения плоскости максимального увлажнения. Результаты исследований Зубарева Кирилла

Павловича вошли в отчет по научно-исследовательской работе (НИР) за 2017 год «Разработка технических требований для компонентов защитно-декоративного слоя СФТК из штучных материалов и методов их оценки», организатором-исполнителем которой является «АССОЦИАЦИЯ «НАРУЖНЫЕ ФАСАДНЫЕ СИСТЕМЫ» («АССОЦИАЦИЯ «АНФАС»), выполненной в рамках государственного задания на оказание государственных услуг (выполнение работ) ФАУ «ФЦС», утвержденного Минстроем России 29.12.2016 г. № 069-00001-17-ПР на 2017 год и на плановый период 2018 и 2019 годов.

Результаты НИР «Разработка технических требований для компонентов защитно-декоративного слоя СФТК из штучных материалов и методов их оценки» легли в основу проекта ГОСТ Р «Слой финишный декоративно-защитный из штучных материалов для фасадных теплоизоляционных композиционных систем с наружными штукатурными слоями. Технические условия», разработанного «АССОЦИАЦИЯ «АНФАС» в соответствии с Планом разработки национальных стандартов (ПНС-2018) Росстандарт. который в настоящий момент находится на

»

I.

утверждении в Федеральном метрологии.

Исполнительный дирс

«АССОЦИАЦИЯ «А!

и

Приложение Б (Справочное)

Титульные листы патентов и свидетельств о государственной регистрации

программ для ЭВМ

Приложение В (Справочное) Список опубликованных научных работ

Список работ, опубликованных по теме диссертации Публикации в изданиях, включенных в «Перечень рецензируемых научных изданий, в

которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертации на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание

ученой степени доктора наук»

1. Гагарин, В.Г. Определение зоны наибольшего увлажнения в стенах с фасадными теплоизоляционными композиционными системами с наружными штукатурными слоями / В.Г. Гагарин, К.П. Зубарев, В.В. Козлов // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. - 2016. -Т. 54. - № 1. - С. 125-132.

2. Зубарев, К.П. Графические представления о расчете распределения влаги в ограждающей конструкции / К.П. Зубарев // БСТ: Бюллетень строительной техники. - 2017. - Т. 994. - № 6. - С. 78-79.

3. Gagarin, V.G. Moisture regime calculation for single-layer enclosing structures using discrete-continual mathematical model / V.G. Gagarin, K.P. Zubarev // International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. - 2018. - № 3 - P. 42-49.

4. Гагарин, В.Г. Применение теории потенциала влажности к моделированию нестационарного влажностного режима ограждений / В.Г. Гагарин, К.П Зубарев // Вестник МГСУ. - 2019. - Т. 14 - № 4. - С. 484-495.

Работы, опубликованные в научных изданиях, входящих в международные реферативные базы данных (Web of Science, Scopus):

5. Gagarin, V.G. Moisture behavior calculation of single-layer enclosing structure by means of discrete-continuous method / V.G. Gagarin, V.K. Akhmetov, K.P.

Zubarev // MATEC Web of Conferences. - 2018. - Vol. 170. - № 03014. (Scopus, Web of Science)

6. Gagarin, V.G. Unsteady-state moisture behavior calculation for multilayer enclosing structure made of capillary-porous materials / V.G. Gagarin, V.K. Akhmetov, K.P. Zubarev // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2018. -Vol. 177. - № 012021. (Scopus, Web of Science)

7. Gagarin, V.G. Assessment of enclosing structure moisture regime using moisture potential theory / V.G. Gagarin, V.K. Akhmetov, K.P. Zubarev // MATEC Web of Conferences. - 2018. - Vol. 193. - № 03053. (Scopus)

8. Gagarin, V.G. Mathematical model using discrete-continuous approach for moisture transfer in enclosing construction / V.G. Gagarin, V.K. Akhmetov, K.P. Zubarev // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - Vol. 463. - № 022023. (Scopus)

9. Zubarev, K.P. Experimental comparison of construction material vapor permeability in case of horizontal or vertical sample position / K.P. Zubarev, V.G. Gagarin // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - Vol. 463. - № 032082. (Scopus)

10. Gagarin, V.G. The moisture regime calculation of single-layered enclosing structures on the basis of the application of the discrete-continuum method / V.G. Gagarin, V.K. Akhmetov, K.P. Zubarev // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2018. - Vol. 456. - № 012105. (Scopus, Web of Science)

Результаты интеллектуальной деятельности (патенты на изобретения, патенты на полезную модель, свидетельства о государственной регистрации

программ для ЭВМ)

11. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2016615963 Российская Федерация. Программа по расчету влажностного режима ограждающих конструкций с повышенным уровнем энергосбережения / Зубарев

К.П.; заявитель и правообладатель Зубарев К.П. - № 2016613350; заявл. 08.04.2016; опубл. 02.06.2016.

12. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2017611194 Российская Федерация. Программа для усовершенствования расчета влажностного режима ограждений с применением визуализирующих методов / Зубарев К.П.; заявитель и правообладатель Зубарев К.П. - № 2016663205; заявл. 02.12.2016; опубл. 24.01.2017.

13. Патент на изобретение 2628530 Российская Федерация, МПК G01N 25/56, G01N 33/38. Способ определения расположения плоскости максимального увлажнения стены для прогнозирования защиты от переувлажнения многослойной стены здания / Зубарев К.П.; заявитель и патентообладатель Зубарев К.П. - № 2017100326; заявл. 10.01.2017; опубл. 18.08.2017; Бюл. № 23. - 11 с.

14. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2018611553 Российская Федерация. Программа для расчета влажностного режима ограждающих конструкций методом конечных разностей по явной разностной схеме при нестационарных условиях диффузии влаги / Зубарев К.П.; заявитель и правообладатель Зубарев К.П. - № 2017662843; заявл. 11.12.2017; опубл. 02.02.2018.

15. Патент на полезную модель 176971 Российская Федерация, МПК G01N 5/04. Устройство для измерения паропроницаемости строительных материалов с вертикальным расположением испытываемого образца / Зубарев К.П.; заявитель и патентообладатель Зубарев К.П. - № 2017107146; заявл. 06.03.2017; опубл. 05.02.2018; Бюл. № 4. - 5 с.

16. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2018611795 Российская Федерация. Программа для расчета влажностного режима ограждающих конструкций дискретно-континуальным методом при нестационарных условиях диффузии влаги / Зубарев К.П.; заявитель и правообладатель Зубарев К.П. - № 2017662822; заявл. 11.12.2017; опубл. 07.02.2018.

17. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2018613948 Российская Федерация. Программа для расчета влажностного режима ограждающих конструкций с использованием теории потенциала влажности при квазистационарных условиях диффузии влаги / Зубарев К.П.; заявитель и правообладатель Зубарев К.П. - № 2018611240; заявл. 08.02.2018; опубл. 27.03.2018.

18. Патент на изобретение 2674659 Российская Федерация, МПК G01N 25/56, G01N 33/38. Способ определения влажностного режима стены здания / Гагарин В.Г., Зубарев К.П., Ахметов В.К.; заявители и патентообладатели Гагарин

B.Г., Зубарев К.П. - № 2017146098; заявл. 27.12.2017; опубл. 12.12.2018; Бюл. № 35. - 20 с.

Работы, опубликованные в иных изданиях

19. Зубарев, К.П. Инновационный подход контроля влажностного режима ограждающих конструкций строений / К.П. Зубарев // В сборнике: «Наука будущего - наука молодых»: сборник тезисов участников форума. - Нижний Новгород. - 2017. - С. 201-203.

20. Зубарев, К.П. Математическая модель влажностного режима ограждающих конструкций с использованием дискретно-континуального подхода [Электронный ресурс] / К.П. Зубарев, В.Г. Гагарин // В сборнике: «Строительство — формирование среды жизнедеятельности»: XXI Международная научная конференция: сборник материалов семинара «Молодежные инновации». - 2018. -

C. 242-245. - Режим доступа: http://mgsu.ru/resources/izdatelskaya-deyatelnost/izdaniya/izdaniya-otkr-dostupa/2018/SFSJD2018.pdf

21. Гагарин, В.Г. Исследования влажностного режима ограждающих конструкций с повышенным уровнем энергосбережения [Электронный ресурс] / В.Г. Гагарин, К.П. Зубарев // В сборнике: «Интеграция, партнерство и инновации в строительной науке и образовании»: сборник материалов VI Международной научной конференции. - 2018. - С. 16-19. - Режим доступа:

http://mgsu.ru/resources/izdatelskaya-deyatelnost/izdaniya/izdaniya-otkr-dostupa/2018/IPICSE-2018.pdf

22. Gagarin, V.G. Determination of maximum moisture zone on enclosing structures / V.G. Gagarin, V.V. Kozlov, K.P. Zubarev // Springer Proceedings in Energy. - 2018. - P. 925-932.

23. Гагарин, В.Г. Использование дискретно-континуального метода при расчете нестационарного влажностного режима однослойных ограждающих конструкций [Электронный ресурс] / В.Г. Гагарин, К.П Зубарев // В сборнике: Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции: сборник докладов VII Международной научно-технической конференции, посвященной 90-летию со дня образования факультета ТГВ МИСИ - МГСУ. - 2019. - С. 6-13. - Режим доступа: http://mgsu.ru/resources/izdatelskaya-deyatelnost/izdaniya/izdaniyaotkr-dostupa