Влияние различных факторов на параметры микроклимата подвальных помещений (подклетов)

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет Нижний Новгород, Россия

Nizhny Novgorod State University of Architecture and Civil Engineering Nizhny Novgorod, Russia

Влияние различных факторов на параметры микроклимата подвальных помещений (подклетов)

The influence of various factors on the parameters of the microclimate basement (basement)

Кочева Е.А., Соколов М.М.

Kocheva E. A., Sokolov M. M.

В настоящее время в России идет активное восстановление, строительство и реконструкция православных храмов и сооружений, которые отнесены к памятникам архитектуры и историко-культурного наследия России. Существовавшие в старых храмах инженерные системы практически полностью разрушились в связи с целенаправленным уничтожением или отсутствием квалифицированной эксплуатации. Одной из задач становится создание и поддержание требуемых параметров микроклимата в подклетах православных храмов. Подклет - это нижний этаж каменного или деревянного жилого дома или храма, обычно имеющей служебно-хозяйственное назначение.

Наряду с задачами поддержания требуемых параметров микроклимата и теплофизические аспекты, применяемые при восстановлении, реконструкции и новом строительстве православных храмов. К основным факторам, оказывающим влияние на параметры микроклимата в помещениях соборов и церквей, относятся температура наружного воздуха, температура массива грунта (глубина его сезонного промерзания), термическое сопротивление ограждающих конструкций и их гидроизоляция, количество прихожан в храме, число зажженных свечей, наличие систем поддержания параметров микроклимата. Все эти факторы в совокупности формируют температурно-влажностный режим внутри помещений, который необходимо поддерживать на требуемом уровне.

Для защиты зданий и памятников древней архитектуры от воздействия воды (попадающей в поры материала, которая увеличивает его теплопроводность и приводит к возникновению объемных напряжений при замерзании, что способствует разрушению материала), а также для более быстрого осушения ограждающих конструкций, подвергшихся интенсивному воздействию влаги и водяного пара, предназначены тепловые вентиляторы.

В результате осушения влага из толщи фильтруется на поверхность ограждения и испаряется в объем воздуха помещения, из которого ее удаляют системами вентиляции за счет регулируемого организованного воздухообмена. реконструкция храм подклет подвальный

В ходе работы обобщаются теоретические и экспериментальные исследования влияния воздушного режима на процесс осушения ограждающих конструкций подклетов, что приводит к снижению мощности систем отопления и вентиляции.

Нашей целью является осушение заглубленных наружных ограждающих конструкций до нормативной влажности регулируемым воздухообменом, в помещениях подклета храма. А также анализ методов осушения и вентиляции толстостенных конструкций подклетов храмов показал, что до настоящего времени они не имеют теоретического и экспериментального обоснования.

Существует и максимальное значение температуры, превышение которой влечет за собой растрескивание конструкции стены. Экспериментальные данные показывают, что разрушение конструкции произойдет при величине температуры поверхности стенки более 400С.

Решить задачу отопления храма и исключить выпадение конденсата на внутренних поверхностях можно путем приведения наружных ограждающих конструкций в состояние равновесной влажности с окружающим воздухом.

Исключить переувлажнение и конденсатообразование на стенах можно также повышением температуры внутреннего воздуха за счет мощности системы отопления. Такое решение не всегда может быть осуществлено в силу объективных экономических или технологических причин. Поэтому часто необходимо решить проблему выпадения конденсата и уменьшения теплопотерь инженерными системами и конструктивными мерами, имеющими минимум капитальных и эксплуатационных затрат.

Одной из таких мер является высушивание наружных ограждающих конструкций храма с помощью осушения внутренней поверхности тепловым потоком при реконструкции.

После осушки общие потери теплоты зданием уменьшаются за счет изменения влажности строительной конструкции.

Это позволяет в совокупности с другими мероприятиями обеспечить оптимальные условия для находящихся в нем людей, продуктов, церковной утвари и фресок, что способствует долгой функциональной надежности сооружения.

Основными мероприятиями для предотвращения конденсации водяных паров на незаглубленных и заглубленных поверхностях наружных ограждений подклетов (цокольных или подвальных помещений) храмов являются: осушка переувлажненных конструкций до равновесной влажности, дополнительное утепление наружных ограждений, конструирование систем отопления и вентиляции, а при наличии оконных проемов - установка дополнительного ряда оконных рам (двойное или тройное остекление) с подачей теплого воздуха от нагревательных приборов к окнам с помощью декоративных направляющих экранов.

Православные храмы круглогодичного действия в регионах с расчетной температурой наружного воздуха tн ? -25°С имеют в основном однослойную конструкцию стен подклетов из глиняного обыкновенного кирпича толщиной в пределах дс = 0,9ч1,54 м.

В большинстве храмов не только Нижегородской, Владимирской, Пермской и Ивановской областей заглубленные конструкции восстанавливаемых и реконструируемых храмов находятся в переувлажненном состоянии.

Температурное поле наружной стены вблизи оконных проемов изменяется. Это изменение тем значительнее, чем толще стена и чем меньше расстояние между оконными переплетами. При этом температура внутренней поверхности стены несколько повышается по мере приближения к углу проема, а на откосах проема резко понижается.

В зонах с отрицательными значениями температуры в толще конструкции стен и откосов оконных проемов подклетов происходит замерзание конденсата и влаги, что приводит к разрушению структуры материала и снижению его прочностных характеристик.

Переувлажнение ограждающих конструкций вызывают дополнительные теплопотери через зоны регулярных (сезонных) температурных колебаний. Однако при расчетах отопления эти дополнительные теплопотери не учитываются, что приводит к понижению значения температуры в помещениях подклетов ниже точки росы и конденсации водяных паров на внутренних поверхностях наружных стен и пола в храмах. Теплопотери через ограждающие конструкции подклетов храмов оказываются больше на 10ч20% от расчетных.

В ходе экспериментальных исследований, проведённого в храме Нижнего Новгорода (св. Александра Невского), были получены положительные результаты по снижению теплопотерь подклетов. Величины снижения теплопотерь ?Q через ограждающие конструкции подклетов до их осушки Qпод1 и после Qпод2, а также в результате проведения защитных мероприятий и наличия инженерных систем приведены в таблице 6 для стен толщиной дс = 1,04ч1,81 м и температурах внутреннего воздуха tв = 12ч16°С, наружного воздуха tн = -31ч-32°С.

Литература

1. ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ НА ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС В ПРАВОСЛАВНОМ ХРАМЕ. Кочев А.Г., Соколов М.М., Кочева Е.А., Москаева А.С. Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. ВЕЛИКИЕ РЕКИ' 2016. Труды научного конгресса: в 3-х томах. 2016. Издательство: Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет (Нижний Новгород)

2. ОСОБЕННОСТИ МИКРОКЛИМАТА В ПОДКЛЕТАХ ПРАВОСЛАВНЫХ ХРАМОВ. Кочев А.Г., Соколов М.М., Кочева Е.А., Москаева А.С. В сборнике: Великие реки' 2016 Труды научного конгресса: в 3-х томах. Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. 2016. С. 226-228.

3. ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРАВОСЛАВНЫХ ХРАМОВ НА ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ЗДАНИЙ. Кочев А.Г., Соколов М.М., Кочева Е.А., Кочева Е.А. В сборнике: Великие реки' 2015 Труды конгресса 17-го Международного научно-промышленного форума: в 3-х томах. Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. 2015. С. 199-202.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАДАЧ ТЕПЛОУСТОЙЧИВОСТИ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПРАВОСЛАВНЫХ ХРАМОВ. Кочев А.Г., Москаева А.С., Кочева Е.А., Мартынов А.А. Современные наукоемкие технологии. 2015. № 8. С. 36-40.

Размещено на Allbest.ru