Вентилируемые фасады

Содержание

Слайд 2

Конструкция вентилируемого фасада Навесная фасадная система (НФС) с вентилируемой воздушной прослойкой

Конструкция вентилируемого фасада

Навесная фасадная система (НФС) с вентилируемой воздушной прослойкой

Слайд 3

Облицовка из керамогранита кляммер

Облицовка из керамогранита

кляммер

Слайд 4

Облицовка из алюминиевых композитных панелей (АКП) АКП – многослойный материал, состоящий

Облицовка из алюминиевых композитных панелей (АКП)

АКП – многослойный материал, состоящий из

двух слоев алюминиевого сплава и внутреннего полимерного слоя (наполнителя).
Наполнитель представляет собой композицию полимерных материалов, антипиреновых и технологических добавок, различающихся по своему составу и свойствам.
Слайд 5

Облицовка из алюминиевых композитных панелей (АКП)

Облицовка из алюминиевых композитных панелей (АКП)

Слайд 6

Вентилируемые фасады Преимущества Испарение влаги из утеплителя Повышение теплоустойчивости стен Защита

Вентилируемые фасады

Преимущества

Испарение влаги из утеплителя

Повышение теплоустойчивости стен

Защита от атмосферной влаги

Снижение уровня

шума

Проходящий через стену воздух отнимает у неё тепло, увеличивая теплоотдачу ограждения

Высокая стоимость
Срок службы ?

Элементы крепления облицовки и утеплителя представляют собой мостики холода

При попадании искр в вентилируемый зазор возможно быстрое развитие пожара

Оригинальный внешний вид здания
Высокая технологичность: не требуется предварительная подготовка поверхности

Недостатки

Слайд 7

Вентилируемые фасады Кронштейн с теплоизоляционной подкладкой Ветрогидрозащитная плёнка (диффузионная мембрана), защищает

Вентилируемые фасады

Кронштейн с теплоизоляционной подкладкой

Ветрогидрозащитная плёнка
(диффузионная мембрана), защищает утеплитель от

продольной фильтрации воздуха и от увлажнения атмосферной влагой
Слайд 8

Пожары на объектах с применением НФС с воздушным зазором

Пожары на объектах с применением НФС с воздушным зазором

Слайд 9

22 июля 2007 г. Пожар в административно-жилом комплексе «Атлантис-2» (Владивосток) Несоблюдение

22 июля 2007 г. Пожар в административно-жилом комплексе «Атлантис-2» (Владивосток)

Несоблюдение требований

по ограничению использования в конструкции фасада горючих материалов приводит к быстрому распространению пламени и образованию высокотоксичных продуктов горения, которые наносят огромный вред здоровью людей и состоянию окружающей среды.
Слайд 10

30 мая 2006 г. Пожар в 35-этажном административно-офисном комплексе «Транспорт-тауэр» (Астана,

30 мая 2006 г. Пожар в 35-этажном административно-офисном комплексе «Транспорт-тауэр» (Астана,

Казахстан)

Применяемые в качестве каркаса облицовки фасада алюминиевые профили при пожаре быстро теряют своё конструктивное назначение. Падающие элементы конструкций представляют серьёзную опасность для людей, особенно в высотных зданиях.

Слайд 11

06 апреля 2007 г. Пожар в административном здании «Дукат Плейз III»

06 апреля 2007 г. Пожар в административном здании «Дукат Плейз III»

(Москва, ул. Гашека)

К моменту прибытия первых пожарных подразделений к месту вызова, в 14 ч 14 мин, происходило открытое горение фасада здания с уровня 8-го этажа, огонь быстро распространился по фасаду преимущественно в верхнюю часть здания и на крышу. В 15 ч 15 мин пожар был ликвидирован.

Строящееся здание не было подключено к водоснабжению. Доставка воды осуществлялась автоцистернами. Однако в данном случае даже работающая система пожаротушения была бы мало эффективна, поскольку рассчитана на тушение огня внутри здания, а не снаружи.
Пожар уничтожил или повредил до 90 % площади фасадной системы теплоизоляции и облицовки здания.

Слайд 12

(Москва, ул. Ивана Бабушкина, 10)

(Москва, ул. Ивана Бабушкина, 10)

Слайд 13

03 апреля 2013 г. Горит высотка «Олимп» комплекса «Грозный-Сити»

03 апреля 2013 г. Горит высотка «Олимп» комплекса «Грозный-Сити»

Слайд 14

03 апреля 2013 г. Горит высотка «Олимп» комплекса «Грозный-Сити»

03 апреля 2013 г. Горит высотка «Олимп» комплекса «Грозный-Сити»

Слайд 15

03 апреля 2013 г. Горит высотка «Олимп» комплекса «Грозный-Сити»

03 апреля 2013 г. Горит высотка «Олимп» комплекса «Грозный-Сити»

Слайд 16

03 апреля 2013 г. Горит высотка «Олимп» комплекса «Грозный-Сити»

03 апреля 2013 г. Горит высотка «Олимп» комплекса «Грозный-Сити»

Слайд 17

03 апреля 2013 г. Горит высотка «Олимп» комплекса «Грозный-Сити» Поскольку здание

03 апреля 2013 г. Горит высотка «Олимп» комплекса «Грозный-Сити»

Поскольку здание

еще не было введено в эксплуатацию, все средства автоматической защиты были не работоспособны, водоснабжение еще также не подключено, поэтому взять достаточного количества воды для тушения огня было чрезвычайно сложно.
Начиная с третьего этажа в здании было сильное задымление, поэтому без специальных средств защиты пожарные там находиться не могли, пояснил замминистра МЧС России.
Пожарные могли максимально подняться на уровень 20-го этажа, после чего у них в баллонах заканчивался воздух.
Слайд 18

03 апреля 2013 г. Горит высотка «Олимп» комплекса «Грозный-Сити»

03 апреля 2013 г. Горит высотка «Олимп» комплекса «Грозный-Сити»

Слайд 19

03 апреля 2013 г. «Грозный-Сити». Предполагаемый очаг пожара

03 апреля 2013 г. «Грозный-Сити». Предполагаемый очаг пожара

Слайд 20

После семи часов "тушения" фасад погас сам

После семи часов "тушения" фасад погас сам

Слайд 21

«Грозный-Сити» после пожара

«Грозный-Сити» после пожара

Слайд 22

«Грозный-Сити» после пожара

«Грозный-Сити» после пожара

Слайд 23

«Грозный-Сити» после пожара

«Грозный-Сити» после пожара

Слайд 24

Утеплитель оказался несгораемым, а влаговетрозащитная пленка была сгораемой

Утеплитель оказался несгораемым, а влаговетрозащитная пленка была сгораемой

Слайд 25

«Грозный-Сити» после пожара

«Грозный-Сити» после пожара

Слайд 26

«Грозный-Сити» после пожара

«Грозный-Сити» после пожара

Слайд 27

«Грозный-Сити» после пожара

«Грозный-Сити» после пожара

Слайд 28

«Грозный-Сити» после пожара

«Грозный-Сити» после пожара

Слайд 29

«Грозный-Сити» после пожара

«Грозный-Сити» после пожара

Слайд 30

Новый вариант облицовки

Новый вариант облицовки

Слайд 31

Температурно-влажностный режим НФС с воздушным зазором

Температурно-влажностный режим НФС с воздушным зазором

Слайд 32

Коэффициент теплотехнической однородности 10 кронштейнов на 1 м2  коэффициент теплотехнической

Коэффициент теплотехнической однородности

10 кронштейнов на 1 м2  коэффициент теплотехнической однородности

не более 0,5

6 кронштейнов на 1 м2  коэффициент теплотехнической однородности не более 0,5

Приведённое сопротивление теплопередаче

где r – коэффициент теплотехнической однородности;
R0 – сопротивление теплопередаче, найденное без учёта теплопроводных включений;
Rreq – нормируемое сопротивление теплопередаче.

Слайд 33

Коэффициент теплотехнической однородности Зависимость коэффициента теплотехнической однородности от площади поперечного сечения

Коэффициент теплотехнической однородности

Зависимость коэффициента теплотехнической однородности от площади поперечного сечения кронштейнов

(при двух кронштейнах на 1 м2 фасада)

(по данным В.Г. Гагарина)

Слайд 34

Процессы переноса в конструкции с вентилируемым воздушным зазором Движение воздуха в

Процессы переноса в конструкции с вентилируемым воздушным зазором

Движение воздуха в прослойке

может возникнуть под действием теплового напора (в вертикальных и наклонных конструкциях) или под действием ветрового напора.
При действии теплового напора скорость движения воздуха в зазоре зависит от разности его средней температуры t0 и температуры снаружи text:
где Н – высота прослойки (расстояние между входными и выходными вентиляционными отверстиями), м;
ξ – сумма местных аэродинамических сопротивлений течению воздуха на входе, на поворотах и на выходе из прослойки, Па.
Температура воздуха в зазоре зависти от коэффициентов теплообмена α0 на его поверхностях.
Коэффициенты теплообмена в зазоре α0 зависят от скорости движения воздуха, его температуры и температуры поверхностей.
Нелинейная взаимосвязь параметров приводит к необходимости применения метода последовательных приближений.

1/αint

Погранич-ный слой

Поступающий воздух

Уходящий воздух

Движение воздуха со скоростью v

Перенос влаги

Перенос тепла

1/α0

1/αext

(+)

(-)

Слайд 35

Вентилируемые фасады Изменение температуры по высоте воздушного зазора при различных скоростях

Вентилируемые фасады

Изменение температуры по высоте воздушного зазора при различных скоростях движения

воздуха v

Зависимость максимальной скорости воздуха в воздушном зазоре от температуры наружного воздуха при различных значениях ширины зазора d

По мере движения по высоте фасада воздух нагревается.
При малых скоростях движения воздуха температура в зазоре равна своему предельному значению на малых высотах

Скорость движения воздуха температура в зазоре увеличивается с ростом разности температур (потенциала переноса) и с увеличением толщины зазора (вследствие снижения потерь на трение)

Слайд 36

Расчёт температуры воздуха в вентилируемой воздушной прослойке (метод В.Д. Мачинского, 1930-40

Расчёт температуры воздуха в вентилируемой воздушной прослойке (метод В.Д. Мачинского, 1930-40

г.)

Rint

Rext

Составляем уравнение теплового баланса:

dx

q3 = Wc dt

q2 = kext(tx – text) dx

q1 = kint(tint – tx) dx

kext = 1/Rext

kint = 1/Rint ,

W = 3600 v δ ρср, кг/ч

После интегрирования:

где

с – удельная теплоёмкость воздуха:
откуда температура воздуха на расстоянии х от входа в прослойку:

x

t0

Количество тепла, поступающего в прослойку из помещения:

Количество тепла, уходящего из прослойки через экран:

Количество тепла, затраченного на изменение температуры воздуха в прослойке на dt градусов:

– температура поступающего в прослойку воздуха

Массовый расход воздуха, проходящего через прослойку сечением δ х 1 м:

Коэффициент теплопередачи ограждения (переменный по длине):

v – скорость движения воздуха в прослойке, м/с;
ρср – плотность воздуха, кг/м3, соответствующая средней температуре в прослойке

– коэффициенты теплопередачи

Погранич-ный слой

Слайд 37

Влажностный режим конструкций с вентилируемым воздушным зазором Отвод влаги из утеплителя

Влажностный режим конструкций с вентилируемым воздушным зазором

Отвод влаги из утеплителя может

происходить благодаря выносу водяного пара потоком воздуха в воздушном зазоре и вследствие диффузии через облицовку фасада.
Интенсивность отвода влаги потоком воздуха зависит от скорости движения воздуха в нем.
Чем больше ширина воздушного зазора (выше скорость движения воздуха), тем лучше для обеспечения благоприятного влажностного режима ограждения.
Если часть влаги не может быть удалена из зоны наибольшего увлажнения, то в зимние месяцы, когда влажность минеральной ваты достигает своего максимума, на волокнах минеральной ваты, на ветрогидрозащитной мембране и на облицовочных элементах фасада образуются слои льда.
Конденсации влаги на внутренней поверхности экрана не будет, если действительная упругость водяного пара в прослойке ex будет меньше максимальной упругости водяного пара Ех, соответствующей температуре экрана τх :

Ex (τx)

ex

tx

τx

Распределение температуры и упругости водяного пара по высоте зазора

ex < Ex (τx)

h = 0

h = H

Слайд 38

Оценка возможности конденсации влаги в вентилируемой воздушной прослойке Rvp,int Rvp,ext Составляем

Оценка возможности конденсации влаги в вентилируемой воздушной прослойке

Rvp,int

Rvp,ext

Составляем уравнение баланса влаги:

dx

P2

= Mext(ex – eext) dx

P1 = Mint(eint – ex) dx

Mext = 1/Rvp,ext

Mint = 1/Rvp,int ,

V = 3600 v F, м3/ч

После интегрирования:

где

откуда упругость водяного пара воздуха на расстоянии х от входа в прослойку:

x

Количество влаги, поступающего в прослойку из помещения, мг/ч:

Количество влаги, уходящей из прослойки через экран, мг/ч:

Количество влаги, идущей на изменение абсолютной влажности воздуха в прослойке на df грамм, мг/ч:

Объёмный расход воздуха, проходящего через прослойку площадью F:

(+)

где е – в мм.рт.ст.
1 мм.рт.ст. = 133,3 Па

где е – в Па
103 – перевод из г в мг

(-)