Page 60 - НОПРИЗ_3_2023 развороты

возврат к истокам
Предпочтение отдается панельному вари-
анту с размерами панели по ширине до 2,5 м
(провозной габарит по дорогам общего поль-
зования) и по высоте – на 1–2 этажа. Сами пане-
ли изготавливают в заводских условиях на сто-
ле-шаблоне, оставляя без обшивки монтажные
карманы для сборки.
Разработан целый ряд архитектурных ре-
шений жилых зданий по этой системе с общей
площадью до 180 кв. м, что наиболее востре-
бовано на рынке. Особый интерес представ-
ляют решения общественных зданий для
села: малокомплектные школы, фельдшер-
ско-акушерские пункты со служебным жи-
льем, сельские клубы с малой вместимостью
(75 человек) и другие типы общественных
зданий для села, имеющие столь низкое те-
плопотребление, что при отсутствии газифи-
кации их отопление может быть обеспечено
электрическими котлами.
Испытания панелей ДБАКС в калориметрических камерах ТГАСУ
58
На рисунке представлен план сельского клу-
ба с многофункциональным залом на 72 места,
интернет-библиотекой, кружковыми и служеб-
ными помещениями. На разрезе можем видеть
перекрестно-диагональный каркас, обеспечи-
вающий размещение 350…400 мм минераловат-
ного или стекловолокнистого утеплителя.
Для такой домостроительной системы имеем
приведенное сопротивление теплопередаче по
2
панелям более 9 м •°С/Вт при толщине утепли-
2
теля 350 мм и около 11 м •°С/Вт при толщине уте-
2
плителя 400 мм, по стыкам – около 7 м •°С/Вт
[6]. Расчетный расход тепловой энергии для
здания составляет около 4,3 Вт•ч/(м •°С•сут).
2
Для теплотехнических исследований такого
класса ограждающих конструкций не могут быть
использованы стандартные методы и климатиче-
ские камеры, поскольку современные тепломе-
ры позволяют измерять тепловые потоки свыше
2
10 Вт/м , в то время как тепловые потоки через
возврат к истокам
предлагаемые конструкции в несколько раз
ниже. В ТГАСУ разработаны и изготовлены кало-
риметрические камеры, позволяющие исследо-
вать «очень теплые» конструкции (см. рис. ниже).
Калориметрические камеры откалибровали
на утеплителе с хорошо известной теплопро-
водностью – на пеноплексе, а затем выполнили
теплотехнические измерения панели с пере-
крестно-диагональным деревянным каркасом и
обшивками с двух сторон ГВЛ, с заполнением
стекловолокнистым утеплителем толщиной 350
мм. По результатам измерений получено приве-
денное сопротивление теплопередаче панели
(с учетом всех мостиков холода) 9,15 м •°С/Вт,
2
что сходится с результатами численного расче-
та в программе Temper-3D.
Разработанная деревянная быстровозво-
димая архитектурно-конструктивная система
(ДБАКС) в итоге имеет целый ряд преимуществ:
– ДБАКС – здание-термос, расход тепловой
энергии на 80 % связан с воздухообменом;
– сопротивление теплопередаче ограждаю-
щих конструкций в 3…10 раз выше, чем в других
сельских зданиях;
– расход тепловой энергии на отопление
2
4,3 Вт•ч/(м •°С•сут), т.е. в 5,3 раза ниже норма-
тивного, в 8…10 раз ниже, чем в брусовых домах;
– наивысший класс энергосбережения А++,
возможность отапливать электроотоплением
или от локальных источников;
– в здании с высокой теплозащитой целесо-
образно применение систем «умного дома»;
– нормативная звукоизоляция за счет много-
слойности конструкции и низкой резонансной
частоты «масса – упругость – масса»;
– обеспечена огнезащита несущих и огра-
ждающих конструкций пропитками, обшивками
и негорючим утеплителем;
– использование местной сырьевой базы;
– стоимость основного домокомплекта: около
15 тыс. руб./куб. м.
Как видим, многослойные каркасные системы
для деревянного домостроения при меньшем
весе и стоимости обладают лучшими харак-
теристиками, позволяют достичь наивысшего
класса энергосбережения зданий и норматив-
ной звукоизоляции.
Для широкого применения современных до-
мостроительных систем на основе древесины,
очевидно, необходим целый комплекс иссле-
дований, позволяющий разработать серийные
конструктивные решения и методы их расчета,
подтвержденные лабораторными и натурными
измерениями.
Литература
1. Mendoca P., Braganca L. Sustainable housing
with mixedweight strategy – A case study // Building
and Environment. 2007. Vol. 42, No. 9. P. 3432–3443.
DOI: 10.1016/j.buildenv.2006.08.025.
2. A review of the thermal and acoustic properties
of materials for timber building construction /
M. Caniato, A. Marzi, S. Monteiro da Silva, A. Gasparella //
Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 43. P. 103066.
20 p. DOI: 10.1016/j.jobe.2021.103066.
3. Ruuskaa A., Häkkinena T. Efficiency in the delivery
of multi-story timber buildings // Energy Procedia. 2016.
No. 96. P. 190–201. DOI: 10.1016/j.egypro.2016.09.120.
4. Adoption of unconventional approaches in
construction: The case of cross-laminated timber /
K. Jones, J. Stegemann, J. Sykes, P. Winslow //
Construction and Building Materials. 2016. Vol. 125.
P. 690–702. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2016.08.08.
5. Acoustic and thermal behavior of cross-insulated
timber panels / P. Santos, L. Sousa, L. Godinho [et al.] //
Journal of Building Engineering. 2021. Vol. 44. P. 103309.
DOI: 10.1016/j.jobe.2021.103309.
6. Тепловая защита ограждающих конструкций
быстровозводимых зданий на основе древесины
/ С. Н. Овсянников, Т. А. Степанова, У. Топчубаев,
К. С. Овсянников // Строительные материалы. 2017.
№ 6. С. 52–54.
7. Acoustics of lightweight timber buildings:
A review / M. Caniato, F. Bettarello, A. Ferluga
[et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews.
2017. Vol. 80. P. 585–596.
8. Ljunggren F, Ågren A. Potential solutions to improved
sound performance of volume based lightweight multi-
store timber buildings // Applied Acoustics. 2011. Vol. 72,
No. 4. P. 231–240. DOI: 10.1016/j.apacoust.2010.11.007.
9. Lightweight floor/ceiling systems with
improved impact sound insulation / H. Chung, № 3 (14) 2023
C. Fox, G. Dodd, G. W. Emms // Building Acoustics. 2010.
Vol. 17. No. 2. P. 129–141. DOI: 10.1260/1351-010X.17.2.129.
10. Impact sound pressure level performances of basic
beam floor structures / F. Bettarello, P. Fausti, V. Baccan,
M. Caniato // Building Acoustics. 2010. Vol. 17, No. 4.
P. 305–316. DOI: 10.1260/1351-010X.17.4.305.
11. Airborne and impact sound performance
of modern lightweight timber buildings in the
Australian construction industry / A. Jayalath,
S. Navaratnam, T. Gunawardena [et al.] // Case Studies in
Construction Materials. 2021. Vol. 15. P. e00632. 13 p. DOI:
10.1016/j.cscm.2021.e00632.
12. Predicting the sound insulation of lightweight
sandwich panels / J. L. Davy, A. Cowan, J. R. Pearse,
M. Latimer // Building Acoustics. 2013. Vol. 20, No. 3.
Р. 177–192.
59