Научно-исследовательская работа по Строительство (фундаменты, материаловедение) на тему Использование керамзитобетонных блоков с высокими теплозащитными свойствами в строительстве

Введение

Формирование условий для целостности, гармоничности и устойчивости функционирования строительных объектов, с одновременным обеспечением показателей эффективности, комфорта и безопасности жизнедеятельности является постоянно актуальной задачей архитектурно-строительной деятельности.
Энергоэффективный аспект функционирования строительных объектов (главным образом, жилого назначения) состоит в обеспечении комфортных условий для жизнедеятельности при минимально возможном потреблении ресурсов, требуемыхдля поддержания этих условий.
В свою, очередь, повышение стоимости добычи, генерации и доставки энергии (теплоносителя) потребителям, вызывает необходимость повышения эффективности конструктивных решений ограждающих частей жилых зданий, с целью достижения необходимых показателей тепловой защиты организованного внутреннего пространства.Благоприятные для комфорта и безопасности внутреннего пространства зданий показатели микроклимата обеспечиваются, в значительной мере, посредством конструктивных решений, предусматривающих применение эффективных изолирующих материалов и изделий из этих материалов.
Снижение или минимизация тепловых потерь, проходящих через внешние ограждающие конструкции (стены и покрытие) представляется одним из наиболее очевидных аспектов (направлений) обеспечения или повышения эффективности тепловой защиты внутреннего пространства строительного объекта.
Важно заметить, что современный подход к реализации рассматриваемого аспекта предусматривает одновременное, рациональное снижение материалоемкости соответствующей ограждающей конструкции посредством применения эффективных (в теплотехническом отношении) строительных материалов и изделий из этих материалов.
Цель исследований – определение целесообразности применения керамзитобетонных блоков в составе ограждающих конструкций строительных объектов и возможные направления повышения теплозащитных свойств изделий и конструкций из керамзитобетона.
Объект исследований–ограждающие конструкции (внешние стены) строительных объектов.
Предмет исследований–теплотехнические параметры строительных изделий из керамзитобетона, применяемых в конструктивных решениях внешних стен.
Задачи исследований.В соответствии с темой исследований в работе были поставлены и решены следующие задачи:
‒ анализ современных подходов к условиях обеспечения тепловой защиты внутреннего пространства строительных объектов;
‒ исследование структурных и конструктивных особенностей керамзитобетона и изделий из керамзитобетона в отношении формирования тепловой защиты;
‒ характеристика возможных направлений совершенствования функционального качества изделий из керамзитобетона.
Методы исследований. Общепринятые теоретические и прикладные методы исследования (анализ, системный подход, обобщение), направленные на применение современных знаний для решения поставленных задач исследований; обобщение и синтез актуальных и верифицированных научных и информационных материалов.







1 ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ КЕРАМЗИТОБЕТОННЫХ БЛОКОВ В ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЯХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЪЕКТОВ
1.1 Современный подход к обеспечению параметров комфорта и безопасности внутреннего пространства строительных объектов

Ограждающие конструкции (части) являются частью общей и целостной конструктивной системы и формируют особенности пространственного (объемного)и визуального представления строительного (архитектурно-строительного) объекта. Количественный и качественный состав ограждающих конструкций образуют конструктивные сочетания стен (прежде всего, внешних), покрытий (крыш), перекрытий (полов), перегородок [1,2].
Основное назначение ограждающих конструкций состоит в защите установленных параметров (при одновременном формировании особенностей представления архитектурного образа) внутреннего пространства, прежде всего процессов жилой и производственной деятельности от воздействий атмосферных факторов. Ограждающая конструкция представляет собой отображение единства конструктивных элементов, достигнутое через выявление и реализацию их рабочих функций. Художественно выразительная форма архитектурного образа ― конструктивное решение ограждающей части здания, отображаемое в культурно-историческом, стилевом и технологическом контексте[3].
Важно отметить, что технологический (точнее, организационно-технологический) аспект формирования и, собственно, возведения ограждающих конструкций, в значительной степени определяет формат необходимых функциональных и конструктивных особенностей. Прогрессивные, приемы реализации технологических решений способствуют повышению уровня качества возведения, как традиционных конструкций, так и специально разработанных и адаптированных под инновационные технологии конструктивных решений новых видов и материалов, применяемых для устройства ограждающей части строительного объекта.
Конструктивные и технологические решения ограждающей части традиционно ориентируются на учет функционального назначения здания, обеспечение достаточной способностик восприятию отдельных видов и сочетаний нагрузок и воздействий: постоянных и временных; статических и динамических; силовых и кинематических; температурных, биологических, а также других видов негативного влияния окружающей среды на параметры комфорта и безопасности внутреннего пространства строительного объекта.
Эффективность использования энергии, предназначенной для обеспечения показателей комфорта и безопасности процессов жизнедеятельности, а также снижения негативного влияния на окружающую среду (экологической нагрузки) становится одним из наиболее значительных показателей функционального качества современного строительного объекта жилого назначения [4].
Концепция современного, энергоэффективного (ресурсосберегающего) жилого дома предполагает осмысленное и рациональное применение комплекса проектных (архитектурных, конструктивных, функционально-технических, организационно-технологических) решений, направленных на[4,5]:
‒ формирование рациональных композиционных решений архитектурно-строительных объектов;
‒ применение высокоэффективных строительных материалов и конструкций, способствующих минимизации тепловых потерь через ограждающие части (конструкции);
‒ использование технических устройств, оборудования, сетей, ориентированных на применение возобновляемых природных (воздушных, солнечных, водных, грунтовых) источников энергии;
‒ активное использование средств автоматизации и управления состоянием (прежде всего, параметров температуры, влажности, состава воздуха) микроклимата помещений жилого и нежилого назначения.
Мероприятия по обеспечения энергоэффективности позволяют сократить зависимость от потребления энергии и, таким образом снизить риски проявлений негативных последствий, связанных с функционированием топливно-энергетического сектора вследствие повышения стоимости и трудоемкости добычи, генерации и доставки энергии.