Тема выпускной квалификационной работы: «Выбор оптимального уровня теплозащиты ограждающих конструкций гражданских зданий». В процессе данной работы были исследованы современные методы в разных климатических условиях, времени и странах, как в России, так и в Европе, с целью выбора оптимального уровня теплозащиты ограждающих конструкций в гражданских зданиях. Также были математически смоделированы исследуемые методы определения оптимального термического сопротивления и толщины изоляции ограждающих конструкций зданий в компьютерной программе MATLAB. Данный подход позволил автоматизировать и ускорить процесс технических вычислений. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Проведение анализа литературных источников и современных публикаций с целью изучения состояния вопроса о методах исследования совместных тепловлажностных процессов, протекающих в многослойных однородных ограждающих конструкциях и экономической целесообразности инвестиционно-строительных проектов. 2. Оценка экономической эффективности теплозащиты ограждающих конструкций зданий в различных климатических условиях, времени и странах. 3. Установление технико-экономического обоснования тепловой изоляции ограждающих конструкций в инвестиционно-строительных проектах. 4. Математическое моделирование технологий определения оптимального уровня теплозащиты ограждающих конструкций в программе MATLAB. 5. Выполнение математических расчётов и организация поиска необходимых параметров теплового режима гражданского здания, на основе автоматизированного метода разработанного в ходе исследования. Проблема потери тепла относится не только к суровым климатическим условиям России, но и к европейским странам с умеренно муссонным климатом. Зарубежный и отечественный опыт по повышению теплозащиты зданий позволяет сформулировать основные направления по уменьшению энергозатрат на обогрев зданий. Исследование основано на комплексном методе, включающем анализ существующих теорий и практического опыта в оценке оптимального уровня теплозащиты зданий. В качестве теоретических источников взяты научные труды, описывающие технологии определения теплотехнических параметров ограждающих конструкций. Эмпирическую основу работы составили технико-экономические расчёты и определение оптимального термического сопротивления ограждающих конструкций реального здания с помощью пакета прикладных программ для решения задач технических вычислений – MATLAB.

The subject of the graduate qualification work: "The selection of optimal level of thermal protection of enclosing structures of civil buildings". In the course of this work, modern methods were studied in different climatic conditions, times and countries, both in Russia and in Europe, in order to select the optimal level of thermal protection of enclosing structures in civil buildings. The studied methods for determining the optimal thermal resistance in the Matlab computer program were also mathematically modeled. This approach made it possible to automate and speed up the process of technical calculations. Tasks that were solved during the research: 1. analysis of literature sources and modern publications in order to study the state of the question of methods for studying joint heat-and-water processes occurring in multilayer and homogeneous enclosing structures and the economic feasibility of investment and construction projects. 2. Assessment of the economic efficiency of thermal protection of building envelope structures in various climatic conditions, times and countries. 3. Establishment of a feasibility study of thermal insulation of enclosing structures in investment and construction projects. 4. Mathematical modeling of technologies for determining the optimal level of thermal protection of enclosing structures in the Matlab program. 5. Performing mathematical calculations and organizing the search for the necessary parameters of the thermal regime of a civil building, based on an automated method developed in the course of the study. The problem of heat loss applies not only to the harsh climatic conditions of Russia, but also to European countries with a moderate monsoon climate. Foreign and domestic experience in improving the thermal protection of buildings allows us to formulate the main directions for reducing energy consumption for heating buildings. The study is based on a comprehensive method that includes analysis of existing theories and practical experience in assessing the optimal level of thermal protection of buildings. The scientific sources describing the technology for determining the heat engineering parameters of building envelopes are taken as theoretical sources. The empirical basis of the work is based on technical and economic calculations and determination of the optimal thermal resistance of enclosing structures of a real building using a package of applications for solving technical computing problems – MATLAB.

• Введение
• Глава 1. Анализ современных методов определения оптимального уровня теплозащиты ограждающих конструкций
  • 1.1. Проектирование энергоэффективных зданий
  • 1.2. Нормирование теплозащиты зданий
    • ,𝑞-от-р.≥ ,𝑞-от-тр. (1.2)
  • 1.3. Обзор отечественного и зарубежного опыта выбора оптимального уровня теплозащиты ограждающих конструкций
    • 1.3.1. Оценка экономической эффективности теплозащиты ограждающих конструкций: принцип дисконтирования
    • 1.3.2. Неявный метод конечных разностей для многослойных ограждающих конструкций в стационарных периодических условиях
    • 1.3.3. Методика и алгоритм определения оптимального уровня тепловой изоляции при капитальном ремонте
  • 1.4. Выводы по первой главе
• Глава 2. Разработка средств автоматизации методов определения оптимального уровня теплозащиты ограждающих конструкций зданий
  • 2.1. Постановка задачи технико-экономического обоснования тепловой изоляции зданий
  • 2.2. Математическое моделирование методов определения оптимального термического сопротивления в MATLAB
    • 2.2.1. Моделирование оценки экономической эффективности по принципу дисконтирования
    • 2.2.2. Моделирование методики определения теплозащиты при капитальном ремонте
  • 2.3. Выводы по второй главе
• Глава 3. Расчёт оптимального уровня теплозащиты ограждающих конструкций гражданского здания с применением программы MATLAB
  • 3.1. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций здания
    • 3.1.1. Расчёт нормируемого сопротивления теплопередаче
    • 3.1.2. Расчёт толщины теплоизоляционного слоя конструкции стены
    • 3.1.3. Расчёт температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции для оценки вероятности образования конденсата
  • 3.2. Использование разработанной автоматизированной технологии на примере гражданского здания в климатических условиях Ленинградской области
    • 3.2.1. Расчёт оценки экономической эффективности с использованием принципа дисконтирования
    • 3.2.2. Расчёт по методике определения оптимального уровня теплозащиты при капитальном ремонте
  • 3.3. Выводы по третьей главе
• Заключение
• Список используемых источников
• Приложение 1. Программный код MATLAB для расчёта оценки экономической эффективности по принципу дисконтирования
• Приложение 2. Программный код MATLAB для расчёта по методики определения теплозащиты при капитальном ремонте