Детальная информация

Данная работа посвящена исследованию теплотехнических характеристик модульных фасадных систем с интегрированными буферными зонами и оценке их влияния на общий уровень энергопотребления высотных комплексов. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Анализ существующих конструктивных решений светопрозрачных фасадов и особенностей их применения в высотном строительстве. 2. Проведение экспериментального исследования тепло- и влагопереноса в фасадных модулях при различных климатических сценариях. 3. Оценка влияния буферных зон на показатели микроклимата и тепловой баланс ограждающей конструкции. 4. Разработка рекомендаций по оптимизации параметров фасада для повышения энергоэффективности объекта. Основу исследования составил натурный эксперимент на специализированном испытательном стенде, симулирующем реальную работу вентилируемого фасада с буферной зоной. Испытания проводились для полярных климатических режимов: в условиях декабря и июня (непосредственно в дни зимнего и летнего солнцестояния соответственно). В ходе стендовых экспериментов были зафиксированы и проанализированы массивы данных по распределению температуры, относительной влажности и плотности теплового потока на трех контрольных рубежах: с наружной стороны фасада, внутри воздушной буферной зоны и со стороны внутреннего помещения. В результате была проанализирована комплексная работа фасадной системы в условиях сезонных температурных экстремумов. Полученные эмпирические данные наглядно показали, каким образом параметры буферной зоны и режим вентиляции влияют на термическое сопротивление ограждающей конструкции. Разработаны эффективные инженерные рекомендации по снижению теплопотерь в зимний период и предотвращению перегрева помещений в летний. Для достижения данных результатов в работе были использованы следующие информационные технологии, в том числе программное обеспечение для автоматизированного сбора показаний с датчиков, комплексы для статистической обработки массивов экспериментальных данных (Mathcad, MS Excel).

The given work is devoted to studying the thermotechnical characteristics of modular facade systems with integrated buffer zones and evaluating their impact on the overall energy consumption of high-rise complexes. The research set the following goals: 1. Analysis of existing structural solutions for translucent facades and the specifics of their application in high-rise construction. 2. Conducting an experimental study of heat and moisture transfer in facade modules under various climatic scenarios. 3. Evaluation of the impact of buffer zones on microclimate indicators and the thermal balance of the building envelope. 4. Development of guidelines for optimizing facade parameters to increase the energy efficiency of the facility. The core of the research was a full-scale experiment on a specialized test bench simulating the actual operation of a ventilated facade with a buffer zone. To collect empirical data, high-precision instruments were utilized: a multi-channel "Interpribor" thermograph for continuous monitoring of temperature, relative humidity, and heat flux density, as well as a pyranometer to assess the level of incoming solar radiation. The tests were conducted for extreme climatic regimes: under the conditions of December and June (specifically on the days of the winter and summer solstices, respectively). During the bench experiments, data arrays were recorded at three control boundaries: on the external side of the facade, inside the air buffer zone, and on the inner room side. The study resulted into an analysis of the complex operation of the facade system under conditions of seasonal temperature and insolation extremes. The obtained data clearly demonstrated how the parameters of the buffer zone and the ventilation mode affect the thermal resistance of the structure. There were developed effective engineering guidelines for reducing heat loss in winter and preventing overheating of interior spaces in summer. To achieve these results, the following information technologies were used in the work, including specialized software for automated data acquisition from instruments (including the "Interpribor" software suite), environments for statistical processing of experimental data arrays (Mathcad, MS Excel), as well as cloud services for storing measurement results.