Analysis of the temperature-humidity parameters of structural assembly «balcony slabs - walling - floor slabs» where efficient thermal insulation

Authors

  • А. N. Berezyuk Department of Construction technology, State Higher Education Establishment “Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”, 24-A, Chernishevskogo str., Dnipropetrovsk 49600, Ukraine., Ukraine https://orcid.org/0000-0003-2113-6858
  • K. B. Dikarev Department of Construction technology, State Higher Education Establishment “Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”, 24-A, Chernishevskogo str., Dnipropetrovsk 49600, Ukraine., Ukraine https://orcid.org/0000-0001-9107-3667
  • A. A. Skokova Department of Construction technology, State Higher Education Establishment “Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”, 24-A, Chernishevskogo str., Dnipropetrovsk 49600, Ukraine., Ukraine https://orcid.org/0000-0002-0443-0222
  • A. N. Kuzmenko Department of Construction technology, State Higher Education Establishment “Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”, 24-A, Chernishevskogo str., Dnipropetrovsk 49600, Ukraine., Ukraine https://orcid.org/0000-0001-5976-5436

Keywords:

thermal bridges, structural assembly, heat loss, cladding, heat and moisture conditions, energy saving.

Abstract

Purpose. Leakage of heat-insulating sheath heat-conducting solid increases heat loss by 10 - 40 %. One of the sites with the most vulnerable in aspect of thermal insulation considered structural unit "balcony slabs - cladding - floor slab". The proposed foreign specialists solutions to minimize heat loss in the area abutting the balcony slab to the outside wall of the building today are expensive, which hinders their widespread in the construction market and makes it necessary to find alternative solutions. Technical solutions to cut off the balcony slab from the thermal circuit of the building, keeping the bearing capacity of a structural assembly is made directly on the construction site by filling permanent formwork reinforced foamed insulation material. The aim of this work is to study changes in temperature inside the enclosing structure and temperature on the inner surface of the wall in the case of the heat insulating member, as well as the definition of the zone of condensation inside the cell. Methodology. At the first stage of the calculation was made microclimate parameters of existing algorithms approved by the regulatory documents of Ukraine. Next, using a specialized program Elcut, failed to compare the character of the distribution of temperature fields in the case of a standard interface balcony slabs and slabs, and in the case of heat-insulating block. Findings. Installed, heat and moisture conditions in the area of constructive node meets the requirements DBN V.2.6-31: 2006 "Thermal insulation of buildings," the risk of condensation on the wall in the area of heatconducting inclusions will be eliminated when using the heat insulating member. On the effectiveness of the proposed solution also shows the reduction of heat loss coefficient equal to 14. The results of modeling the distribution of temperature fields in this constructive node show a reduction of heat loss by using a heat-insulating block. Practical value. Adopt a constructive solution provides temperature and moisture conditions in accordance with the regulations of Ukraine and significantly (14 times) reduces the heat loss caused by heatconducting inclusions. The use of the proposed technical solutions to improve the heat-performance building envelopes in mass construction will significantly reduce heat loss through thermal bridges with little money and labor costs for its production.

Author Biographies

А. N. Berezyuk, Department of Construction technology, State Higher Education Establishment “Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”, 24-A, Chernishevskogo str., Dnipropetrovsk 49600, Ukraine.

Cand Sc. (Tech.), Prof

K. B. Dikarev, Department of Construction technology, State Higher Education Establishment “Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”, 24-A, Chernishevskogo str., Dnipropetrovsk 49600, Ukraine.

Cand. Sc. (Tech.), Ass. Prof.

A. A. Skokova, Department of Construction technology, State Higher Education Establishment “Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture”, 24-A, Chernishevskogo str., Dnipropetrovsk 49600, Ukraine.

Cand. Sc. (Tech.)

References

Березюк А. Н. Использование современных конструктивно-технологических решений для устранения мостиков холода в гражданском строительстве / А. Н. Березюк, К. Б. Дикарев, А. Н. Кузьменко, Т. В. Мялик // Строительство, материаловедение, машиностроение: Сб. науч. трудов. Вып. 74. - Дн-вск., ПГАСА, 2014. - С. 141 - 145.

Berezyuk A. N. Ispolzovanie sovremennyih konstruktivnotehnologicheskih resheniy dlya ustraneniya mostikov holoda v grazhdanskom stroitelstve [The use of modern design and technological solutions to the thermal bridges in civil engineering] / A. N. Berezyuk, K. B. Dikarev, A. N. Kuzmenko, T. V. Myalik // Stroitelstvo, materialovedenie, mashinostroenie: Sb. nauch. trudov. Vyip. 74. - Dn-vsk., PGASA, 2014. - P. 141 -145.

Данилов М. П. Строительная теплофизика в задачах, примерах и рекомендациях / М. П. Данилов - Днепропетровск: РИО ПГАСА, 2002. - 215 с.

Danilov M. P. Stroitelnaya teplofizika v zadachah, primerah I rekomendatsiyah. [Building thermal physics in problems, examples and recommendations] - Dnepropetrovsk: RIO PGASA, 2002. - 215 p

Данилов М. П. Теплоустойчивость зданий в экосистеме ≪окружающая середа - здание - человек≫ (аварийно-дефицитные теплове режимы, гелио- и ветровые аспекты) / М. П. Данилов, И. Л. Ветвицкий, Л. Г. Чесанов, И. А. Колесник. - Днепропетровск: Поліграфіст, 2004. - 262 с.

Danilov M. P. Teploustoychivost zdaniy v ekosisteme ≪okruzhayuschaya sereda - zdanie - chelovek≫ (avariynodefitsitnyie teplove rezhimyi, gelio- i vetrovyie aspektyi) [The thermal resistance of buildings in the ecosystem ≪surrounding Sereda - Building - man≫ (emergency scarce thermal regime, solar and wind aspects)] / M. P. Danilov, I. L. Vetvitskiy, L. G. Chesanov, I. A. Kolesnik. - Dnepropetrovsk: Poligrafist, 2004. - 262 p.

Егорова Т. С. Повышение энергоэффективности зданий благодаря устранению критических мостиков холода и непрерывной изоляции выступающих строительных конструкций / Т. С. Егорова, В. Е. Черкас // Вестник МГСУ. - 2011. - №3 - С. 421 - 428.

Egorova T. S. Povyishenie energoeffektivnosti zdaniy blagodarya ustraneniyu kriticheskih mostikov holoda I nepreryivnoy izolyatsii vyistupayuschih stroitelnyihkonstruktsiy / T. S. Egorova, V. E. Cherkas // Vestnik MGSU. - 2011. - №3 - PP. 421 - 428.

Енергетична ефективність будівель. Розрахунок енергоспоживання на опалення та охолодження : ДСТУ Б EN ISO 13790:2011. - К. : Мінрегіон України, 2013. - 241 с.

Energetichna efektivnist budivel. Rozrahunok energospozhivannya na opalennya ta oholodzhennya [The energy efficiency of buildings. Calculation of energy consumption for heating and cooling] : DSTU B EN ISO 13790:2011 (EN ISO 13790:2008, IDT) - К. : Mnregion Ukrainy, 2013. - 241 p.

. Колесник І. О. Методичні вказівки до курсової роботи з дисципліни ≪Будівельна теплофізика≫ / Колесник І. О., Житченко І. В., Каірбекова Н. С. - Дніпропетровськ: ДВНЗ ≪ПДАБА≫, 2010. - 28 с.

Kolesnik I. O. Metodichni vkazivki do kursovoyi roboti z distsiplini ≪Budivelna teplofizika≫ [Guidance for course work on discipline ≪Building Thermal Physics≫] / Kolesnik I. O., Zhitchenko I. V., KaIrbekova N. S. - Dnipropetrovsk: DVNZ ≪PDABA≫, 2010. - 28 p.

Овсянников С. Н. Теплозащитные характеристики наружных стеновых конструкций с теплопроводными включениями / С. Н. Овсянников, Т. О. Вязова // Строительные материалы. - 2013. - С. 24 -27.

Ovsyannikov S. N. Teplozaschitnyie harakteristiki naruzhnyih stenovyih konstruktsiy s teploprovodnyimi vklyucheniyami [Heat-shielding characteristics of exterior wall constructions with heat-conducting inclusions] / S. N. Ovsyannikov, T. O. Vyazova // Stroitelnyie materialyi. - 2013. - PP. 24 -27.

. Теплова ізоляція будівель: ДБН В.2.6-31:2006. - К.: Міністерство будівництва, архітектури та житлово- комунального господарства України, 2006. - 71 с.

Teplova izolyatsiya budivel [The thermal insulation of buildings] : DBN V.2.6-31:2006. - K.: Ministerstvo budivnitstva, arhitekturi ta zhitlovo-komunalnogo gospodarstva Ukrayini, 2006. - 71 p.

Теплопровідні включення в будівельних конструкціях. Обчислення теплового потоку та поверхневої температури. Частина 1. Загальні методи : ДСТУ ISO 10211-1:2005. - К. : Держспоживстандарт України, 2008. - 35 с.

Teploprovidni vklyuchennya v budivelnih konstruktsiyah. Obchislennya teplovogo potoku ta poverhnevoyi temperaturi. Chastina 1. Zagalni metodi : DSTU ISO 10211-1:2005. - K: Derzhspozhivstandart UkrayiniE 2008. - 35 p.

Теплопровідні включення в будівельних конструкціях. Обчислення теплового потоку та поверхневої температури. Частина 2. Лінійні теплопровідні включення : ДСТУ ISO 10211-2:2005. - К. : Держспоживстандарт України, 2008. - 17 с.

Teploprovidni vklyuchennya v budivelnih konstruktsiyah. Obchislennya teplovogo potoku ta poverhnevoyi temperaturi. Chastina 2. Liniyni teploprovidni vklyuchennya : DSTU ISO 10211-2:2005. - K: Derzhspozhivstandart UkrayiniE 2008. - 17 p.

Умнякова Н. П. Повышение энергоэффективности зданий за счет повышения теплотехнической однородности наружных стен в зоне сопряжения с балконными плитами / Н. П. Умнякова, Т. С. Егорова, П. Б. Белогуров - М: Строительные материалы. - 2012. - С. 19 - 21.

Umnyakova N. P. Povyishenie energoeffektivnosti zdaniy za schet povyisheniya teplotehnicheskoy odnorodnosti naruzhnyih sten v zone sopryazheniya s balkonnyimi plitami [Improving the energy efficiency of buildings by improving the uniformity of heat engineering exterior walls at the junction with balcony slabs] / N. P. Umnyakova, T. S. Egorova, P. B. Belogurov - M: Stroitelnyie materialyi. - 2012. - PP. 19 - 21.

Умнякова Н. П. Новое конструктивное решение сопряжения наружных стен с монолитными междуэтажными перекрытиями и балконными плитами / Н. П. Умнякова, Т. С. Егорова, К. С. Андрейцева - М: Строительные материалы. - 2013. - С. 28 - 31.

Umnyakova N. P. Novoe konstruktivnoe reshenie sopryazheniya naruzhnyih sten s monolitnyimi mezhduetazhnyimi perekryitiyami i balkonnyimi plitami [New design interface with monolithic exterior walls of floors and balcony slabs] / N. P. Umnyakova, T. S. Egorova, K. S. Andreytseva - M: Stroitelnyie materialyi. - 2013. - PP. 28 - 31.

Centre scientifique et technique du batiment // [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.cstb.fr/

Frederique Vergne. Rupteur de ponts thermiques : un bouclier antideperditions d’energie. Le Moniteur, Paris. - 2009. - 28 р.

Kaemmerlen A . Transfert de chaleur a travers les isolants thermiques du batiment. These presentee pour l’obtention du titre du docteur. - Universite Henri Poincare de Nancy, 2009. - 257 p.

Mise en oeuvre des rupteurs de ponts thermiques sous avis techniques. Guide en cadre de programme ≪Regles de l’Art Grenelle Environnement 2 0 1 2 ≫. - NeUF. - 2013. - 59 р.

Published

2015-04-20

Issue

Section

Proceedings in memory of Starodubov