Моделювання теплопередачі через зовнішній багатошаровий солом’яний стіновий блок

Abstract

Запропоновано конструктивне виконання зовнішнього багатошарового стінового теплозвукоізоляційного блоку. Блок містить плиту із матеріалів різної густини та теплопровідності. Основним теплоізоляційним матеріалом є пресована солома, що оброблена антисептиком та антипіреном. Зовнішню поверхню блока армовано полімерною сіткою та декоративним оздоблювальним шаром складного цементно-глиняно-пісчаного розчину. Внутрішню поверхню блока оштукатурено шаром повітропроникної глиняно-пісчаної суміші. Наведено систему балансових рівнянь теплових потоків на межі шарів теплозвукоізоляційного блоку. Виконано чисельне математичне моделювання огороджувальної конструкції з врахуванням теплофізичних властивостей матеріалів багатошарового солом’яного стінового блоку. Установлено що найбільші значення приведеного опору теплопередачі для запропонованого конструктивного виконання зовнішнього багатошарового теплозвукоізоляційного блоку при співвідношенні максимальна товщина спресованої соломи та найменша її теплопровідність, а найменші значення при співвідношенні мінімальної товщини спресованої соломи до максимальної її теплопровідності.

Предложено конструктивное выполнение внешнего многослойного стенового теплозвукоизоляционного блока. Блок содержит плиту с материалов различной плотности и теплопроводимости. Основным теплоизоляционным материалом является прессованная солома, которая обработана антисептиком и антипиреном. Внешнюю поверхность блока армировано полимерной сеткой и декоративным слоем сложного цементно-глиняно-песчаного раствора. Внутренняя поверхность блока оштукатурена слоем воздухопроницаемой глиняно-песчаной смеси. Приведено систему балансовых уравнений тепловых потоков на границе слоев теплозвукоизоляционного блока. Выполнено численное математическое моделирование ограждающей конструкции с учетом теплофизических свойств материалов многослойного соломенного стенового блока. Установлено что наибольшие значения приведенного сопротивления теплопередачи для предложенного конструктивного исполнения внешнего многослойного теплозвукоизоляционного блока при соотношении максимальной прослойки спресованной соломы на наименьшей ее теплопроводимости, а наименьшие значения при соотношении минимальной прослойки спрессованной соломы к максимальной ее теплопроводимости.

The constructive execution of an external multilayer wall heat-and-sound insulation block is proposed. The block consists of different density and thermal conductivity materials. The main insulating material is pressed straw, which is treated with antiseptic and fire retardant. The external surface of the block is reinforced with a polymer mesh and a decorative finishing layer of a complex cement-clay-sandy mortar. The inside surface of the block is plastered with a layer of air-permeable clay-sand mixture. The system of balance equations of heat fluxes on the boundary between layers of heat and sound insulation block is given. Numerical mathematical modeling of envelop construction by taking into account the thermo-physical properties of multilayered straw wall block materials is executed. It is established that the greatest values of the reduced resistance of the heat transfer for the proposed constructional implementation of the external multilayered heat and sound insulation block at the ratio of the maximum thickness of the compressed straw. The smallest value of thermal conductivity is obtained by the ratio of minimum thickness of compressed straw to its maximum thermal conductivity