Експериментально-моделююче дослідження процесів вологоперенесення у сендвіч-панелях із базальтовим утеплювачем у помірному кліматі України
DOI:
https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2025-14(24)-32Ключові слова:
сендвіч-панель, базальтовий утеплювач, вологоперенесення, конденсат, моделювання, теплозахистАнотація
Забезпечення довговічності та енергоефективності огороджувальних конструкцій є одним із головних завдань сучасного будівництва. Сучасні вимоги до енергоефективності будівель зумовлюють необхідність застосування теплоізоляційних матеріалів із стабільними характеристиками протягом усього періоду експлуатації [1,2]. Одним із найпоширеніших матеріалів для зовнішніх огороджувальних конструкцій є мінеральна вата на основі базальтових волокон, яка поєднує низьку теплопровідність, негорючість та екологічну безпечність [3,4]. Одним із факторів, що впливає на втрату теплоізоляційних властивостей, є накопичення вологи та конденсатоутворення у товщі панелі. Базальтовий утеплювач, маючи високий рівень паропроникності, може ефективно працювати лише за умови можливості видалення вологи [5,6].
Проте численні дослідження показують, що під впливом вологи та температурних коливань відбувається суттєва зміна теплотехнічних і механічних властивостей волокнистих утеплювачів. У процесі експлуатації матеріали накопичують вологу внаслідок конденсації та утворення інею, що знижує їхню ефективність, викликає деформації та прискорює деградацію структури. Тому актуальним є пошук раціональної конструкції панелей, яка б забезпечувала ефективне видалення вологи без зниження теплоізоляційних характеристик.
У роботі досліджено вплив конструктивних особливостей сендвіч-панелей із базальтовим утеплювачем на інтенсивність вологоперенесення та процеси висихання за умов помірного клімату України. Моделювання проведено для трьох типів панелей із різною будовою внутрішніх шарів: без вентиляційного шару, з мікровентиляційними каналами та з дренажним шаром. За допомогою числового експерименту отримано залежності вологовмісту від часу, виконано порівняльний аналіз та розрахунок інтегрального показника (AUC). Встановлено, що наявність вентиляційних і дренажних елементів суттєво прискорює процес видалення вологи, підвищуючи експлуатаційну довговічність панелей.
Завантажити
Посилання
1. Яковенко І.А. Напрями наукових досліджень кафедри будівництва НУБіП України / І.А. Яковенко, Є.А. Бакулін // Зб. тез доп. Х Міжн. наук.-техн. конф. «Крамаровські читання» з нагоди 116-ї річниці від дня народження д.т.н., проф., чл.-кор. ВАСГНІЛ, віцепрез. УАСГН В.С. Крамарова (1906–1987) та 125 річниці НУБіП України (24–25 лютого 2023 р., м. Київ). – К. : НУБіП України, 2023. – С. 488–491.
2. Русецька М.В. Базальтовий утеплювач – природній «зелений матеріал» для сучасних конструкцій / М.В. Русецька, Є.А. Бакулін // Сучасні технології та методи розрахунків у будівництві. – 2024. – № 22. – С. 5–15. https://doi.org/10.36910/6775-2410-6208-2024-12(22)-01
3. Бакулін Є.А. Інноваційність, ефективність, сталість стінових сендвіч-панелей з базальтовим утеплювачем / Є.А. Бакулін, М.В. Русецька // Зб. тез доп. ХXІII Міжн. конф. наук.-педаг. працівників, наук. співробітників та аспірантів «Проблеми та перспективи розвитку технічних та біоенергетичних систем природокористування конструювання та дизайн» (11–12 квітня 2024 р.), – К. : НУБіП України, 2024.– С. 78–80.
4. Бакулін Є.А. Деформації як індикатори небезпек та ризику руйнування експлуатованих будівель /Є.А. Бакулін // Будівництво України. –2013. – №5. – С. 2– 5.
5. Bakulin, Y. A., Yakovenko, I. A., & Bakulina, V. M. (2022). Engineering protection and preparation of territories: Study guide (Ye. A. Bakulin, Ed.). Kyiv: National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. 205 p.
6. Yakovenko, I., Bakulin, Y., & Bakulina, V. (2020). Classification methods of civil buildings reconstruction. In R. Apostolova, E. Shembel, D. Aurbach, B. Markovsky et al. (Eds.), Theoretical and scientific foundations of engineering: Collective monograph (pp. 70–96). Boston: Primedia eLaunch. https://doi.org/10.46299/isg.2020.MONO.TECH.II
7. Vrána, T., & Björk, F. (2009). Frost formation and condensation in stone–wool insulations. Construction and Building Materials, 23, 1775–1787. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.09.027
8. Vrána, T., & Gudmundsson, K. (2010). Comparison of fibrous insulations – Cellulose and stone wool in terms of moisture properties resulting from condensation and ice formation. Construction and Building Materials, 24, 1151–1157. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2009.12.020
9. Jerman, M., & Černý, R. (2012). Effect of moisture content on heat and moisture transport and storage properties of thermal insulation materials. Energy and Buildings, 53, 39–46. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2012.06.004
10. Ivanič, A., Kravanja, G., Kidess, W., Rudolf, R., & Lubej, S. (2020). The influences of moisture on the mechanical, morphological and thermogravimetric properties of mineral wool made from basalt glass fibers. Materials, 13, 2392. https://doi.org/10.3390/ma13102392
11. Kalbe, K.; Piikov, H.; Kalamees, T. Moisture Dry-Out Capability of Steel-Faced Mineral Wool Insulated Sandwich Panels. Sustainability 2020, 12, 9020. https://doi.org/10.3390/su12219020
12. Vrána T. Impact of moisture on long term performance of insulating products based on stone wool : дис. ... д-ра філос. (PhD) / Technical University in Brno. Brno, 2007.
