Исследования теплотехнических характеристик секционных ворот при низких температурах наружного воздуха

Введение

В нашей предыдущей статье [1] рассматривались секционные ворота с полотном из «сэндвич»-панелей, которые в настоящее время широко применяются в качестве подвижных ограждающих конструкций современных зданий и сооружений различного назначения.

На сегодняшний день, к сожалению, отсутствует теплофизическая модель секционных ворот, позволяющая провести корректную оценку приведённого сопротивления теплопередаче ворот в целом, согласно требованиям нормативно-технических документов (НТД) (СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» [2], СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» [3]) как единой строительной конструкции, состоящей из различных конструктивных узлов и элементов (см., например, [4-5]).

В рекламных материалах зарубежных производителей ворот приводятся данные по величине коэффициента теплопередачи (теплопроводности) U, Вт/м2·оК секционных ворот с полотном из «сэндвич»-панелей, который составляет 1,64-0,98 Вт/м2·оК в соответствии с DIN4108. Если не учитывать краевые эффекты и принять, что приведённое сопротивление теплопередаче ворот в целом R0прив= 1/U, то R0прив в этом случае будет равно 0,61-1,02 Вт/м2·оС. Вышеприведённые значения U даны для ворот площадью от 16м2 до 25 м2 и не подтверждены никакими документами, подтверждающими определения этих показателей в результате прямых лабораторных испытаний.

В связи с вышесказанным, представляло интерес решить эту проблему по определению теплотехнических характеристик такого вида ограждающей подвижной встроенной конструкции, как секционные ворота, путем комплексных теоретических и экспериментальных исследований.

Совместно и при технической поддержке группы компаний «DoorHan» для исследования и испытаний было представлено три типа секционных ворот различных производителей: производитель из Белоруссии (до 20% российского рынка), производитель из Германии (около7 %) и отечественный производитель «DoorHan» (65 %).

Цель работы

1. Разработка и постановка методики лабораторных испытаний полноразмерных  конструкций секционных ворот в условиях, максимально приближенных к реальным условиям эксплуатации при температурах холодного периода года от -10 до -40 ^оС.

2. Создание на основе результатов испытаний адекватной теплофизической модели секционных ворот, как единой строительной конструкции с целью последующего расчёта приведённого сопротивления теплопередаче.

3. Сравнение теплотехнических характеристик ворот различных производителей по приведённому сопротивлению теплопередаче и условию выпадения/невыпадения конденсата на внутренней поверхности ворот на соответствие требованиям НД и определение возможной области применения в строительстве.

4. Разработка рекомендаций по оптимизации конструкции секционных ворот с целью повышения их теплозащитных характеристик.

Особенности конструкции «сэндвич»-панелей секционных ворот различных производителей

Секционные ворота с полотном из «сэндвич»-панелей устанавливаются, как правило, в проеме наружных стен зданий и обеспечивают функциональную связь между внутренним помещением здания и прилегающей территории.

Конструктивные и иные требования к секционным воротам нормированы в ГОСТ 31174.

По своей конструкции и функциональным свойствам секционные ворота различных производителей аналогичны друг другу, однако имеются некоторые, весьма важные различия.

В конструкции полотна секционных ворот производители применяют различные виды «сэндвич»-панелей, отличающиеся по толщине и технологии изготовления. «Сэндвич»-панель состоит из двух, внешней и внутренней, металлических оболочек, изготовленных из профилированного стального листа с полимерным покрытием толщиной 0,45-0,5 мм. Пространство между панелями заполняется пенополиуретаном для придания готовой панели необходимых прочностных и теплозащитных свойств. Специальные стыковочные выступы/пазы по краям панели, обеспечивают плотное, надежное и подвижное соединение панелей в составе полотна ворот (см. рис. 1).