2021-04-11

Студентський проєкт про дослідження термомодернізації панельних житлових будинків переміг на престижному міжнародному конкурсі

Студенти ННІ архітектури, будівництва та землеустрою Полтавської політехніки здобули призове місце в Міжнародному конкурсі студентських наукових робіт «Black Sea Science», який відбувся на базі Одеської національної академії харчових технологій за підтримки МОН України. Результати наукового дослідження про впливи термомодернізації панельних житлових будинків на вологісний стан панелей зможуть вирішити ряд проблем енергоефективності у будівельній галузі.

Студентський  проєкт про дослідження термомодернізації панельних житлових будинків переміг на престижному міжнародному конкурсі

23 березня на базі Одеської національної академії харчових технологій відбулася підсумкова онлайн-конференція II туру Міжнародного конкурсу студентських наукових робіт «Black Sea Science», який щорічно проводиться під егідою Black Sea Universities Network та ISEKI-Food Association.

До складу журі конкурсу увійшли 106 фахівців та науковців з Сполучених Штатів Америки, Німеччини, Швейцарії, Анголи, Чехії, Італії, Китаю, Туреччини, Литви, Латвії, Румунії, Польщі, Казахстану, Азербайджану, Грузії, Болгарії, Молдови та Білорусі. Інтелектуальні змагання проводяться з метою розширення міжнародних зв’язків, активізації наукової роботи студентів як найважливішого фактора формування фахівців, залучення студентів до участі у наукових програмах, проєктній, конструкторській та інших формах науково-дослідної діяльності.

Наукова робота студентів Навчально-наукового інституту архітектури, будівництва та землеустрою Національного університету «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка» Віталія Кіденка, Муссаба Мусаада Мустафи Омера та Павла Гавриленка «Дослідження впливу термомодернізації панельних житлових будинків у м. Полтава на вологісний стан панелей у зоні стиків» (наукові керівники – кандидат технічних наук, доцент кафедри будівництва та цивільної інженерії Полтавської політехніки Олег Юрін, кандидат технічних наук, доцент кафедри будівництва та цивільної інженерії Наталія Магас) здобула диплом III ступеня у секції «Енергетика та енергоефективність». За підтримку талановитої молоді, сприяння у підготовці проєкту викладачів Полтавської політехніки відзначили відповідними сертифікатами.

На розгляд членів галузевої конкурсної комісії у секції «Енергетика та енергоефективність» надійшли студентські наукові роботи з України, Польщі, Китаю, Росії, Словаччини, Бразилії, Канади, Німеччини, Ізраїлю, Коста Ріки та Сполучених Штатів Америки. Для участі у другому етапі конкурсу було відібрано дев’ять робіт, презентація основних положень наукового дослідження та спілкування у форматі «питання-відповідь» відбувались англійською мовою.

До складу компетентного журі увійшли: голова конкурсної комісії – доктор технічних наук, професор, директор Навчально-наукового інституту холоду, кріотехнологій та екоенергетики ім. В.С. Мартиновського Одеської національної академії харчових технологій Борис Косой; секретар журі – кандидат технічних наук, старший викладач кафедри кріогенної техніки Одеської національної академії харчових технологій Богдан Грудка; кандидат технічних наук, завідувач кафедри промислової теплоенергетики та екології Гомельського державного технічного університету ім. П.О. Сухого Олександр Шаповалов; доктор технічних наук, професор інституту енергетики Берлінського технічного університету Тетяна Морозюк; доктор технічних наук, професор інституту холоду та кріотехнологій Технологічного інституту Нінбо Чжецзянського університету Чен Гуанмінг; кандидат технічних наук, науковий співробітник факультету механіки Технологічний інститут Нінбо Чжецзянського університету Володимир Єрін; доктор технічних наук, професор кафедри нафтогазових технологій, інженерії та теплоенергетики Одеської національної академії харчових технологій Ірина Бошкова та доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри нафтогазових технологій, інженерії та теплоенергетики Одеської національної академії харчових технологій Олександр Тітлов.

За словами співавторів наукового дослідження, вологісний стан зовнішніх огороджувальних конструкцій будинків здійснює значний вплив на їх теплозахисні властивості. З підвищенням вологості матеріалу стін знижуються їх теплозахисні властивості, що приводить до збільшення тепловтрат крізь них, зниження температури внутрішньої поверхні, появи конденсату та плісняви на цій поверхні. Це в свою чергу приводить до погіршення комфортних умов у приміщеннях.

Слабким місцем панельних стін, з точки зору «теплозахисту», є їх стики. Теплозахисні властивості стиків гірші за інші ділянки стін, тому всі перелічені раніше недоліки, що виникають при підвищенні вологості матеріалу стін, у стиках більш виражені. Пов’язане це з тим, що стики мають менший опір теплопередачі ніж інші ділянки стін.

«У наш час виконуються значні програми з термомодернізації житлових будинків. Метою програм є зменшення тепловтрат крізь зовнішні огороджувальні конструкції. Термомодернізації в першу чергу підлягають панельні житлові будинки збудовані у другій половині 20-го сторіччя, які мають низькі теплозахисні властивості.

Утеплення зовнішніх панельних стін приводить до зміни розподілу температури по перетину сіни, особливо в зоні стиків. Це в свою чергу впливає на вологісний стан, особливо в зоні стиків. Крім того шар утеплення закриває дренажні порожнини в стиках, що погіршує видалення вологи зі стін. Тому дослідження впливу термомодернізації панельних будинків на вологісний стан стиків панелей зовнішніх стін є актуальною проблемою», –прокоментували юні науковці.

Об’єктом дослідження стала переважна більшість панельних житлових будинків, зведена за серією 94. У місті Полтава при будівництві панельних будинків застосовувався дренований стик. При цьому у початковий період будівництва панельних будинків в ньому були відсутні повітрозахисний шар та термовкладиш. Товщина панелей складала 300 мм. У подальшому стінові панелі були модифіковані. Після врахування пропозицій від Полтавського інженерно-будівельного інституту на Полтавському ДБК з 1982 року почали випускати стінові панелі на 50 мм товще. Загальна товщина панелей склала 350 мм. У стику панелі додатково встановили термовкладиш. Термовкладиш виконувався з пінополістиролу густиною ρ0=100 кг/м3, товщиною 40 мм Стик проклеювався вітрозахисним шаром з пергаміну.

Автори проаналізували вологісний стан стиків панелей житлових будинків до термомодернізації вузлів 1 та 2 стиків панелей товщиною 300 та 350 мм.

«У результаті нашого аналізу можемо зробити наступні висновки – конденсації вологи в зоні стику стінових панелей товщиною 300 мм не відбувається, а в панелях товщиною 350 мм відбувається накопичення вологи в зимовий період. Зона конденсації розташовується в утеплювачі стику біля вітрозахисного шару. Пояснюється це більш значним опором паропроникненню вітрозахисного шару, ніж інших матеріалів в стику. Волога, що накопичується в утеплювачі протягом зимового періоду вологонакопичення випаровується в літній період вологовіддачі», – розповів Віталій Кіденко.

Вологісний стан панельних стін в зоні їх з’єднання відіграє вагому роль при термомодернізації панельних будівель, при недостатній товщині утеплювача можливе утворення конденсату. Аналіз вологісного стику панелей товщиною 350 мм показав, що в зоні стику відбувається конденсація водяної пари. Пояснюється це наявністю в стику вітрозахисного шару. Збільшення вологості утеплювача протягом зимового періоду вологонакопичення більше допустимого за теплоізоляційними характеристиками збільшення вологості.

Після темомодернізації панельних стін вологісний їх стан в зоні стику покращився, але в стінах товщиною 350 мм з відкритою дренажною порожниною друга вимога норм також не виконується. При закритій додатковим утеплювачем дренажній порожнині вологісний стан задовольняє нормам.

Студенти та викладачі Навчально-наукового інституту архітектури, будівництва та землеустрою Національного університету «Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка» висловлюють слова щирої вдячності зарубіжним партнерам і організаторам наукової події за можливість долучитися до участі в конкурсі студентських наукових робіт. Отриманий практичний досвід командної роботи над науковим дослідженням та колективна участь в конкурсі міжнародного рівня неодмінно стануть в нагоді майбутнім фахівцям будівельної сфери в подальших професійних пошуках.

Нещодавно студентка-архітекторка посіла перше місце на науковому конкурсі, запропонувавши інноваційні просторові рішення для міських прирічкових парків, а майбутній еколог перемогла на науковому конкурсі з архітектури і містобудування, виявивши найнебезпечніші для проживання зони Шевченківського району Полтави.

Медіа–центр
Національного університету
«Полтавська політехніка імені Юрія Кондратюка»