Smart composite in construction Smart composite in construction Умные композиты в строительстве 2782-1919 81686 10.52957/2782-1919-2024-4-3-18-28 Строительные конструкции, здания и сооружения Buildings, Facilities and Structures Строительные конструкции, здания и сооружения Practical application efficiency of thermal performance of GFRP items in construction industry Исследование эффективности практического применения теплотехнических характеристик изделий из стеклопластика в строительной отрасли Ковригин Антон Георгиевич Kovrigin Anton Georgievich Блазнов Алексей Николаевич Blaznov Aleksey Nikolaevich

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 ООО «Бийский завод стеклопластиков» Бийск Россия Biysk Factory of Glass Fiber-Reinforced Plastics Biysk Russian Federation ФГБУН «Институт проблем химико-энергетических технологий Сибирского отделения Российской академии наук (ИПХЭТ СО РАН)» Бийск Россия Institute for Problems of Chemical and Energetic Technologies, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences (IPCET SB RAS) Biysk Russian Federation Бийский технологический институт (филиал) Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова Biysk Institute of Technology, Polzunov Altai State Technical University 23 09 2023 23 09 2023 4 3 18 28 23 06 2023 22 09 2023 https://chemintech.ru/en/nauka/article/81686/view

Определены теплотехнические характеристики фасадной системы с использованием крепежных элементов на основе стеклопластика. Проведен анализ эффективности технического решения на основе стеклопластика в сравнении с аналогами на основе металла. Представлены теоретические данные расчета и графики тепловых полей, рассчитаны тепловые потери через точечные и линейные теплотехнические неоднородности. В отличие от стального распорного элемента с коэффициентом теплотехнической однородности до 0.82, такой расчетный коэффициент для стеклопластикового элемента (0.99) близок к 1.0. Показана эффективность использования стеклопластиковых крепежных элементов в фасадных строительных конструкциях; при их использовании толщина теплоизоляции составляет 130 мм, тогда как при использовании стальных элементов – 160 мм.

The article concerns with the assessment of the thermal performance of a facade system using fastening elements made of glass fiber-reinforced plastic (GFRP). The article analyses the efficiency of the technical solution based on fibreglass plastic in comparison with its metal-based counterparts. We present theoretical calculation data and graphs of thermal fields, calculate heat losses through point and linear thermotechnical inhomogeneities. As opposed to a steel spacer assembly with a coefficient of thermal homogeneity up to 0.82, such a design coefficient for a fibreglass element (0.99) is close to 1.0. Herein, the GFRP fastening elements demonstrated practical efficiency when used in real modern facade building structures: the thermal insulation thickness for GFRP was 130 mm, while that for the steel elements was 160 mm when applied in the facade fixing system.

 стеклопластик намотка теплотехническая неоднородность сопротивление теплопередаче «мостик холода» изотерма glass fiber-reinforced plastic filament winding thermal heterogeneity heat transfer resistance thermal bridge isotherm Работа выполнена в рамках госзадания № 121061500030-3 при использовании оборудования Бийского регионального центра коллективного пользования СО РАН (ИПХЭТ СО РАН, г. Бийск, Алтайский край).

СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. М.: Минрегион России, 2012. 95 с. SP 50.13330.2012. (2012) Thermal performance of the buildings. Moscow: Minregion Rossii (in Russian). СП 293.1325800.2017. Системы фасадные теплоизоляционные композиционные с наружными штукатурными слоями. Правила проектирования и производства работ. М.: Стандартинформ, 2017. 74 с. SP 293.1325800.2017. (2017) Facade’s thermo insulation composite systems with external mortar layers. Design and work execution rules. M.: Standartinform (in Russian). ГОСТ Р 58883-2020. Cистемы навесные фасадные вентилируемые. Общие правила расчета подконструкций. М.: Стандартинформ, 2020. 56 с. GOST R 58883-2020. (2020) Hinged ventilated facade systems. General rules of calculation of substructures. M.: Standartinform (in Russian). ГОСТ Р 58359-2019. Анкеры тарельчатые для крепления теплоизоляционного слоя в фасадных теплоизоляционных композиционных системах с наружными штукатурными слоями. Технические условия. М.: Стандартинформ, 2019. 15 с. GOST R 58359-2019. (2019) Plate anchors for fixing of external thermal insulation composite systems with rendering. Specifications. Moscow: Standartinform (in Russian). Овсянников С.Н., Вязова Т.О. Теплозащитные характеристики наружных стеновых конструкций с теплопроводными включениями // Строительные материалы. 2013. № 6. С. 24-27. Ovsyannikov, S.N. & Vyazova, T.O. (2013) Heat-shielding characteristics of external wall structures with heat-conducting inclusions, Stroitelnye materialy, (6), pp. 24-27 (in Russian). Батаев А.А., Батаев В.А. Композиционные материалы. Строение, получение, применение. Новосибирск: НГТУ, 2002. 377 с. Bataev, A.A. & Bataev, V.A. (2002) Composite materials. Structure, obtaining, application. Novosibirsk: NSTU (in Russian). Blaznov A.N., Samoilenko V.V., Zimin D.E., Komarova M.V., Ananieva E.S., Firsov V.V., Sakoshev Z.G. Heat-Resistance Enhancement of Fiberglass-Reinforced Plastics in Manufacturing Environments // Glass and Ceramics. 2021. Vol. 78, no. 3-4. P. 111-114. DOI: 10.1007/s10717-021-00357-1. Blaznov, A.N., Samoilenko, V.V., Zimin, D.E., Komarova, M.V., Ananieva, E.S., Firsov, V.V. & Sakoshev, Z.G. (2021) Heat-Resistance Enhancement of Fiberglass-Reinforced Plastics in Manufacturing Environments, Glass and Ceramics, 78 (3-4), pp. 111-114. DOI: 10.1007/s10717-021-00357-1. Блазнов А.Н., Савин В.Ф., Волков Ю.П., Рудольф А.Я., Старцев О.В., Тихонов В.Б. Методы механических испытаний композиционных стержней: монография / под ред. А.Н. Блазнова, В.Ф. Савина. Бийск: Изд-во Алт. гос. техн. ун-та, 2011. 314 с. Blaznov, A.N., Savin, V.F., Volkov, Yu.P., Rudolf, A.Ya., Startsev, O.V. & Tikhonov, V.B. (2011) Methods of mechanical testing of composite rods. Biysk: Izd-vo Alt. gos. tekhn. un-ta (in Russian). Чеботарева В.С., Новиков М.В. Энергоэффективные фасадные системы // Международный научный журнал «Вестник науки». 2019. Т. 3, № 4 (13). С. 56-65. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=37382610 Chebotareva, V.S. & Novikov, M.V. (2019) Energy-efficient facade systems, Mezhdunarodnyy nauchnyy zhurnal «Vestnik nauki», 3(4), pp. 56-65 [online]. Available at: https://elibrary.ru/item.asp?id=37382610 (in Russian). Заключение по результатам теплотехнических расчетов фасадной системы с тонким наружным штукатурным слоем при применении забивных тарельчатых анкеров с различными распорными элементами. Новосибирск: Институт теплофизики СО РАН, 2020. 39 с. URL: https://bzs.ru/upload/iblock/1a1/Zaklyuchenie-po-rezultatam-teplotekhnicheskikh-raschetov-fasadnykh-sistem.pdf Conclusion based on the results of thermal engineering calculations of the facade system with a thin outer plaster layer using driven disc anchors with various expansion elements. (2020) Novosibirsk: Institut teplofiziki SO RAN. [online]. Available at: https://bzs.ru/upload/iblock/1a1/Zaklyuchenie-po-rezultatam-teplotekhnicheskikh-raschetov-fasadnykh-sistem.pdf (in Russian). ГОСТ Р 56733-2015. Здания и сооружения. Метод определения удельных потерь теплоты через неоднородности ограждающей конструкции. М.: Стандартинформ, 2016. 10 с. GOST R 56733-2015. (2016) Buildings and constructions. Method for determination of the specific heat losses through inhomogeneity of the enclosing structure. M.: Standartinform (in Russian).