Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Светопрозрачные конструкции. (Результаты исследований)

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
9.71 Mб
Скачать

Действием солнечного излучения нагреваются, что необ­ ходимо учитывать при проектировании светопрозрачных ограждений.

Теплоотражающие светопропускающие материалы изготовляют путем нанесения на поверхность стекла тон­ ких пленок, хорошо отражающих тепловое излучение. К числу таких покрытий, изменяющих спектральную прозрачность стекла, относятся вещества на основе си­

ликоновых смол и некоторые

 

металлы или их

окислы.

Эти пленки могут быть на­

 

 

 

 

 

 

 

несены методами химиче­

1

1

 

 

 

 

/'

ского

осаждения

из

рас­

 

 

 

 

творов, аэрозольного

или

 

 

( 1

4

 

 

\

катодного

диспергирова­

 

 

 

 

ния

веществ, термическо­

 

 

: г 1

 

 

 

го

испарения в

вакууме

V »

z '

1

и др.

Теплоотражающие

I Л2

покрытия в

значительной

|

оЦ 2 0,6

 

 

 

 

степени избавляют массу

1

1,4

1,8

2,2 2,6

стекла от нагревания сол­

 

 

Д лины волн в м к

нечными лучами. Наибо­

Рис.

1. Спектральное пропуска­

лее эффективным из пред­

ложенных

Государствен­

ние обычного (/)

и теплопогло­

щающего

стекла

«Контрака-

ным

 

институтом

стекла

 

 

 

лор» (2)

 

покрытий для теплоотра­

 

 

 

 

 

 

 

жающих стекол являются окисные оловянно-сурьмя­ нистые пленки с содержанием сурьмы до 5%. Иссле­ дования стекол с аэрозольными оловянно-сурьмянисты­ ми покрытиями показали, что они задерживают до 55— 60% тепловой энергии Солнца независимо от светопропускания в видимой части спектра. В ЦНИИПромзданий проведен комплекс исследований по разработке новых светопрозрачных изделий из существующих светопро­ пускающих солнцезащитных материалов с определением их физико-технических показателей и эффективности применения в промышленном строительстве. В частно­ сти, проведены исследования пропускания солнцезащит­ ных стекол. Графики спектрального пропускания стекол в видимой части спектра получены на спектрофотомет­ ре СФ-10 (рис. 2), а в инфракрасной части — на спект­ рофотометре СФ-4 (рис. 3). Кроме того, изучено интег­ ральное пропускание солнцезащитных стекол в интерва­ лах длин волн 0,35—0,6 мк и 0,6—1 мк на фотометри­ ческом шаре ФМШ-56 (табл. 1).

171

Из приведенных экспериментальных данных видно, что коэффициенты светопропускания солнцезащитных стекол ниже, чем обычных. Наряду со снижением про­ пускания в инфракрасной области спектра в этих стек-

Рис. 2. •Светопропускание стекол

/ — оконное, 6=2,5 мм; 2 — то же, 6 = 5 мм;

3 — полированное,

6 = 7 JKJK; 4 — армированное, 6 =5,5 мм; 5 — с

окиснокобальтоным

покрытием, 6=5 мм; 6 — узорчатое с окисножелезистым покрыти­

ем, 6=4,5 мм; 7 — теплопоглощающее. 6=4 мм; 8

— матированное.

6= 4 мм; 9 — безосколочное, 6=3 мм; 10

— стевит

лах в той или иной мере уменьшается пропускание ви­

димых лучей.

Оценку эффективности применения различных солн­ цезащитных стекол целесообразно проводить по методи­ ке, разработанной в лаборатории светопрозрачных ог­ раждений ЦНИИПромзданий [3] и получившей назва­ ние «оценка энергетической эффективности светопро­ зрачных конструкций

1 Теоретическое обоснование методики изложено в статье

А.Г. Гиндояна, Ю. П. Александрова и Г. П. Лавреновой, помещенной

внастоящем сборнике.

172

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 1

 

И нтегральное

пропускание стекол в интервалах длин

 

 

 

 

волн 0,35—0,6 н 0,6—1 мк

 

 

 

 

 

 

 

Толщина

Коэффициент пропускания

 

Вид стекла

 

 

в интервале длин волн в м к

 

 

 

образца в мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,35—0,6

0,6—1

Оконное

............................

 

 

 

2 ,5

0 ,9

0 ,7 6 2

»

.................................

 

 

 

 

5

0 ,9 0 8

0 ,7 6

Полированное....................

с

окис-

7

0 ,8 9 4

0 ,7 4

Теплоотражающее

 

 

 

нокобальтовым

покрыти-

 

 

 

ем (на

внутренней

сторо­

 

 

 

не)

...................................

с окнсножелези-

5

0 ,4 2 6

0 ,4 7 3

Узорчатое

 

 

 

стым

покрытием на внут-

 

 

 

ренней стороне .

. .

.

4 ,5

0 ,5 5 9

0 ,6 9 1

Теплопоглощающее

.

. .

4

0 ,6 6 5

0 ,1 3

М атированное...................

 

 

(из

4

0,7 1 1

0 ,5 9 2

Светорассеивающее

 

 

 

 

двух

оконных

стекол

с

 

 

 

прокладкой стеклорогож-

 

 

 

к и )

..................................

 

 

 

 

2 ,5 + 0 ,5 + 2 ,5

0 ,6 1

0 ,4 3 9

Рис. 3. Пропускание теплоотражающих и теплопогло­ щающих стекол

/ — оконное, 6=4 мм; 2 — узорчатое с окисножелезистым по­ крытием, 6=5 мм; 3 — то же, с более интенсивной окраской; 4 — с окиснокобальтовым покрытием, 6=5 мм; 5 — теплопогло­ щающее, 6=2,5 мм; 6 — то же, 6=5 мм

Сущность методики заключается в установлении со­ отношения между светотехническими и теплотехничес­ кими показателями светопропускающего материала и конструкции в целом.

173

При расчетах коэффициента энергетической эффек­ тивности К, приведенного коэффициента энергетической эффективности Ks, а также коэффициентов, характери­ зующих теплопоступления от инфракрасной области солнечного спектра Ki и теплопоступления за счет пере­ пада температур внутреннего и наружного воздуха и поглощения тепла остеклением Кг, приняты следующие исходные данные: толщина стекол 5 мм, коэффициент теплопроводности Я=0,65 ккал/м ■ч • град, средняя тем­ пература наиболее жарких суток ^Н=30°С, интенсив­ ность суммарной солнечной радиации £=357 ккал/м2-ч, температура внутреннего воздуха (В=20°С, коэффициент световой активности 1= 1. Результаты расчета энергети­ ческих коэффициентов конструкций с применением солн­ цезащитных светопропускающих материалов приведе­ ны в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

 

Энергетические коэффициенты

 

 

Материал светопропускающего заполне­

К,

К,

К

 

 

ния конструкций

 

 

Оконное

с т е к л о

............................

 

0,722

0,44

2,162

2,4

Стекло с окисножелезистым покры-

0,943

0,98

2,923

5,85

т и е м .......................................

....

.

.

Стекло

с окиснокобальтовым по-

1,253

1,22

3,473

8,7

к р ы т и е м ...............................................

 

 

 

Стекло с окисным оловянно-сурь-

0,587

0,64

2,227

3,72

мянистым покрытием

(5% сурьмы)

.

Теплопоглощающее

стекло (окра -

0,262

0,99

2,252

3,22

шенное в м а с с е ) .................................

 

 

Анализируя приведенные

энергетические

коэффици­

енты, можно сделать следующие выводы:

предложенные ГИСом солнцезащитные стекла недо­ статочно Эффективны;

дальнейшая работа по улучшению качества солнце­ защитных стекол должна идти в направлении повыше­ ния коэффициента светопропускания этих стекол.

 

Л И Т Е Р А Т У Р А

1.

В о р о б ь е в а О. В. Теплозащитные стекла с окиснометал-

лическими покрытиями. В сб. «Стекло», вып. 1, 1964. Государствен­ ный институт стекла.

174

2. Б о т в и н к и н О.

К.,

Б о р и с о в а И. И. и Р я б о в

В. А.

Новый вид солнцезащитного

строительного стекла. «Стекло и кера­

мика», 1964, № 5.

Г и н д о я н А. Г. Энергетическая

оценка

3. Д р о з д о в В. А.,

эффективности светопрозрачных конструкций. «Промышленное стро­ ительство», 1967, № 11.

Канд. техн. наук В. А. ДРОЗДОВ и арх. Т. И. СМИРНОВА

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ НОВЫХ ТИПОВ ФОНАРЕЙ ДЛЯ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ

ПРОМЫШЛЕННЫХ ЗДАНИИ

По методике ЦНИИПромзданий на примере произ­ водственного корпуса размером в плане 288X288 м, с сеткой колонн 18x6 м и высотой до низа ферм 6 м (рис. 1), с двумя рядами ленточных оконных проемов высотой 2,4 и 1,2 ж проведены исследования эффективно­ сти применения новых типов зенитных фонарей, разра­ ботанных в лаборатории светопрозрачных ограждений. Кровли рассматривали плоские и скатные. В плоских кровлях предусмотрен четырехслойный рубероидный ко­ вер без защитного слоя или с защитным слоем из гравия, в скатных — трехслойный. В качестве утеплителя приме­ нены плиты из пенобетона. Светоаэрационные (типовой проект серии ПК-01-126) и зенитные фонари размещены в покрытии зданий равномерно без учета технологического оборудования с таким расчетом, чтобы обеспечить нор­

мированный

коэффициент естественного освещения

(к. е. о.) 3 и

5% (рис. 2).

Основные светотехнические показатели зенитных фо­ нарей, необходимые для расчета естественного освеще­ ния, приведены в табл. 1.

В процессе исследований на БЭСМ-2М проведены 7 серий расчетов с целью изучения основных закономерно­ стей изменения технико-экономических показателей, включая влияние климатических условий строительства, зависимость приведенных затрат от стоимости эксплуа­ тации отдельных элементов (очистки светопропускающих заполнений от пыли, снега, очистки кровли от снега, за­ щиты остекления от инсоляции и др.), влияние изменения снеговой нагрузки на покрытие здания с различными ти-

175

пами фонарей на общестроительные расходы, продолжи­ тельности рабочего дня на эксплуатационные затраты, изменения стоимости электроэнергии и системы освеще­ ния на приведенные расходы.

I I O L O

Рис. 1. План (б) и поперечный разрез (а) условного производ­ ственного корпуса

При проведении расчетов последней серии стоимость электроэнергии изменяли от 0,005 руб/квт ч до 0,04 руб/квт • ч. Исследовалось также влияние техноло­ гических теплопоступлений на экономические показатели зданий.

Влияние климатических условий района строительст­ ва на технико-экономические показатели зданий с раз-

176

Т а б л и ц а 1

Светотехнические показатели зенитных фонарей

Типы зенитных фонарей

Ч

Скуполами из оргстек­ ла (III) ........................

Скуполами из стекло­

пластика

(IV) . . . .

Со

стекложелезобетои-

ными

панелями с эла­

стичным слоем

(V) . .

С панелями

из стекло­

пластика

(VI) . . . .

С панелями из стекло­

пакетов (V I I ) .................

ш

II

'

т

г т т т т т г Т

fiseccc n

g.6

о

SS

 

К С

га

-В-о

о

.0.0,

Н со.

 

с

 

га га

ОО

« S

* 5 ь*

о S>

«

со _

2 g

Я У®

ОО,

щ

35

etc

\о я «а

1 е

о

« *

0 ,4 7

1 ,0 7

0 ,2 9

1 ,9

0 ,2 5

3 ,6 6

0 ,2 3

2 ,4

0 ,3 7 6

2,4

IV

V

г м и и п

 

Коэффициент светоактивности световогопрое­ |ма

Расчетное

отно­

3

 

 

5

 

шение площади

 

световых прое­

 

мов фонарей к

 

площади пола

 

здания

при

к.е. о.

 

 

 

В %

 

0 ,6

1 0

,5

 

16

0 ,7 2

1 3

,5

 

22

0 ,8 2

1 4

,7

 

2 4 ,4

0 ,7 5

16,1

 

2 7 ,5

0 ,7 5

1 0

,0

 

16

 

VI

 

V/1

 

 

 

 

 

 

IIIII

 

 

 

 

 

 

IIIII

Рис. 2. Схема размещения фонарей в покрытии производствен­

 

ного корпуса при к. е. о.=3% (а) и к. е. о.=5%

(б)

Фонари: / / — светоаэрационные: / / / — зенитные с куполами

из оргстек­

ла;

IV — то

же. из стеклопластика;

V — то же, из

стекложелезобетон­

ных

панелей; VI — то же, из стеклопластика; V II — то

же,

нз стекло­

 

 

пакетов

 

 

 

личными типами фонарей определено

для

производств

с технологическими тепловыделениями

10 ккал/мй-ч и

требуемым

коэффициентом

естественной

освещенности

3% (рис. 3) и 5% (рис. 4).

 

при применении

Капитальные затраты на покрытие

рассматриваемых конструкций фонарей превышают ана­ логичные затраты в бесфонарных зданиях. Во всех кли-

1 2 -9 6 0

177

ю

»

2

Воздуха В град.

Рис. 3, Влияние климатических условий на технико-экономические показатели зданий с

раз­

 

личными

конструкциями

фонарей

при нормируемом к. е. о,—3%

 

 

а — общестроительиые расходы на покрытие: б — расходы

на санитарио-техническое

обслуживание: в — рас­

ходы

иа электроосвещение;

г — общие затраты; / — бесфонарное

здание; / / — здание со светоаэрацион­

ными

фонарями; I I I — здание

с

зенитными

фонарями с

применением куполов

из

оргстекла;

I V ~ т

же,

из стеклопластика; V

то

же,

нз

стекложелезобетонных

панелей;

VI — то же,

с

панелями из

стеклопла­

 

 

 

 

 

 

стика; VII — то же,

из стеклопакетов

 

 

 

дог g г» /pfid g snHHsgggndu

csf W

дог g zn /p f id g 9i4HH0nhoutofitfu3)t£

2

i

.ea

«■a —(

г » / р М 9 3i4Hitrouinuo)i

180