Delist.ru

 Возможность применения тентовых сооружений в условиях Вьетнама (15.04.2009)

Автор: Нгуен Туан Дьунг

- прочность под влиянием воздействия комбинации тепло-влажности;

- большая возможность отражения солнечной радиации, малая теплопроводность,

- большая водонепроницаемость, большое сопротивление паропроницанию.

При этом, учитывая целесообразность обеспечения единства в технике решений элементов тентовой оболочки сооружения, выявилась группа всех материалов, выпуск и применение которых в комплексе наиболее эффективных.

Например, в работе Блинова.Ю.И. были поисковые архитектурно-строительные требования на тентовый материал на капроновой ткани с покрытием из ХСПЭ с наиритом и ММА. Полные требования этого материала включали 18 групп параметров, в т.ч. по световым и цветовым качествам, долговечности и другим данным. Частью этих требований явились параметры сопротивления разрыву, относительного удлинения при разрыве, жесткости, морозостойкости, водостойкости и др. Моделированием службы тентовых материалов в наружных ограждениях были выявлены их специфичные деформации и повреждения, например, в виде раздира, разрывов, проколов, воспроизведение которых позволило вероятностные параметры сил и характера эксплуатационных воздействий.

Где: G - предел прочности пленки при разрыве по напряжению в Па или даН/см? или кгс/см?, требующийся для условий изготовления и использования; ? - необходимая толщина пленки, мм; K – коэффициент, увязывающий эти характеристики (G и ?) с эксплуатационной нагрузкой и требуемой для её восприятия разрывной прочностью R в даН или кгс, полосы материала, шириной I см (или 5 см, или I м), безотносительно к толщине.

где: Z – срок службы полимерного материала плёнки тентовой оболочки;

- интенсивность износа в эксплуатации, мкм/сутки;

m – интенсивность подвижек тента (например = 8 м/сутки);

- коэффициент однородности; длительной прочности, старения, абразивного

- требуемые длины времени для наружных факторов, нарушающих композицию материалов.

При этом, для обеспечения теплового комфорта в помещении тентовые материалы должны обладать отдельными физическими свойствами, которые должны эффективно противостоять влиянию влажно-жаркого климата Вьетнама. Поэтому в проектировании тентовых сооружений во Вьетнаме необходимо выявить конкретные требования к влажно-тепловым параметрам тентовых материалов. Сегодня на мире производятся несколько современных тентовых материалов, имеющих коэффициент теплопроводности ?=2/2,7 Вт/м?.К, поэтому имеется возможность повышать термическое сопротивление ограждения тентовых сооружений.

Требованиями к соединениям тентовых материалов для Вьетнама являются:

( в кгс/см, или Н/см ) :

- коэффициент, учитывающих неравномерность загрузки строчек в многорядом шве; ?- угол между ветвями швейной нити в стёжке (в градусах).

- крепление тентовых материалов к несущему каркасу по обеспечению эффекта сопротивления воздействия тайфуна для сооружений.

. Поэтому определение снижения прочности нити в шве под влиянием воздействия влажно-жаркого климата Вьетнама представляет собой очень важное дело. С точки зрения автора подтвержденной экспериментально, во Вьетнаме самое надежное соединение для тентового ограждения – сварное.

К требованию снижения мощности теплопередачи из внешних поверхностей ограждения к внутренние ТС рекомендуем снижать сумму площади поверхностей ограждения, воспринимающих солнечной радиации или использовать тентовые материалы, имеющие большой коэффициент теплового отражения (свойства обычных материалов оболочек в зависимости от цвета их поверхности колеблются в довольно широких пределах: коэффициент отражения - от 35 до 90%; коэффициент пропускания - от 5 до 20%; коэффициент поглощения – от 35 до 90%). Таким образом, путем использования рационального цвета на внешней поверхности ограждения тентовых сооружений можно снижать восприятие тепловой радиации солнца в том случае, когда невозможно изменить площадь поверхностей ограждения, воспринимающих солнечную радиацию. Здесь белая окраска предпочтительнее, чем другие цвета. Что касается наружных стен, они менее опасны с точки зрения перегрева, чем световые проемы. Лишь только применение светлой окраски фасадов может удалять до 80% радиационного тепла от солнца.

Рациональный выбор форм ТС по условию климата позволяет экономично использовать их, и обеспечивать требования архитектурной задачи. Во Вьетнаме солнечная радиация на поверхности стены, ориентированной на запад и восток очень большая. Таким образом, основное требование к ограждению, ориентированному на запад или восток, такое, что она должна хорошо защищать помещение от тепла солнечных лучей. Это возможно при использовании в качестве стен традиционных материалов. Для оптимальной эксплуатации тентовых сооружений в условиях Вьетнама, учитывая традиционный опыт можно улучшить конструкцию покрытия посредством устройства дополнительного внутреннего тента. В промежутке между двумя такими тентовыми оболочками можно обеспечить вентиляцию - механическую или естественную. Причём, устройство двойного тентового покрытия может быть использовано также для повышения других архитектурных эффектов, таких как световой комфорт, звукоизоляционный комфорт.

Качество проветривания помещения тентовых сооружений полностью зависит от объемно-пространственных решений: действие ветра на горизонтальную и вертикальную поверхность, устройство вентиляционных отверстий, окон, дверей, их форма, размеры, положение, а также конструкции. Существует ещё мероприятие, обеспечивающее тепловой комфорт в помещении – это использование зеленых насаждений. Использование зеленых насаждений, влияет на температурно-влажностный режим: даже небольшой зеленый массив снижает температуру воздуха летом (от 1,5 до 2,5?С), интенсивность солнечной радиации – до 40-50%, загрязнение воздуха – на 25-40% не только внутри самого массива, но и в прилегающих районах. Причём есть ещё другое мероприятие, которое часто используется сегодня в мире, применительно к сооружению с большой площадью покрытия, лёгким покрытием, имеющим плохую теплоизоляцию – это увлажнение к поверхности покрытия или ограждения. В исследованиях Геша было показано, что толщина тонкого слоя воды в 1,5мм может воспринимать 19% энергии солнечной радиации и превращать 44% такой энергии, но не влиять на светопередачу помещения. Другое испытание в Фоэнисе (США -1966) показано, что намачивать поверхности крыши 0,136 кг воды на площадь (? 0,1м?) в час может снижать температуру поверхности крыши до внешней температуры воздуха при температурном перепаде между ними с 18/24?С.

Проведение расчета прочности тентовых материалов вначале при проектировании позволяет быстро определить возможность сооружений сопротивления тайфунам. Однако в настоящее время во Вьетнаме ещё не разработаны конкретные указания по технике расчета несущей способности зданий в виде гибкой оболочки, потому что применяют такие сооружения в небольших объемах. Статические данные показывают, что общественные ТС занимаю большую часть в количестве ТС, построенных в архитектурной области. В общественных зданиях часто используются вантовый каркас, накаркасная или подвесная компоновка в виде схема точечного или контурного напряжения.

Рис. 5. Ячейка мембрана под действием нагрузки в центре.

| ? µ.|Ro| , Н/см (17)

- приведенная модуль упругости материала по утку; ? = d/a(1-d/a)(K-1) – коэффициент, учитывающий относительные размеры мембран и ортотропию материала; d – диаметр площадки приложения нагрузки; Ro - кратковременная разрывная расчетная прочность материала; µ= 0,1/0,15 – коэффициент снижения прочности выбранных тентовых материалов под влиянием тепло-влажностного режима Вьетнама.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Наблюдения области зарубежного градостроительства, а также их прогресса в области применения современных материалов в строительстве можно отметить, что некоторые новые архитектурные тенденций до сих пор не изучались и не применялись во Вьетнаме. Например, применение и эксплуатация мягких сооружений, таких как ПСК, ГСК и ТС. Обобщая можно утверждать, что эксплуатация и использование гибких, мягких материалов в области строительства Вьетнама представляет собой импровизированный, разрозненный характер вследствие объективных и субъективных причин. Выявлено, что одним из самых важных факторов, влияющих на эксплуатацию и применение ТС в условиях Вьетнама, является климатический фактор.

502 (фирма FERRARY) за период эксплуатации 7 лет снижается на 27,7% в условиях Вьетнама (в Европе она снижается на только 11,2%). При этом действие климатических условий влияют значительно на микроклимат ТС, особенно на их тепловой комфорт из-за своих особенностей.

3. Для оценки возможного использования тента в эксплуататорской практике, сделана попытка определить степень разрушительного действия на тент, их соединение тайфунов, которые часто бывают во Вьетнаме. На основе анализа типичных форм ТС и данных действия ветра, дождя в тайфуне были определены максимальная статическая нагрузка и максимальная динамическая нагрузка ветра на простые типы ТС (пролёт которых до 6/30м; высота не более 30м; гипотетическое используемое время сооружений 10 лет) не более 15кN/м? и 0,35кN/м?, величина уклон их покрытия должна составлять от 30° до 55? для обеспечения водоотводной способности ТС.

4. Сильное влияние ветра на долговечность ТС необходимо учитываться в проектировании. Это позволяет быстро определить возможность сопротивления тайфунам для выбранных форм ТС по определению расчетного растяжения тента в загрузке. Из этого следует, что нами предварительно определены оптимальные типы ТС, а также и схемы напряжения тента для повышения стабильности ТС в сезоне тайфунов во Вьетнаме при проектировании ТС.

5. Для повышения надежности расчета несущей способности тента, необходимо определить точные данные снижения прочности материалов из-за действия влажно-теплового режима во Вьетнаме, которые в настоящее время ещё не исследованы. Однако по анализу зарубежных исследований и натурных исследовании автора определить, что снижение прочности современных тентов происходит в пределах от 10% до 15% для расчета их требуемого сопротивления напряжения.

6. В результате анализа влияния климатических факторов на микроклимат помещения ТС определены требования к ТС для повышения теплового комфорта, особенно в жарком сезоне, которые включают:

- требование к термическим параметрам тентовых материалов;

- требование к выбору и определению типа ТС, его ограждающей конструкции, а также основных геометрических параметров структур, ориентаций здания и др., которые обеспечивают надежную погодазащиту ТС и создание требуемого теплового комфорта помещении. Для жарко-влажностного климата нами рекомендуется 2х-слойное ограждающее тентовое покрытие с воздушной прослойкой.

7. Такие требования решаются посредством использования зарубежных прогрессивных в исследовании и применения ТС, а также и рациональных архитектурных мероприятий по снижению влияний солнечной радиации, влажно-теплового режима Вьетнама. Таким образом, в проектировании ТС предварительно определены оптимальные решения, которые включают в себя выбор оптимальных тентовых материалов, их соединений, а также формы, пространства и конструктивного решения.

8. В результате исследования можно утверждать, что возможность применения ТС в условиях Вьетнама может расшириться, если будут проведены рациональные стратегии в исследовании. Эффективное применение ТС во Вьетнаме откроет новую перспективу в архитектурной области в ближайшее время.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

Нгуен Туан Дьунг. Факторы, влияющие на прочности тентовых материалов в температурно-влажностных климатических условиях Вьетнама. Вестник МГСУ №4 2008г, с.80 / 82.

Нгуен Туан Дьунг. Выбор рациональных форм и конструкции тентовых зданий в температурно-влажностных климатических условиях Вьетнама. Вестник МГСУ №4 2008г, с.100 /103.

Нгуен Туан Дьунг. Эффективная эксплуатация тентовых зданий и сооружений в климатических условиях Вьетнама. Пятая международная (XI традиционная) научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов и докторантов. Сборник 5 докладов. МГСУ-2008г, с.105 / 107.

загрузка...