بهترین آموزش های کاربردی در شهرسازی
بهترین آموزش های کاربردی در شهرسازی را از Urbanity.ir بخواهید
Saturday, 29 June , 2024
امروز : شنبه, ۹ تیر , ۱۴۰۳
شناسه خبر : 17978
  پرینتخانه » مقالات تاریخ انتشار : 29 می 2024 - 3:30 | 21 بازدید | ارسال توسط :

پایداری | متن کامل رایگان | استفاده عملی از مواد با منشاء طبیعی به عنوان عایق های شل پر در سازه های انتشار باز – مشاهده و شبیه سازی عددی

۴٫۱٫ توزیع دما و شار گرما توزیع دما در مدل ها برای دوره زمستان در نشان داده شده است شکل ۱۰ و برای دوره تابستان در شکل ۱۱، هر دو برای شرایط خشک. در فصل زمستان تاثیر جزئی تعویض تیر چوبی با تیر I در کاهش ضربه پل حرارتی قابل مشاهده است. در تمام دیوارهای […]

پایداری |  متن کامل رایگان |  استفاده عملی از مواد با منشاء طبیعی به عنوان عایق های شل پر در سازه های انتشار باز – مشاهده و شبیه سازی عددی


۴٫۱٫ توزیع دما و شار گرما

توزیع دما در مدل ها برای دوره زمستان در نشان داده شده است شکل ۱۰ و برای دوره تابستان در شکل ۱۱، هر دو برای شرایط خشک. در فصل زمستان تاثیر جزئی تعویض تیر چوبی با تیر I در کاهش ضربه پل حرارتی قابل مشاهده است. در تمام دیوارهای آزمایش شده، توزیع دما تقریباً یکنواخت است. برای شرایط مرطوب، در فاصله ۳۵ سانتی متری از تیر، دمای سطح مدل آزمایش شده در ۱۷ فوریه (بیشترین خنک کننده دیوارها) از ۱۹٫۱ درجه سانتی گراد برای WW تا ۱۹٫۵ درجه سانتی گراد برای CF است. در سطح وسط پرتو، از ۱۸٫۳ درجه سانتیگراد برای WW تا ۱۸٫۶ درجه سانتیگراد برای CF است. برای شرایط خشک، دما در لبه مدل ها از ۱۹٫۳ درجه سانتی گراد برای WW تا ۱۹٫۵ درجه سانتی گراد برای CF متغیر است. در سطح وسط پرتو، از ۱۸٫۸ درجه سانتیگراد برای WW تا ۱۹٫۱ درجه سانتیگراد برای CF است. دمای لبه در شرایط خشک بیشتر از شرایط مرطوب است و در سطح تیرها قابل مشاهده است.

به دلیل هدایت حرارتی و گرد شدن ضخامت تا سانتی متر کامل، بین نتایج برای مواد جداگانه تفاوت وجود دارد.

در مورد یک پرتو I برای شرایط خشک، دما در لبه در مقایسه با مدل‌های دارای تیر چوبی کمی افزایش می‌یابد، از ۱۹٫۲ درجه سانتی‌گراد برای HS به ۱۹٫۶ درجه سانتی‌گراد برای WM و CF. در سطح وسط ضخامت پرتو I، دما از ۱۸٫۸ درجه سانتیگراد برای WW به ۱۹٫۲ درجه سانتیگراد برای CF افزایش می یابد. برای شرایط مرطوب، دما در لبه از ۱۹٫۱ درجه سانتیگراد برای WW و HS به ۱۹٫۴ درجه سانتیگراد برای CF افزایش می یابد. در وسط ضخامت پرتو، دما از ۱۸٫۸ درجه سانتیگراد برای WW به ۱۹٫۱ برای CF افزایش می یابد. مشابه مدل با تیرهای چوبی، دمای لبه در شرایط مرطوب کاهش می یابد.

بسته به عنصر ساختمانی مورد استفاده، تفاوت قابل مشاهده در توزیع ایزوترم ها وجود دارد. هنگام استفاده از تیرهای I، در ناحیه ای که تیر به دال های روکش متصل می شود، ضربه پل های حرارتی کمتر است و اختلالات کمتری در آنجا وجود دارد. حالت ایده آل ایزوترم های موازی است، بنابراین نزدیک شدن به این یک گام بزرگ به جلو است.

در تابستان، توزیع دما در سطح داخلی عملاً برای تمام مدل های آزمایش شده و شرایط رطوبت ثابت است و به ۲۲٫۰ درجه سانتیگراد می رسد. با گرمایش قوی دیوارها، قابل مشاهده است که پشم چوب در مقایسه با سایر مواد، توانایی کمتری در جذب گرمای اضافی خارجی دارد. بنابراین، بخش بزرگتری از دیوار عایق شده با WW دمای کمتری نسبت به سایر موارد بدست می آورد.

شکل ۱۲ مقادیر شار حرارتی محاسبه شده در سطح داخلی دیوارهای مورد تجزیه و تحلیل را در مورد پرتوهای I و شرایط خشک ارائه می دهد. تجزیه و تحلیل شارهای حرارتی (HF) نشان می دهد که در طول دوره شبیه سازی ۳ ساله، مقادیر HF بسته به اختلاف دما، سینوسی هستند. در زمستان به حداکثر مقدار خود می رسند. برای CF و MW، افزایش شار حرارتی تقریباً ۳٪ سال به سال برای CF و ۸٪ برای WM قابل مشاهده است. چنین افزایشی برای HS و WW وجود ندارد.

در شرایط مرطوب، شارهای حرارتی مقادیر بالاتری نسبت به شرایط خشک برای همه موارد نشان می دهند. برای دیوارهای عایق شده با HS، این یک تفاوت ثابت از ۱۱٪ در تابستان تا ۱۶٪ در زمستان است. برای دیوارهای عایق شده با WW، اختلاف ثابتی بین ۲۸ درصد در تابستان تا ۲۸ درصد در زمستان وجود دارد. برای دیوارهای عایق شده با CF، تفاوت هر سال بیشتر است. در سال سوم شبیه سازی، ۲۵ درصد در تابستان و ۲۲ درصد در زمستان تفاوت وجود دارد. به طور مشابه، برای دیوارهای عایق شده با WM، در تابستان سال سوم شبیه سازی، به اندازه ۱۲۱٪ و در زمستان، ۲۷٪ است. قابل مشاهده است که در مورد پشم معدنی، رطوبت بیشترین تفاوت را در شار حرارتی ایجاد می کند.

برای CF، در مورد دیوارهای ساخته شده از تیرهای I، در شرایط خشک، شارهای حرارتی در تابستان کمتر از تیرهای چوبی تقریباً ۵٪ و در شرایط زمستانی، تقریباً ۸٪ کمتر است. برای شرایط مرطوب در تابستان، آنها تقریباً ۶٪ و برای شرایط زمستانی تقریباً ۹٪ کوچکتر هستند.

برای HS، در مورد دیوارهای ساخته شده از پرتوهای I، شار گرما در شرایط خشک در تابستان و زمستان کمتر از دوره های مربوطه تقریباً ۴٪ است. برای شرایط مرطوب در تابستان، آنها تقریباً ۶٪ کوچکتر هستند و برای شرایط زمستانی، تقریباً ۳٪.

برای مگاوات، در مورد دیوارهای ساخته شده از پرتوهای I، در شرایط خشک، شار حرارتی در دوره تابستان تقریباً ۹٪ کمتر از دوره های مربوطه است و در شرایط زمستان تقریباً ۱۵٪ کمتر است. برای شرایط مرطوب در تابستان، آنها تقریباً ۴٪ و برای شرایط زمستانی، تقریباً ۵٪ کمتر هستند.

برای WW، در مورد دیوارهای ساخته شده از پرتوهای I، در شرایط خشک، شار گرما در دوره تابستان تقریباً ۵٪ کمتر از دوره های مربوطه است و در شرایط زمستان تقریباً ۸٪ کمتر است. برای شرایط مرطوب در تابستان، آنها تقریباً ۲٪ کوچکتر هستند و برای شرایط زمستانی، تقریباً ۴٪.

این امر تأثیر مفید تغییر مقطع ستون ها به سطح I شکل را به منظور کاهش تلفات گرما یا گرمای بیش از حد تأیید می کند.

نتایج ارائه شده در شکل ۱۲ تقریباً همپوشانی دارند. با این حال، تفاوت ها در لحظات مشخص سال رخ می دهد. در سردترین و گرم ترین دوره، ظهور قله ها نشان دهنده تفاوت مواد با یکدیگر است. در تابستان، بیشترین افزایش گرما از دیوارهای عایق مگاوات و کمترین آن از HS حاصل می شود. در زمستان، کوچکترین پیک ها در مورد دیوار عایق CF ظاهر می شوند، اما در مورد سایر مصالح، ماهیت آنها مشابه است.

۴٫۲٫ توزیع نسبی رطوبت

شکل ۱۳، شکل ۱۴، شکل ۱۵ و شکل ۱۶ توزیع دقیق رطوبت نسبی (RH) در دیوارهای مورد تجزیه و تحلیل را نشان می دهد. شکل ۱۳ و شکل ۱۴ توزیع RH را در فصل زمستان (پایان فوریه) برای شرایط خشک و مرطوب ارائه می دهد. شکل ۱۳ نتایج دیوارهای ساخته شده با تیرهای چوبی را ارائه می دهد، در حالی که شکل ۱۴ نتایج دیوارهای ساخته شده با تیرهای I را ارائه می دهد.
نقشه ها (شکل ۱۳ و شکل ۱۴از توزیع RH در فصل زمستان نشان می دهد که بیشترین رطوبت برای WW و کمترین رطوبت برای موارد MW رخ می دهد.

در مورد CF، MW و WW، توزیع گرادیان رطوبت قابل مشاهده است، از بالاترین در سمت سرد تا کمترین در سمت گرم. برای HS، توزیع تقریبا یکنواخت است، با بالاترین RH در سمت خارجی. در داخل مدل، انتقال واضحی از رطوبت زیاد به کم وجود ندارد.

در مورد تیرهای چوبی، برای شرایط خشک، RH عایق حرارتی در محدوده ۳۸-۹۷٪ در مورد MW، ۴۱-۹۹٪ در مورد CF، ۴۷-۶۶٪ در مورد HS است. و ۴۹-۹۳٪ در مورد WW. برای شرایط مرطوب، RH عایق حرارتی در محدوده ۵۱-۹۸٪ در مورد MW، ۶۲-۹۹٪ در مورد CF، ۷۴-۷۷٪ در مورد HS، و ۷۲-۹۴٪ در مورد HS است. مورد WW

در مورد MW و CF، در تمام موارد مورد تجزیه و تحلیل، منطقه ای با رطوبت کمتر بلافاصله در کنار سطح تخته رسی داخلی قابل مشاهده است. در طول دوره خشکی، رطوبت کمتری در تمام دیوارهای تجزیه و تحلیل شده رخ می دهد. اختلال در توزیع RH بیشتر در نزدیکی عناصر ساختاری قابل مشاهده است. تیرهای چوبی و تیرهای I نزدیک تخته رسی داخلی نسبت به عایق حرارتی مجاور رطوبت کمتری دارند اما انتهای دیگر تیرها رطوبت بیشتری دارد. این بر توزیع ایزوترم های RH تأثیر می گذارد.

شکل ۱۵ و شکل ۱۶ توزیع RH را در تابستان (اوایل آگوست) برای شرایط خشک و مرطوب نشان می دهد. شکل ۱۵ نتایج دیوارهای ساخته شده با تیرهای چوبی را ارائه می دهد، در حالی که شکل ۱۶ نتایج دیوارهای ساخته شده با تیرهای I را ارائه می دهد.
نقشه های توزیع RH در تابستان (شکل ۱۵ و شکل ۱۶) نشان می دهد که بالاترین مقادیر RH در عایق حرارتی، نزدیک به برد خارجی در مورد MW، سپس CF و سپس WW رخ می دهد. در مورد مثال HS، کل توزیع RH در مدل تقریباً برابر و کمتر از سایر موارد است. مقادیر RH در برد خارجی کمتر از عایق در مورد MW، CF و WW است. در مورد HS کمی بالاتر است. در مورد تیرهای چوبی، برای شرایط خشک، RH عایق حرارتی در محدوده ۶۹-۹۷٪ در مورد MW، ۶۱-۸۲٪ در مورد CF، ۵۵-۶۱٪ در مورد HS است. ، و ۶۴-۷۷٪ در مورد WW. برای شرایط مرطوب، RH عایق حرارتی در محدوده ۷۸-۹۸٪ در مورد MW، ۷۹-۹۹٪ در مورد CF، ۷۲-۷۳٪ در مورد HS، و ۷۷-۹۲٪ در مورد HS است. مورد WW

تغییر عناصر ساختاری به تیرهای I بر توزیع RH در مدل ها به طور کلی تأثیر نمی گذارد. تفاوت ها در مناطق تماس بین تیر و عایق حرارتی قابل مشاهده است.

شکل ۱۷ توده رطوبت موجود در مواد عایق را در مورد دیوارهای ساخته شده با تیرهای چوبی نشان می دهد. مقادیر ارائه شده در حجم ماده مورد استفاده به جرم تبدیل شد. تجمع رطوبت در مواد به رطوبت محیط در اتاق بستگی دارد. در شرایط خشک، منحنی ها برای همه مواد سینوسی هستند. پس از یک سال مشاهده، تغییرات در میزان رطوبت در مواد تکرار می شود. عایق حرارتی در پاییز و زمستان رطوبت را جذب کرده و در تابستان آزاد می کند. WM تقریباً تمام رطوبت انباشته شده در آن را آزاد می کند. بر اساس سال به سال، افزایش رطوبت در مواد در سطح ۰٫۶٪ برای CF، ۱۲٫۴٪ برای WM، و ۰٫۰٪ برای HS و WW مشاهده می شود.
در شرایط مرطوب، مواد گیاهی شکل سینوسی مشخصی را در محتوای رطوبت حفظ می کنند. این مقادیر بیشتر از شرایط خشک است. بر اساس سال به سال، افزایش رطوبت در مواد ۷٫۵٪ برای CF و ۰٫۰٪ برای HS و WW قابل مشاهده است. در مورد پشم معدنی، افزایش مداوم رطوبت وجود دارد. انتشار اندکی از رطوبت در مگاوات در گرمترین دوره قابل مشاهده است و افزایش دیگری رخ می دهد. بر اساس سال به سال، در سطح ۵۳٫۰٪ است. این مشاهدات با مشاهداتی که توزیع RH را در دیوارها نشان می دهد مطابقت دارد. جرم رطوبت در عایق های حرارتی در مورد ساخت و ساز با تیرهای I تقریباً یکسان است، همانطور که در شکل ۱۷.

مشاهدات ارائه شده در این فصل بیانگر توانایی بالای مواد با منشاء طبیعی در تجمع و رهاسازی رطوبت است. همچنین تأثیر شدید RH محیط بر توانایی انباشتن رطوبت در مواد وجود دارد. در مورد WM که عملاً توانایی ذخیره رطوبت در الیاف را ندارد، افزایش رطوبت بسیار سریع اتفاق می افتد و بر وضعیت حرارتی عناصر تأثیر می گذارد. اگر عایق حرارتی ساخته شده از WM از بخار آب در داخل محافظت نشود، ممکن است در تماس با برد OSB، رطوبت متراکم شود. در مورد عایق CF خطر کمتری وجود دارد و مهمتر از همه، تولید کنندگان عایق CF اغلب توصیه می کنند از استفاده از کندکننده بخار از داخل خودداری کنید. کمترین خطر تراکم بین عایق حرارتی و تخته های خارجی در مورد HS و WW رخ می دهد. باید در نظر داشت که در بین مواد مورد تجزیه و تحلیل، HS تنها ماده ای است که کاملاً طبیعی و بدون پردازش شیمیایی ایجاد می شود. تحقیقات انجام شده تا کنون (در دست بررسی) نشان می دهد که رطوبت بالای محیط (بیش از ۹۰٪) ممکن است به توسعه کپک در شیوهای خام کمک کند. همانطور که توسط تجزیه و تحلیل عددی نشان داده شده است، RH در HS زیر ۷۷٪ بود.

نتایج ارائه شده از جرم رطوبت در عایق های حرارتی (شکل ۱۷) نشان می دهد که عایق های ساخته شده از HS و WW در هر دو شرایط خشک و مرطوب عملکرد پایداری دارند و سال به سال افزایش رطوبت در آنها مشاهده نمی شود. از طرفی CF توانایی بیشتری برای تجمع رطوبت در ساختار ماده دارد که احتمالاً سطح رطوبت را افزایش می دهد که زیر آن نمی افتد.

در شرایط خشک، افزایش رطوبت در عایق ساخته شده از CF یا MW هیچ تاثیر عملی بر انتقال حرارت ندارد (کمتر از ۰٫۸٪ در هر دو مورد). در شرایط مرطوب تاثیر بیشتر است و برای CF برابر با ۹/۶ درصد و برای مگاوات ۲/۵ درصد است. هیچ افزایشی در شار حرارتی برای دیوارهای عایق‌شده با HS و WW یافت نشد. این ممکن است به این معنی باشد که دیوارهای عایق شده با CF به یک بافر رطوبت بزرگتر در قسمت داخلی نیاز دارند، به عنوان مثال، یک لایه ضخیم تر از گچ سفالی.

نتایج ارائه شده مربوط به ساختمان های واقع در آب و هوای معتدل، به عنوان مثال، Olsztyn است. قرار دادن چنین ساختمان‌هایی در آب و هوای متفاوت، مقادیر محاسبه‌شده متفاوتی را به همراه خواهد داشت، اما مشخصه‌های مواد آزمایش‌شده مشابه موارد موجود در این تحلیل خواهد بود.

منبع:
۱- shahrsaz.ir , پایداری | متن کامل رایگان | استفاده عملی از مواد با منشاء طبیعی به عنوان عایق های شل پر در سازه های انتشار باز – مشاهده و شبیه سازی عددی
,۲۰۲۴-۰۵-۲۹ ۰۳:۳۰:۰۰
۲- https://www.mdpi.com/2071-1050/16/11/4593

به اشتراک بگذارید
تعداد دیدگاه : 0
  • دیدگاه های ارسال شده توسط شما، پس از تایید توسط تیم مدیریت در وب منتشر خواهد شد.
  • پیام هایی که حاوی تهمت یا افترا باشد منتشر نخواهد شد.
  • پیام هایی که به غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط باشد منتشر نخواهد شد.