Молодой учёный из МГСУ разработал математическую модель расчёта влажности в стенах зданий

Молодой учёный НИУ МГСУ, кандидат технических наук, доцент кафедры общей и прикладной физики, преподаватель кафедры теплогазоснабжения и вентиляции Института инженерно-экологического строительства и механизации Кирилл Зубарев разработал технологию, позволяющую уменьшить толщину утеплителя в стенах зданий за счёт учёта эксплуатационной влаги.

 Научное исследование «Оптимизация конструктивного решения стен зданий на основе исследования их нестационарного тепло-влажностного состояния» Кирилл Зубарев выполняет в рамках стипендии Президента Российской Федерации молодым учёным и аспирантам, назначенной ему на период с 1 января 2022 года по 31 декабря 2024 года.

 Суть изучаемой проблемы в том, что в ходе эксплуатации здания водяные пары из воздуха попадают в поры стен. В результате увеличивается их теплопроводность, что приводит к дополнительным потерям энергии в зимнее время. При этом физика процесса переноса влаги в стене мало изучена, поэтому в настоящее время для определения влажности пользуются экспериментальными таблицами, данные в которых сильно отличаются от действительности.

 В рамках исследования, выполненного на стыке строительной теплофизики и высшей математики, учёный вывел формулу по определению влажности стены здания с помощью «дискретно-континуального» подхода. Также Кирилл Зубарев произвёл расчёты влажностного режима различных конструкций стен зданий во всех зонах влажности России. Выяснилось, что реально влаги в стенах зданий находится меньше, чем это предполагалось. В настоящее время учёный завершает разработку метода расчёта для уменьшения толщины утеплителя за счёт учёта влажностного режима в толще стены здания.
 
 Конкретную экономию от внедрения этого метода подсчитать сложно, так как для каждого здания она будет разной, но в рамках исследования для одного из коттеджных домов удалось добиться снижения толщины утеплителя на 20%.

 Результаты расчётов можно использовать не только для экономии утеплителя в строящихся домах. Применение данной методики может позволить уменьшить длину отопительных приборов и диаметры труб для системы отопления зданий при реконструкции.