В настоящей статье рассмотрены материалы с изменяющимся фазовым состоянием и способы их размещения в ограждающих конструкциях в качестве теплоаккумулирующих элементов, воспринимающих тепловые нагрузки в процессе эксплуатации зданий и сооружений. С позиции тепловой защиты, наружные ограждающие конструкции обеспечивают комфортные параметры микроклимата зданий и санитарно-гигиенические условия при заданном расходе тепловой энергии, как в холодный, так и в тёплый период времени. Достижение заданных параметров микроклимата зданий, как правило, в традиционном строительстве решается путём увеличения общей толщины стеновых конструкций, что влияет на снижение полезной площади помещений и увеличение нагрузок на несущие элементы здания. Выбор эффективной стеновой конструкции, обладающей сравнительно небольшой массой, высокими теплотехническими характеристиками для проектировщиков, строителей и эксплуатационных служб является актуальной задачей. Рассматриваемые ограждающие конструкции основаны на принципах термодинамики, законах теплового баланса и сохранения тепловой энергии. На основе рассмотренных вариантов ограждающих конструкций с применением материалов с изменяющимся фазовым состоянием, получивших теоретическое обоснование и практическое применение в строительной области, предложены решения по их доработке. Систематизация теплоаккумулирующих материалов по классам и их основным характеристикам позволила определить области их применения для конкретных приложений в строительстве, задать концепт по дальнейшей разработке энергоэффективных и безопасных зданий в зависимости от назначения и типа ограждающих конструкций. Разработка ограждающих конструкций с материалами на основе фазового перехода требует комплексного подхода к проектированию с учётом совместной работы и физико-химических свойств применяемых материалов.
The paper deals with phase change materials and ways to use them in building envelopes as heat storage units absorbing heat loads while in operation of buildings and structures. In terms of thermal protection, envelopes of enclosure provide comfortable parameters of the microclimate of buildings as well as hygiene and sanitary conditions at a given thermal energy consumption, both in cold and heat surplus period. As a rule, the development of specified microclimate buildings parameters is maintained by means of increasing the total thickness of wall structures in traditional construction. As a result, it causes the decrease of premises useful space and load increase affected load-bearing elements of the building. Thus, the choice of an effective means of wall structure, which has relatively small mass, high thermal characteristics for designers, builders and maintenance services, seems to be an urgent task. Building envelopes under consideration are based on the principles of thermodynamics, the laws of heat balance and thermal energy conservation. Based on considered options connected with building envelopes with phase state materials, which have received theoretical and practical concern in the construction field, solutions for their development have been proposed. The systematization of heat-storage materials with regard to their class and main characteristics allowed us to determine their use for specific applications in construction, to set a concept for the further development of energy-efficient and safe buildings, according to the purpose and type of the building envelope. The development of building envelopes with phase change materials stipulates for an integrated approach to design, taking into account cooperation and physicochemical properties of the materials used.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.