โครงสร้างอาคารในเขตหนาว: อะไรเปลี่ยนแปลงไปบ้าง

การออกแบบโครงสร้างอาคารในเขตหนาวไม่ใช่แค่การปรับอุณหภูมิให้สูงขึ้นของระบบโครงสร้างมาตรฐานเท่านั้น แต่เป็นปัญหาทางวิศวกรรมที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน ทีมงานโครงการหลายทีมเพิ่งมารู้เรื่องนี้สายเกินไป พวกเขากำหนดสเปคที่ไม่ตรงตามแบบแผนระบบแผงแซนด์วิชออกแบบมาสำหรับสภาพอากาศอบอุ่น แต่เมื่อนำไปติดตั้งในสภาพแวดล้อมที่อุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์องศาเซลเซียส คุณจะต้องเสียเวลาหลายปีในการจัดการกับปัญหาการควบแน่น การถ่ายเทความร้อน และความล้าของโครงสร้าง ซึ่งไม่มีใครคาดคิดมาก่อน สภาพแวดล้อมในเขตหนาวเปลี่ยนแปลงการตัดสินใจด้านการออกแบบเกือบทุกด้านของระบบปิด และการทำความเข้าใจการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นก่อนการจัดซื้อจัดจ้าง คือสิ่งที่ทำให้สิ่งอำนวยความสะดวกที่มีประสิทธิภาพดีแตกต่างจากปัญหาการบำรุงรักษาที่มีค่าใช้จ่ายสูง

สภาพอากาศหนาวเย็นส่งผลต่อหลักการออกแบบโครงสร้างอย่างไร

สิ่งแรกที่เปลี่ยนแปลงในโครงสร้างอาคารในเขตหนาวคือพลวัตของแรงดันไอน้ำ ในสภาพอากาศปกติ การจัดการไอน้ำมีความสำคัญ แต่ในสภาพแวดล้อมที่หนาวจัด การจัดการไอน้ำยิ่งมีความสำคัญมากขึ้น เมื่ออุณหภูมิภายในสูงกว่าอุณหภูมิภายนอกอย่างมาก แรงดันไอน้ำจะผลักดันความชื้นอย่างรุนแรงไปยังด้านที่เย็นกว่าของแผ่นฉนวน หากไม่มีแผ่นกันไอน้ำที่ติดตั้งอย่างถูกต้องและต่อเนื่องบนด้านในที่อบอุ่นของฉนวน ความชื้นจะสะสมอยู่ภายในผนังเมื่อเวลาผ่านไป ความชื้นนั้นจะทำให้แกนกลางของแผ่นฉนวนเสื่อมสภาพ ลดประสิทธิภาพทางความร้อน และในที่สุดจะทำให้เกิดการกัดกร่อนทางโครงสร้างในวัสดุที่ใช้หุ้ม

ความหนาแน่นและความหนาของแผงที่ต้องการก็เพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน แผงขนาด 100 มม.แผงแซนด์วิช PUโดยทั่วไปแล้ว วัสดุที่ทำงานได้ดีในคลังสินค้าที่มีอุณหภูมิปานกลาง มักจะทำงานได้ไม่ดีเท่าที่ควรที่อุณหภูมิ -30°C หรือต่ำกว่านั้น ความหนาแน่นของโฟมที่สูงขึ้นจะช่วยเพิ่มทั้งความต้านทานความร้อนและความคงตัวของขนาดภายใต้การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบแช่แข็งและละลาย นอกจากนี้ การออกแบบข้อต่อยังมีความซับซ้อนมากขึ้นในพื้นที่ที่มีอากาศหนาวเย็น ระบบข้อต่อแบบกดเข้ามาตรฐานจะทำให้เกิดการเคลื่อนตัวเล็กน้อยเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง ในสภาพอากาศหนาวจัด การเคลื่อนตัวเล็กน้อยเหล่านั้นจะสะสมจนกลายเป็นช่องว่างที่วัดได้ในหลายฤดูกาล และแต่ละช่องว่างก็เป็นสะพานความร้อนและจุดที่ความชื้นสามารถซึมเข้าไปได้

ข้อกำหนดของตัวยึดก็เปลี่ยนแปลงไปเช่นกัน สกรูเกลียวปล่อยมาตรฐานที่ไม่มีแหวนรองกันความร้อนจะนำความร้อนผ่านแผ่นผนังโดยตรงในทุกจุดยึด ในอาคารที่อยู่ในพื้นที่อากาศหนาวเย็น นั่นหมายถึงจะมีสะพานความเย็นเล็กๆ นับสิบแห่งกระจายอยู่ทั่วพื้นที่ผนังทั้งหมด ซึ่งแต่ละแห่งจะก่อให้เกิดการควบแน่นและการสูญเสียพลังงาน

สองโครงการจริงสอนอะไรเราบ้าง

เราได้จัดหาระบบโครงสร้างอาคารสำหรับโครงการที่ต้องการความทนทานสูงในสภาพอากาศหนาวเย็นสองโครงการในรัสเซียตะวันออกไกล และข้อกำหนดต่างๆ นั้นแตกต่างอย่างมากจากสิ่งที่เราผลิตสำหรับสภาพแวดล้อมที่อบอุ่นกว่า

สำหรับโครงสร้างปิดล้อมของอู่ต่อเรือวลาดิโวสต็อก ทำเลที่ตั้งอยู่ริมชายฝั่งทำให้มีอุณหภูมิในฤดูหนาวที่รุนแรงและมีความชื้นสูงซึ่งเต็มไปด้วยเกลือ เราจึงกำหนดให้ใช้โครงสร้างที่มีความหนาแน่นสูงแผงแซนด์วิชใยหินโครงสร้างเหล็กนี้ใช้วัสดุเหล็กเกรดสำหรับงานทางทะเล มีการเสริมความแข็งแรงของรอยต่อทุกจุดเชื่อมต่อทั้งแนวนอนและแนวตั้ง และมีแผ่นกันไอน้ำภายในต่อเนื่องพร้อมปิดเทปบริเวณจุดเชื่อมต่อระบบต่างๆ สภาพแวดล้อมที่มีเกลือสูงต้องการระบบเคลือบผิวที่ทนต่อการกัดกร่อนซึ่งเหนือกว่าการชุบสังกะสีแบบมาตรฐาน นอกจากนี้ โครงสร้างเหล็กยังต้องมีการหุ้มฉนวนความร้อนที่ทุกจุดทะลุผ่านผนังเพื่อป้องกันการถ่ายเทความเย็นผ่านโครงสร้างหลัก

สำหรับโครงสร้างโรงงาน Blagoveshchensk ความท้าทายเปลี่ยนไปเป็นสภาพอากาศหนาวจัดและแห้งจัด โดยมีอุณหภูมิต่ำถึง -38°C และมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในแต่ละวันอย่างมาก ในกรณีนี้ สิ่งสำคัญคือมวลความร้อนและความเสถียรของแผ่นฉนวนเมื่อเผชิญกับวัฏจักรการแข็งตัวและการละลายซ้ำๆ เราใช้แกนฉนวนที่หนาขึ้นพร้อมการเสริมแรงที่จุดเชื่อมต่อ และให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับรายละเอียดของแผ่นฐาน ซึ่งเป็นจุดที่อากาศเย็นสะสมอยู่ที่ระดับพื้นดิน ทำให้เกิดความเครียดทางความร้อนรุนแรงที่สุดต่อโครงสร้างอาคาร

ทั้งสองโครงการยืนยันหลักการเดียวกัน นั่นคือ การออกแบบตู้สำหรับพื้นที่หนาวเย็นไม่ใช่ข้อกำหนดมาตรฐานที่แค่เปลี่ยนแผ่นผนังให้หนาขึ้นเท่านั้น แต่ต้องมีการตรวจสอบในระดับระบบอย่างละเอียด ตั้งแต่การจัดการไอน้ำ ประสิทธิภาพของรอยต่อ ความทนทานของพื้นผิว และการถ่ายเทความร้อนที่จุดเชื่อมต่อทุกจุด

หากโครงการต่อไปของคุณตั้งอยู่ในพื้นที่ที่มีอากาศหนาวเย็น และข้อกำหนดของแผงโซลาร์เซลล์ในปัจจุบันไม่ได้ระบุปัจจัยเหล่านี้ไว้อย่างชัดเจน คุณควรปรึกษาหารือเรื่องนี้ก่อนเริ่มการผลิต