Numerická a experimentální analýza pórobetonových obvodových plášťů

Abstract

Disertační práce se zabývá problematikou pórobetonových konstrukcí. V jejím úvodu je nejprve obecně pojednáno o pórobetonu, o jeho složení, výrobě a o jeho historii až po popis současného postavení na trhu. Vlastnosti pórobetonu jsou srovnány s ostatními stavebními materiály. V další části disertační práce jsou popsány experimentální metody, kterými jsou získány jednotlivé materiálové parametry. Jedná se o tepelné transportní a akumulační parametry a o transportní a akumulační parametry vody a vodní páry. Naměřená data poté figurují jako jeden ze vstupních parametrů pro navazující numerické simulace.Numerická analýza je provedena v širokém rozsahu a je stěžejní částí této práce. Nejprve se zaměřuje na tepelně vlhkostní analýzu několika variant pórobetonového obvodového pláště (bez vnější úpravy, s klasickou omítkovou úpravou, se speciální omítkovou úpravou, s vnější tepelnou izolací) za účelem detekce výskytu mrazových cyklů, které mají výrazný podíl na snižování životnosti. Dále je porovnáno tepelně vlhkostní chování pórobetonových obvodových plášťů s běžně dostupnými tepelně izolačními materiály. Na základě těchto výsledků je pak proveden počítačový návrh skladby s vnějším i vnitřním tepelně izolačním systémem za účelem zlepšení životnosti a jsou doporučeny optimální vlhkostní parametry tepelné izolace a dalších vrstev. Na závěr numerické analýzy je pak stanovena energetická bilance jednotlivých variant obvodového pláště a výsledky jsou porovnány s normovým postupem.

Presented dissertation thesis aims at problems of autoclaved aerated concrete (AAC) constructions. In the beginning, general information about AAC, such its history, properties, production and current situation on building market are stated. Also comparison with other traditional building materials is presented.In the next part of dissertation thesis, the experimental methods for measuring heat, water and water vapor transport and accumulation parameters are described. Measured data are then used in subsequent numerical analysis.The numerical analysis is performed very widely and is the main part of this thesis. The hygrothermal analysis of several variations of AAC-based building envelope (simple building envelope, building envelope with traditional and special external finish, building envelope provided with external thermal insulation system) is performed in the first step in order to detect presence of freezing cycles during reference year, which can significantly decrease the service life of whole building envelope. In the next step, comparison of hygrothermal performance of AAC-based building envelope provided with several common thermal insulating materials is performed. Based on these results, computer aided design of external and internal thermal insulating systems follows. Main objective of the design is to optimize the service life and recommend the proper hygric properties of thermal insulating material and other layers. Finally, energy balance of several types of AAC-based building envelope is assessed and the results are compared with standard procedures.