ГИДРОТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ПОДЗЕМНОГО СООРУЖЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК E02D31/00 

Изобретение относится к области строительства подземных сооружений и может найти применение, например, при строительстве защитных сооружений гражданской обороны, подземных хранилищ, тоннелей и т.п.

Известна гидроизоляция убежищ гражданской обороны, приведенная в книге Ю.Ю.Каммерера, А.К.Кутырева, А.Е.Харкевича «Защитные сооружения гражданской обороны», М.: Энергоатомиздат, 1985, на стр.121-132. В книге в том числе описываются внутренние гидроизоляционные покрытия, но ни одно из них не обладает теплоизоляционными свойствами и не может выполнять поэтому одновременно функции защиты от грунтовых вод и от выпадения конденсата из протекающего через сооружение вентиляционного воздуха на поверхности гидроизоляционного слоя, нанесенного на ограждающие конструкции сооружения. Выпадение конденсата из этого воздуха происходит из-за большой разницы температур вентиляционного воздуха (особенно выходящего из потерн сооружения, предназначенного для большого количества укрываемых), составляющего не менее 25°С при его высокой относительной влажности (90-95%), а температура окружающих горных пород, а следовательно, и ограждающих конструкций сооружения не превышает 12-15°С. При этом для воздуха с параметрами 25°С и относительной влажностью 90-95% точка росы составляет 23-24°С. (По данным диаграммы влажного воздуха, приведенной в книге В.М.Селиверстова «Расчеты судовых систем кондиционирования воздуха». Судостроение, Ленинград, 1971, стр.46). Поэтому и происходит выпадение конденсата, который коагулируется в более крупные капли, стекающие по стенам в дренаж, а с потолка сооружения эти капли падают на людей и находящееся в помещении сооружения оборудование.

Создание в подземном сооружении теплоизоляционного покрытия даже из материала, обладающего минимальной теплопроводностью, например 0,036-0,037 ккал/м·ч·°С (пенопласт), по расчетам будет иметь толщину, значительно уменьшающую объем помещения (коэффициент теплопроводности приведен по «Справочнику по теплоснабжению и вентиляции», книга первая, Будевильник, Киев, 1976). Такое положение характерно для работы системы воздухоснабжения сооружения в режимах чистой вентиляции и фильтровентиляции. Режимы работы защитных сооружений приведены в упомянутой выше книге Ю.Ю.Каммерера и др. на стр.34.

Целью заявляемого изобретения является создание гидротеплоизоляции подземного сооружения, которая не только препятствует попаданию грунтовых вод в сооружение, но и предотвращает выпадение конденсата из вентиляционного воздуха, протекающего через сооружение, на гидроизоляционной поверхности, то есть обладало бы не только гидро-, но теплоизоляционными свойствами.

Поставленная цель достигается за счет того, что для гидротеплоизоляции подземного сооружения, содержащего нанесенный на железобетонные ограждающие конструкции слой гидроизоляционного материала, наиболее приемлемого для конкретных условий, в сооружении установлена надувная оболочка толщиной 20-30 мм, выполненная из воздухонепроницаемого материала, размещенная с зазором от гидроизоляционного слоя, перекрывающая верхнюю часть контура сооружения, присоединенная входным отверстием к узлу подготовки воздуха, включающему паровой, либо водяной, либо электрический калорифер и вентилятор, а выходным отверстием, находящимся в той части оболочки, которая размещена у выхода вентиляционного воздуха из сооружения, сообщенная с атмосферой, при этом оболочка по краям и по верху (по средней линии) снабжена по всей длине полосами из того же материала, снабженными отверстиями для крепления к ограждающим конструкциям.

Такое конструктивное решение гидротеплоизоляции ограждающих конструкций подземного сооружения позволяет не только препятствовать попаданию грунтовых вод в сооружение, но и избежать выпадения конденсата из вентиляционного воздуха на внутренней поверхности контура сооружения в его верхней части и на поверхности надувной оболочки, через которую непрерывно протекает горячий воздух от узла подготовки. Этот воздух нагревает поверхность оболочки до температуры, превышающей температуру точки росы вентиляционного воздуха, а также прогревает воздушный зазор между оболочкой и гидроизоляционным слоем и поверхность этого слоя примерно до такой же температуры. В результате не происходит выпадение конденсата из вентиляционного воздуха на эти поверхности в верхней части контура сооружения. Конденсат, который может выпадать на стенах сооружения, незащищенных надувной оболочкой, стекают в дренаж.

Анализ аналогов показал, что заявляемое техническое решение является новым. Новизна предлагаемого решения заключается в применении надувной оболочки, выполненной из воздухонепроницаемого материала, размещенной с зазором от гидроизоляционного слоя, нанесенного на ограждающие конструкции, при этом через надувную оболочку протекает горячий воздух от узла подготовки, снабженного калорифером и вентилятором. Оболочка снабжена полосами с отверстиями для крепления к ограждающим конструкциям подземного сооружения. За счет нагрева оболочки, воздушного зазора и поверхности гидроизоляционного слоя до температуры, превышающей температуру точки росы вентиляционного воздуха, выпадение конденсата в верхней части контура сооружения не происходит.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью существенных признаков и обладает признаками соответствия критерию «изобретательский уровень».

На фиг.1 изображено подземное сооружение арочного типа, а на фиг.2 - надувная оболочка. Сооружение размещено в горных породах 1. Сооружение содержит железобетонные ограждающие конструкции 2, на которые нанесен гидроизоляционный слой 3 из наиболее приемлемого для конкретных условий материала. Надувная оболочка 4 размещена с зазором 5 от гидроизоляционного слоя 3. Оболочка 4 снабжена полосами 6 из такого же материала, что и оболочка, полосы 6 имеют отверстия 7 для крепления к ограждающим конструкциям 2 с помощью анкеров 8. К входному отверстию 9 оболочки 4 присоединен шлангом 10 узел подготовки воздуха, состоящий из калорифера 11 (парового, водяного либо электрического) и вентилятора 12. Узел подготовки воздуха установлен на кронштейне 13, закрепленном в ограждающих конструкциях 2. Линия подачи теплоносителя к калориферу в предмет изобретения не входит и на фиг.1 не представлена. Шланг 10 и кронштейн 13 в предмет изобретения также не входят. Отверстие 14 в надувной оболочке 4 предназначено для выхода воздуха из оболочки в атмосферу. В полу 15 сооружения имеются каналы 16, сообщающие помещение с дренажом.

Гидротеплоизоляция подземного сооружения работает следующим образом. В надувную оболочку 4, закрепленную через отверстия 7 на анкерах 8, подается по шлангу 10, присоединенному к входному отверстию 9, горячий воздух от узла подготовки (калорифер 11 и вентилятор 12). Из оболочки 4 горячий воздух выбрасывается в атмосферу через отверстие 14, которым снабжена та часть оболочки, которая находится у выхода вентиляционного воздуха из сооружения. Проходящий через надувную оболочку 4 горячий воздух нагревает ее поверхность, которая отдает тепло частично в зазор 5 между оболочкой 4 и слоем гидроизоляции 3; нагревается при этом и поверхность гидроизоляционного слоя 3, при этом температура оболочки 4, воздушного зазора 5 и поверхности гидроизоляционного слоя 3 превышает температуру точки росы вентиляционного воздуха и выпадение конденсата в верхней части контура сооружения не происходит. Конденсат, который может выпадать на незащищенных надувной оболочкой стенах сооружения, стекает вниз и через каналы 16 сливается в дренаж 17.

Предлагаемая гидротеплоизоляция подземного сооружения является промышленно применимой, так как содержит в себе элементы, выпускаемые промышленностью. Гидроизоляционный слой состоит из материалов, наиболее приемлемых для конкретных условий. Изготовление надувной оболочки из воздухонепроницаемого материала вполне осуществимо на предприятиях, изготавливающих, например, надувные опалубки, надувные лодки, матрасы и т.п. Монтаж надувной оболочки в сооружении не вызывает затруднений.

Предлагаемая гидротеплоизоляция подземного сооружения по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, позволяет защитить подземное сооружение не только от проникновения грунтовых вод, но и от выпадения конденсата из вентиляционного воздуха, протекающего через сооружение, обеспечивая, таким образом, гидротеплоизоляционные функции.

Изобретение относится к области строительства подземных сооружений и может найти применение, например, при строительстве защитных сооружений гражданской обороны, подземных хранилищ, тоннелей и т.п. Технический результат - защита сооружения от выпадения конденсата из вентиляционного воздуха, протекающего через сооружение, и падения капель сконденсированной влаги с верхней части контура (потолка) на оборудование и людей. Гидротеплоизоляция подземного сооружения содержит нанесенный на железобетонные ограждающие конструкции слой гидроизоляционного материала, наиболее приемлемый для конкретных условий. В сооружении установлена надувная оболочка толщиной 20-30 мм, выполненная из воздухонепроницаемого материала, размещенная с зазором от гидроизоляционного слоя, перекрывающая верхнюю часть контура сооружения, присоединенная входным отверстием к узлу подготовки воздуха, включающему паровой, либо водяной, либо электрический калорифер и вентилятор, а выходным отверстием, находящимся в той части оболочки, которая расположена у выхода вентиляционного воздуха из сооружения, сообщенная с атмосферой. Оболочка по краям и поверху (по средней линии) снабжена по всей длине полосами из того же материала, снабженными отверстиями для крепления к ограждающим конструкциям. 2 ил.

Гидротеплоизоляция подземного сооружения, содержащая нанесенный на железобетонные ограждающие конструкции слой гидроизоляционного материала, наиболее приемлемый для конкретных условий, отличающаяся тем, что в сооружении установлена надувная оболочка толщиной 20-30 мм, выполненная из воздухонепроницаемого материала, размещенная с зазором от гидроизоляционного слоя, перекрывающая верхнюю часть контура сооружения, присоединенная входным отверстием к узлу подготовки воздуха, включающему паровой либо водяной, либо электрический калорифер и вентилятор, а выходным отверстием, находящимся в той части оболочки, которая расположена у выхода вентиляционного воздуха из сооружения, сообщенная с атмосферой, при этом оболочка по краям и поверху (по средней линии) снабжена по всей длине полосами из того же материала, снабженными отверстиями для крепления к ограждающим конструкциям.