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, рис.3.18а, стр.129 гидроизоляция с применением холодной асфальтовой мастики на основе битумной пасты. Гидроизоляция содержит два слоя асфальтовой мастики, армирующую прокладку и защитную стяжку из цементного раствора.

Такая гидроизоляция защищает помещения сооружения только от грунтовых вод, но не может защитить от выпадения конденсата из вентиляционного воздуха, протекающего через сооружение, так как не обладает теплоизоляционным свойством, а температура ограждающих конструкций и гидроизоляции ниже температуры точки росы вентиляционного воздуха.

Известна гидроизоляция помещений защитного сооружения гражданской обороны, приведенная в упомянутой выше книге на стр.131, рис.3.20 (ближайший аналог), выполненная из металлических (стальных) листов, соединенных сваркой, листы установлены с зазором от ограждающих железобетонных конструкций, зазор заполнен цементным раствором, листы крепятся к ограждающим конструкциям с помощью анкеров и прижимных фланцев, приваренных к листам.

К недостаткам такой гидроизоляции относится невозможность защитить помещения подземного сооружения не только от грунтовых вод, но и от выпадения из протекающего через помещения вентиляционного воздуха, так как такая гидроизоляция не обладает теплоизоляционным свойством, при этом температура окружающих сооружение горных пород (а также ограждающих конструкций и гидроизоляции) не превышает, как правило, 12-15°С, а температура вентиляционного воздуха, прошедшего через помещения, составляет не менее 25°С при относительной влажности 90-95%, а для такого воздуха температура точки росы составляет примерно 23-24°С. (По данным диаграммы влажного воздуха, приведенной в книге В.М.Селиверстова «Расчеты судовых систем кондиционирования воздуха», Ленинград, Судостроение, 1971, стр.46). Это приводит к выпадению из вентиляционного воздуха конденсата, капли которого выпадают на гидроизоляционный слой, коагулируют, и если по стенам капли стекают в дренаж, то с потолка они падают на находящееся в помещении оборудование и на укрываемых. Особенно характерно такое выпадение конденсата для потерн защитных подземных сооружений, рассчитанных на большое количество укрываемых и имеющих в помещениях тепловыделяющее оборудование и приборы, тепло от которых переносится вентиляционным воздухом в потерну.

Упомянутые недостатки характерны не только для описанных выше аналогов, но и для приведенных в книге Ю.Ю.Каммерера и др. различных гидроизоляционных устройств. Расчеты показывают, что при такой разнице температур между вентиляционным воздухом и ограждающими конструкциями теплоизоляция даже с применением материалов с наименьшим коэффициентом теплопроводности (например, пенопласт, обладающий коэффициентом теплопроводности 0,036-0,037 ккал/м·ч·°С - по данным «Справочника по теплоснабжению и вентиляции», книга первая, Киев, Будевильник, 1976) будет иметь толщину слоя, значительно уменьшающую объем помещения.

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 верхней части контура сооружения, то есть обладала бы не только гидро-, но и теплоизоляционными свойствами.

Поставленная цель достигается за счет того, что гидротеплоизоляция подземного сооружения содержит металлические листы, соединенные сваркой, установленные с зазором от железобетонных ограждающих конструкций сооружения, прикрепленных к этим конструкциям с помощью анкеров и прижимных фланцев, на ограждающие конструкции нанесен слой гидроизоляционного материала, наиболее приемлемый для конкретных условий, металлические листы толщиной 1-3 мм выполнены из дуралюминия и образуют экран, перекрывающий верхнюю часть контура сооружения, к внутренней поверхности экрана плотно примыкают расположенные в зазоре между гидроизоляционным слоем и экраном, размещенные на краях экрана по всей его длине трубчатые радиаторы, соединенные в последовательную цепь, вход и выход которой присоединены к возвратной сети отопления от котельной в холодное время года либо к системе горячего водоснабжения в теплое время года, а конструкция анкеров выполнена так, что позволяет крепить на них трубчатые радиаторы и поджимать прижимные фланцы к листам экрана гайками.

Такая конструкция 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 экрана за счет нагревания трубчатыми радиаторами экрана, а также воздушной прослойки между экраном и гидроизоляционным слоем и нагрева поверхности гидроизоляционного слоя, обеспечивая их температуру выше точки росы вентиляционного воздуха, протекающего через сооружение, в частности, в потернах. Конденсат, который при этом может выпадать на стенах сооружения, не защищенных экраном, стекает в дренаж, а с прогретой поверхности гидроизоляции верхней части контура капли не падают, так как конденсат на ней не выпадает, также как и на прогретом металлическом экране.

Анализ аналогов показал, что заявляемое техническое решение является новым. Новизна предлагаемого решения заключается в применении металлического экрана, выполненного из сваренных друг с другом дуралюминиевых листов толщиной 1-3 мм, перекрывающих верхнюю часть контура сооружения, установленного с зазором от нанесенного на ограждающие железобетонные конструкции гидроизоляционного слоя. В зазоре на краях экрана размещены по всей его длине трубчатые радиаторы, плотно примыкающие к экрану. Через радиаторы протекает горячая вода от возвратной линии сети отопления от котельной в холодное время года либо от сети горячего водоснабжения в теплое время года. Радиаторы и металлический экран крепятся к ограждающим конструкциям анкерами, конструкция которых позволяет не только крепить радиаторы, но и листы экрана с помощью прижимных фланцев и гаек. Такая конструкция гидроизоляции позволяет не только защитить помещение подземного сооружения от грунтовых вод, но и избежать выпадения конденсата из вентиляционного воздуха на поверхности верхнего контура сооружения и перекрывающем ее металлическом экране.

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

На фиг.1 приведена предлагаемая гидротеплоизоляция подземного сооружения на примере сооружения арочного типа, на фиг.2 - трубчатые теплообменники, на фиг.3 - крепление теплообменников и металлического экрана к ограждающим конструкциям.

На фиг.1 изображено подземное сооружение арочного типа, размещенное в горных породах 1. Сооружение содержит железобетонные ограждающие конструкции 2, на которые нанесен гидроизоляционный слой 3 из наиболее приемлемого для конкретных условий материала. Верхнюю часть сооружения перекрывает металлический экран 4, выполненный из дуралюминиевых листов толщиной 1-3 мм, сваренных друг с другом. Трубчатые радиаторы 5 расположены в воздушном зазоре 6 между гидроизоляционным слоем 3 и экраном 4 и плотно примыкают к нему по всей длине экрана. Под полом 7 устроен дренаж 8, соединенный с сооружением каналами 9.

На фиг.2 представлены трубчатые радиаторы 5, состоящие из труб 10, распределительных гребенок 11. Радиаторы соединены в последовательную цепь патрубками 12.

На фиг.3 изображено крепление трубчатых радиаторов 5 и экрана 4 к ограждающим конструкциям 2 с помощью анкеров 13. Анкеры 13 закреплены в ограждающих конструкциях 2. Трубы 10 радиаторов 5 уложены на ложементы 14, выполненные на частях анкеров, находящихся в воздушном зазоре, части анкеров, выходящие через просверленные в дуралюминиевых листах отверстия внутрь сооружения, снабжены резьбой. На эти части анкеров надеты прижимные фланцы 15, которые поджимаются гайками 16. Ложементы 14, отверстия в листах и резьбовая часть анкеров в предмет изобретения не входят, и поэтому конструкция анкеров подробно в формуле изобретения не отражена.

Предлагаемая гидротеплоизоляция работает следующим образом. На вход трубчатых радиаторов 5 подается горячая вода от возвратной линии сети отопления от котельной в холодное время года либо от сети горячего водоснабжения в теплое время года. Котельная и переключающее устройство в предмет изобретения не входят и на фиг.1 не показаны. Прошедшая через радиаторы вода возвращается с выхода радиаторов в сеть отопления либо горячего водоснабжения. Горячая вода нагревает радиаторы 5, которые плотно примыкают к экрану 4, и передают ему тепло. Теплопроводность дуралюминиевого экрана высокая, его толщина небольшая (1-3 мм), и он быстро нагревается. Тепло от радиаторов 5 передается также воздушной прослойке в зазоре между гидроизоляционным слоем 3 и экраном 4 к поверхности гидроизоляционного слоя. В результате температура поверхности 3 и экрана 4, а также воздушного зазора превышает температуру точки росы вентиляционного воздуха, проходящего через подземные сооружение, и выпадение конденсата на этих поверхностях и в воздушном зазоре не происходит. Конденсат при таком устройстве гидротеплоизоляции может выпадать только на не защищенной экраном поверхности гидроизоляционного слоя 3 в нижней части контура сооружения. По этой поверхности конденсат в виде скоагулированных капель скатывается вниз и по каналам 9 попадает в дренаж 8.

Предлагаемая гидротеплоизоляция подземного сооружения является промышленно применимой, так как содержит в себе элементы, выпускаемые промышленностью, а их монтаж в сооружении не представляет затруднений.

Предлагаемая гидротеплоизоляция подземного сооружения по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, не только обеспечивает изоляцию от грунтовых вод, но и предотвращает выпадение 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 металлические листы, соединенные сваркой, установленные с зазором от железобетонных ограждающих конструкций сооружения, прикрепленные к этим конструкциям с помощью анкеров и прижимных фланцев. На ограждающие конструкции нанесен слой гидроизоляционного материала, наиболее приемлемый для конкретных условий. Металлические листы выполнены из дуралюминия толщиной 1-3 мм и образуют экран, перекрывающий верхнюю часть контура сооружения, к внутренней поверхности экрана плотно примыкают расположенные в зазоре между гидроизоляционным слоем и экраном, размещенные на краях экрана по всей его длине трубчатые радиаторы, соединенные в последовательную цепь, вход и выход которой присоединены к возвратной линии сети отопления от котельной в холодное время года, либо к системе горячего водоснабжения в теплое время года. Конструкция анкеров выполнена так, что позволяет крепить на них трубчатые радиаторы и поджимать прижимные фланцы к листам экрана гайками. 3 ил.

Гидротеплоизоляция подземного сооружения, содержащая металлические листы, соединенные сваркой, установленные с зазором от железобетонных ограждающих конструкций сооружения, прикрепленные к этим конструкциям с помощью анкеров и прижимных фланцев, отличающаяся тем, что на ограждающие конструкции нанесен слой гидроизоляционного материала, наиболее приемлемый для конкретных условий, металлические листы выполнены из дуралюминия толщиной 1-3 мм и образуют экран, перекрывающий верхнюю часть контура сооружения, к внутренней поверхности экрана плотно примыкают расположенные в зазоре между гидроизоляционным слоем и экраном, размещенные на краях экрана по всей его длине трубчатые радиаторы, соединенные в последовательную цепь, вход и выход которой присоединены к возвратной линии сети отопления от котельной в холодное время года, либо - к системе горячего водоснабжения в теплое время года, а конструкция анкеров выполнена так, что позволяет крепить на них трубчатые радиаторы и поджимать прижимные фланцы к листам экрана гайками.