Автореферат: Возможность применения тентовых сооружений в условиях Вьетнама

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Возможность применения тентовых сооружений в условиях Вьетнама

Нгуен Туан Дьунг

Москва 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении

высшего профессионального образования

Московском государственном строительном университете

Защита состоится “ ”__________________ 200.. г. в час. мин. на заседании диссертационного совета Д 212.138.04 при ГОУВПО Московском государственном строительном университете по адресу: Москва, Ярославское шоссе, д. 26, зал заседаний Ученого совета (1 этаж административного здания).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного строительного университета по адресу: 129337, Москва, Ярославское шоссе, 26.

Ученый секретарь

диссертационного совета П.Б. Каган

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Во Вьетнаме в больших объемах осуществляется строительство жилых и общественных зданий и сооружений из железобетона и кирпича. Покрытия таких зданий и сооружений часто строят из традиционных материалов, например, глиняной или алюминиевой черепицы. Строительство таких сооружений требует большого расхода материалов, а также продолжительного времени, а это не соответствуют актуальным архитектурно-конструктивным и технико-экономическим задачам сегодняшнего дня, таким как снижение материалоемкости и массы зданий и сооружений. При таких капитальных решениях усиливается актуальность использования легких быстровозводимых, мобильных построек.

В современной мировой архитектуре отмечены новые тенденции, включающие расширенное применение комбинированных с капитальными постройками - легких, мобильных, в том числе тентовых сооружений (ТС). В особенности они проявились в развитии мобильных, сезонных и специальных построек, в которых тонкие, гибкие оболочки позволяют решать многие задачи, например, погодозащитные с наибольшей рациональностью. Можно сказать, что ТС представляют собой новые архитектурные типы, не используемые широко во Вьетнаме сегодня.

Однако практика показывает, что эксплуатация и использование ТС во Вьетнаме затрудняется вследствие многих причин. Так главной причиной являются жесткие условия влажного жаркого климата (ВЖК). Таким образом, для определения эффективности и использования ТС в условиях Вьетнама необходимо проводить изучение и исследование их особенностей, которые под влиянием ВЖК могут быть труднопреодолимыми ограничениями. Полученные результаты позволяют оценить возможности применения ТС в условиях Вьетнама и оценить перспективу их развития.

Изучение и исследование тентовых сооружений в целях эксплуатации и применения их во Вьетнаме до настоящего времени не проводились. Не смотря на то, что информации в этой области за рубежом встречается очень много, но отсутствуют исследования о тентовых конструкциях во влажно-жарких климатических условиях таких, как в условиях Вьетнама. Для подтверждения актуальности применения ТС были проведены теоретические исследования их особенностей при анализе влияния ВЖК на них и анализе микроклимата ТС, который воздействует на биолого-климатическое комфортное условие человека.

Целью диссертационной работы являются анализ и обобщение исследований прогрессивных технических решений тентовых сооружений и их элементов, а также изучение принципов работы тканепленочных материалов и тентовых конструкций в процессе эксплуатации в условиях влажного жаркого климата (ВЖК) и разработка на этой основе рекомендаций по проектированию и эффективной эксплуатации ТС во Вьетнаме.

Основные задачи исследования. Для осуществления намеченной цели сформулированы следующие основные задачи:

1. Обобщение и сравнительный анализ конструктивных и функциональных особенностей тентовых сооружений;

2. Изучение и определение факторов, сдерживающих развитие ТС во Вьетнаме;

3. Анализ влияния климатических факторов Вьетнама на ТС с последующим выбором определяющих;

4. Изучение характеристик тентовых оболочек с учетом работы их под воздействием факторов влажностно-жаркого климата с разработкой рекомендаций по улучшению качеств мягких ограждений;

5. Оценка зарубежного опыта применения ТС в странах с жарким климатом и выявление оптимальных конструктивных и архитектурно-планировочных решений ТС в условиях Вьетнама;

6. Определение рациональных областей применение ТС во Вьетнаме и разработка предложений по перспективе научно-практического развития ТС во Вьетнаме.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Данное исследование по анализу опыта применения ТС в жарком климате и изучению особенностей решений ограждающих конструкций в условиях повышенной влажности и жары является первым во Вьетнаме;

2. Выявлено, в результате испытаний различных видов соединений тентовых ограждений, что для условий Вьетнама рациональным является сварное соединение тентовых оболочек;

3. Для жарких районов мира, в том числе для СРВ, рекомендовано применение двухслойного с воздушной прослойкой тентового ограждения улучшающего микроклимата помещений. Экспериментальное и теоретическое обоснование эффективной возможности применения ТС в народном хозяйстве Вьетнама с учетом мобильности и малой материалоемкости ТС.

Практическое значение работы состоит в следующем:

1. Разработаны предложения по систематизации ТС для первостепенного и перспективного их применения в СРВ;

2. Разработаны практические рекомендации по проектированию рациональных конструктивных решений тентовых ограждений в соответствии с климатическими условиями Вьетнама;

3. Разработан альбом конструктивных решений тентовых сооружений с учётом воздействий влажностно-жаркого климата;

4. Отдельные положения диссертации использованы в дипломном проектировании на областном факультете ПГС филиала МГСУ в г. Мытищи,

5. Внедрением ТС внесены новые изменения архитектурного лица городов Вьетнама.

На защиту выносятся:

1. Систематизация конструктивных решений ТС и их особенностей с точки зрения возможности применения их во влажностно-жарком климате;

2. Способы учёта влияния климатических факторов на ограждающие тентовые конструкции;

3. Результаты изменения основных эксплуатационных свойств материалов и соединений мягких ограждений (прочность при разрыве, деформативность и ползучесть);

4. Технические решения и формы тентовых покрытий, создающие быстрое влагоудаление с него, а также обеспечивающие комфортные условия в помещениях ТС;

5. Номенклатура и экономически обоснованные сферы применения ТС во Вьетнаме. тентовый покрытие влагоудаление

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, основных выводов и рекомендаций, библиографического списка из 131 наименования. Диссертация содержит 198 страниц текста, 119 рисунков, 42 таблицы. Структура диссертации приведена на рис.1.

Основное содержание работы

Во введении обоснованы актуальность поставленной задачи, работы и ее научная новизна, практическая ценность и изложено ее практическое содержание.

В первой главе систематизированы основные особенности системы тента и проведена предварительная оценка спроса на применение ТС во Вьетнаме. Из этого, выявлены основные причины, сдерживающие применение ТС в условиях Вьетнама.

Выявлены типы тентовых материалов, их физико-технических показателей, типы их соединений, узлов, а также форм ТС, применяемых за рубежом. В тентовых сооружениях применяются следующие основные типы тентовых материалов: воздухопроницаемые в виде текстильных материалов без защитных покрытий, брезентовые парусины (льняные, полульняные), льнокапроновой ткани и другие; воздухонепроницаемые материалы в виде армированных пленок и тканей (капроновой, лавсановой, стеклоткани и.др.) с защитными пленочными покрытиями (ПВХ, ХСПЭ, тефлон, найрит, неопрен). Приведенные основные физико-технические показатели у них включают: прочность на разрыв (40ч100 кН/мІ) и раздир, малая масса (не более 1кг/мІ), эластичность, огнестойкость, светопогодостойкость, адгезия между покрытием и несущим слоем материала, биостойкость, тепло - и морозостойкость, воздухонепроницаемость, водонепроницаемость и воздухопроницаемость, водопроницаемость.

Проведёны анализ основных способов соединений тканей с пленочными покрытиями, которыми являются сваривание, склеивание, ниточное сшивание, безниточное сшивание и их комбинации. Соединения элементов тента делятся на несколько групп, в зависимости от выполняемой функции. Соединение такого назначения решаются разъемными и неразъемными: крепление оболочки к элементам каркаса в отдельных точках - дискретное или по длине всей конструкции-континуальное крепление края тента по контуру (верхнему или нижнему основанию сооружения), которое также выполняется дискретным или сплошным.

Обзор и анализ мирового опыта проектирования, возведения и эксплуатации позволяет следующим образом классифицировать эти сооружения по ряду основных показателей: по несущей схеме (безкаркасные и каркасные); по конструкции каркаса - сооружения с жёстким (рамным или арочным), гибким (вантовым или пневматическим) и комбинированным каркасом; по компоновочной схеме - сооружения с тентовым ограждением облегчающим каркас (накаркасная схема); по схеме напряжения тентового покрытия - с контурным линейным, точечным и комбинированным напряжением; по форме тента - тентовые сооружения со складчатой, седловидной, воронкообразной, плоской формой покрытия или в виде поверхностей одинарной кривизны.

В основе анализа эксплуатации и использования ТС в мире, были найдены основные причины, сдерживающие широкое их применение во Вьетнаме. При отсутствии данных, а также необходимых опытов для проектирования и строительства ТС во Вьетнаме, имеется другие важные причины, заключающиеся в том, что архитектурные задачи здесь часто решаются традиционными путями (эксплуатация и использование популярных строительных материалов для строительства здания, сооружений, таких как кирпич, черепица, бетон и.др.). Таким образом, для применения ТС во Вьетнаме, необходимо утвердить достоинства системы ТС в сравнении с традиционными конструкциями по конкретным нормам. При этом, важно увидеть пользу применения ТС в комбинации с традиционными и с учетом новых, современных тенденций развития.

При таких основных причинах, самой важной из них, сдерживающей применения ТС во Вьетнаме являются климатические факторы.

Во второй главе рассмотрено влияние климатических факторов на систему ТС и их элементов. Для определения степени влияния приведён сбор и анализ данных климатических параметров Вьетнама.

В TCVN 4008-85* (Строительный стандарт Вьетнама. Том 3, издание 1997 года) показано, что территория Вьетнама разделена на два климатических района (СКР): Северный и Южный, включающих 5 климатических подрайонов (А1, А2, А3, В4, В5). По обобщению можно сказать, что подрайоны имеют сходные характеры, заключаются в том, что средняя температура самих жарких дней большая (> 32°С), максимальная температура значительная (> 40°С), интенсивность солнечной радиации на горизонтальную поверхность достигает 908 Вт значительное время. Однако, из-за влияния действия циркуляции муссона, режима климата, а также и рельефа в северных подрайонах имеются различия, особенно в зимнее время. Температура тогда может снижаться до 10ч15°С, даже до 7°С с большой абсолютной влажностью с 80% до 90% и интенсивным дождем с 300 до 400мм/ч.

Другой очень важный фактор - это тайфун. Территория Вьетнама находится под прямым влиянием центра наибольших тайфунов во всём мире. Можно сказать, что тайфун- это самое страшное бедствие во Вьетнаме. Статистика показывает, что с 70 г до сих пор во Вьетнаме имеется 5-6 тайфунов в год, даже иногда до 11 тайфунов. Сезон тайфуна продолжается около 3-4 месяцев и количество тайфунов с сильным ветром (более 12 баллов) составляют около 23% всех тайфунов. Число тайфунов, приходящих с восточного океана составляют 60%, а остальная часть с тихоокеанского направления около 40%. Вредными влияниями из-за тайфуна являются сильный ветер (40-50м/c на взморье и 30-35м/c на равнине) с резким изменением его направления, интенсивным дождем и наводнением.