10870

3.Гребнев П. А. Теоретические и экспериментальные исследования звуко-изоляции бескаркасных ограждающих конструкций из сэндвичпанелей / П. А. Гребнев // Вестник ТГАСУ. – 2015. – № 2 (49). – С. 109-118.

4.Пат. 153758 Российская Федерация, МПК Е04В 1/04 (2006.01), МПК Е04В 2/00 (2006.01), МПК Е04В 1/84 (2006.01), МПК Е04В 2/92 (2006.01).

Звукоизолирующее ограждение / В. Н. Бобылев, П. А. Гребнев, Д. В. Монич, В. А. Тишков; патентообладатель Нижегородский гос. арх.-строит.

ун-т. – № 20141223097; заявл. 05.03.2014; опубл. 06.06.2011. – 2014. –2с.

Бодров В.И., Смыков А.А.

(ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»)

ТЕПЛОВОЙ И ТЕМПЕРАТУРНЫЙ РЕЖИМ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ В ЗДАНИЯХ С ЛУЧИСТЫМИСИСТЕМАМИ ОТОПЛЕНИЯ

В настоящее время с выходом Федерального закона № 261-ФЗ [1] поставлена задача снижения энергозатрат на отопление производственных зданий. В современных условиях промышленного производства зачастую только малая часть площадей цехов используется для работы обслуживаемого персоналом оборудования и требует поддержания определенного теплового режима. Наиболее распространённые схемы водяного отопления довольно часто оказываются чрезмерно затратными, а использование конвективного отопления для обогрева производственных помещений и складов не является экономически обоснованным. Одним из путей снижения затрат тепловой энергии на отопление зданий является применение систем на базе инфракрасных излучателей (ИИ). Так как воздух не поглощает инфракрасное излучение, а лишь рассеивает его, то большая часть энергии аккумулируется в приповерхностных слоях ограждающих конструкций и затем используется для формирования конвективных потоков, обеспечивающих нагрев воздуха рабочей зоны. Таким образом перспективность использования ИИ достаточно очевидна

[2].

Одной из основных причин ограниченного применения отопления на базе ИИ является отсутствие методики проектирования теплового контура зданий, в которых они потенциально могут быть применены. В рабочей зоне производственных помещений (рис. 1) допускается снижение величины температуры воздуха рабочей зоны tв.р до 4 С по сравнению со

310

значениями, предусмотренными СанПиН 2.2.4.58-96. Многие действующие нормативные документы, определяющие параметры микроклимата помещений, не учитывают специфику работы систем теплового излучения. Мощность систем отопления принимается равной расчётным потерям теплоты здания, т.е. изначально перечёркиваются преимущества в части экономии тепловой энергии радиационного отопления по сравнению с конвективным и воздушным, составляющие не менее 40 3, 4 . Уменьшение подачи теплоты в помещение при использовании ИИ, достаточной для поддержания допустимой температуры tв.р , по сравнению с конвективным или воздушным

отоплением, влечёт за собой снижение температуры воздуха в верхней (необлучаемой) зоне tв.в . Температура внутренней поверхности ограждений необлучаемой верхней зоны τв.з (рис. 2) может опуститься до температуры «точки росы», что влечёт конденсацию водяных паров на ограждении 4 .

Имеются рекомендации для помещений с лучистым отоплением: при

сопротивление теплопередаче от внутренней поверхности ограждения с

по формуле (1) может быть недостаточна, т.к. температура облучённой поверхности в зданиях с системами отопления на базе ИИ, как показывает практика, выше температуры воздуха.

Нами было проведено моделирование температурного режима наружных ограждающих конструкций в зданиях с системами отопления на базе ИИ, в результате которого были получены диаграммы (рис. 3), на которых показано различие температурного режима в случаях с применением систем конвективного и лучистого отопления. В качестве начальных условий было принято, что номинальная мощность ИИ Wобщ 5000, 10000, 20000 Вт; длина линейного источника излучения

lобщ 5 м; длина точечного источника излучения lточ 0,1м (равно диаметру

варьируются в зависимости от параметров помещения, было принято, что высота помещения H 10 м, расстояние от ИИ до ближайшей стены l 5,

10 м.

Мощность точечного источника излучения рассчитывалась по

Рис. 3. Графическое представление результатов теоретического исследования теплового и температурного режимов наружной ограждающей конструкции на основе зависимостей, приведенных в [6] (мощность излучателя Wобщ =20 кВт, l 5 м)

312

Рис. 4. Графическое представление результатов натурного

На лабораторной базе кафедры отопления и вентиляции ННГАСУ авторами был проведен эксперимент. В качестве ИИ, был выбран бытовой инфракрасный обогреватель марки Scarlett SC-250, с номинальной мощностью излучателя 0,9 кВт. В качестве измерительной аппаратуры использовались: для определения температуры в данной точке наружной ограждающей конструкции τл - прибор «Теплограф», для определения

температуры воздуха в помещении tв.р и на улице tн – термоанемометр

марки CEM DT-318.

В результате проведенного натурного опыта были получены результаты по температурному режиму наружной ограждающей конструкции до и после облучения, эти данные приведены в таблице 1 и на рис. 4.

Таблица 1. Данные при расположении ИИ на расстоянии 0,6 м от ограждения

Проведено теоретическое и экспериментальное исследование теплового и температурного режимов наружных ограждающих конструкций в зданиях с лучистыми системами отопления, по результатам исследования можно сделать следующий вывод: температура облученной

313

поверхности в зданиях с лучистым отоплением будет, заведомо, выше, чем температура окружающего воздуха, хотя при расчете по общепринятой методике [5] температура поверхности принимается ниже температуры воздуха.

Литература

1.Федеральный закон от 23.11.2009г. № 261-ФЗ (ред. от 13.07.2015) «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» // СПС КонсультантПлюс.

2.Бухмиров В.В., Крупенников С.А., Солнышкова Ю.С. Модификации зонального метода для решения задач радиационного теплообмена: основные положения // Вестник Ивановского государственного энергетического университета, 2009, вып. 2. – С. 61…63.

3.Куриленко Н.И. Тепловой режим производственных помещений с системами отопления на базе газовых инфракрасных излучателей / Н.И. Куриленко, В.И. Максимов, Г.Я. Мамонтов, Т.А. Нагорнова. Томск. Томский политехнический университет, 2013. – 101 с.

4.Бодров В.И. Теплофизические характеристики теплового контура зданий с газовыми инфракрасными излучателями / В.И. Бодров, А.А. Смыков // Сантехника, отопление, кондиционирование, энергосбережение, 2014, июль. – С. 52…54.

5.Богословский В.Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха): Учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. школа, 1982. 415 с.

6.Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Машиностроение, 1980. – 320 с.

314

СЕКЦИЯ «Стандартизация, контроль качества, инженерная и компьютерная графика»

Научные руководители:

Е.М. Волкова, доцент кафедры стандартизации и инженерной графики;

М.М. Деулин, доцент кафедры стандартизации и инженерной графики;

А.В. Арапова, студент инженерно-строительного факультета.

315

Хоробрых С.С., Любимцева О.Л.

(ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный архитектурностроительный университет»)

СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОДЕЗНЫХ КОЛЕЦ С ПОМОЩЬЮ КОНТРОЛЬНЫХ КАРТ ШУХАРТА

Целью данной работы является обеспечение качества продукции и рационализация производства, за счет выявления несоответствий на различных технологических операциях с помощью статистических методов контроля при производстве железобетонных колодезных колец.

Внастоящее время качество продукции является важнейшей составляющей эффективности и рентабельности организации, поэтому ему необходимо постоянно уделять внимание. На сегодняшний день, в связи с возрастающей конкуренцией на строительном рынке, среди производителей железобетонных конструкций актуальным является вопрос о повышении уровня качества выпускаемой продукции.

Для контроля качества выпускаемой продукции, а также для регулирования и оптимизации технологического процесса изготовления изделия на всех этапах жизненного цикла продукции необходимо применять статистические методы управления качеством. Данные методы позволяют своевременно выявить нарушение технологического процесса и тем самым предупредить выпуск несоответствующей продукции.

Контрольные карты Шухарта являются одним из основных инструментов статистического управления качеством и применяются для сопоставления полученной по выборкам информации о текущем состоянии процесса с контрольными границами, которые являются пределами собственной изменчивости (разброса) процесса. Полученная информация представляет большую ценность, поскольку позволяет отклонять необоснованные претензии потребителя к качеству продукции. Выводы, сделанные с помощью карт, могут в случае необходимости предупредить о наступлении «пограничного» состояния технологического процесса [1]. Применение статистических методов анализа позволяет с заданной степенью точности и достоверности судить о состоянии исследовательских процессов и на основе этого выбрать оптимальные управленческие решения, например, изменение конструкции или технологии изготовления продукции, либо методов контроля.

Вданной работе представлено применение статистических методов

управления качеством на примере производства железобетонных

316

колодезных колец, а именно исследуется операционный контроль и технология изготовления продукции с помощью контрольных карт Шухарта по количественному и альтернативному (качественному) признакам продукции.

На рисунках 1-3 представлены контрольные карты Шухарта для оценки методов контроля, а также выполнения технологии изготовления железобетонных колец по ГОСТ Р ИСО 7870-2 [2]. Объемы партий и выборок сильно колеблются. По оси абсцисс указан номер элемента выборки, по оси ординат – значение контролируемых параметров. Дополнительными линиями показаны границы регулирования в соответствии с технологическим регламентом. Фрагмент результата вычислений, а также объемы партий и выборок, число и доля дефектных изделий приведены в таблице 1.

Таблица 1. Фрагмент результата вычислений долей несоответствующих единиц продукции

Примечание к таблице 1: НГР – нижняя граница регулирования; ВГР – верхняя граница регулирования, Ц.Л. – центральная линия.

Рис.1. Контрольная карта долей несоответствующих единиц продукции для оценки методов контроля

Исходя из данного графика, можно сказать, что операционный контроль в организации требует тщательного переосмыслении, т.к. процесс крайне нестабилен и нуждается в регулировании. Необходимо

317

отметить, что методы контроля соблюдаются лишь для 4 марок железобетонных колец, для остальных марок колец следует производить коррекцию процесса.

Для контроля выполнения технологии изготовления железобетонных колец воспользуемся контрольной картой Шухарта для среднего квадратического отклонения по [2], т.е. осуществим контроль стандартного отклонения от линейного размера по высоте исследуемых колец.

Рис.2. Контрольная карта Шухарта для среднего квадратического отклонения относительно соблюдения технологии изготовления колец

По результатам данной диаграммы можно сделать предположение о низком качестве продукции, т.к. большинство показателей точности контроля находятся вблизи нижней границы регулирования. Технология изготовления железобетонных колец соблюдена лишь для 5 марок продукции. Вероятнее всего брак идет за счет нарушения технологического процесса. Производство неуправляемо. Необходимо добавить, что оставшиеся неуказанные кольца находятся в пределах нижней границы допусков, соответственно этот факт требует более тщательного операционного контроля. Необходимо отметить, что в рассматриваемой организации полностью соблюдается технический процесс лишь для двух видов продукции.

Для полноты картины, рассмотрим статистические данные относительно проверки качества выпускаемой продукции. Аналогичным образом составляется контрольная карта долей несоответствующих единиц продукции, как и для рассмотрения годовой статистики, по [2].

318

Рис.3. Контрольная карта относительно проверки качества выпускаемой продукции

На основании данного графика, можно сказать, что в целом, метод контроля достаточен. Однако, для контроля показателей колец КС 10.6 необходимо менять метод контроля, т.к. карта качества показывает "вылет" точки далеко за пределы верхней границы регулирования. Также необходимо обратить внимание на метод контроля колец марки КС 15.6 и КС 20.6. Несмотря на то, что технология изготовления кольца марки КС 20.6 практически не нарушена, последние статистические данные за месяц свидетельствуют о том, что контроль за данной маркой ослаблен, в последствии это может привести к нарушению технологического состояния объекта. В остальном картина достаточно стабильна.

Анализирую полученные статистики (рис.1-рис.3) были выявлены ряд существенных недостатков и промахов. В результате исследования, можно сделать вывод, что при низком качестве продукции организация не выходит за допустимые пределы нормы брака равный 2,8%, что указывает на недостоверность результатов приемочного контроля. В качестве рекомендации хотелось бы предложить обратить внимание на модернизацию производства с целью повышения качества продукции.

Литература

1.Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке /Джонсон Н.; пер.с англ. к.т.н. Э.К.Лецкого. - М.:

Мир,1980. - 610 с.

2.ГОСТ Р ИСО 7870-2-2015. Статистические методы. Контрольные карты. Часть 2. Контрольные карты Шухарта [Текст] – Введ. 2016-12-01. – М: Стандартинформ, 2015.- 59 с.

319