При создании нестандартных фасадных конструкций инженеры сталкиваются с рядом сложных задач. Одной из них является обеспечение требуемых для эксплуатации в данном климате теплофизических свойств ограждающих конструкций. В частности, конструкция не должна промерзать зимой, так как это может привести к повышенным теплопотерям в помещениях, конденсации влаги на внутренних поверхностях ограждающей конструкции или внутри самой конструкции. Так, конденсация влаги в изоляционном слое, приводит к резкому снижению его теплоизоляционной способности и срока службы. В теплый период года под воздействием солнечного излучения фасадная конструкция не должна перегреваться. Перегрев приводит к деформации резиновых и пластиковых элементов и даже разрушению стеклянных поверхностей.

Для анализа возникновения возможных проблем при эксплуатации конструкций в последнее время все чаще применяются методы моделирования теплопередачи фасадных конструкций. Методы моделирования ограждающих конструкций позволяют проанализировать поля температур в объеме конструкций для разных метеоусловий, в частности получить температуры на поверхности различных конструктивных элементов.

Для здания Многофункциональной клиники в городе Санкт-Петербург разрабатывалась нестандартная фасадная конструкция верхних этажей. Её архитектурной особенность – усеченная форма фасада. Уже в первый сезон эксплуатации смонтированной конструкции был выявлен ряд проблем. Это и перегрев конструкции в теплый период года, и её промерзание в холодный. Так как конструкция была уже смонтирована, возможности по ее модификации были ограничены.

Для решения выявленных проблем были подключены методы моделирования теплопередачи фасадных конструкций. Была построена трехмерная геометрия фасадной конструкции и объем показательного помещения. Было проведено моделирование температур фасадных конструкций и проверено более 15 модификаций исходного решения. Так, было рассмотрено влияния различных продухов, изменения состава и толщины изоляционных слоев, добавление греющих элементов, и пр.

Результаты моделирования ограждающий конструкций, показали, что некоторые модификации хорошо себя показывали зимой, а летом не работали или усугубляли ситуацию, а некоторые наоборот. Поэтому для каждой модификации моделирование температур фасадных конструкций проводилось как для условий теплого, так и холодного периодов года.

В результате был выбран комплекс инженерных решений, адекватно работающих как зимой, так и летом. После проверки данного решения моделированием теплопередачи фасадных конструкций, оно было реализовано на объекте.