Что такое дом с низким энергопотреблением? В дальнейшем ДНЭ - это такое сооружение, которое потребляет очень немного тепловой энергии (от 70 до 30 кВт∙ч/м 2). Кроме этого, ДНЭ отличается также малым потреблением и горячей воды.
Тепловые показатели дома с низким энергопотреблением:
средний КТП: 0.3 Вт/м 2 С; Коэффициент теплопередачи (КТП) – единица, которая обозначает прохождение теплового потока мощностью 1 Вт сквозь элемент строительной конструкции площадью 1 м 2 при разнице внутренней и внешней температур в 1 о С
норма воздухообмена: 0.3 раз в час;
годовое потребление тепловой энергии: 42 кВт×ч на 1 м 2 жилой площади.
Энергопассивный экодом - это жилище практически не использующее невозобновляемые источники энергии, не наносит вред природе и здоровью человека. Такой дом не зависит от внешних источников энергии. Аварийное отопление (на случай длительных морозов), система горячего водоснабжения, электропитание пассивного дома осуществляются за счет энергии природных источников. Кроме того, максимально используется тепло от бытовых приборов, стоков, естественное тепло обитателей дома. Учитывают даже ориентацию по сторонам света и розе ветров. Решений для этого придумано немало - от зеленой крыши, где слой растений помогает зданию удержать тепло зимой и прохладу летом, до солнечных коллекторов на крыше и фасаде здания.
Первым «пассивным» домом стало здание Учебного Центра по изучению окружающей среды (Огайо , США). Причем проект постоянно совершенствуется.
Еще один дом «нулевой энергии» в Чикаго построен американской компанией. Здесь тщательно продумана ориентация помещений и окон по отношению к солнцу с учетом смены его высоты над горизонтом в разные времена года.
Аналогичный принцип - наибольшая экономия энергии за счет солнца - использован и в новом жилом комплексе «Солнцеград». В настоящее время он вводится в эксплуатацию на востоке Москвы , в двух километрах от столицы. Это уникальное расположение домов, линии которых находятся под углом в 15 градусов друг к другу и постоянно освещаются солнцем. Окна ориентированы так, чтобы максимально использовать естественное освещение.
Хорошим примером, иллюстрирующим все возможности качественной теплоизоляции, является построенный в Дании Исследовательский Центр.
В частности, в центре применены трехслойные окна с низкой теплопроводностью и организована естественная вентиляция, оптимизируемая с помощью компьютерной системы. Эти решения позволили создать одно из наиболее энергоэффективных зданий в мире.
В США, Швеции, Германии, Японии, других странах уже давно строятся комфортабельные дома даже без канализационных сетей. Например, в Стокгольме уже более 20 лет успешно эксплуатируется комфортабельный дом с бассейном и огромным зимним садом, который не имеет тепло- и энергоснабжения и водопровода. Министерство здравоохранения США уже давно разрешило использовать локальные биологические системы утилизации хозбытовых стоков. Площадь биоочистных сооружений равняется примерно 200 м2, и выглядят они, как обычный фруктовый сад или огород. Расчетное время эксплуатации таких систем составляет около 100 лет. Слайд23Конструкция Экодома, разработана в центре Белорусского отделения международной академии экологии. Она имеет скатную крышу, ориентированную на юг. Крыша покрыта солнечным коллектором. Система канализации - автономная. Первый и пока единственный в Беларуси энергоэффективный крупнопанельный дом построен в 2007 году в минском микрорайоне Красный Бор-1. Но э. дом - единственный в своем роде не только в Минске, но и в Европе. Правда, в Германии есть пассивные дома, где экономии добиваются за счет мощного утепления фасадов. Только это дома не такой высоты и не многоквартирные. Дом отличает повышенная теплозащита стен. Здесь установлены энергосберегающие окна, внедрена специальная система вентиляции. При этом внешне дом как дом. Удельное потребление топливно-энергетических ресурсов на отопление обычного панельного составляет около 90 кВт.ч на 1 кв.м в год. Эко. дом требует энергии в три раза меньше. Мы сравнили, сколько уходит энергии на отопление одного квадратного метра в э. доме и в обычном панельном доме. Оказалось, что разница в зависимости от месяца составляет от 23 до 47%!. -
Одна из проблем при возведении эко зданий - это дороговизна, каждый метр дома обходится дороже обычного панельного на 6-8 долларов . Кстати, метр жилья в энергоэффективном доме на момент его сдачи стоил 1700 долларов (из-за того, что проект экспериментальный, метр оказался на 200 долларов дешевле, чем в среднем по Минску), но при последующем строительстве домов по новым технологиям квадратный метр может подорожать на 50-100 долларов. А вот чтобы довести все построенные дома до таких показателей, нужно как минимум 10 млрд долларов!
Однако внедрять энергосберегающие технологии у нас все-таки планируется. Например, с июля 2010 года все новые дома будут проектироваться, а с 2011 года - и строиться по новым стандартам. И к 2015 году более 60% стоящегося жилья в РБ будет энергоэффективным. Энергоэффективный 32-квартирный жилой дом строится в деревне Копищи (Минский район). Совсем скоро будет сдан первый в Гродно энергосберегающий дом по улице Дзержинского. В десятиэтажном здании, на окнах установлены утеплители со светоотражающей пленкой. Это позволяет в три раза уменьшить потребление тепла. В дальнейшем планируют построить дома с солнечными батареями на крыше. Простейший солнечный коллектор, разработанный в Белорусском отделение Международной Академии экологии, предназначенный для установки на шиферные крыши, имеет себестоимость всего $ 10/м 2 .
Система отопления . Каждая квартира в этом доме имеет свой стояк, от которого идет система отопления в виде петли, проходящей по всей квартире. Жильцы говорят, что благодаря этому в их квартирах теплые полы. Иногда от пола отопления хватает на то, чтобы во всей квартире было тепло. Газ-комби-терм является газовой колонкой, которая греет воду в отопительной системе, поддерживающей заданную температуру в каждой комнате отдельно.
Слайд24 На входе есть счетчик и регулятор тепл а . Каждая батарея также имеет свой регулятор. Температура воздуха может задаваться автоматически.– Это очень важно на период межсезонья, когда еще не включено центральное отопление, а на улице уже холодно. Терморегулятор, устанавливается на трубе перед радиатором (батареей) в каждой комнате. Достаточно настроить его на нужную температуру воздуха, и прибор будет автоматически ее поддерживать. Кроме того, можно установить желаемый уровень температуры в различных помещениях квартиры. Например, в спальне - 20°С, для комфортного; в кухне - 18°С, поскольку там в качестве дополнительного нагревателя воздуха зачастую выступает плита.
Окна и теплозащитное стекло . Теплозащитные окна имеют специальный слой, уменьшающий потери тепла. Этот эффект увеличивается при наличии небольшого зазора между первым и вторым слоем, в этом случае расход тепла уменьшается почти в два раза. Окна в теплозащитном исполнении стоят на 15-20% дороже обычных, но эти затраты компенсируются экономией на отоплении. Кстати, окна открываются здесь, как стеклопакеты, но рамы изготовлены из дерева и имеют трехслойные коробки.
Слайд25 Наружные стены . В э. доме значение КТП доводится от максимального - 0,3 Вт/С∙м 2 до лучшего показателя - 0,2 Вт/С∙м 2 . Это соответствует увеличению средней толщины утепляющего слоя до 15-20 см.
Слайд26Устройство вентиляционного канала Медики утверждают, что на первых трех этажах обычных квартир воздух не соответствует гигиеническим требованиям, даже если мы активно проветривает квартиру В домах с плохой вентилируемостью появляется влага, плесень. Вентиляция состоит всего из маленького вентилятора на крыше, вентиляционного канала, а также нескольких вентилей. Регулирование количества вентилируемого воздуха с помощью датчиков влажности сделано таким образом, что воздух возобновляется регулярно, но не более, чем требуется. Воздух поступает снаружи, приходит через теплообменник, через который также проходит вытяжной воздух. Вытяжной воздух отдает тепло приточному воздуху, и подогретый воздух подается обратно в каждую комнату.
Слайд27Теплая шапка на крышу. Крыши могут иметь КПТ не более 0,20 Вт/С∙м 2 . Там, где это является технически возможным, нужно стремиться к значению КПТ от 0,15 Вт/С∙м 2 , что соответствует толщине слоя около 30 см.
Слайд28 Подвальные помещения
Обычно большая часть утепления крепится снизу на обратной стороне железобетонной плиты. Если потолок подвала находиться выше поверхности земли, то нужны дополнительные мероприятия.
Слайд29 Среди теплоизоляторов-наполнителей существуют определенные отличия, например, широко используемый пенопласт не вполне безопасен. Предпочтение следует отдавать природным, экологически чистым материалам (прессованную солому или легкие глиносоломенные смеси).
Природные изоляционные материалы из произрастаемых ресурсов являются хорошей альтернативой обычным изоляционным материалам. Для этого подходят лен, древесные волокна, овечья шерсть, грануляты зерновых, целлюлоза из макулатуры и другие. Изоляционные материалы для строительства домов должны предохранять не только от холода зимой, но также и от жары летом. Если повышается влажность, эти изоляторы могут вбирать в себя влагу до 20 % от собственного веса, не теряя своих качеств. Овечья шерсть может вбирать в себя еще больше, и к тому же она препятствует проникновению вредных веществ. Благодаря этой способности, природные изоляторы предупреждают появление плесени. Слайд30Говорят, внешнюю изоляцию нужно предпочитать внутренней. Если же это неизбежно, как например, - культурном памятнике, где нельзя изменять фасад здания, возможно внутреннее изолирование.
Изоляторы обладают хорошими звукозащитными свойствами. Расход энергии для производства льняных или целлюлозных плит приблизительно в 10 раз меньше, чем при изготовлении изоляторов из минеральной ваты. Природные изоляторы перерабатываются и компостируются. Очень ценно, что природные изоляторы не выделяют никаких вредных веществ.
Слайд31,32 Житель белорусского села Беларучи в Минской области Евгений Широков, кандидат технических наук и в прошлом сотрудник закрытого НИИ, построил для себя уникальный дом с нулевым энергопотреблением. Дом построен из экологически чистых материалов, имеет круглую форму и снабжен системой биологической утилизации отходов. В качестве стройматериалов использовались солома, паркетная доскаи глина: стены дома состоят на 95% из соломы и на 5% - из глины. Прочная конструкция сохраняет тепло и не пропускает влагу ЭКОДОМ - так называет свое жилище Евгений"- круглый. По словам хозяина, такая конструкция не отдает тепло, и ветра ее обтекают. Сквознякам в доме делать нечего, для них на крыше - ветряк. Здесь же для солнца - плоская батарея, соединенная с вертушкой в одну энергосистему. Вветряную установку мощностью 400 ватт подарила Датская экологическая компания, а солнечный коллектор мощностью 350 ватт произвела уже белорусская фирма. Электричества, получаемого абсолютно бесплатно, Широкову хватает на освещение, телевизор, компьютер и еще про запас остается: если в течение двух недель не будет ни ветра, ни солнца, свет в окнах дома (а здесь используются исключительно энергосберегающие лампочки) не погаснет. Не вытягивает «природная электростанция» лишь стиральную машину - для нее Евгений собирается установить генератор, работающий на биотопливе. Вопрос с водой тоже решен - ее качает насос из скважины. Летом нагревается она в накопителе на солнышке, а в холодное - от хитро сконструированной печки. Горячий душ всегда доступен. Вообще санузел в экодоме оборудован по всем правилам городского комфорта. То, что у нас идет в урну, здесь будет перерабатываться в ценное органическое удобрение для приусадебного участка. Есть даже сауна. При строительстве Широков экономил не только на кирпичах. В фундамент заложил стеклянные бутылки -для крепости. Утверждает, что цемента благодаря этому понадобилось в 150 раз меньше. Стены толстые - 60 см. Каркас сделан из брусьев, а между ними - прессованная солома, сверху металлическая сетка и штукатурка. Солома держит тепло (в 7 раз) лучше кирпича и (в 4 раза) дерева. Материал этот не менее прочный, чем дерево. К тому же - дешевый. На одноэтажный домик ушло 5 тонн соло мы, за каждую было заплачено по 2 тысячи рублей. Дом площадью 72 кв. метра обошелся изобретателю в 20 тыс. долларов и сложил его за три месяца.
Никто никогда исследовал на совмест: воздействие строительных материалов! Когда я работал на космос, то нам вообще было запрещено использовать ПВХ. Тогда меня приучи и к одному важному правилу: если ты несешь в дом какой-нибудь материал, должен знать про него все- как он ведет себя при разн. температурах - от нуля, 500 градусов, как взаимодействует с другими материалами.
Слайд33 Дома из соломы придумали и начали строить американские переселенцы. Первые сооружения датируются 1898 годом. В Беларуси малоэтажное соломенное жилье начали возводить в 1996 году. Построено уже около 50 экодомов из соломенных блоков. Два из них построены в Минске в Трубном переулке. Внешне они выглядят, как и соседние дома из кирпича, поскольку снаружи поштукатурены и покрашены. Сегодня около 30 молодых семей готовы финансировать строительство целой экодеревни Дружный Пуховичского района. Двухэтажный дом обойдется дешевле однокомнатной квартиры в Минске. Для подогрева воды, обогрева комнат, освещения в доме используется энергия ветра и солнца - на крыше установлены ветряки и солнечные панели. Утеплен дом соломенными плитами. Снаружи дом заштукатурен глиной.
Если говорить конкретно, то цена квадратного метра где-то 300-350 долларов. Соломенное жилье на одну-две семьи строится, как правило, всего лишь за 2,5-4 месяца. Несмотря на то, что Беларусь первой освоила технологию возведения домов из соломы, у нас пока это новшество существует как эксклюзивное. Оказалось, что дешевый квадратный метр никому на самом деле не нужен. Зато с подачи белорусов такие дома стали строить в Германии, России. - Еще в 2000 году изучать наш опыт приезжали немцы. Сейчас в Германии уже 24 фирмы возводят экодома. В России первые экодома построены в Краснодаре, Москве, Волгограде. В Новосибирске даже создана ассоциация "Сибирское поселение", которая намерена заниматься таким строительством.
Соломенные дома, как выражаются с недавних пор, биопозитивные. Важнейшее правило «соломенного» строительства гласит: блоки всегда должны быть сухими. Хорошо спрессованные соломенные блоки обладают неплохой пожароустойчивостью, а оштукатуренная стена вообще великолепно противостоит воздействию огня. Ведь все прекрасно знают, как горит солома. Но бумага тоже горит замечательно, однако попробуйте поджечь толстую книгу. Соломенный блок - при условии, что солома хорошо спрессована, - во многих отношениях напоминает такую книгу. Пол первого этажа можно выполнять по соломенным блокам. Что касается пола со встроенным водяным отоплением, то над ним не рекомендуется предусматривать спальные места. Дело в том, что проточная вода, как считают, вытягивает из людей энергию. Стало быть, теплый пол годится для кухни, ванной, туалета, гостиной, но не для спальни. В доме из соломенных блоков наружная отделка стен выполнена из плоских асбестоцементных листов. Тут следует обратить особое внимание. Если они изготовлены из российского асбеста, который в отличие от канадского является экологически чистыми. Между прочим, попытки полностью запретить асбест как опасный для здоровья человека материал ни к чему не привели. В США запрет на использование асбеста даже отменил Верховный Суд. Так что изготовленные у нас как плоские, так и волнистые асбестоцементные листы можно применять без всяких опасений.
Качественные прессованные соломенные блоки изготавливают из зрелой, и собранной в сухом состоянии соломы. Лучшей соломой специалисты считают ржаную. Интересно, что ржаную солому не любят мыши. Размеры соломенных блоков (ширина длина) в большинстве случаев бывают такими (50-120) см.
В Минске семь лет функционирует соломенная русская баня с бассейном. Показательно, что здесь все швы между плитками сохраняются изначально белыми, а не чернеют, что происходит в обычных бассейнах. Ведь стена из соломенных блоков замечательно «дышит», то есть водяные пары эффективно удаляются наружу. А вот в элитных, не соломенных с удалением излишней влаги из парилок и бассейнов нередко возникают серьезные проблемы.
Слайд34,35 Отделочные материалы . Кирпич из ракушечника В Бресте налажено производство облицовочного кирпича, производимого гиперпрессованием– ракушечника. Этот материал получают особой прочности и морозостойки. Цена изделий значительно ниже импортных аналогов.
В Буда-Кошелевском Гомельской области начато производство металлических трехслойных панелей типа «сэндвич » из стальных оцинкованных листов с утеплителями из минеральной ваты. Предприятие создано на базе бывшей пилорамы. Максимальная мощность технологической линии составляет 450 м 2 панелей в смену.
Слайд36Самым известным природным кровельным материалом долгие годы неизменно остается керамическая черепица . Она отличается стойкостью к солнечному излучению, кислотным дождям, обладает отличной шумо- и теплоизоляцией, пожаробезопасна и долговечна не менее 80-100 лет. Для производства керамической черепицы используют только натуральный материал - глину, причем определенного состава. Основной цвет керамической черепицы - красно-кирпичный. Этот цвет материалу придают окислы железа, содержащиеся в глине. Никаких специальных красителей при этом не используют.
Сланцевой кровли . Сланцевые плитки отличаются высокой механической прочностью и упругостью, имеют превосходные тепло- и звукоизоляционные свойства, не горят, устойчивы к различным атмосферным воздействиям.
Слайд37 «Соломенная шляпка» для дома
Этому виду кровельного материала не страшны жара морозы, ливень и снег. Кровельная солома устойчива к сырости - не промокает и не набухает. Невелика вероятность возгорания- соломины плотно прижаты друг к другу, между ними нет воздушного пространства, что не дает пламени распространиться по крыше. Наиболее подходящие растения для получения кровельной соломы - камыш и тростник. Толщина соломенного слоя - 30 см. Вес 1 кв. м такого покрытия составляет около 40 кг в сухом состоянии и около 50 кг - в мокром.
Примечательно, что Беларусь обладает достаточными запасами тростника. У нас крыша из тростника обходится примерно в 50 евро/м². Монтажные работы оцениваются в 30 евро за 1 кв. м.Конечно, для среднестатистического белорусского крестьянина это заоблачные цены. Если такие кровли устраивать неподалеку от мест заготовки, то расходы существенно снизятся. Возможно, если учесть высокую долговечность тростниковой кровли (не менее 70-80 лет), она будет дешевле (шифера). Кроме того, кровли можно ремонтировать. Есть в Беларуси, в Занарочи, и цех по производству тростниковых теплоизоляционных плит, толщиной 5 см. Стоимость их 1 м² - 5,4 долл.
Слайд38 Цветущие кровли
Крыши такого типа (покрытые торфом или дерном) появились в Северной Европе несколько столетий назад. Первый слой «зеленого» кровельного пирога - полимерный гидроизоляционный материал, который не только не пропускает влагу, но и способен противостоять повреждению корнями растений. В качестве фильтрующего слоя иногда используют геотекстиль. На него укладывают пакеты торфа. Обычно толщина слоя торфа составляет около 15 сантиметров. Далее кровлю засеивают смесью семян трав. Другой вариант - поверх торфа раскатывают рулон срезанного дерна с растительностью.
Слайд39 Если правильно все выполнить, «зеленая кровля» может прослужить очень долго: в Исландии здания с «зеленой кровлей» на деревянных конструкциях стоят до 400 лет. «Зеленая кровля» обходится в 60-70% от стоимости дорогой кровли с теплоизоляцией, покрытой дорогой металлочерепицей. Поэтому «зеленая кровля» идеально подходит для коттеджей, но не для административных зданий.
Слайд40,41 Углубление в землю . «Закапывая» часть здания в землю, уменьшаем теплопотери. Рыхлая почва - своеобразное «одеяло». Зимой ее температура, как правило, выше температуры воздуха. Северная стена почти полностью уходит в землю (это особенно удобно, если есть, например, холм), и остается только южная.- Дом напоминает жилище хоббита.
Слайд42 Американская семья решила поселиться в пещере. Когда-то тут добывали песчаник, а потом разработки забросили. В доме три этажа, три спальни и все, что нужно цивилизованному человеку
Слайд43 В Пушкинском заповеднике Псковской области разработана программа создания "норок хоббитов" - экологического гостиничного комплекса.
Слайд44 Любопытное решение крыши азербайджанской полуземлянки – квадратный бревенчатый свод. Такой свод способен выдерживать более серьёзные нагрузки, чем обычная система из стропил и балок. Кстати, такой свод знали и русские плотники и применяли его как в строительстве церквей, так и жилых теремов.
Плюсы домиков: 1. Первое строение при строительстве на дачном участке, пока не проживаешь на нем постоянно.
2. Минимальная опасность пожара.
3. Строиться из подручных материалов.
4. Не дорого
5. Не сложность строительства
6. Максимальная функциональность
7. Теплота в зимний период, не требует размораживания помещения после долгого отсутствия. После растопки печки уже тепло через 20 минут.
А как у них на Западе?
Мокрые окна
Инженер из Великобритания предлагает прокачивать воду через окна, точнее через промежуток в двойном остеклении. Изобретатель добавил в воду соединение, по глощающее инфракрасные (тепловые) лучи. Для видимых лучей окна остаются прозрачными, но помещение не разогревается на солнцепеке. Зимой раствор не позволяет теплу уходить через окна наружу. Такое здание не будет нуждаться в кондиционировании воздуха летом и в отоплении зи мой.
Отопление солью
Расположенный в Франкфурта на Майне (Гер мания) химический комбинат производит лекарства, краски. При этом образуется большое количество бросового тепла. Термоконтейнеры содержащие соль, которая плавится при 58 градусах и накапливает большое количество тепла отвозят в город и отапливают им админи стративное здание площадью 17 тысяч квадратных метров в котором работают около 600 человек. В зависимости от погоды за день подвозят 5-6 контейнеров, на ночь хватает одного. Остывшие термосы отвозят обратно и снова «заряжают» теплом. В год экономится 400 тысяч литров жид кого топлива. В разных странах уже давно выпускаются карманные грелки и холодильные пакеты с солью, заряжаемые холодом или теплом.
И тепло, и сухо
Уже используются в качестве строительного материала экологически чистые безасбестовые листы. Сырьем для них служат переработанные отходы. С помощью листов, вложенных во внутренние перегородки стен, можно будет бороться с повышенной влажностью в помещениях. Кроме того, они найдут применение и при утеплении заданий.
В США Из смеси размельченного стекла и синтетического В Швейцарии разработан метод получения строительных плит из переработанных твердых бытовых отходов. Эти плиты по сравнению с древесностружечными обладают большей поверхностной твердостью и огнестойкостью.полимера изготовляют канализационные трубы, обладающие более высокой коррозионной стойкостью, чем бетонные. Измельченные в порошок пластиковые бутылки были использованы при изготовлении бетона для моста, выстроенного в г. Элджине, причем пластик заменил 1/3 песка.
г. Ричмон д (штат Вирджиния, США) выстроен небольшой дом, стены которого сложены из кирпича, изготовленного из 12 тыс. бутылок. Двери, оконные рамы, стропила и карнизы сделаны из жести 200 тыс. консервных банок, крыша и покрытие пола изготовлены с применением 8 т макулатуры, земля вокруг дома - компост, из отходов. Все это, однако, единичные примеры использования твердых отходов.
Переработкой пластиковых отходов в Белгороде занимается завод ТБО, расположенный на территории городского полигона-свалки. Отходы полиэтилена смешиваются с горячим песком и красителем, расплавляются и затем прессуются в изделия. Такая черепица отличается высокой ударной прочностью, стойкостью к воздействию плесени, грибков. Масса её несколько меньше, чем у керамической или цементно-песчаной черепицы.
В США ищут пути утилизации старых резиновых автопокрышек.Миллионы шин годами скапливались или сжигались. Ш ины разрезают на кусочки, замораживают и затем дробят на миллионы осколков, измельчают шины до состояния черного талькообразного порошка, и используют как посыпку для беговых дорожек.
Токийская фирма разработала технологический процесс, позволяющий сплавлять частицы стекла с глиной. Теперь она проводит и продает блоки керамической плитки нового типа. Ими можно выстилать тротуары и облицовывать здания. В каждом блоке - 70% стекла. Получаемые таким образом плиты экологически чисты.
Теплоизоляция зданий и сооружений
План работы
Введение
Тепловые потери в зданиях и сооружениях
Тепловая изоляция зданий и сооружений
Энергетическая паспортизация зданий, мониторинг застроенных территорий и экспертиза проектов теплозащиты
Заключение
Введение
В Республике Беларусь за истекшее десятилетие создана эффективная и динамично развивающаяся экономика, ориентированная на неуклонный рост благосостояния и повышение качества жизни граждан, защиту их материальных, социальных и культурных интересов.
Последовательно осуществляется курс на инновационное развитие страны. За годы независимости сформирована современная социальная инфраструктура.
В республике, оставшейся после распада Советского Союза без источников энергетических и сырьевых ресурсов, проведена большая работа по внедрению энерго- и ресурсосберегающих технологий.
В результате в 1997 - 2006 годах прирост валового внутреннего продукта обеспечен практически без увеличения потребления топливно-энергетических ресурсов. Это в комплексе с другими мерами позволило минимизировать отрицательные последствия для экономики повышения цен на нефть и газ, а главное - не допустить падения жизненного уровня нашего народа.
Энергоемкость валового внутреннего продукта у нас в полтора - два раза выше, чем в развитых государствах со сходными климатическими условиями и структурой экономики. Высока и материалоемкость отечественной продукции. Недостаточно полно используются вторичные ресурсы и отходы производства.
Так, Закон Республики Беларусь от 15 июля 1998 года № 190-3 «Об энергосбережении» в соответствии со статья 22 вступил в силу со дня его опубликования с 20 августа 1998 г. Данным законом регулируются отношения, возникающие в процессе деятельности юридических и физических лиц, в сфере энергосбережения в целях повышения эффективности использования топливно-энергетических ресурсов, и устанавливаются правовые основы этих отношений.
Для того, чтобы разобраться в энергосбережении в промышленных и общественных зданиях и сооружениях необходимо уяснить, что понимается под энергосбережением, эффективным и рациональным использованием топливно-энергетических ресурсов. В соответствии с Законом Республики Беларусь «Об энергосбережении» под энергосбережением понимается организационная, научная, практическая, информационная деятельность государственных органов, юридических и физических лиц, направленная на снижение расхода (потерь) топливно-энергетических ресурсов в процессе их добычи, переработки, транспортировки, хранения, производства, использования и утилизации. Эффективное использование топливно-энергетических ресурсов - использование всех видов энергии экономически оправданными, прогрессивными способами при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении законодательства. Рациональное использование топливно-энергетических ресурсов - достижение максимальной эффективности использования топливно-энергетических ресурсов при существующем уровне развития техники и технологий и соблюдении законодательства.
Экономное расходование тепла, электроэнергии, природного газа, воды и других ресурсов является первостепенной задачей каждой белорусской семьи, каждого человека.
Объектом исследования выступают правоотношения, касающиеся института энергосбережения в промышленных и общественных зданиях и сооружениях в полном их объеме.
Цель данной работы – рассмотреть теоретические и практические вопросы, связанные с энергосбережением в промышленных и общественных зданиях и сооружениях. В данной работе определена правовая природа энергосбережения. Это позволило решить ряд исследовательских задач:
Рассмотреть тепловые потери в зданиях и сооружениях;
Рассмотреть тепловую изоляцию зданий и сооружений.
Выполнение данных задач позволит более полно рассмотреть выбранную тему, что поможет не только овладеть теоретическим материалом, но и использовать приобретенные знания на практике.
Структура данной работы состоит из введения, двух частей и заключения.
В данной работе были использованы следующие методы исследования: анализ, изучение, оценка, синтез и так далее.
1. Тепловые потери в зданиях и сооружениях
Тепловая сеть - это система прочно и плотно соединенных между собой участников теплопроводов, по которым теплота с помощью теплоносителей (пара или горячей воды) транспортируется от источников к тепловым потребителям.
Основными элементами тепловых сетей являются трубопровод, состоящий из стальных труб, соединенных между собой с помощью сварки, изоляционная конструкция, предназначенная для защиты трубопровода от наружной коррозии и тепловых потерь, и несущая конструкция, воспринимающая вес трубопровода и усилия, возникающие при его эксплуатации.
Наиболее ответственными элементами являются трубы, которые должны быть достаточно прочными и герметичными при максимальных давлениях и температурах теплоносителя, обладать низким коэффициентом температурных деформаций, малой шероховатостью внутренней поверхности, высоким термическим сопротивлением стенок, способствующим сохранению теплоты, неизменностью свойств материала при длительном воздействии высоких температур и давлений.
Снабжение теплотой потребителей (систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических процессов) состоит из трех взаимосвязанных процессов: сообщения теплоты теплоносителю, транспорта теплоносителя и использования теплового потенциала теплоносителя.
Причиной относительно высокого энергопотребления в зданиях и сооружениях нашей страны по сравнению с зарубежными странами является то, что все существующие здания были построены в соответствии с имевшимися на момент строительства строительными нормами и стандартами.
Теплоснабжение производственных помещений (цехов) всегда считалось задачей неординарной, поскольку они, как правило, занимают огромные площади (от нескольких сотен до нескольких тысяч квадратных метров) и высоту до 14-18 м. Рабочая (обитаемая) зона производственных зданий составляет всего 20-30 % их общего объема, которые и требуют поддержания комфортных условий. Нагрев 70-80 % .воздуха, находящегося над рабочей зоной, относятся к прямым потерям. Всем известно, что удержать теплый воздух внизу невозможно и температура его от пола к потолку возрастает на 1,5°С в расчете на метр высоты. Это значит, что в зданиях высотой 12 м при средней температуре в рабочей зоне 15°С воздух под крышей оказывается нагретым до 30°С. Такой перегрев внутреннего воздуха зданий приводит к резкому возрастанию тепловых потерь через наружные ограждения, верхние перекрытия, стены, световые проемы и фонари .
К этому следует добавить и большие затраты энергии на перемещение значительных масс воздуха с помощью вентиляторов, поскольку основным способом отопления производственных помещений является воздушное. Отопить даже среднее производственное помещение с помощью водяной или паровой системы весьма проблематично и в большинстве случаев невозможно. Для этого требуются десятки километров трубопроводов, которые перекрывают проходы и создают другие неудобства.
Вместе с удаляемым нагретым воздухом из верхней зоны промышленных зданий с помощью вытяжных крышных вентиляторов выбрасывается большое количество теплоты. Для ее утилизации целесообразно применять крышные приточно-вытяжные установки с тепло-утилизаторами.
Значительны потери тепла в производственных зданиях и сооружениях в зависимости от принятого режима работы предприятий в течение суток и дней месяца. Как правило, большинство из них работают в две смены, а это означает, что количество рабочего времени за отопительный сезон составляет около 5000 часов, из которых собственно рабочими являются не более 2300 часов, или 44 % календарного времени. Остальные 2700 часов предприятия вынуждены отапливать здания, в которых никто не работает.
Перевод системы отопления в дежурный режим сложен, малоэффективен и небезопасен из-за возможных резких перепадов температур, создающих угрозу размораживания системы из-за возможных высоких суточных колебаний температуры.
Одним из возможных путей решения проблемы уменьшения тепла на отопление больших производственных зданий может быть децентрализация системы теплоснабжения их по теплоносителю, воде и пару за счет внедрения систем газового лучистого отопления (СГЛО) и газовых воздухонагревателей. Лучистое отопление - это передача тепла от более нагретых поверхностей к менее нагретым посредством инфракрасного излучения. Главной отличительной особенностью этой системы является обогрев помещения с помощью потока лучистой энергии инфракрасного спектра. Поток лучистой энергии, направляемый в расположенный непосредственно над обогреваемой зоной лучистыми обогревателями, не нагревая окружающий воздух, нагревает поверхность пола, установленное оборудование в обслуживаемой зоне и людей.. Это принципиальное отличие системы ГЛО от радиационных систем отопления позволяет достигать наиболее полного комфорта для работников.
Перевод отопления зданий по указанной системе требует осуществления определенных организационных и технических решений. Однако проводимая работа по внедрению СГЛО на 140-м ремонтном заводе в Борисове, на Минском заводе «Ударник» и других предприятиях Беларуси показывают их высокую эффективность. К этому следует добавить, что установки СГЛО уже более 50 лет эксплуатируются за рубежом.
Для снижения затрат теплоты на нагрев воздуха, поступающего через проемы в стенах общественных зданий, а также для многоэтажных жилых домов применяют воздушно-тепловые завесы. Во многих случаях целесообразно устройство тамбура .
2. Тепловая изоляция зданий и сооружений
В строительстве и теплоэнергетике теплоизоляция необходима для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду, в холодильной и криогенной технике - для защиты аппаратуры от притока тепла извне. Теплоизоляция обеспечивается устройством специальных ограждений, выполняемых из теплоизоляционных материалов (в виде оболочек, покрытий и т. п.) и затрудняющих теплопередачу; сами эти теплозащитные средства также называются теплоизоляцией. При преимущественном конвективном теплообмене для теплоизоляции используют ограждения, содержащие слои материала, непроницаемого для воздуха; при лучистом теплообмене - конструкции из материалов, отражающих тепловое излучение (например, из фольги, металлизированной лавсановой плёнки); при теплопроводности (основной механизм переноса тепла) - материалы с развитой пористой структурой.
Задача теплоизоляции зданий - снизить потери тепла в холодный период года и обеспечить относительное постоянство температуры в помещениях в течение суток при колебаниях температуры наружного воздуха. Применяя для тепловой изоляции эффективные теплоизоляционные материалы, можно существенно уменьшить толщину и снизить массу ограждающих конструкций и таким образом сократить расход основных стройматериалов (кирпича, цемента, стали и др.) и увеличить допустимые размеры сборных элементов.
В тепловых промышленных установках (промышленных печах, котлах, автоклавах и т. п.) теплоизоляция обеспечивает значительную экономию топлива, способствует увеличению мощности тепловых агрегатов и повышению их КПД, интенсификации технологических процессов, снижению расхода основных материалов. Экономическую эффективность теплоизоляции в промышленности часто оценивают коэффициентом сбережения тепла h= (Q1 - Q2)/Q1 (где Q1 - потери тепла установкой без теплоизоляции, а Q2 - c теплоизоляцией). Теплоизоляция промышленных установок, работающих при высоких температурах, способствует также созданию нормальных санитарно-гигиенических условий труда обслуживающего персонала в горячих цехах и предотвращению производственного травматизма.
Проблеме получения теплых и, соответственно, энергосберегающих конструкций в последние годы в нашей стране уделяется все больше внимания. Они должны быть, во-первых, прочными, жесткими и воспринимать нагрузки, то есть быть несущими конструкциями, а во-вторых, должны защищать внутреннее пространство от дождя, жары, холода и других атмосферных воздействий, т.е. обладать низкой теплопроводностью, быть водостойкими и морозоустойчивыми.
В природе не существует материала, который удовлетворял бы двум этим требованиям. Для жестких конструкций идеальным материалом является металл, бетон или кирпич. Для утепления годится только эффективный утеплитель, например, каменная вата. Поэтому для того, чтобы ограждающая конструкция была прочной и теплой, используют композицию или комбинацию как минимум двух материалов - конструкционного и теплоизоляционного.
Композиционная ограждающая конструкцияв свою очередь может быть представлена в виде нескольких отличных друг от друга систем и конструкций:
1. Жесткий каркас с заполнением межкаркасного пространства эффективным утеплителем.
2. Жесткая ограждающая конструкция (например, кирпичная или бетонная стена), утепленная со стороны внутреннего помещения, или так называемое внутреннее утепление.
3. Две жесткие пластины и эффективный утеплитель между ними, например, «колодезная» кирпичная кладка, железобетонная панель «сэндвич» и т.д.
4. Тонкая ограждающая конструкция (стена) с утеплителем с внешней стороны, так называемое внешнее утепление.
Теплоизоляционные системы, применяемые для наружной теплоизоляции, подразделяются на системы:
С тонкими штукатурными и накрывочными слоями;
С толстыми штукатурками (до 30 мм);
- «сухой теплоизоляции» (система утепления «на относе»);
Монолитной теплоизоляции (утепление пенополиуретаном, покрытие «термошиль-дом»);
Из ячеистого бетона с объемной массой ниже 400 кг/м3.
Применение той или иной системы определяется конструктивными особенностями модернизируемого здания и технико-экономическими расчетами, основанными на приведенных затратах, т.к. стоимость утепления 1 м2 наружной стены колеблется от 15 до 50 долларов США без учета стоимости заполняемых оконных блоков, модернизации систем вентиляции и отопления. Тем не менее, потенциал энергосбережения при эксплуатации существующего жилого фонда достаточно велик и составляет около 50 % .
Каждая из этих конструкций имеет свои достоинства и недостатки, и выбор ее зависит от многих факторов местных условий. Но из всех названных конструкций четвертый тип утепления здания с внешней стороны хотя и имеет недостатки, но и обладает следующими достоинствами:
1. Надежная защита от неблагоприятных внешних воздействий суточных и сезонных температурных колебаний, которые ведут к неравномерным деформациям стен, что приводит к образованию трещин, раскрытию швов, отслоению штукатурки.
2. Невозможность образования какой-либо поверхностной флоры на поверхности стены из-за избытка влажности, образования льда в толще стены, который имеет место из-за конденсационной влаги, поступающей из внутренних помещений, и влаги, проникшей внутрь массива ограждающих конструкций из-за повреждения поверхностного защитного слоя.
3. Препятствование охлаждению массива ограждающей конструкции до температуры точки росы и, соответственно, выпадению конденсата на внутренних поверхностях.
4. Снижение уровня шума в изолируемых помещениях.
5. Отсутствие зависимости температуры воздуха во внутренних помещениях от ориентации здания, т.е. от нагрева поверхностей солнцем и охлаждения этих же поверхностей ветром, и др.
Для устранения теплопотерь в ранее построенных зданияхразработаны и осуществляются различные проекты теплотехнической реконструкции и утепления их. Одним из таких проектов является устройство «термошубы», представляющей собой многослойную конструкцию. Она состоит из следующих элементов:
а) плит утеплителя, прикрепленных к подготовленной поверхности стен клеящим составом «сармалеп» и дюбелями для их укрепления;
б) защитного покрытия из клеящего состава «сармалеп», армированного одним или двумя слоями сетки в сочетании с защитными алюминиевыми профилями с перфорированными стенками;
в) отделочного покрытия из:
Из штукатурного состава «сармалит» белого цвета без окраски либо с последующей окраской микропористой фасадной краской на основе плиолитовой смолы «сафрамап»;
Защитно-отделочной композиции «сафрамап», окрашенной в массе;
Микропористой фасадной краски на основе плиолитовой смолы «сафрамап» непосредственно по защитному покрытию из состава клеящего «сармалеп-М».
Кроме «термошубы», утепление стен зданий и сооружений с наружной стороны можно выполнить устройством на фасаде здания каркаса, в который вставляются и фиксируются в нем плиты утеплителя, а поверх каркаса навешиваются облицовочные панели (сухая штукатурка) или выполненная на некотором расстоянии кирпичная кладка. При этом внутри конструкции, между утеплителем и облицовкой, сохраняется зазор, по которому свободно циркулирует воздух. Этот воздух удаляет влагу, испаряющуюся из помещения сквозь стены, не давая ей задерживаться в утеплителе. Получается, что фасад вместе с утеплителем «дышит», «дышит» и стена. А утеплитель все время сухой, и его теплоизолирующая способность постоянно сохраняется на высоком уровне. Преимуществами этого способа теплоизоляции являются: во-первых, всепогодная технология, отсутствие «мокрых» процессов вроде нанесения штукатурки, клеев и т.д.; во-вторых, неограниченный выбор вариантов облицовки: панели разного размера, из разных материалов и с разными текстурами и расцветками. Добавить в список преимуществ можно высокую шумои-золирующую способность вентфасада, легкость и технологичность монтажа, быстроту и простоту транспортировки на объект необходимых материалов. Система вентилируемого утепленного навесного фасада не позволяет конденсату скапливаться на поверхности или внутри стены, благодаря чему повышается срок службы ограждающих конструкций здания и уменьшаются теплопотери через них .
3. Энергетическая паспортизация зданий, мониторинг застроенных территорий и экспертиза проектов теплозащиты
Потребление энергии в коммунально-бытовой сфере составляет 38 % общего годового расхода ТЭР Беларуси. Это обусловливает поиск и разработку мер законодательного характера по более экономному расходу энергии в этой сфере. Для осуществления эффективного управления процессом энергосбережения необходимо разработать и внедрить автоматизированную систему управления теплопотреблением застроенных территорий Республики Беларусь, обеспечивающую государственную программу энергосбережения на основе энергетических паспортов зданий и сетевых компьютерных технологий.
Энергетическая паспортизация жилых и общественных зданий представляет собой мероприятие по установлению фактических показателей энергопотребления жилых и общественных зданий, а также по созданию соответствующего банка данных. Цель энергетической паспортизации зданий - проверка фактического состояния энерго- и теплопотребления в жилищном секторе, выделение зданий, требующих первоочередных мероприятий по повышению теплозащитных свойств, а также поиск оптимальных путей снижения расхода теплопотребления.
Постоянно действующий энергетический мониторинг ставит своей целью:
Контроль в режиме реального времени за количеством поставляемой энергии и ее расходом;
Выявление наиболее значительных источников потерь энергии;
Информационное обеспечение планирования и проведения первоочередных мероприятий по снижению энергопотерь и ликвидации источников наиболее высоких энергопотерь;
Контроль за соответствием количества поставленного тепла требуемому для обеспечения нормального микроклимата в помещениях и комфортных условий проживания людей.
Организуемая энергетическая экспертиза проектов теплозащиты и капитального ремонта зданий позволит:
Вскрыть энергетические резервы при эксплуатации зданий и застроенных территорий в целом;
Эффективно планировать и своевременно организовать выполнение энергосберегающих мероприятий на застроенных территориях республики;
Осуществлять постоянный контроль за плановым снижением уровня энергопотребления на отдельных территориях;
Совместить теплозащиту зданий с их плановыми ремонтами и реконструкцией, что значительно повысит рентабельность работ по тепловой защите зданий;
Обеспечить информационную поддержку в разработке технико-экономических обоснований при создании энергоэкономических зон.
Заключение
К энергосберегающим мероприятиям, финансируемым из источников, предусмотренных в соответствии с законодательством, относятся:
1) мероприятия, обеспечивающие внедрение на действующих объектах новых технологий, оборудования, устройств, систем автоматизации, регулирования, контроля расхода и потребления энергоресурсов, новых схемных решений, проектные и научно-исследовательские работы по этим направлениям, тепловая модернизация зданий и теплофизический контроль эффективности ограждающих конструкций зданий и сооружений, предварительной изоляции трубопроводов, в результате реализации которых достигается экономия топливно-энергетических ресурсов на единицу продукции (работ, услуг) или снижение предельных уровней потребления энергоресурсов;
2) реконструкция, модернизация, новое строительство энергетических мощностей, объектов и коммуникаций с использованием местных видов топлива (дрова, торф), возобновляемых и вторичных энергоресурсов, избыточного энергопотенциала (избыточное давление пара, природного газа), предварительной изоляции трубопроводов, в результате эксплуатации которых достигается экономия топливно-энергетических ресурсов на единицу продукции (работ, услуг), замещение импортируемых видов топлива или снижение предельных уровней потребления энергоресурсов;
3) мероприятия, стимулирующие энергосбережение (информационное обеспечение, разработка нормативно-технической документации, обучение и переподготовка специалистов для сферы энергосбережения, энергетическое обследование предприятий, учреждений, организаций).
Экономическая эффективность отражает результаты внедрения энергосберегающих мероприятий и определяется разностью между денежными доходами и расходами от реализации мероприятий, а также отражает изменение величины спроса на топливно-энергетические ресурсы в результате замещения более дорогих видов топлива менее дорогими.
Расчет капитальных вложений и годовой экономии производится в соответствии с методическими рекомендациями по составлению технико-экономических обоснований для энергосберегающих мероприятий, разрабатываемыми Комитетом по энергоэффективности при Совете Министров Республики Беларусь.
В ходе написания контрольной работы были решены следующие задачи: рассмотрены тепловые потери в зданиях и сооружениях; рассмотрена тепловую изоляцию зданий и сооружений.
Список использованных источников
Список нормативных источников
Закон Республики Беларусь от 15.07.1998г (в ред. 08.07.2008) «Об энергосбережении» // Консультант Плюс: Беларусь. Технология 3000 [Электронный ресурс] / ООО «ЮрСпектр», Нац. центр правовой информ. Республика Беларусь. – Минск, 2009.
Директива Президента Республики Беларусь 14 июня 2007 г. №3 «Экономия и бережливость - главные факторы экономической безопасности государства» // Консультант Плюс: Беларусь. Технология 3000 [Электронный ресурс] / ООО «ЮрСпектр», Нац. центр правовой информ. Республика Беларусь. – Минск, 2009.
Указ Президента Республики Беларусь 25 августа 2005 г. N 399 «Об утверждении Концепции энергетической безопасности и повышения энергетической независимости Республики Беларусь и Государственной комплексной программы модернизации основных производственных фондов Белорусской энергетической системы, энергосбережения и увеличения доли использования в республике собственных топливно-энергетических ресурсов в 2006 - 2010 годах» // Консультант Плюс: Беларусь. Технология 3000 [Электронный ресурс] / ООО «ЮрСпектр», Нац. центр правовой информ. Республика Беларусь. – Минск, 2009.
Приказ МВД Республики Беларусь от 31.07.2007г. «О мерах по реализации Директивы Президента Республики Беларусь № 3 от 14 июня 2007 года «Экономия и бережливость – главные факторы экономической безопасности государства» // Консультант Плюс: Беларусь. Технология 3000 [Электронный ресурс] / ООО «ЮрСпектр», Нац. центр правовой информ. Республика Беларусь. – Минск, 2009.
Приказ МВД Республики Беларусь от 10.11.2007г. № 269 «Об утверждении Положения о внештатном инспекторе по надзору за эффективным использованием топливно-энергетических ресурсов в органах внутренних дел и внутренних войсках МВД Республики Беларусь» // Консультант Плюс: Беларусь. Технология 3000 [Электронный ресурс] / ООО «ЮрСпектр», Нац. центр правовой информ. Республика Беларусь. – Минск, 2009.
Список литературных источников
Андриевский А.А. Энергосбережение и энергетический менеджмент: учебное пособие. – Минск: Высшая школа, 2005.
Теплопотери за счет инфильтрации и передачи через ограждения. Трубная разводка системы отопления. Меры по энергосбережению в жилых зданиях. Альтернативные источники тепло и электроэнергии. Технико-экономическая оценка энергосберегающих мероприятий.
Техническое обслуживание и ремонт инженерного оборудования. Требования к эксплуатации системы центрального отопления жилых домов. Мероприятия по периодической проверке и наладке систем тепловентиляции, отопления, водоснабжения. Контроль состояния систем.
Бифункциональные жилые здания. Металлические конструкции зданий комплексной поставки. Прогрессивные виды утеплителя для стен зданий. Внедрение систем наружного утепления. Мансардная крыша и вентиляция. Виды кровельного пирога для утепленных мансард.
Снабжение теплом жилых, общественных и промышленных зданий (сооружений) для обеспечения коммунально-бытовых и технологических нужд потребителей Характеристика труб, опор, компенсаторов. Схемы присоединений систем отопления и вентиляции к тепловым сетям.
Понятие и характеристики аспирационных систем в проектировании зданий. Расчет наружных и внутренних тепловых нагрузок, теплового баланса помещения. Подбор по значению количества воздуха соответствующей модели кондиционера, схема его расположения.
Виды договора подряда. Отграничение договора подряда от смежных договоров. Понятие и особенности договора строительного подряда. Общая характеристика: стороны в договоре подряда, предмет, цена, спрос и форма договора, ответственность за исполнение.
Виды и объекты профессиональной деятельности выпускника специальности "инженер-строитель". Содержание проектно-конструкторской, организационно-управленческой, производственно-технологической деятельности специалиста, квалификационные требования к нему.
Причины потери энергии в строительной сфере. Энергосберегающие мероприятия в жилищно-строительной сфере. Энергосберегающие градостроительные, конструктивные, инженерные решения. Энергосберегающие заглубленные здания. Основные преимущества экодомов.
Состояние дорожной сети и автомобильных дорог на сегодняшний день. Характеристика отраслевой программы "Дороги Беларуси". Совершенствование методов проектирования и строительства автомобильных дорог и мостов. Повышение безопасности дорожного движения.
Как лучше выполнить теплоизоляцию исторических зданий
Почти всегда при реновации исторических зданий встает вопрос об утеплении стен. Классический подход утепления снаружи в данном случае бывает неприемлем, так как при этом внешний вид фасада здания претерпевает изменения и нуждается в эстетическом декорировании, будь то штукатурка, декоративный кирпич или другие средства. Но как быть со зданиями, имеющими историческое значение, фасад которых необходимо оставить без изменений? Специалисты компании XELLA считают, что минеральные изоляционные плиты Multipor как раз подходят для решения этой задачи.
Старые кирпичные стены
Сохранению культурного наследия сейчас уделяется повышенное внимание. Во многих российских городах сохранились старые здания, архитектура которых придает этим населенным пунктам свой неповторимый вид. При этом, конечно, соответствия современным требованиям по энергоэффективности, обеспечению комфорта внутренних помещений в таких зданиях добиться очень трудно.
Хорошо, если старые здания вообще имеют какую-либо теплоизоляцию, но даже если и имеют, то она явно не достаточна. Зимой такая изоляция внешних стен приводит к значительным расходам энергоносителей на отопление, летом — к высоким температурам во внутренних помещениях. В результате в лучшем случае мы имеем дискомфортный внутренний климат, а в худшем — постепенное разрушение конструкции.
Некоторые здания изначально имеют штукатурный фасад. В этом случае, наверное, можно обойтись и внешней теплоизоляцией. Но как быть со зданиями, выполненными, например, из красного кирпича? Их фасады трогать вообще нельзя. В этом случае нужно проводить внутреннюю теплоизоляцию.
Для этих целей компания XELLA предлагает использовать минеральный утеплитель Multipor (Мультипор), разработанный в Германии. Для российского рынка это абсолютно новый, инновационный материал. Впрочем, в Европе, где очень трепетно относятся к собственному историческому наследию, он используется уже 15 лет и стал популярным. Ведь там стараются сохранить старые фасады даже в том случае, когда дома, с нашей точки зрения, не представляют исторической ценности.
В качестве примера можно привести проведенную реновацию после сильнейшего пожара прядильной фабрики в городе Фунда и реконструкцию отеля Renthof Kassel, который после проведенных работ полностью сохранил свой первоначальный внешний вид и значительно изменил дизайн внутренних помещений. Также к референтным объектам, где использовался Мультипор, можно отнести крупнейший в Германии стадион Альянц Арена в Мюнхене и штаб-квартиру Адидас в Херцогенаурах.
Первую такую реновацию старого здания XELLA планирует провести и в России. Недавно завершилась реставрация комплекса зданий кондитерской фабрики «Большевик», в том числе трех дореволюционных корпусов, являющихся объектами культурного наследия. Были отреставрированы фасады, восстановлена их декоративная отделка. Но вопрос современной теплоизоляции полностью решить не удалось.
— Для того чтобы утеплить здание, архитекторы заложили в проект дополнительную кирпичную кладку изнутри, тем самым обеспечив требование по сопротивлению теплопередаче до нормативного, — рассказал журналисту нашего журнала руководитель отдела управления и развития продукта ЗАО «Кселла-Аэроблок-Центр» Руслан Мазитов
. — При этом внутренние помещения потеряли огромное количество квадратных метров. Мы же предложили за счет использования Мультипора значительно увеличить полезную площадь.
По словам Руслана Мазитова, компания заключила договор с самым авторитетным научно-исследовательским институтом в области теплотехники, НИИ строительной физики РААСН, специалисты которого под этот объект сделают научно-исследовательскую работу. Это исследование покажет, как будет работать новая система теплоизоляции, как долго она прослужит и какое окажет влияние на кладку из-за изменения температурно-влажностного режима.
— Для нас это очень интересный кейс. Мы надеемся, что благодаря заключению НИИСФ, мы получим этот заказ, и «Большевик» будет утеплен внутри Мультипором, — говорит специалист.
Что такое тоберморит?
Но что это за материал? Мультипор — это производное газобетона. Сам газобетон появился в начале XX века. В течение прошлого столетия рецептура, технология производства и технологические характеристики этого материала постоянно улучшались. Но к началу XXI века в технологии был достигнут пик, когда в ее рамках сделать что-то еще более теплое, но при этом такое же прочное, стало невозможно.
Тогда производители XELLA решили пойти по пути уменьшения плотности. В результате получили материал, который не является несущим, — чистый утеплитель, но по своей структуре такой же, как газобетон. В его состав входят песок, цемент, известь, вода и алюминиевая паста, которая служит катализатором газообразования. В результате обработки из этих составляющих получается тоберморит — водный силикат кальция, искусственный известняк высокой пористости и низкой плотности.
Каковы же преимущества Мультипора? Во-первых, он практически невесомый и легко обрабатывается. Плиты из этого материала достаточно просто «посадить» на клей, а это способны сделать даже непрофессионалы. Кроме того, поверхность плит не требует дополнительной отделки, как следствие экономятся время и деньги. При этом получается аккуратная изолированная поверхность, которую при желании можно легко покрасить.
Во-вторых, это материал дышащий. Плиты из Мультипора обладают высокой паропроницаемостью за счет капиллярноактивной системы, способной регулировать климат в доме. Не секрет, что из-за разницы температур в помещении и на улице на стенах зданий образовывается конденсат. Для того чтобы минимизировать вред этого процесса, строители зачастую выкладывают дополнительный слой пароизоляции.
С Мультипором этого делать не надо, так как возникающая влажность в этом материале не накапливается, а абсорбируется, транспортируется через капилляры и при повышении температуры просто испаряется в окружающую среду. Все это предотвращает образование плесени и грибка.
В-третьих, Мультипор относится к классу негорючей изоляции. Полностью минеральная система в случае пожара не выделяет никаких опасных для здоровья газов и поэтому может быть успешно использована в общественных зданиях: детских садах, школах, больницах.
По словам специалиста, водный силикат кальция при нагревании отдает химически связанную воду и в результате возгорания здания становится еще более прочным, а не разрушается, как другие теплоизоляционные материалы.
Наконец, Мультипор — это экологически чистый материал, в состав которого входят только минеральные компоненты. Большинство изделий из минеральной ваты и стекловаты имеют в своем составе ядовитые фенол и формальдегид, пенополистирол размягчается при нагревании и не может долго противостоять воздействию ультрафиолетовых лучей, а также обладает чрезвычайно малой гигроскопичностью. Он, как и экструдированный пенополистирол, является горючим материалом.
Мультипор сертифицирован на соответствие международному стандарту ISO14025. Стоит отметить, что к сертификации в ЕС допускаются только продукты из более чем 85% возобновляемых минеральных сырьевых материалов. Также Мультипор имеет техническое свидетельство МИНСТРОЙ России №4883-16 от 17 мая 2016 г, подтверждающее пригодность применения в строительстве.
И еще. Любой утеплитель имеет свойство проседать, усыхать или терять свои свойства. Например, коэффициент теплопроводности минеральной ваты со временем снижается, пенополистирол под воздействием ультрафиолета превращается в порошок. Мультипор, по своей сути, — камень. Смонтированный, он не теряет свою форму, а значит, прослужит очень долго.
В заключение хочется сказать, что, естественно, использовать Мультипор можно не только в реновации и реставрации исторических зданий. Этот материал прекрасно подойдет и для нового строительства. Им можно утеплить не только стены, но и полы, потолки, выполнить теплоизоляцию и огнезащиту перекрытий в подвалах, цокольных помещениях, подземных гаражах, а также путей эвакуации при пожаре.
— По своим теплотехническим характеристикам Мультипор очень близок, а по некоторым параметрам превосходит традиционные утеплители, — резюмирует Руслан Мазитов. — Пока в России этот материал — скорее, диковинка, инновация. Но мы сейчас ведем активные работы по запуску его локального производства в России. Ведь Мультипор — это экологически чистый, надежный, легкий в монтаже и обработке, эстетически красивый материал.
Евгений ГОРЧАКОВ
Основные потери тепла в зданиях происходят через:
- стены, имеющие низкое термическое сопротивление;
- крыши (обычно с мягкими плоскими кровлями и низким термическим сопротивлением);
- окна и балконные двери, которые в силу физического износа имеют неплотности, способствующие фильтрации воздуха, да и сама конструкция окон не соответствует современным требованиям;
- фундаменты, в которых отсутствует теплоизоляция;
- входные двери, требующие их повсеместной замены;
- внешние выступающие конструкции - балконы, козырьки и т.п., способствующие передаче тепла в окружающую среду.
Мировой опыт свидетельствует о возможности повышения теплозащиты зданий путем утепления внешних ограждающих конструкций с использованием современных теплозффективных материалов и прогрессивных технологий. С этой целью в Украине в 1996 году были введены новые повышенные нормативы сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, как для нового строительства, так и для реконструкции зданий. Наибольший резерв в снижении теплопотерь в зданиях связан, прежде всего, с повышением термического сопротивления внешних стен зданий. В соответствии с новыми нормативами, сопротивление теплопередаче внешних стен зданий находится в пределах 1,7-2,2 м 2 -°С/Вт, что в 1,5-2 раза выше термического сопротивления внешних стен существующих зданий. Принципиальных технических решений может быть два: или увеличивать соответственно толщину стен в 1,5-2,0 раза из традиционно применяемых материалов (кирпич, легкобетонные панели) или утеплять здание с применением современных утеплительных систем, не увеличивая, а в некоторых случаях - снижая толщину стен. Второе решение, как показывает практика, является более экономически выгодным.
Утепление зданий с помощью утеплительных систем имеют преимущества в двух аспектах:
. экономический аспект - снижение энергозатрат на отопление помещений примерно на 30%;
. социальный аспект - повышение теплового комфорта помещений.
При увеличении термического сопротивления стен после утепления улучшается комфорт внутри обогреваемых помещений без повышения температуры воздуха, так как при этом повышается радиационная температура (под радиационной температурой понимают средневзвешенную температуру всех поверхностей помещения). И, напротив, в зданиях с низким уровнем теплоизоляции наружных стен и окон радиационная температура понижена. Поэтому, для сохранения тепловой комфортности приходится излишне повышать температуру воздуха в помещении, что приводит к повышенному потреблению тепловой энергии. При повышении радиационной температуры помещения на один градус, в результате утепления внешних стен, можно достичь того же уровня теплового комфорта, что при увеличении температуры воздуха в помещениях примерно на два градуса.
Способы теплоизоляции стен
Немаловажное значение имеет правильный выбор способа теплоизоляции стен -внутри помещений или снаружи зданий. Для достижения максимального эффекта при утеплении зданий необходимо провести оценку возможной изоляции стен и других элементов зданий (крыши, подвала, окон и дверей и т. д.)
Способ теплоизоляции стен внутри помещений преимущественно используется для старых домов, где фасад должен быть сохранен в первоначальном виде или для домов, используемых непостоянно. Преимуществами такого способа являются относительно низкие затраты, так как на производство работ внутри помещения не требуются строительные леса. К недостаткам следует отнести низкую тепловую инерцию стен.
При способе внутренней теплоизоляции теплопотери наружной части стены в 6 раз выше, чем при наружном способе изоляции. Кроме того, ухудшаются условия эксплуатации несущих стен, в которых могут возникнуть трещины и деформации. В конструкциях стен будет образовываться "точка росы", что может привести к значительным повреждениям, связанным с конденсацией влаги. Необходимо также переносить радиаторы и трубы, заменять электропроводку. Перечень недостатков при проведении работ изнутри помещений показывает, что этот способ не следует использовать, если имеются другие возможности, и, прежде всего, возможность внешней теплоизоляции стен.
Внешняя теплоизоляция стен
Устройство дополнительной теплоизоляции снаружи здания имеет следующие достоинства:
Защищает стену от переменного замерзания и спаивания и других атмосферных воздействий;
Выравнивает температурные колебания основного массива стены, благодаря чему исключается появление в нем трещин вследствие неравномерных температурных деформаций, что особенно актуально для наружных стен из крупных панелей;
Сдвигает "точку росы" во внешний теплоизоляционный слой, благодаря чему исключается переувлажнение внутренней части стены;
Создается благоприятный режим работы стены по условиям ее паропроницаемо-сти, исключающей необходимость устройства специальной пароизоляции, в том числе и на оконных откосах, что требуется в случае внутренней теплоизоляции;
Формируется более благоприятный климат помещения;
Возникает возможность улучшить оформление фасадов реконструируемых или ремонтируемых зданий;
Не уменьшается площадь помещений; Недостаток этого способа состоит в необходимости устройства лесов снаружи здания.
В целом же, внешняя теплоизоляция оказывается значительно эффективней внутренней, в связи с чем ниже приведен анализ существующих систем наружного утепления зданий.
Применяемые в настоящее время системы наружного утепления стен зданий можно классифицировать следующим образом:
Системы утепления с оштукатуриванием фасадов;
Системы утепления с защитно-декоративным экраном;
Системы утепления с облицовкой кирпичом или другими мелкоштучными материалами.
Система утепления с оштукатуриванием фасадов
Системы утепления с оштукатуриванием фасадов предусматривают клеевое или механическое закрепление утеплителя с помощью анкеров, дюбелей и каркасов к существующей стене с последующим покрытием его штукатурными слоями (рис. 1 -3).
В зависимости от толщины фасадных штукатурных слоев применяют две разновидности устройства системы: с жестким» и гибкими (подвижными или шарнирными крепежными элементами (кронштейнами анкерами). Первую используют при малы) толщинах штукатурных слоев 8-12 мм. Е этом случае температурно-влажностньк деформации тонких слоев штукатурки т вызывают ее растрескивания, нагрузка oт веса может восприниматься жесткими крепежными элементами, работающими н; поперечный изгиб и растяжение от ветро вого отсоса.гибш.
"Вентилируемый фасад" - системы утепления с защитным экраном
Системы утепления с защитно-декоративным экраном выполняют с воздушным вентилируемым зазором между утеплителем и экраном. По этой причине, рядом фирм такая система утепления называется "вентилируемый фасад". Для изготовления экранов применяют металл (сталь или алюминий), асбестоцемент, керамическую плитку, стеклофибробетон, пластмассы и другие материалы. В качестве экранов используются также крупноразмерные панели, состоящие из внешней декоративной алюминиевой оболочки, заполненной пенопо-лиуретаном. Выбор того или иного типа облицовки, утеплителя и конструкции крепления определяются целым комплексом как объективных (природно-климатические условия, тип стен утепляемых зданий, физико-механические характеристики стен, элементы облицовки креплений и утеплителя), так и субъективных (эстетические качества экранов и сопряжений) факторов. В этих системах за счет вентиляции обеспечивается снижение влажности утеплителя и существующей стены, что способствует повышению общего термического сопротивления стены и улучшению температурно-влажностного режима помещения, а также повышению воздухообмена через наружную стену. Защитный экран не только предохраняет утеплитель от механических повреждений, атмосферных осадков, а также ветровой и радиационной эрозии, но и позволяет придать фасадам разнообразную выразительность за счет использования различных типов конструкций, форм, фактур и цветов отделки облицовочных элементов.
При этом появляется возможность легко ремонтировать и обновлять "одежду" фасадов.
Использование экранов из различного рода листовых, плитных и линейных элементов позволяет круглогодично выполнять работы по утеплению фасадов и индустриализировать их проведение, что представляется весьма важным, учитывая огромное колличество зданий, подлежащих утеплению. При этом обеспечивается повышение качества и долговечности наружной отделки зданий.
В качестве утеплителя целесообразно использовать огнестойкие минераловатные полужесткие плиты, характеристики и толщины которых определяются расчетом в зависимости от характеристик существующих стен и местных климатических условий.
При использовании в качестве утеплителя в таких системах легко выветриваемых материалов (например, минераловатных плит малой плотности) их со стороны воздушного зазора необходимо защищать слоями материалов, хорошо сопротивляющихся воздействию ветра.
Для крепления утеплителя и экранов к существующей стене могут использоваться специальные металлические крепежные элементы или деревянные каркасы. Все металлические крепления (в т.ч. анкера, шурупы и гвозди) должны выполняться из коррозионно-стойкой стали, а все деревянные элементы каркаса должны быть антисептированы и антипирированы. Для крепления деревянного каркаса целесообразно использовать металлические уголки. Сечения и глубина заделки анкеров (дюбелей) должны определяться расчетом на восприятие ими усилий от веса закрепляемых на них конструкций и отсоса ветра, величина которого определяется местным ветровым районом и расположением элемента по высоте и в плане здания.
Утепление стен с облицовкой кирпичом
Системы утепления с облицовкой кирпичом или другими мелкоштучными материалами обладают достаточной паропроницаемостью и не требуют обязательного устройства вентилируемого воздушного зазора.
В то же время из-за различных механических и температурно-влажностных деформаций основной стены и облицовочного кирпичного слоя высота последнего ограничивается 2-3 этажами. Между существующей стеной и кирпичной облицовкой укладывается теплоизоляционный материал в виде полужестких минераловатных плит, плит из пенополистирола или теплоизоляционных плит из газобетона плотностью д=200-300 кгум 2 и коэффициентом теплопроводности 1=0,08-0,09 Вт/м 2 -°С. Устойчивость кладки от действия отсоса воздуха обеспечивается гибкими анкерами, располагаемыми через 7 рядов по высоте и прикрепляемыми к существующей стене анкерами. На уровне каждого горизонтального ряда анкеров в кирпичную кладку устанавливается арматурная сетка, обеспечивающая сцепление анкеров с кладкой. Сетка состоит из двух продольных стержней Ж4 мм с расстоянием между ними 60 мм и поперечных стержней ЖЗ с шагом 300 мм.
Несущие элементы конструкций утепления изготавливаются из алюминиевых сплавов или коррозионностойкой стали. Вертикально устанавливаемые кронштейны из Z-образного профиля располагаются в простенках с шагом 50 см и прикрепляются к стенам с помощью крепежных анкеров.
Комбинированные системы
Для утепления зданий могут применяться и комбинированные системы. Например, первые этажи здания целесообразно утеплять с облицовкой кирпичом для предохранения от возможных механических повреждений, а последующие - другими системами с оштукатуриванием или с защитным экраном. Стоимость утепления наружных стен зданий в зависит от принятого конструктивного варианта.
Наиболее дешевыми варианты с оштукатуриванием фасадов или облицовкой кирпичом (20-30 условных единиц на 1 кв.м площади). Дорогими являются утеплительные системы с применением защитно-декоративных экранов ("вентилируемый фасад"), где стоимость возрастает в 1,5-2 раза.
Расчеты показывают, что за счет экономии тепла увеличение единовременных затрат для вновь строящихся зданий окупается за 7-10 лет, а в существующих домах - в течение 12-15 лет.
Вопрос утепления нежилых зданий, будь то промышленное или административное, сегодня является наиболее актуальным. Ведь энергоресурсы дорожают, а финансирование на содержание таких зданий сокращается. С помощью ППУ технологий можно не только быстро утеплить фасад и крышу здания, но и получить значительную выгоду. Как? Об этом подробнее…
Основные требования к теплоизоляции промышленного и административного зданий
Говоря о теплоизоляции промышленного здания, мы сразу же подразумеваем наличие агрессивной среды, большие площади, металлические конструкции и, как правило, сжатые сроки, выполнения работ. Поэтому материалы, которые будут использоваться при утеплении промышленного здания, должны:
- монтироваться быстро, дабы не тормозить производственные процессы надолго;
- не бояться щелочного и кислотного воздействия, которое присутствует в воздухе;
- по возможности защищать металлические конструкции стен и крыши от избыточной влаги и коррозии;
- стоить недорого.
Если же стоит вопрос об утеплении административного здания, то здесь также присутствуют некоторые требования:
- утеплитель не должен портить общий эстетический вид здания;
- монтироваться быстро, так как административное здание постоянно находится на виду;
- теплоизоляция должна иметь низкую цену ;
- срок эксплуатации утеплителя должен быть максимально долгим, дабы избежать дорогостоящих ремонтов.
И в обоих случаях, конечно же, не стоит забывать об ЭФФЕКТИВНОСТИ. В здании должен поддерживаться требуемый температурный режим.
Как мы видим, требований для утепления промышленных и административных зданий много и все они довольно серьёзные. Но для напыляемого утеплителя пенополиуретан это не есть проблема.
Преимущества ППУ утепления зданий
Во-первых, показатели теплопроводности у ППУ довольно низкие, поэтому даже при малой толщине данного утеплителя на крыше или стенах здания всегда можно говорить о высокой эффективности (30 мм ППУ при коэффициенте 0,019 Вт/м*К).
Во-вторых, закрытая ячеистая структура пенополиуретана не пропускает ни воду, ни пар, поэтому показатели водопоглащения у ППУ также являются низкими. А это говорит не только о сохранности свойств утеплителя на протяжении всего срока эксплуатации, но и об антикоррозийной защите металлических конструкций.
В-третьих, пенополиуретан монтируется с помощью пеногенератора методом напыления
, что подразумевает отсутствие крепежей, направляющих, а также ускорение и упрощение процесса монтажа. 
Кроме того, напыляемый пенополиуретан держится настолько крепко, что его демонтаж возможен только грубыми физическими методами.
В-четвёртых, ППУ не боится воздействия каких-либо химических реактивов (кроме концентрированных щелочей и кислот).
В-пятых, ППУ наносится на поверхность бесшовным слоем, полностью повторяющим её структуру и форму, поэтому за испорченный фасад вы можете не переживать. При утеплении фасада здания ППУ всегда можно покрасить, нанести поверх него штукатурку или использовать систему вентилируемого фасада.
Экономическая выгода от утепления здания пенополиуретаном
И, конечно же, здесь важен вопрос стоимости утепления стен и крыши рассматриваемых типов зданий.
Если мы в качестве примера возьмём наружную теплоизоляцию стен административного здания, то она вам обойдётся примерно в 600 рублей за метр квадратный. Сюда включена доставка, стоимость материалов и работ, а также цена на покраску фасада. Для сравнения утепление фасада минеральной ватой для вас будет стоить примерно 2000 рублей за тот же квадрат поверхности.
И это при том, что срок службы минваты составляет лишь 5 - 7 лет (после чего наступает "старение" утеплителя), а срок эксплуатации ППУ варьируется от 25 лет и выше.
Кроме того, ППУ сэкономит вам от 30 до 50% на энергоресурсах и окупит себя уже через два отопительных сезона.
Голосов: 559
