Международная научно-практическая конференция Энергосбережение в строительстве:тепло- и звукоизоляционные материалы фасады, фасадные системы”

5 089

Весной 2006 года в Научно-исследовательском институте строительных материалов и изделий “НИИСМИ” проходила Международная научно-практическая конференция “Энергосбережение в строительстве: тепло- и звукоизоляционные материалы; фасады, фасадные системы”. На конференции рассматривались наиболее актуальные проблемы в современном строительстве: перспективы развития рынка; производство и импорт; технологии применения в строительстве и реконструкции; технологии выполнения внешнего утепления зданий; материалы для облицовки фасадов. В рамках конференции прозвучали многие специализированные доклады. Публикацию наиболее интересных из них мы начали в прошлом номере “Окна. Двери. Витражи”. В этом выпуске журнала мы предлагаем Вашему вниманию еще два доклада, посвященные актуальной в настоящее время проблеме энергосбережения.

Фаренюк Г. Г., к. т. н.
зав. отделением НГИСК

Нормативно-методическое обеспечение энергоэффективности жилых и общественных зданий

Стратегическим заданием национальной экономики Украины в целом является обеспечение экономного использования энергетических ресурсов. Для строительной области это задание должно решаться в первую очередь за счет существенного снижения затрат тепла на отопление существующего фонда жилых и общественных зданий.

Это общегосударственное задание совпадает и с потребительскими требованиями пользователей, то есть населения страны, которое стремится нести как можно меньше затрат на эксплуатацию зданий. При этом в домах должны обеспечиваться комфортные условия пребывания, что также является потребительским требованием. Таким образом, создание комфортных условий в домах при минимальных затратах энергии на отопление и составляет, с точки зрения потребителя, то главное задание, на решение которого направлена и политика государства — обеспечение населения комфортным жильем при минимальных эксплуатационных затратах.
Термин “энергосбережение”, который широко используется в программных документах разного уровня, относится к энергетическому оборудованию и процессам и является характеристикой их технологических параметров. Для домов этот термин не характеризует их эксплуатационное или, иначе говоря, технологическое состояние. В последние годы энергосбережение в наших жилых и общественных зданиях производилось за счет реализации наиболее примитивного способа — снижения энергозатрат на отопление с второстепенным выполнением обязательности обеспечения условий комфортности. Поэтому для эксплуатационной характеристики домов предлагается употреблять несуществующий термин “энергосбережение”, а понятие “энергоэффективность”. Этот показатель определяет суммарные энергозатраты на обеспечение нормальных (комфортных) тепловых условий в помещениях здания.
Тепловой режим дома зависит от совместной работы трех систем — ограждающей оболочки, системы отопления и системы вентиляции. Взаимосвязь этих систем определяет как надежность обеспечения комфорта помещений, так и экономичность эксплуатации домов. На современном этапе развития строительной области очень важно создать принципы оптимизации между затратами на создание каждой из указанных систем. Например, чрезмерное повышение уровня теплоизоляции конструкций ограждающей оболочки не ведет к прямому уменьшению теплопотерь домов при неизменных конструктивных принципах формирования двух других систем.
Жилищно-коммунальное хозяйство Украины является одним из наиболее энергоемных секторов национальной экономики, поэтому особенное внимание следует уделять методам нормирования и разработки теплоизоляционных характеристик ограждающих конструкций домов.
Несовершенная нормативная база по теплотехническим показателям и методам проектирования приводит к значительным экономическим затратам на улучшение тепловых условий в уже сооруженных домах и во время их реконструкции. В связи с этим возникает необходимость в принятии действующей в Украине нормативной документации в области строительной теплотехники, пересмотре и внесении изменений в государственные нормы и стандарты относительно современных энергосберегающих требований к зданиям, конструкциям и материалам и согласовании их с международными нормами и новыми государственными стандартами, разработанными к этому времени в Украине.
В НГИСК по заданию Минстроя Украины ведутся работы по созданию современной нормативной базы, нацеленной на решение проблемы обеспечения энергоэффективности домов и зданий. В 2005 году была завершена работа по созданию нормативного документа в качестве замены действующего СНиП II-3-79** “Строительная теплотехника”.
Структурно новый нормативный документ построен следующим образом. В основной части документа приводятся общие принципы проектирования теплоизоляции ограждающих конструкций домов и зданий с учетом современной структуры теплоизоляционных материалов и изделий, устанавливаются обязательные требования к теплотехническим показателям основных элементов ограждающей оболочки домов и к домам в целом. Требования устанавливаются в зависимости от предназначения домов и температурных зон их эксплуатации. Также в основной части приводятся методические принципы определения и оценки теплотехнических показателей на стадии проектирования домов и зданий. Все справочные данные и методики проектных расчетов приводятся в дополнениях. Таким образом, нормативный документ, окончательная редакция которого на рассмотрении, позволяет осуществлять проектирование ограждающей оболочки здания с обеспечением требований по энергосбережению в домах и зданиях на базе современных расчетных методов оценки теплотехнических параметров.

Методические положения нормативного документа состоят из следующих позиций:

при сбережении общего подхода к проектированию теплоизоляции ограждающих конструкций изменены принципы нормирования показателей и более детально сформулированы структурные теплотехнические характеристики ограждающих конструкций;

с учетом современных принципов проектирования теплоизоляции ограждающих конструкций изменены требования к показателям, определяющим тепловой комфорт в помещениях — температурного перепада между приведенной температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции и температурой внутреннего воздуха при расчетных температурах внутреннего и внешнего воздуха (который обязательно определяется для конструкций с коэффициентом застекления больше 0,2), а также до минимально допускаемых температур внутренней поверхности ограждающих конструкций в зонах теплопроводных включений, углах стен, откосов оконных и дверных, светопрозрачных конструкций и элементов их обрамления;

приведены принципиально новые требования при проектировании теплозащиты домов — требования к теплопотерям дома в целом. Этот показатель используется при характеристике теплоизоляционных свойств ограждающей оболочки зданий в нормах европейских стран. Поэлементные нормативные требования, которые предлагаются в проекте норм, позволяют обеспечивать характеристику теплопотерь на уровне, который отвечает требованиям по обеспечению энергосбережения при эксплуатации домов. Комплексное нормирование теплозащитных свойств ограждающей оболочки домов — поэлементное и интегральное, обеспечивает необходимый уровень теплозащиты при любых конструктивных решениях внешних стен, в том числе при использовании светопрозрачных фасадов, что является одним из направлений развития современных домов. Кроме того, этот раздел дает возможность совершать альтернативное проектирование — обеспечение допускаемых тепловых потерь дома в целом при снижении поэлементных требований, но при обязательном выполнении санитарно-тепловых требований;

показатели теплостойкости конструкций достаточно существенно влияют на формирование теплового режима и от этих показателей зависит уровень обеспечения комфортных тепловых условий, поэтому в проекте норм регламентируется обязательная оценка показателей теплостойкости ограждающих конструкций как в летних, так и в зимних условиях эксплуатации;

оценка влажностного состояния производится на основании определения количества влаги, которая может быть сконденсирована в толщине конструкции в отопительный период года с регламентацией допускаемого значения этого количества. Такой принцип заложен в правила проектирования конструкции ограждающей оболочки многих европейских стран. Регламентация, которая совершается в проекте норм, базируется на выполнении условия обеспечения допустимых теплозатрат через ограждающую оболочку домов, что обеспечивает выполнение условий по энергосбережению в домах и условий повышения долговечности ограждающих конструкций.

В проекте норм устанавливаются только минимальные значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Эти минимальные значения для каждого вида ограждающей конструкции и температурной зоны эксплуатации устанавливаются не в зависимости от вида теплоизолирующего материала конструкций, как в действующем СНиП II-3-79, а от предназначения дома. Минимальные значения сопротивления теплопередаче были получены на основании анализа структуры теплопотерь через ограждающую оболочку типичных домов, которые проектируются и эксплуатируются в Украине, оптимизации затрат на возведение ограждающей оболочки домов и эксплуатационных затрат на отопление домов, особенностей климатических условий Украины, мировых тенденций по снижению показателя теплопотерь на отопление домов и возможного роста цен на энергоносителя, принятой практики проектирования теплоизоляции домов.
Одним из наиболее удачных конструктивных принципов повышения теплоизоляционных характеристик ограждающих конструкций являются системы фасадного утепления домов. При использовании систем фасадного утепления обеспечиваются не только высокие значения сопротивления теплопередаче конструкции, но также нормальный влажностный режим при эксплуатации конструкций.
Системы фасадного утепления — относительно новые конструктивные системы для отечественного строительства. При отсутствии нормативной технической базы внедрения этих систем в практику строительства происходит в ряде случаев без необходимой проверки их эксплуатационных способностей, что приводит к возникновению эксплуатационных отказов и необеспечения необходимых теплоизоляционных свойств конструкций. Причиной этого является несовершенство нормативной базы. При отсутствии четкой структуры нормативное поле в этой сфере заполняется многочисленными ТУ, уровень разработки которых не выполняет основное предназначение таких документов — обеспечение тепловой надежности конечных изделий — ограждающих конструкций с системами фасадного утепления.
В НГИСК разработан проект принципиально нового нормативного документа — ГСН “Системы фасадные теплоизоляционно-отделочные домов и зданий. Общие положения”.
В проекте ГСН устанавливается классификация систем фасадных теплоизоляционно-отделочных (СФТО) в зависимости от их конструктивного решения и технологических особенностей.
Приведены основные требования к проектной документации, которая разрабатывается на СФТО, правила внедрения и устройства СФТО, основные правила их эксплуатации.
В проекте документа устанавливается структура нормативных документов, регламентирующих весь комплекс проектирования и применения СФТО в зависимости от их конструктивно-технологических решений.
Исполнение положений нормативного документа, сформулированных в его первой редакции, позволит обеспечивать необходимый уровень проектной документации и эксплуатационных свойств ограждающих конструкций с системами утепления.

Дамаскин Б. С., зам. директора
по научно-исследовательской работе,
академик АС Украины “НГИпроектконструкция”

Пути повышения теплотехнических свойств ограждающих конструкций жилых домов

Одним из решающих факторов эффективного функционирования экономики Украины является энергосбережение во всех сферах народного хозяйства. Особенно это касается затрат и потерь энергоресурсов в жилищно-коммунальном хозяйстве, которое потребляет более 14 млрд. куб. м природного газа в год, а также значительные объемы угля и мазута.

Наибольшие затраты тепловой энергии наблюдаются в жилищном фонде — около 30 % и во внешних сетях теплоснабжения — до 25 %.
Такая ситуация сложилась по многим причинам, основными из которых следует считать:

низкие теплотехнические свойства существующего жилищного фонда, который до принятия в Украине в 1994 году Закона об энергосбережении формировался из жилых домов, построенных по проектам, которые предусматривали только жесткую экономию строительных материалов (металл, цемент, кирпич) и не предусматривали минимизацию энергозатрат в период их эксплуатации;

устаревшее и неэффективное оборудование ТЭЦ, котельных и теплопунктов, а также очень неудовлетворительное состояние тепловых сетей, значительная часть которых давно отработала термин эксплуатации и практически не имеет тепловой изоляции.
Таким образом, основные резервы энергосбережения лежат в сфере усовершенствования энергозатрат в домах, что эксплуатируются, и коммуникациях к ним, особенно в 5-этажных домах первых массовых серий. Почти ничем не отличаются от них и 9-16-этажные дома тоже массовых серий, которые были построены до 1994 года.
За период с 1994 по 2006 год ситуация с уменьшением теплозатрат в раньше построенных домах практически не изменилась, хотя в отдельных регионах Украины уже есть примеры реконструкции, модернизации и капитальных ремонтов 5-этажных домов с позитивными результатами, на основе которых можно сделать первые выводы.
В Украине насчитывается более 77 тыс. жилых домов, которые имеют 5 и больше этажей, в том числе 25 тыс. 5-этажных домов, построенных по проектам первых массовых серий в период 1957-1970 гг. общей площадью более 71 млн. кв. м.
Если только в этих домах сделать тепловую модернизацию, можно достичь годовой экономии более 7 млн. Гкал.
Уже более 30 лет энергосбережение в жилищном фонде в странах Западной Европы считается одним из стратегических направлений повышения энергоэффективности экономики, которое поднято к рангу государственной политики.
Во многих из этих стран сформированы специальные подобласти стройиндустрии, которые занимаются тепловой модернизацией зданий, вследствие чего за последние 15-20 лет в целом по странам Западной Европы затраты разных видов топлива на отопление домов сократились на 40-50 % и значительно улучшилась комфортность жилья.

Экономии топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) в жилищном фонде можно достичь за счет:

дополнительной тепловой защиты ограждающих конструкций зданий;

реконструкции внешних тепловых магистральных коммуникаций;

усовершенствования систем отопления и горячего водоснабжения домов, установления приборов учета и регулирования;

использования тепла обновляющих и новых видов энергии.

В последнее время ощутимо обострился вопрос снижения затрат и потерь энергоресурсов на отопление домов и горячее водоснабжение (ГВС).
Повышение теплозащитных свойств ограждающих конструкций жилых (и не только) домов является одним из основных направлений энергосбережения.
Эта проблема должна решаться комплексно — путем применения современных технических и конструктивных решений теплозащиты домов во время капитальных ремонтов, модернизации или реконструкции, а также в обязательном порядке при новом строительстве.
Теплопотери и теплозатраты из домов происходят через внешние стены (30-40% от общих потерь), через окна и балконные двери (20-30%), через чердачные перекрытия (4-6%), через надподвальные перекрытия и цоколи (3-5%) и до 50 % при теплообмене в квартирах.
За последние 10-12 лет в Украине появилось много новых строительных материалов, изделий, конструкций и оборудования, которые позволяют применять новые технологии в строительстве при реконструкции и ремонтах домов и зданий.
К сожалению, все это значительно импортируется из разных стран, но уже есть и отечественные аналоги и даже более качественные.
Большая гамма теплоизоляционных материалов и технологий утепления стен, перекрытий, крыш и трубопроводов, конструкций окон и балконных дверей из разных материалов с разными теплотехническими качествами, водных и вытяжных вентиляторов, котлов, бойлеров, водонагревателей, приборов учета и регулирования дают возможность широко и эффективно использовать их.
Принимая во внимание важность и актуальность проблемы, правительство Министерства строительства, архитектуры и жилищно-коммунального хозяйства Украины должно поставить перед своими подразделами задачу относительно разработки и реализации научно обоснованной и социально ориентированной программы тепловой модернизации и реконструкции существующего жилищного фонда Украины.
Целью программы должна быть разработка и реализация организационных, законодательно-правовых, финансово-экономических, нормативно-технических и других способов по созданию условий, которые будут существенно стимулировать снижение энергопотерь и энергопотребления в жилых домах, повышение потребительских свойств и эксплуатационных показателей, разработку эффективных методов и способов тепловой модернизации существующего жилья.
С каждым годом в Украине увеличиваются объемы строительства, в основном многоэтажного. В 2004 году было введено в эксплуатацию 7,5 млн. кв. м жилья, которое уже должно было отвечать новым существующим теплотехническим нормам, но и здесь не все в порядке.
Поэтому государственным комиссиям при принятии домов в эксплуатацию как новых, так и после реконструкции необходимо проводить инструментальный контроль на соответствие ограждающих конструкций нормативным теплотехническим требованиям, чего почти не наблюдается сегодня.

Найдите все свои архитектурные решения через OKNA.ua: Нажмите здесь чтобы зарегистрироваться. Вы производитель и хотите наладить контакт с клиентами? Кликните сюда.

Автор

Журнал ОКНА. ДВЕРИ. ВИТРАЖИ

+380 44 501 XX XX +380 44 501 8736

+380 44 501 XX XX +380 67 467 1426

Издатель

Журнал ОКНА. ДВЕРИ. ВИТРАЖИ