Тепловая защита зданий - главный резерв энергосбережения (возможности материалов и технологий для Урала)

Содержание
Введение
Энергоэффективность жилых и общественных зданий
Долговечность и энергоэффективность многослойных ограждающих конструкций
Заключение
Список литературы

Конструкцию наружного ограждения можно считать оптимальной, если долговечность всех функциональных слоев и деталей будет одинакова. Если не удается создать такую ограждающую конструкцию и в ней использованы материалы разной долговечности, то конструкция ограждения должна предусматривать упрощенную замену материалов или узлов на новые (текущий, средний или капитальный ремонт). В терминах теории надежности это означает, что конструкция должна быть ремонтопригодной.
Таким образом, в распоряжении проектировщика должна быть информация о долговечности (сроках службы) различных материалов при определенных эксплуатационных воздействиях. С другой стороны, в задании на проектирование должен быть указан класс капитальности здания и соответствующая степень долговечности ограждающих конструкций.
В Рекомендациях 1983 года (2) нормативный срок службы наружных стен определен в 100-150 лет, что приравнивается к сроку службы всего здания.
Итак, если в задании на проектирование здания указан класс капитальности здания и соответствующая ему степень долговечности ограждающих конструкций, то становится понятной задача подбора материалов для функциональных слоев ограждения и деталей определенной степени долговечности.
В СНиП II-B.6-62, п. 1.8 сформулированы требования к обеспечению заданной степени долговечности. «Требуемую степень долговечности ограждающих конструкций следует обеспечивать применением материалов, имеющих надлежащую стойкость (морозостойкость, влагостойкость, биостойкость, стойкость против коррозии, высокой температуры, циклических температурных колебаний и других разрушающих воздействий окружающей среды), а также соответствующими конструктивными решениями, предусматривающими в случае необходимости специальную защиту элементов конструкций, выполняемых из достаточно стойких материалов».
В 2003 году в СНиП 23-02-2003 (5) включен п. 4.1, в котором воспроизведен п. 1.8 СНиП II-B.6-62, но регламентация понятия «надлежащая стойкость» отсутствует, в связи с чем п. 4.1 СНиП 23-02-2003 теряет смысл. Аналогичный пункт сохранен и в актуализированном СНиП 23-02, смысл которого также потерян.
В стандарте организации Российского общества инженеров строительства (20) предпринята попытка нормировать долговечность наружных стен. В основу нормирования положены конструктивные особенности несущих систем, ограждающих конструкций и используемых материалов для теплоизоляционных и облицовочных слоев. В нормативном документе (22) приведено подробное описание конструкций и материалов десяти типов ограждающих конструкций с прогнозируемой долговечностью от 50 до 150 лет. Выборы из нормативного документа по прогнозируемой долговечности наружных стен зданий приведены в табл. 1.
Таблица 1
Прогнозируемая долговечность наружных стен здания (22)
Заключение
Если известна кинетика изменения свойств материала при эксплуатационных воздействиях и величина предельного состояния определяющего свойства материала, то его срок службы определяется по схеме, аналогичной рис. 1. Из этого рисунка видно, что для одной и той же степени износа (на рис. это 50 %) срок службы зависит от кинетической кривой старения. В соответствии с этим, «надлежащая стойкость» материалов, которая обеспечит заданный (нормативный) срок службы ограждающих конструкций, может быть определена через построение кинетических кривых изменения определяющих свойств материалов при эксплуатационных воздействиях. Под термином «определяющие свойства» следует понимать основные свойства функциональных слоев ограждения, которые в первом приближении представлены ниже:
- для конструкционных слоев – прочность, морозостойкость;
- для теплоизоляционных слоев – теплопроводность, влагостойкость, паропроницаемость;
- для облицовочных слоев – прочность, морозостойкость, атмосферостойкость, водостойкость, декоративные качества.
Список литературы
Волков Г.М. Объемные наноматериалы. - М.: КНОРУС, 2011. - 168 с.
Фокин К.Ф., Табунщиков К.Ф., Гагарина В.Г. Строительная теплотехника ограждающих частей зданий. - М.: АВОК-ПРЕСС, 2006. - 256 с.
Самарин О.Д., Лушин К.И. Об энергетическом балансе жилых зданий // Новости теплоснабжения. 2007. № 8 (84). С. 52-57.
ГОСТ 7076-99. Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме. Введ. 2000-04-01. М.: Изд-во стандартов, 2000. - 22 с.
СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий. — Введ. 2003-10-01. - М.: ГУП ЦПП, 2004. - 25 с.
Королев Д.Ю., Семенов В.Н. Современные методы повышения тепловой защиты зданий // Молодой ученый. 2010. № 3 (14). С. 26-29.
Бессонов И.В. Исследование стойкости фасадных систем наружного утепления с тонким штукатурным слоем к температурно-влажностным воздействиям // Сборник «Труды I Всероссийской научно-технической конференции» (Строительная теплотехника: актуальные вопросы нормирования). – СПб., 2008. – С. 199-207.
Бессонов И.В. Фасады тонкие, но стойкие... // Строительство, 2008, № 10. – С. 123-125.
Лобов О.И., Ананьев А.И. Долговечность облицовочных слоев наружных стен многоэтажных зданий с повышенным уровнем теплоизоляции // Строительные материалы, 2008, № 4. – С. 56-59.
Кнатько М.В., Ефименко М.Н., Горшков А.С. К вопросу о долговечности и энергоэффективности современных ограждающих стеновых конструкций жилых, административных и производственных зданий // Инженерно-строительный журнал, 2008, № 2.
ГОСТ 10060.1-95. Бетоны. Базовый метод определения морозостойкости.
ГОСТ 9.908-85. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости.
ГОСТ 19100-73. Метод испытания клеевых соединения на атмосферостойкость.
РВСН 20-01-2006. Защита строительных конструкций, зданий и сооружений от агрессивных химических и биологических воздействий окружающей среды.
Александровский С.В. Долговечность наружных ограждающих конструкций // НИИСФ РААСН, 2003.
Бойко М.Д. Техническое обслуживание и ремонт зданий и сооружений. Учебное пособие для вузов. – Л.: Стройиздат, Ленингр. отделение, 1986. – 256 с.
Порывай Г.А. Предупреждение преждевременного износа зданий. – М.: Стройиздат, 1979. – 284 с.
ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.
ГОСТ 27751-88. Надежность строительных конструкций и оснований.
СНиП II-B.6-62. Ограждающие конструкции. Нормы проектирования.
РСН 58-86 Рекомендации по проектированию наружных стен панельных жилых зданий для северной строительно-климатической зоны.
STO 00044807-001-2006 «Thermal barrier properties of building envelopes». – M., 2006.
2