06 марта 2016г.
В отапливаемых общественных и жилых зданиях ограждающие конструкции должны отвечать многим требованиям, таким как прочность и устойчивость, огнестойкость и долговечность, архитектурная выразительность и экономичность. Но самым важным требованием является соответствие конструкции теплотехническим нормам. Выбор ограждающих конструкций происходит в зависимости от температурно- влажностного режима здания, конструктивного решения, физических свойств, климатологических характеристик района застройки, а также в соответствии с требованиями сопротивления теплопередаче [2, 8].
Важнейшим качеством ограждающих конструкций является соответствие их теплотехническим требованиям, т.е. обладание достаточными теплозащитными свойствами, которые в свою очередь влияют на экологичность и комфортность помещений. Потребительские свойства наружных стен можно оценить по следующим критериям соответствия комплексу требований, которые приведены на Рисунке 1.
Таким образом,
нельзя допускать в зимнее время лишних
теплопотерь, а летом – перегрева зданий. Разность температур воздуха внутри
помещения и наружных
ограждающих конструкций не должна превышать нормативов. Необходимо, чтобы воздухонепроницаемость ограждений не позволяла сильно охлаждаться помещению и не ухудшала теплозащитные свойства конструкций. Переувлажнение ограждений уменьшает долговечность конструкций, увеличивает потери
тепла, вызывает в помещении сырость, поэтому ограждения должны иметь нормальный влажностный режим.
[8-10].
Современный российский строительный рынок предлагает различные технологии строительства теплоэффективных ограждений, сравнительная оценка
которых приведена
в Табл.1 данной
работы.
Таблица 1
|
Состав стены/ параметр
|
Кирпич
|
Керамзитобетон
|
Бетон В20
|
|
Кирпичная кладка
510 мм Утепление минватой -130
|
Керамзитобетон -250 мм Утепление минватой
-
|
Монолит В20 – 500 мм Утепление минватой – |
|
|
мм
|
100 мм
|
100 мм
|
|
Фактическое сопротивление теплопередаче
|
3,32
|
3,42
|
3,223
|
|
Возможность строительства и нормальной эксплуатации в регионах
|
Любой регион
|
Любой регион
|
Любой регион
|
|
Доп. работы перед внутренней чистовой отделкой после возведения коробки
|
требуется оштукатуривание стен, грунтование
|
требуется оштукатуривание стен, грунтование
|
требуется оштукатуривание стен, грунтование
|
|
Огнестойкость (5 степеней)
|
III степень
|
III степень
|
III степень
|
|
Экологичность
|
все материалы экологически чистые
|
все материалы экологически чистые
|
все материалы экологически чистые
|
|
Шумоизоляция
|
соответствует
|
соответствует
|
соответствует
|
|
Строительство на сложных рельефах
и нестабильных грунтах
|
удорожание фундамента вследствие значительной массы конструкций, сложность ведения работ
|
из-за малой объемной массы, удорожание фундамента не происходит
|
удорожание фундамента вследствие значительной массы конструкций, сложность ведения работ
|
При достаточно близких
параметрах по теплозащите зданий основными факторами выбора конструкции ограждения становятся экономичность и простота
технологических решений. Особенно это касается малоэтажного строительства, структура которого, в соответствии с применяемыми материалами, приведена на Рисунке 2 [10].
Cудя по анализу диаграммы, наиболее часто используемые строительные технологии являются относительно дорогими. В частности, кирпичное, бетонное и железобетонное домостроение имеет наибольшую себестоимость строительства, а их совокупный удельный вес в структуре малоэтажного строительства занимает
70% [10]. Снизить
себестоимость строительства можно путем применения материалов из дерева.
Также важно применение новых технологий (возведение малоэтажных домов на основе
материалов из ячеистого бетона, теплоэффективных блоков, крупнопористого керамзитобетона, модернизированные технологии с использованием несъемной
опалубки из пенополистирола, древесно-цементных, композиционных материалов, технология термоструктурных панелей),
которые позволяют вести работы в любое время года. При этом производство, транспортировка, монтаж несущих и самонесущих конструкций, а также последующая эксплуатация здания требуют гораздо
меньше затрат, чем технологии строительства, связанные с
традиционными материалами [7].
Выделяют следующую классификацию
групп технологий
малоэтажного строительства
и диапазон
их себестоимости:
1. Каменные дома: кирпич; пеноблок;
газоблок; керамоблок; несъемная
опалубка; монолитно-модульные конструкции.
В этой группе диапазон
себестоимости кв.м. каркасного дома: от 16 000 руб./м.кв. до 22 000 руб./м.кв.;
2. Каркасные дома: деревянный каркас; металлический каркас; объемно-модульные дома; SIP- панели. Диапазон себестоимости кв.м. каркасного дома: от 17 000 руб./м.кв. и до 26 000 руб./м.кв.;
3.
Деревянные дома: клееный брус; профилированный брус; оцилиндрованное бревно. Цена от 13 000 руб./м.кв. до 23 000 руб./м.кв.
Одной из наиболее перспективных считаем технологию возведения ограждающих конструкций в несъемной опалубке из ЦСП с заполнением крупнопористым керамзитобетоном с γ0 ≤
500 кг/м3, обладающим следующими преимуществами [1, 3,6]:
1.
низкая цена из-за малой стоимости керамзита;
2.
высокая прочность и долговечность;
3.
отличные шумоизоляционные свойства;
4.
морозоустойчивость;
5.
влагоустойчивость;
6.
малый объемный вес;
7.
экологичность;
8.
сооружения из керамзитобетона не дают усадки
и трещин;
9.
стены из керамзитобетона
легко поддаются сверлению;
10. отсутствие развития плесени и грибка;
11.
отличные теплозащитные свойства;
12.
себестоимость строительства из керамзитобетона почти на 40% ниже кирпичного.
Ограждение из крупнопористого керамзитобетона в несъемной опалубке из ЦСП, обладает достаточными теплотехническими качествами, является
наиболее экономичным решением по толщине
ограждения [4, 5]. Для оценки теплотехнических качеств предложенной конструкции проведено сравнение вариантов нескольких аналогичных ограждающих систем в несъемной опалубке, которое приведено
в Табл.2.
Таблица 2
|
Варианты стен/ Теплотехнические показатели
|
Бетон марки
В20, утепленный пенополистиролом
|
Монолит в несъемной опалубке ρ = 1000 кг/м3
|
Монолит в несъемной опалубке ρ = 500 кг/м3 из ЦСП
|
|
Толщина стены, мм
|
520
|
600
|
370
|
|
Сопротивление теплопередачи, м20С/Вт
|
3,308
|
3,218
|
3,398
|
|
Расчетный температурный перепад, 0С
|
1,67
|
1,72
|
1,66
|
|
Теплопотери стены,
Вт/м2
|
14,48
|
15,227
|
14,42
|
|
Относительная влажность,
%
|
90
|
89,6
|
90,2
|
На Рисунке 3 дано сравнение толщины ограждающих конструкций из различных материалов.
|
Керамзитобетон в несъемной опалубке
|
Бетон В20,
утепленный пенополистиролом
|
Монолит в несъемной опалубке
|
Кирпич, утепленный минераловатными плитами
|
Список литературы
1. Бычков, С.А. Высокоэффективный
легкий бетон для малоэтажного строительства [Текст] / С.А. Бычков. – Д., 1997. – 68 с.
2.
Гагарин В.Г. Экономический анализ повышения уровня теплозащиты ограждающих конструкций здания
// Труды 1 Всероссийской научно-технической конференции 26-27 июня 2008 года. Строительная теплотехника: актуальные вопросы нормирования.
3.
И.А. Иванов. Легкие бетоны на искусственных пористых
заполнителях. М.: Стройиздат, 1993. 154 с.
4. Ильяшенко, В.А. Опыт производства легкобетонных конструкций [Текст] / В.А. Ильяшенко
// Бетон и железобетон. – 1983. – № 6. – С. 3-4.
5.
Киселев, Д.П. Керамзитобетон – эффективный стеновой материал
[Текст] / Д.П. Киселев, А.А. Кудрявцев, И.А. Солодухин // Технология легких бетонов на пористых
заполнителях и применение их в строительстве. Сб. статей. – М.: Стройиздат, 1966. – С. 63-64.
6. Орентлихер, Л.П.
Бетоны на пористых заполнителях в сборных железобетонных конструкциях [Текст] / Л.П. Орентлихер. – М.: Стройиздат, 1983. – 141 с.
7.
Попов, Н.А. Строительные материалы [Текст] / Н.А. Попов. – М.: Стройиздат, 1941. – 421 с.
8.
СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.
9. Спивак, Н.Я. Производство крупнопанельных ограждающих конструкций зданий из керамзитобетона [Текст] / Н.Я. Спивак.
– М.: Стройиздат, 1961. – 116 с.
10. Табунщиков Ю.А., Ливчак В.И., Гагарин В.Г., Шилкин Н.В. Пути повышения
энергоэффективности эксплуатируемых зданий
// AВОК, 2009. — № 5.
