Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ПРИДНІПРОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЇ УЛАШТУВАННЯ ЕФЕКТИВНИХ ОГОРОДЖУЮЧИХ КОНСТРУКЦІЙ З ВИКОРИСТАННЯМ НІЗДРЮВАТОБЕТОННИХ БЛОКІВ

05.23.08 - технологія і організація промислового та цивільного будівництва

ТЕРЕХ МАКСИМ ДМИТРОВИЧ

Дніпропетровськ - 2004



Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Запорізькій державній інженерній академії (ЗДІА) Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник доктор технічних наук, професор

Павлов Іван Дмитрович,

Запорізька державна інженерна академія,

завідуючий кафедрою промислового та цивільного будівництва,.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Тян Рево Борисович, Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, завідуючий кафедрою фінансів;

кандидат технічних наук, професор Уваров Євген Павлович, Луганська філія Донбаської державної академії будівництва та архітектури, завідуючий.

Провідна установа:

Харківський державний технічний університет будівництва та архітектури, кафедра технології будівельного виробництва, Міністерство освіти і науки України, м. Харків.

Захист відбудеться 27 січня 2005 р. о 15 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 08.085.01 Придніпровської державної академії будівництва та архітектури за адресою: 49600, м. Дніпропетровськ, вул. Чернишевського, 24^а, ПДАБА, ауд. 202.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Придніпровської державної академії будівництва та архітектури (м. Дніпропетровськ, вул. Чернишевського, 24^а)

Автореферат розісланий 27 грудня 2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради К.В. Баташева

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність роботи. Одним з важливих напрямків комплексної програми енергозбереження в Україні та за кордоном є підвищення теплозахисної здатності огороджуючих конструкцій будівель та споруд.

На протязі майже трьох останніх десятиріч з початку енергетичної кризи у всіх технічно розвинених країнах були переглянуті вимоги нормативних документів щодо рівня теплозахисту будівель та який зростає з кожною новою редакцією. При оцінці конструктивних рішень теплозахисту, які передбачають перехід від одношарових конструкцій до багатошарових з використанням ефективних утеплювачів, визначаючими стали економічні критерії.

В основу теплотехнічного проектування огороджуючих конструкцій будівель в Україні та за кордоном був покладений принцип санітарно-гігієнічної придатності до експлуатації, відповідного до якого температура на внутрішній поверхні огородження не повинна знижуватися нижче точки роси. Головна увага приділялась зменшенню капітальних витрат на будівництво, матеріаломісткості. Вартість витрат на опалення практично не враховувалась у зв'язку з низькими цінами на паливо-енергетичні ресурси. Потрібний опір теплопередачі огороджень в залежності від температурної зони знаходився в межах 0,6-1,5 .

Енергетична криза кардинально змінила підхід до оптимізації рівня теплозахисту будівель. В зв'язку з різким зростанням цін палива на світовому ринку принцип забезпечення одних тільки гігієнічних вимог є недостатнім. В основу оптимізації був покладений економічний критерій мінімуму витрат на улаштування огороджуючої конструкції та витрат на опалення.

На сучасному етапі розвитку економіки України, коли ціни на енергоресурси підвищились та свої запаси невеликі, насущним постає завдання зі скорочення тепловитрат крізь огороджуючі конструкції будівель. Одним з шляхів скорочення тепловитрат є підвищення термічного опору зовнішніх огороджень вже існуючих будівель та будівель, що споруджуються, чому сприяє прийняття нових норм теплозахисту.

Проте використання лише одного заходу зі скорочення тепловитрат не завжди призводить до бажаного результату. Проведення ж цілого комплексу заходів потребує значних початкових капіталовкладень, які майже завжди обмежені.

Дана дисертаційна робота направлена на розробку та удосконалення ефективних стінових конструкцій, технології та організації зведення цих конструкцій, на обґрунтування оптимального значення термічного опору огороджуючих конструкцій в нових економічних умовах, а також на ефективне управління обмеженими ресурсами при проведенні комплексу заходів зі скорочення тепловитрат.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами:

Дисертаційна робота виконана відповідно до Комплексної державної програми енергозбереження України та Програми енергозбереження в житлово-цивільному будівництві; наукових робіт кафедри промислового та цивільного будівництва Запорізької державної інженерної академії, а також у відповідності до програм науково-дослідної роботи кафедри: "Методи і моделі системи організації управління будівельними проектами на передінвестиційній стадії їх реалізації", номер державної реєстрації 0199U003975 і "Обстеження технічного становища та паспортизація споруд учбових корпусів та гуртожитку ЗДІА", номер державної реєстрації 0103U002314.

Мета роботи: дослідження та удосконалення організаційно-технологічних рішень улаштування огороджуючих конструкцій з підвищеним термічним опором з використанням ніздрюватобетонних блоків та методики їхнього економічного обґрунтування.

Для досягнення поставленої мети вирішувалися наступні основні задачі дослідження:

1. Аналіз існуючих конструктивних рішень та технології улаштування огороджуючих конструкцій з підвищеним термічним опором і методик оцінки їхньої економічної ефективності;

2. Дослідження теплофізичних властивостей багатошарових конструктивних схем теплоізоляції;

3. Дослідження технологічності улаштування багатошарових огороджуючих конструкцій з підвищеним термічним опором;

4.Удосконалення конструктивних та організаційно-технологічних рішень улаштування огороджуючих конструкцій з використанням дрібних стінових блоків (ДСБ) з ніздрюватого бетону;

5. Розробка методики визначення економічно оптимального опору теплопередачі огороджуючих конструкцій будинків у нових економічних умовах;

6. Розробка економіко-математичної моделі ефективного розподілу ресурсів у заходи термореновації.

Об'єкт дослідження - технологічні процеси при улаштуванні енергоефективних огороджуючих конструкцій з використанням дрібних стінових блоків з ніздрюватого бетону.

Предмет дослідження - показники технологічності улаштування огороджуючих конструкцій з використанням дрібних стінових блоків з ніздрюватого бетону, а також фактори, що впливають на їхню величину.

Методи дослідження: аналіз та узагальнення даних про існуючі конструктивні та технологічні схеми теплоізоляції будинків та споруд; аналіз методик оцінки економічної ефективності додаткової теплоізоляції; лабораторні експерименти по визначенню опору теплопередачі огороджуючих конструкцій; кореляційно-регресійний аналіз; чисельні методи; дослідження операцій (метод динамічного програмування).

Наукова новизна отриманих результатів:

запропоновано коефіцієнт зниження термічного опору огороджуючих конструкцій внаслідок їх багатошаровості (вперше отримано);

досліджено технологічність багатошарових огороджуючих конструкцій з підвищеним термічним опором (вперше);

запропоновано вдосконалені конструктивні та організаційно-технологічні рішення улаштування огороджуючих конструкцій будинків з підвищеним термічним опором з використанням ДСБ із ніздрюватого бетону (вдосконалено);

розроблено методику визначення економічно оптимального опору теплопередачі огороджуючих конструкцій будинків у нових економічних умовах (вперше отримано);

- розроблена модель ефективного розподілу інвестицій у заходи термореновації (вперше отримано).

Ступінь обґрунтованості і достовірності наукових положень та висновків, що сформульовані у дисертації.

Обґрунтованість наукових положень та зроблених на їх основі висновків доведено наступним:

- використанням загальноприйнятих теоретичних положень та допущень; використанням результатів, отриманих за допомогою методів чисельного моделювання та динамічного програмування;

- апробацією отриманих результатів у практичній діяльності будівельних організацій при проектуванні та зведенні багатошарових огороджуючих конструкцій цивільних будівель;

- наукові положення дисертації використовуються в навчальному процесі, при підготовці дипломних проектів та магістерських випускних робіт на факультеті будівництва та водних ресурсів ЗДІА;

- схваленням результатів роботи на науково-практичних конференціях та семінарах.

Практичне значення отриманих результатів:

полягає в тому, що розроблена методика визначення економічно оптимального опору теплопередачі огороджуючих конструкцій будинків у нових економічних умовах дозволить скоротити тепловтрати в порівнянні з нормативними значеннями на 15-20% і досягти максимуму чистого дисконтованого доходу (ЧДД). Результати даної методики використані при розробці проекту будівництва будівлі Національної бібліотеки в м. Астана. Очікуваний економічний ефект від застосування огороджуючих конструкцій з термічним опором, розрахованим за цією методикою, складе 8 тис. умовних одиниць. огороджуючий ніздрюватобетонний блок теплоізоляція

Економіко-математична модель оптимального розподілу інвестицій дозволить одержати змішану стратегію ефективного керування обмеженими засобами в проектах термореновації житлових та цивільних будинків. У результаті застосування даної моделі можна збільшити ефективність проекту термореновації житлового будинку в 1,5-2 рази за рахунок раціонального фінансування окремих заходів щодо скорочення тепловитрат у будинку.

Удосконалені конструктивні та організаційно-технологічні рішення з улаштування додаткової теплоізоляції з використанням ДСБ із ніздрюватого бетону використані при розробці проектів будівництва житлових будинків у м. Запоріжжя та на їхній основі обраний найбільш технологічний варіант теплозахисту стінових конструкцій. Економічний ефект склав 12,5 тис. грн. за рахунок зниження матеріальних ресурсів, підвищення якості, скорочення строків провадження робіт.

Матеріали дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі ЗДІА.

Конкретна особиста участь автора у отриманні наукових результатів полягає в аналізі та узагальненні існуючих конструктивних та технологічних схем теплоізоляції огороджуючих конструкцій цивільних будівель; аналізі методик оцінки економічної ефективності енергозберігаючих заходів в будівництві; проведенні досліджень технологічності улаштування багатошарових огороджуючих конструкцій, в тому числі і з використанням ДСБ із ніздрюватого бетону; розробці технологічних схем улаштування з використанням ДСБ із ніздрюватого бетону; розробці науково обґрунтованої методики визначення оптимального термічного опору огороджуючих конструкцій та економіко-економічної моделі розподілу інвестицій в проектах термореновації, які сприяють підвищенню економічної ефективності енергозберігаючих заходів та дозволяють приймати оптимальні рішення на стадії проектування.

Апробація дисертації. Основні результати дисертації доповідалися та обговорювалися на міжнародній конференції "Проблеми реконструкції та експлуатації промислових та цивільних об'єктів" (м. Дніпропетровськ, вересень 1999 р.), наукових семінарах “Строительство. Интерьер. Реконструкция” (м. Запоріжжя, березень 2000 р., лютий 2001 р.), на конференції "Комп'ютерне моделювання та інформаційні технології в науці, економіці та освіті" (м. Кривий Ріг, квітень 2001 р.), на науково-практичних семінарах "Домострой. Домотехника" (м. Запоріжжя, лютий 2002 р., березень 2004 р.), на міжнародній науково-практичної конференції "Композиционные материалы. Теория и практика" (м. Пенза, березень 2002 р.), IV міжнародній науково-практичній конференції "Проблемы организации и управления жилищно-коммунальным хозяйством" (м. Дніпропетровськ, червень 2002 р.); на наукових конференціях студентів викладачів кафедри промислового та цивільного будівництва ЗДІА. (1999 - 2004 р.р.)

Публікації. Основні положення дисертації опубліковані в 9 наукових статтях, у тому числі в 3 статтях у виданнях, які відповідають вимогам ВАК.

Структура та обсяг дисертаційної роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, чотирьох розділів, основних висновків, списку використаних джерел і додатка. Повний обсяг дисертації становить 145 сторінок тексту, у тому числі 27 рисунків, 19 таблиць, 1 додатка. Список використаних джерел містить 161 найменування.



ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовані вибір та актуальність теми дисертації, мета, задачі та методи дослідження, наукова новизна та практичне значення роботи, викладені основні положення, які виносяться на захист.

У першому розділі проводиться аналіз існуючих конструктивних та технологічних рішень улаштування додаткової теплоізоляції для підвищення термічного опору огороджуючих конструкцій будинків і споруд, проведено узагальнення способів утеплення.

Крім цього приводиться технологія виконання робіт із улаштування додаткової теплоізоляції та техніко-економічні показники різних конструктивних рішень огороджуючих конструкцій будинків та споруд із теплоізоляційним шаром. Для більш широкого втілення цих конструкцій у будівництво та вибору оптимального варіанту утеплення необхідно дослідити показники технологічності робіт з улаштування додаткової теплоізоляції.

Вагомий внесок у розвиток проблеми підвищення технологічності виконання будівельних процесів внесли Афанасьєв О.О., Балицький В.С., Бєляков Ю.І., Білоконь А.І., Болотських М.С., Большаков В.І., Булгаков С.Н., Вечеров В.Т., Гайовий О.Ф., Гончаренко Д.Ф., Горохов Є.В., Гусаков О.А., Дамаскін Б.С., Дерев'янко В.М., Іванов М.Ф., Кірнос В.М., Матвєєв Є.П., Менейлюк О.І., Монфред Ю.Б., Олійник П.П., Нікіфоров О.П., Павлов І.Д., Пшінько О.М., Розенфельд М.С., Савицький М.В., Савйовський В.В., Сторожук М.А., Торкатюк В.І., Тян Р.Б., Уваров Є.П., Ушацький С.А., Федоренко П.П., Федосова О.В., Черненко В.К., Цай Т.Н., Шрейбер А.К., Шрейбер К.А.., Шутенко Л.М та інші.

Також був проведений аналіз методик оцінки економічної ефективності додаткової теплоізоляції та визначення її оптимальної величини в різних країнах. Проблемам оцінки економічної ефективності проектів енергозбереження присвячені наукові праці Бакаліна Ю.І., Білоконя А.І., Большакова В.І., Булгакова С.Н., Вечерова В.Т., Дамаскіна Б.С., Дворкіна Л.Й., Дерев'янко В.М., Друкованого М.Ф., Жвана В.Д., Каїри Л.Г., Кірноса В.М., Меркушова В.Т., Монастирева П.В., Нікіфорової Т.Д., Оробченка Г.А., Павлова І.Д., Пунагіна В.М., Ральчука М.Т., Савицького М.В., Сердюка В.Р. Тяна Р.Б., Уварова Є.П., Ушацького С.А., Фаренюка Г.Г., Федоркіна С.І., Франівського А.А., Шаленного В.Т., Щербака С.А. та інших.

На підставі проведеного аналізу зроблені наступні висновки:

Існуючі конструктивні рішення огороджуючих конструкцій з підвищеним термічним опором не завжди відповідають технічним вимогам. Системи теплоізоляції мають високу вартість (за рахунок використання в них закордонних матеріалів) і обмеження по застосуванню. Тому необхідно вести пошук нових та вдосконалення існуючих конструктивних рішень із використанням ефективних вітчизняних матеріалів та елементів, які б відповідали комплексу теплотехнічних вимог.

Найбільшою енергоефективністю вирізняються багатошарові огороджуючі конструкції, які складаються з несучого, теплоізоляційного та захисно-декоративного шару. Так як їхня поведінка з теплотехнічної точки зору мало вивчена, необхідно досліджувати величину їхнього опору теплопередачі залежно від кількості шарів.

Питанням технології та організації улаштування багатошарових огороджуючих конструкцій приділяється мало уваги, що призводить до збільшення строків виробництва та вартості робіт, підвищеній витраті ресурсів. Це вимагає дослідження технологічності улаштування багатошарових огороджень із підвищеним термічним опором для визначення раціональних схем провадження робіт, застосування ефективних засобів механізації при виконанні робіт і т.п.

Методи оцінки економічної ефективності улаштування додаткової теплоізоляції огороджуючих конструкцій і визначення оптимальної величини термічного опору не відповідають сучасним економічним умовам, що викликає необхідність їхнього вдосконалення.

5. Для проведення комплексної термореновації будинку або споруди при обмежених засобах необхідно визначити раціональні обсяги фінансування кожного із заходів, що вимагає розробки економіко-математичної моделі оптимального розподілу ресурсів.

У другому розділі обґрунтовується необхідність проведення заходів щодо підвищення термічного опору огороджуючих конструкцій, існуючих будинків та споруд.

На експериментальній установці досліджувався цілий ряд конструктивних рішень огороджуючих конструкцій з додатковими шарами теплоізоляційних матеріалів - газобетону, пінополістиролу, мінеральної вати та комбінаціями із цих матеріалів. У ході експерименту визначалася величина термічного опору та порівнювалася з розрахунковою величиною. За результатами дослідження зроблено висновок: чим більш неоднорідна конструкція (чим більше конструктивних шарів), тим більше відмінність розрахункових і фактичних величин термічного опору, і навпаки. Це дозволяє говорити про те, що при визначенні опору теплопередачі багатошарових конструкцій зовнішніх огороджень необхідно вводити понижуючий коефіцієнт, що враховує багатошаровість огородження. Встановлено лінійну залежність (рис. 1.) коефіцієнта багатошаровості К_мн від кількості шарів:

K_мн=-0,0653·n+1,0751 (1)

Узагальненим комплексним показником технологічності улаштування додаткової теплоізоляції може бути показник К_т,:

(2)



Результати дослідження технологічності улаштування багатошарових огороджуючих конструкцій з підвищеним термічним опором наведені в табл.. 1.

Наведені результати дослідження технологічності показують, що найбільш технологічними є огороджуючі конструкції з використанням ніздрюватобетонних блоків, які потребують подальшого удосконалення.

Таблиця 1. Коефіцієнт технологічності по трудомісткості Т та прямим витратам ПЗ

Варіант конструкції	Термічний опір,
	2	3	4
	ПЗ	Т	ПЗ	Т	ПЗ	Т
0	1,174	2,922	0,984	2,554	0,889	2,371
1	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000	1,000
2	1,000	1,058	1,000	1,095	1,000	1,051
3	0,850	0,927	0,803	0,894	0,774	0,874
4	0,724	0,807	0,710	0,806	0,701	0,805
5	0,877	1,432	0,840	1,558	0,821	1,649
6	0,877	1,493	0,840	1,615	0,821	1,699
7	1,511	2,709	1,377	1,930	1,286	1,639
8	1,154	2,269	1,000	1,582	0,919	1,334
1'	0,845	0,944	0,814	0,905	0,771	0,883
2'	1,060	0,877	1,053	0,898	0,919	0,816
3'	0,893	1,502	0,852	1,623	0,831	1,708
4'	1,164	1,963	1,126	1,600	1,108	1,436

У третьому розділі вдосконалюються конструктивні та технологічні рішення теплоізоляції огороджуючих конструкцій з використанням дрібних стінових блоків з ніздрюватого бетону.

Серед відомих напрямків рішення завдання підвищення термічного опору огороджуючих конструкцій будинків слід виділити можливість використання дрібних стінових блоків з ніздрюватого бетону завдяки їх досить високим теплоізоляційним і акустичним властивостям, екологічній безпеці, вогнестійкості та пожежобезпеки.

Ставилося завдання пошуку ефективних технологічних та конструктивних рішень, що забезпечують надійну спільну роботу зовнішнього шару, теплоізоляційного шару та основного стінового огородження.

Проаналізовано різні варіанти реалізації розроблених конструктивних схем зовнішнього утеплення стінових конструкцій блоками із ніздрюватого бетону та конструктивних рішень облицювання фасадів будинку природними каменями, на підставі яких розроблені наступні раціональні технологічні рішення за способами кріплення блоків до стіни (рис.4):

- включення опорного ряду з ніздрюватобетонних блоків у комбіновану стінову конструкцію для обпирання теплоізоляційного шару (рис.4,а);

- використання механічного кріплення теплоізоляційного шару до стінової конструкції (рис.4, б);

- використання розробленого та апробованого силікатполімерного клейового кріплення теплоізоляційного шару до стінової конструкції (рис.4, в).

В останніх двох варіантах кріплення теплоізоляційного шару з ніздрюватого бетону може бути застосовано як для існуючих, так і для нових стінових конструкцій.

З технологічної точки зору улаштування внутрішньої теплоізоляції є досить відпрацьованим варіантом підвищення термічного опору, тому не вимагає спеціальних пророблень, хоча можливість клейового силікатполімерного кріплення розглядається як найбільш перспективне.

При зовнішньому утепленні будинків поверхня ніздрюватого бетону має кілька варіантів декоративно-захисного покриття, найбільш технологічними з яких є:

а) шар гідроізоляційної пофарбованої або декоративної штукатурки;

б) шпаклівочний шар з декоративно-захисними функціями;

в) фарбування декоративною гидрофобізуючою композицією на основі продукції Запорізького заводу “Кремнійполімер”.

В останньому випадку за рахунок підбора пігментуючих та наповнюючих компонентів вдається досягти імітації поверхні природного туфу або інших природних каменів із тривалим збереженням її первісного виду та попередити зволоження блоків з ніздрюватого бетону.

Точні розміри ніздрюватобетонних блоків дозволяють формувати зовнішній кладочний шов будь-яких розмірів та товщини з використанням набору шаблонів. Як результат, зовнішній вигляд поверхні наближають до облицювання із природного каменю, що дозволить урізноманітити архітектурну виразність фасадів.

Комплексна порівняльна оцінка представлених технологічних рішень дозволила виявити переваги варіанта улаштування утеплення ДСБ із ніздрюватого бетону з використанням силікатполімерного клейового кріплення за критерієм трудових, матеріальних, технічних та інших ресурсів. Трудові витрати скоротилися в 1,45 рази в порівняння із включенням опорного ряду у комбіновану стінову конструкцію й в 2 рази в порівняння з використанням механічного кріплення, матеріальні витрати скоротилися відповідно в 1,2 і 2,1 рази.

У четвертому розділі вдосконалюється методологія економічної оцінки проектів термореновації житлових та цивільних будинків з метою визначення оптимального термічного опору огороджуючих конструкцій та раціонального керування інвестиціями для реалізації цих проектів у нових економічних умовах.

Критерієм оптимальності для визначення економічно доцільного опору теплопередачі може виступати максимум чистого дисконтованого доходу, що дозволяє врахувати як витрати на улаштування огороджуючих конструкцій, так і економію витрат на опалення в майбутньому:



. (3)

Використовуючи чисельні методи, знаходимо величину оптимального термічного опору R_опт.:

. (4)

де t_в - розрахункова температура внутрішнього повітря, ⁰С;

t_от.п. - середня температура зовнішнього повітря за опалювальний період, ⁰С;

Z_от.п - тривалість опалювального періоду, год/рік;

m - коефіцієнт, що враховує додатково тепловитрати на інфільтрацію зовнішнього повітря;

С_т - вартість теплової енергії, грн/Вт;

l_т - коефіцієнт, що враховує майбутнє подорожчання теплової енергії;

л_ут.- розрахунковий коефіцієнт теплопровідності матеріалу теплоізоляційного шару багатошарової огороджуючих конструкцій або однорідної конструкції, ,

С_ут. - вартість матеріалу теплоізоляційного шару багатошарової огороджуючих конструкцій або однорідної конструкції, грн./м³;

Т - тривалість розрахункового періоду;

r - постійна норма дисконту, рівна прийнятної для інвестора нормі доходу на капітал.

За формулою (4) побудовано логарифмічну номограму (рис. 5) із сорокап'ятиградусним ходом, що дозволяє з достатньою точністю визначати оптимальне значення термічного опору R_опт при практичних розрахунках.

Також розроблені моделі визначення оптимального термічного опору з використанням в якості критеріїв оптимальності строку окупності та індексу прибутковості. Економічно доцільний опір теплопередачі за цими критеріями оптимальності дорівнює:

, (5)

де R_к - термічний опір існуючої або конструктивної частини зовнішнього огородження, .

Прийняття при проектуванні огороджуючих конструкцій будинку оптимального значення термічного опору R_опт замість нормативного значення R_н приведе до збільшення капітальних витрат на улаштування додаткової теплоізоляції на 13%, однак щорічна економія за рахунок скорочення тепловитрат при цьому збільшиться на 17%, що в цілому приведе до збільшення чистого дисконтованого доходу на 10 % (досягнення його максимуму).

У наш час у світовій і вітчизняній практиці широко використовується конкурсна форма реалізації інвестиційних проектів, особливо на стадії проектування. В умовах глибокої кризи економіки країни й, як наслідок, нестачі бюджетних засобів, дуже важливим завданням є їх раціональне використання. Ця мета досягається тільки при реалізації інвестиційних проектів на конкурсній основі за умови оптимального використання обмежених виділених засобів.

Маючи деяку обмежену кількість інвестицій, необхідно розподілити їх між заходами щодо термореновації будинків або споруд М₁, М₂,..., М_n. Кожне із заходів М_і при вкладенні в нього якоїсь частини інвестицій х приносить в остаточному підсумку ЧДД, що залежить від величини х. Для кожного заходу задаються функції ЧДД_і=_i(х) (i=1, 2,..., n). Ці функції повинні бути неубутними. Потрібно знайти розподіл інвестицій між заходами щодо термореновації (оптимальне керування), тобто таку сукупність чисел х₁, х₂,..., х_n, при якій сумарний ЧДД буде максимальний:

(6)

Розглянутий чисельний приклад дозволив визначити обсяги інвестицій для кожного із заданого заходу щодо термореновації та величину чистого дисконтованого доходу від даного розподілу при наступних функціях прибутковості (табл.2).

Таблиця 2. Функції прибутковості заходів термореновації

Обсяг інвестицій х, тис. грн.	Чистий дисконтований доход ЧДДі=i(х), тис. грн. для наступних заходів термореновації:
	Утеплення зовнішніх стін	Утеплення підвального перекриття	Утеплення горищного перекриття	Заміна вікон
25	100	35	75	195
50	110	75	85	265
75	120	75	85	310
100	130	75	85	345
125	240	75	85	350
150	280	75	85	350
175	300	75	85	350
200	310	75	85	350

У ході розрахунку одержано наступні результати:

на перший захід - утеплення зовнішніх стін - варто виділити 150тис. грн. і одержати при цьому ЧДД₁=280тис. грн.;

на другий захід - утеплення підвального перекриття - не слід виділяти інвестицій;

на третій захід - утеплення горищного перекриття - варто виділити 25тис. грн. і одержати при цьому ЧДД₃=75тис. грн.;

на четвертий захід - заміну вікон - варто виділити 75тис. грн. і одержати при цьому ЧДД₄=310тис. грн.

Загальний сумарний чистий дисконтований доход від отриманого розподілу інвестицій складе ?ЧДД_і=665тис. грн.



ОСНОВНІ ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі викладені результати теоретичних і експериментальних досліджень, які спрямовані на розробку конструктивних та організаційно-технологічних рішень в проектах термореновації житлових та цивільних будинків, розробку та вдосконалення методів економічного обґрунтування заходів з енергозбереження, впровадження яких дозволить підвищити енергоефективність будинків та споруд.

Проведені дослідження дозволяють зробити наступні висновки

Аналіз конструктивних та технологічних рішень огороджуючих конструкцій з підвищеним термічним опором, в яких використовуються здебільшого матеріали закордонного виробництва, показує, що їх зведення вимагає значних витрат матеріальних, трудових, технічних та інших ресурсів.

Встановлено залежність між відношенням фактичного термічного опору до розрахункового та кількістю конструктивних шарів огородження. При проектуванні багатошарових огороджуючих конструкцій будинків величину їхнього термічного опору слід визначати з урахуванням коефіцієнта багатошаровості огородження К_мн, що наблизить розрахункові значення до фактичного та дозволить більш точно враховувати тепловитрати в будинку.

Дослідження технологічності зведення багатошарових огороджуючих конструкцій показує, що найбільш технологічними зовнішні стіни з використанням ніздрюватобетонних блоків, які потребують подальшого удосконалення.

Удосконалено конструктивні рішення огороджуючих конструкцій, будинків з використанням в якості утеплювача дрібних стінових блоків з ніздрюватого бетону, які дозволяють одержати оптимальні температурно-вологісні умови як у конструкції, так і в приміщенні, урізноманітнити архітектурну виразність фасадів, скоротити матеріальні, трудові та інші види ресурсів.

Удосконалено технологічні рішення з улаштування додаткової теплоізоляції з використанням дрібних стінових блоків з ніздрюватого бетону як для нового будівництва, так і для реконструкції експлуатованих будинків різних років забудови.

Розроблено організаційно-технологічні параметри виробництва теплоізоляційних робіт, що дозволяють підвищити продуктивність праці, скоротити строки провадження робіт, зменшити вартість робіт.

Аналіз методик оцінки економічної ефективності улаштування огороджуючих конструкцій з підвищеним термічним опором показує, що в сучасних умовах оцінку варто робити на основі розрахунку інтегральних показників - чистого дисконтованого доходу, індексу прибутковості та строку окупності з урахуванням фактора часу.

Розроблено методику визначення економічно доцільного опору теплопередачі огороджуючих конструкцій будинків та споруд у нових економічних умовах із прийняттям в якості критерію оптимальності максимуму чистого дисконтованого доходу, максимуму індексу прибутковості, мінімуму строку окупності

Розроблено економіко-математичну модель ефективного розподілу обмежених інвестицій у заходи щодо термореновації, що дозволяє одержати змішану стратегію використання інвестицій та одержати максимум прибутку від реалізації передбачених енергозберігаючих заходів..

Економічний ефект від застосування вдосконалених конструктивних і технологічних рішень додаткової теплоізоляції із застосуванням ДСБ із ніздрюватого бетону склав 12,5тис. грн. Очікуваний економічний ефект від застосування методики оптимального термічного опору огороджуючих конструкцій при їхньому проектуванні для будинку складе 8000 у.о.



ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ВИКЛАДЕНІ В НАСТУПНИХ РОБОТАХ

1. Притула С.Ф., Лихопуд А.П., Терех М.Д. Метод утепления зданий с использованием мелких газобетонных блоков // Проблеми реконструкції та експлуатації промислових та цивільних об'єктів: Зб. наук. праць. - Дніпропетровськ: ПДАБА, 1999. - с.185-188. (Особистий внесок здобувача: дослідження конструктивних схем утеплення стінових огороджень блоками із ніздрюватого бетону)

2. Павлов И.Д., Терех М.Д. Моделирование оптимального сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий в новых экономических условиях //Комп'ютерне моделювання та інформаційні технології в науці, економіці та освіті: Зб. наук. праць: В 2-х томах., том 1. - Кривий Ріг: Видавничий відділ КДПУ, 2001. - с.188-192. (Особистий внесок здобувача: розробка моделі визначення оптимального опору теплопередачі огороджуючих конструкцій)

3. Павлов И.Д., Терех М.Д. Управление ресурсами при организации мероприятий в жилищно-коммунальном хозяйстве //Строительство. Материаловедение. Машиностроение. Сб. научн. тр. № 19. Днепропетровск.: ПГАСА, 2002. - с. 84-89. (Особистий внесок здобувача: розробка моделі ефективного управління ресурсами в житлово-комунальному господарстві)

4. Терех М.Д. Технологические аспекты утепления ограждающих конструкций зданий блоками из газобетона // Композиционные строительные материалы “Теория и практика”: Сб. науч. тр. Международной научно-практической конференции. - Пенза, 2002. - с.321-323

5. Терех М.Д. Оптимизация уровня теплоизоляции ограждающих конструкций жилых и гражданских зданий // Перспективные задачи инженерной науки: Сб. научн. тр., вып. №4, Днепропетровск, 2002. - с.148-154.

6. Терех М.Д. Проблемы качества фасадов // Проблемы и перспективы современного строительства: Сб. научн. тр. -Запорожье: Изд-во ЗГИА, 2003. - С. 148-151.

7. Терех М.Д. До питання про енергозбереження в навчанні студентів будівельних спеціальностей // Управління якістю підготовки фахівців: Зб. доповідей учасників конференції. - Запоріжжя, 2003. - с.133-136.

8. Терех М.Д. Оптимальное распределение инвестиций при реконструкции гражданских зданий // Зб. наук. праць з гуманітар. наук - Запоріжжя, ЗДІА. - 2003. - с. 251-256.

9. Терех М.Д. Конструктивно-технологические решения утепления ограждающих конструкций зданий блоками из газобетона // Вісник ДонДАБА: Зб. наук. праць, вип. 2004-1(43), том. 1, 2004. - с. 100-104.



АНОТАЦІЯ

Терех М.Д. Удосконалення технології улаштування ефективних огороджуючих конструкцій з використанням ніздрюватобетонних блоків.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.23.08 - Технологія і організація промислового і цивільного будівництва. - Придніпровська державна академія будівництва і архітектури, Дніпропетровськ, 2004.

Дисертація присвячена питанням підвищення технологічності улаштування енергоефективних огороджуючих конструкцій цивільних будинків та споруд із використанням дрібних стінових блоків з ніздрюватого бетону, а також економічному обґрунтуванню заходів щодо скорочення тепловтрат. Проведено аналіз та узагальнення конструктивних та технологічних рішень огороджуючих конструкцій будівель з підвищеним опором теплопередачі, виявлені основні техніко-економічні показники цих конструкцій. Досліджено багатошарові зовнішні стінові огородження з теплотехнічної й технологічної точок зору, виявлені залежності фактичного термічного опору та трудомісткості, собівартості улаштування огородження від кількості конструктивних шарів. Удосконалено конструктивні та організаційно-технологічні рішення улаштування зовнішніх стін з використанням дрібних стінових блоків з ніздрюватого бетону.

Розроблено методику визначення оптимального опору теплопередачі огороджуючи конструкцій будинків, що враховує зміну вартості грошових потоків у часі та відповідає сучасним умовам розвитку економіки. Розроблено економіко-математичну модель оптимального розподілу інвестицій між заходами щодо термореновації на базі динамічного програмування, що дозволяє одержати змішану стратегію керування ресурсами.

Основні результати роботи знайшли практичне застосування в будівельних організаціях і фірмах

Ключові слова: термореновація, огороджуючі конструкції, дрібні стінові блоки (ДСБ), ніздрюватий бетон, опір теплопередачі, конструктивні рішення, організаційно-технологічні рішення.



АННОТАЦИЯ

Терех М.Д. Совершенствование технологии устройства эффективных ограждающих конструкций с использованием ячеистобетонных блоков.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.23.08 - Технология и организация промышленного и гражданского строительства. - Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, Днепропетровск, 2004.

Диссертация посвящена вопросам повышения технологичности устройства энергоэффективных ограждающих конструкций гражданских зданий и сооружений с использованием мелких стеновых блоков из ячеистого бетона, а также экономическому обоснованию мероприятий по сокращению теплопотерь. Проведено анализ и обобщение конструктивных и технологических решений ограждающих конструкций зданий с повышенным сопротивлением теплопередаче, выявлены основные технико-экономические показатели этих конструкций.

Исследованы многослойные наружные стеновые ограждения с теплотехнической и технологической точек зрения. Установлена зависимость между отношением фактического термического сопротивления к расчетному и количеством конструктивных слоев, которая позволяет уточнить фактическое сопротивление теплопередаче ограждения.

На основе исследования технологичности устройства ограждающих конструкций зданий с повышенным уровнем теплозащиты выявлена зависимость показателей технологичности от количества конструктивных слоев. Наиболее технологичными являются конструкции, состоящие из 2-3 конструктивных слоев и имеющие в своем составе ячеистобетонные блоки. К тому же их использование позволяет получить нормальные температурно-влажностные в ограждающей конструкции.

На основе конструктивных решений облицовки фасадов из природного камня разработаны варианты дополнительного утепления блоками из ячеистого бетона с их креплением на утолщенном блоке из ячеистого бетона или металлическом уголке, а также при помощи силикатполимерного клеевого соединения. Последние два варианта могут быть использованы как при новом строительстве, так и при термореновации гражданских зданий. На основе произведенной комплексной оценки способов защиты поверхности ячеистобетонных блоков определены наиболее эффективные.

Разработана методика определения оптимального сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий, которая учитывает изменение стоимости денежных потоков во времени, что соответствует современным условиям развития экономики, с использованием в качестве критериев оптимальности чистого дисконтированного дохода (ЧДД), индекса доходности и срока окупаемости. Данная методика учитывает наиболее значимые условия возведения и эксплуатации конструкции, что позволяет определять оптимальное значение термического сопротивления в каждом конкретном случае индивидуально в зависимости от пожеланий заказчика.

Разработана экономико-математическая модель оптимального распределения ограниченных инвестиций между мероприятиями по термореновации на базе динамического программирования, что позволяет получить смешанную стратегию управления ресурсами и добиться максимальной эффективности (максимум ЧДД). В результате применения разработанной модели получают объемы финансирования принятых мероприятий по сокращению теплопотерь, на основе которых определяется объемы проводимых работ по реализации проекта энергосбережения.

Основные результаты работы нашли практическое применение в строительных организациях и фирмах

Ключевые слова: ограждающие конструкции, мелкие стеновые блоки (МСБ), ячеистый бетон, сопротивление теплопередаче, конструктивные решения, организационно-технологические решения.

SUMMARY

Terech M.D. Working principles technology improvement of effective protective construction using cellular concrete blocks. Manuscript.

Candidate of engineering sciences dissertation by speciality 05.23.08 - Technology б organization of industrial б civil construction. - The Pridneprovskaya State Academy of Building б Architekture, Dnepropetrovsk, 2004.

The dissertation is devoted to the problems of technological characteristics improvement of power - effective protective constructions of civil buildings and constructions using small concrete blocks of cellular concrete and basing measures to reduce heat losses. The analysis б classification of constructional б technological solutions of protective constructions of buildings with increased thermal resistance have been carried out. These constructions basic technical + economic indices have been revealed. Multi - layer external wall protection have been researched from the heat + technical б technological point of view. Dependence of real thermal resistance and labourinfensiveness of protective construction on the quantity of constructional layers has been revealed. Constructional б organization + technological solutions of external walls construction using small wall blocks of cellular concrete have been improved.

Definition methods of optimal resistance to thermal resistance of protective construction of buildings have been worbud out taking into consideration charges of money value in time,which corresponds to modern conditions of economic development. An economic+mathematic model of optimal investments distribution between measures on thermorestoration on the base of dynamic programming has been worked out, which allows to obtain mixed strategy of resources management.

The basic results of the dissertation have found practical use in construction companies б firms.

Key words: protecting constructions, small wall blocks /SWB/, cellular concrete, thermal resistance, constructive solutions, organization + technological solutions.Размещено на Allbest.ru

...