Из вышеизложенного можно сделать вывод о том, что использование пенобетона в кровле и покрытии экономически обосновано.

3.2 Анализ эффективности использования технологических вариантов применения пенобетона

Крыша является самым уязвимым местом наших строений. Разрушение традиционных кровлей может происходить уже через 1-2 года с момента их укладки. Наиболее интенсивным период, когда идет разрушение кровли, считается лето. Именно в этот период под действием солнечных лучей происходит испарение воды из влажного утеплителя, что приводит к избыточному давлению под гидроизоляционным слоем. Это способствует процессу отслоения кровли от основания.

Фибропенобетон позволяет уберечь строение от прохудившихся крыш. Универсальность свойств фибропенобетона позволяет использовать его устройстве современной кровли. Пенобетон на кровле является убедительной альтернативой минераловатным плитам и керамзиту.

Актуальность пенобетона на кровле как для новых крыш, так и для реконструируемых ни у кого не вызывает сомнения. Не будем заниматься перечислением тепло- и звукоизоляционных достоинств - о них и так давно известно. А вот влагопоглащение у керамзита или минераловатных плит значительно выше, чем у пенобетона, что приводит к 50 % потере теплоизоляции. А точка росы, а конденсация влаги... Помимо этого можно еще сравнить затраты на транспортировку и подъём материалов.

Рисунок 42 - Отслоение кровли

Рисунок 43 - Варианты кровли

Равномерность и полнота заполнения пустот при пенообразовании утеплителям из ват и керамзитобетона не оставляет никакой альтернативы. При применении пенобетона не нужны подгонка стыков, заполнение швов, его вибрирование и таскание на себе. Используемый по тонкому слою пароизоляции пенобетон решает практически полный комплекс проблем при реконструкции перекрытий. А самое главное - он не даёт больших нагрузок на несущие конструкции, что особенно актуально на старых объектах

Рисунок 44 - Ремонт и утепление чердачного перекрытия

Утепление чердаков пенобетоном.

Фибропенобетон - это прекрасный утеплитель, который имеет определённые преимущества в применении, как при устройстве кровель, так и в процессе их многолетней эксплуатации (речь о жёсткость кровли, неизменности её геометрических параметров).

В связи с неравномерностью механических нагрузок, а также неоднородностью материала утеплителя и неравномерностью толщины растворных стяжек, в кровлях традиционной постройки образуются углубления в плоскостях крыши, так называемые «линзы», в которых происходит накапливание воды.

Со временем такая крыша становится «бугристой».

Стяжка в местах образования "линз" зачастую нарушена, и в случае малейшего нарушения герметичности верхнего слоя кровельного ковра происходит просачивание воды из линз в кровлю.

Кровлям, выполненным в традиционном варианте, свойственно сжатие, «слеживание» под воздействием снеговой нагрузки, хождения людей по крышам и т.п. В этом случае происходит сжатие утеплителя сжимается, увеличение его объемного веса, уменьшение теплозащитных качеств. Помимо этого, в случае попадания воды в тело кровли происходит резкое падение теплозащитных свойств утеплителя. Фибропенобетон вообще не впитывает влагу в отличие от газобетона, который имеет сквозные поры, потому что структура пенобетона - это замкнутые поры, скрепленные между собой.

У фибропенобетона нет этих недостатков, его объёмный вес и теплопроводность всегда постоянны, и в отличие от утеплителя он не впитывает влагу.

Долговечность.

В связи с неизменностью технических, геометрических параметров кровли, срок службы кровли, где в качестве утеплителя использовали фибропенобетон, значительно выше срока службы кровли с традиционными видами утеплителей. Если возникает необходимость в ремонте кровли, то ремонтируют только верхний кровельный ковер.

Пожаробезопасность.

При воздействии прямого огня или попадании искр от сварки утеплитель в традиционных кровлях горит или тлеет, фибропенобетон же не горюч.

Базовая технология производства работ.

Работу по устройству кровли можно организовать "с земли". Жидкий фибропенобетон по шлангам на кровлю можно доставлять на высоту до 30м, что исключает трудоемкий процесс по подаче утепляющих материалов и раствора на стяжку небольшими партиями на крышу с помощью крана с дальнейшей их разноской по кровле. После затвердевания и обработки праймером поверхность фибропенобетона выступает в качестве основания для наклейки кровельного ковра, что позволяет исключить устройство цементной стяжки, которая применяется в случае с традиционными утеплителями.

Фибропенобетон имеет практически не ограниченную область применения в кровлях. Это не только устройство новых, но и ремонт старых кровель, как на зданиях промышленного назначения, так и жилых. Отсутствуют ограничения, связанные с высотой кровель, их объемом, их назначением.

В качестве основания для укладки пенобетона может выступать любая поверхность («неровная», бугристая, шероховатая, поврежденная), которую фибропенобетон как бы выравнивает, а также профнастил.

Благодаря своей лёгкости фибропенобетон может применяться даже на легких перекрытиях. Для осуществления ремонтных работ на старых кровлях также предлагают монолитный вариант устройства теплоизоляции в учётом того, какую именно нагрузку в состоянии выдержать покрытие.

Выполнение выравнивающей стяжки из фибропенобетона объёмным весом 300-400 кг/м2 возможно после проведения полного либо частичного снятия поверхности старой кровли.

Рисунок 45 - Ремонт и утепление кровли по профнастилу

3.3 Технологичность и экономичность применения пенобетона в малоэтажном строительстве

Для полного понимания эффективности применения пенобетона в различных конструктивных элементах малоэтажных строений необходимо рассмотреть эффективность его применения в полах и фундаментах зданий.

Пенобетон относят к современным строительным материалам, обладающим широкой сферой использования и высокими эксплуатационными свойствами. Например, с помощью пенобетона производят заливку полов.

Пенобетон, используемый для заливки пола, в обязательном порядке должен соответствовать стандартам - ГОСТ 31359-2007 «Бетоны ячеистые автоклавного твердения. Технические условия».

Что касается устройства фундаментов из монолитного пенобетона, нами в предыдущих главах эта технология описана очень подробно. Следует только отметить, что далеко не все грунтовые условия предполагают устройство фундаментов из монолитного автоклавного пенобетона.

Но даже при условии выполнения фундамента дома из другого материала, применение пенобетона в остальных конструктивных частях здания дает значительную экономию материалов фундамента особенно арматуры, так как пенобетон обладает меньшим объемным весом в отличии от других стеновых материалов, а значит на фундамент оказывается меньшее давление.

Рисунок 46 - Состав полов из пенобетона

Проанализировав выше представленный материал необходимо отметить, что вариант в котором все элементы малоэтажного здания будут выполнены из монолитного пенобетона будет самым экономичным. Это подтверждает тот факт, что для устройства перекрытий, кровли, а в некоторых случаях и фундамента дома необходимо одно и тоже оборудование, которое завозится на строительную площадку один раз. Это в разы уменьшает транс- портные расходы, что существенно уменьшает себестоимость строительства.

Монолитный пенобетон является неавтоклавным ячеистым бетоном, произведённым непосредственно на строительной площадке у заказчика. Его заливка осуществляется не в форм-оснастки, а напрямую в съёмный либо несъёмный вид опалубки. В роли несъёмной опалубки могут выступать различные виды декоративных материалов.

С наружной стороны возможно применение и облицовочного кирпича, и фасадных термопанелей, облицованных декоративной плиткой, а так же панелей ЦСП либо ОСП, и множества иных современных строительных материалов, способных на определенных промежуток времени (в среднем - порядка 8 часов) удержать жидкий пенобетон до момента его схватывания. С внутренней стороны дома или здания в качестве несъёмной опалубки возможно применение следующих материалов: кирпича, керамзитобетонных блоков, пескобетонных блоков, ЦСП, ОСП, а так же самого распространённого отделочного материала - гипсокартона (желательно влагостойкого, но не обязательно) и множества других видовстроительных материалов.

Можно выделить следующие преимущества монолитного пенобетона над традиционными методами возведения стен путём кладки стенового материала (блоков):

1. Экономия в транспортировке материала до объекта

По причине того, что больше 60 % от всего объёма пенобетона приходится на воздух, то вполне понятен тот факт, что смысл занимать им пространство кузовов большегрузных автомобилей отсутствует. Намного выгоднее транспортировка самого сырья, нежели уже готовой продукции.

2. Экономия в стоимости работ по возведению стен

Потребность в найме высококвалифицированных каменщиков отпадает при условии того, что стены полностью возводят из монолитного пенобетона.

3. Экономия в стоимости работ в области инженерных коммуникаций и электрики

Расположение систем труб вентиляции, сантехники, отопительных труб, которые подходят к радиаторам, а так же всей электрической разводки может быть осуществлено в стенах ещё до начала заливки пенобетона, что исключает потребность в штроблении стен после их возведения.

4. Экономия на отоплении (дополнительная)

Мостики холода полностью отсутствуют - нет потерь тепла через слой раствора или клея, связывающего блоки, которые лежат друг на дружке в кладке.

5. Экономия на работы по облицовке здания и внутренней отделке

Использование несъёмной опалубки (речь об облицовочном материале или декоративных плитах, кирпичной кладке с наружной стороны стены, и использовании гипсокартона во внутренних помещениях) позволяет избавиться от необходимости декоративной отделки наружных стен и проведении оштукатуривания внутренних стен.

Заливка монолитного пенобетона на полы осуществляется не только с целью для их выравнивания, но и для тепло и звукоизоляции одновременно, потому что пенобетон - прекрасный теплоизолирующий и звукоизолирующий материал, при этом он остается конструкционным материалом.

Как мы знаем ячеистые бетоны занимают одно из первых мест в мировой практике строительства в роли конструкционно- теплоизоляционного и теплоизоляционного материала в строительстве зданий разнообразного назначения.

Такое обширное использование ячеистобетонных изделий определено применением сравнительно простых технологий, которые позволяют благодаря изменению степени свойств и поризации межпорового материала получать ячеистый бетон для звуко- и теплоизоляции, стеновых конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных изделий со средней плотностью от 250 до 1200 кг/м³ и прочностью от 1,0 до 25,0 МПа.

В наших условиях, когда требования к теплозащитным свойствам ограждающих конструкций зданий выросли более чем в три раза, одним из немногих строительных материалов, которые остались пригодны для строительства однослойных наружных стен терпимой толщины (менее 50 см), является ячеистый бетон. Ограждающие однослойные конструкции обладают в 1,3 - 1,5 раза большей теплотехнической однородностью, чем многослойные, что объясняется структурной неоднородностью последних, наличием конденсацией водяных паров и мостиков холода. Помимо этого, слоистые стены (к примеру, стены из кирпича, блоков или бетона и слоя эффективного утеплителя) вместе с несомненными преимуществами, такими, как относительно небольшой вес и соответственно толщина, большая тепловая эффективность, обладают и рядом недостатков.

Таблица 13 - Показатели физико-механических свойств ячеистых бетонов

К таким недостаткам можно отнести малую воздухопроницаемость, довольно большую трудо?мкость при их возведении, а также слабо изученный и мало проверенный вопрос долговечности разнообразных типов эффективных утеплителей.

По расчетам мы можем увидеть, что для обеспечения возможности возведения таких стен, которые обладают значительными преимуществами (более низкой трудоемкостью и себестоимостью), проводится разработка технологии и составов по получению ячеистого бетона средней плотностностью в границах Д400-Д600 кг/м³, класса по прочности на сжатие - не менее В1-В1,5 с коэффициентом теплопроводности - не больше 0,10-0,12 Вт/м²·°С. Второе необходимое условие создания теплоэффективных стен в жилых зданиях заключается в организации выпуска изделий из ячеистого бетона с высоко точными размерами (до 1,5 мм), кторые обеспечивали бы возможность исполнения кладки стен с использованием особых клеевых составов с размером шва не более 2 мм. Теплопроводность стеновых конструкций, колторые изготовлены из ячеисто-бетонных изделий с размерами повышенной точности, выставленных на клее, в 1,20-1,25 раза ниже, чем у уложенных на цементно-песчаный раствор.

В наше время ячеистобетонные изделия обладающие размерами повышенной точности автоклавного твердения выпускаются заграницей. Ячеистые бетоны неавтоклавного твердения в наше время в серийном производстве не смогли достич качества автоклавных газобетонов, хотя на уровне отдельных производств подходят к уровню автоклавных бетонов [34].

Выпускаемые нами ячеистые бетоны неавтоклавного твердения имея среднюю плотность Д400-Д600 имеют относительно малую прочность 0,5-1,5 МПа и сравнительно высокие значения коэффициента теплопроводности л₀=0,12-0,15. Из-за малой прочности они находят применение только в утеплении покрытий производственных и общественных зданий. В стенах малоэтажных зданий (до 4 этажей) применяют пенобетонные изделия с увеличенной плотностью 800-1200 кг/м³ и л₀=0,21-0,35 при прочностьюна сжатие 2,5-7,5 МПа.

В рамках третьей главы работы «Исследование эффективности и технологичности применения пенобетона в малоэтажном строительстве»

Произведена оценка технико-экономической эффективности применения пенобетона в различных конструктивных элементах, представлено сравнения цен стен, которые возводятся из разных материалов, а также теплоизоляционных материалов, применяемых в кровле и перекрытиях.

Осуществлён анализ эффективности использования технологических вариантов применения пенобетона.

В конечном итоге обоснована технологичность и экономичность применения пенобетона в малоэтажном строительстве.

4. АНАЛИЗ МИРОВОГО ОПЫТА ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ МАЛОЭТАЖНЫХ ДОМОВ И ВОЗМОЖНОСТИ ДАЛЬНЕЙШЕГО ПРИМЕНЕНИЯ В КАЗАХСТАНЕ

4.1 Анализ зарубежного опыта повышения энергоэффективности и экономичности при малоэтажном строительстве

Как показывает мировой опыт, пенобетон имеет широкую область применения, что позволяет его использовать в следующих направлениях:

1. в виде готовых стеновых и перегородочных блоков (пеноблоки) различных размеров и плотностей;

2. в состоянии подвижной пенобетонной смеси приготовленной

непосредственно на строительной площадке и в виде товарного пенобетона для доставки из цеха на объект;

3. монолитное возведение стен, перегородок и других конструкций, различных форм и плотностей;

4. теплоизоляционное заполнение (монолитная заливка) многослойных стен из различных материалов, колодцев кирпичной кладки, щелевых блоков и других различных пустотных пространств;

5. тепло- и звукоизоляция полов и перекрытий;

6. различные пенобетонные изделия в виде архитектурных элементов и элементов ландшафтного дизайна (малые формы, фигуры, балясины, заборы и др.);

7. при строительстве малоэтажных зданий и сооружений до 3 этажей (жилые дома, коттеджи, гаражи и др.), для возведения несущих стен используется пенобетон марки Д-900 плотностью 800- 900 кг/м³;

8. при строительстве зданий и сооружений повышенной этажности с применением пенобетона;

9. монолитное строительство.

Мировой опыт строительства показывает несомненные преимущества использования сверхлегкго монолитного пенобетона в качестве теплоизолирующего материала по сравнению с другими материалами. На практике доказано, что наиболее недорогим является каркасное домостроение. Поэтому наиболее широкое применение получают деревянные и металлические каркасы, с использованием различных теплоизоляционных материалов. В качестве наполнителя в каркасном домостроении применяются пришедшие с Запада пенополистирольные и минераловатные утеплители. Между слоем утеплителя и внутренней облицовкой, для предотвращения появления конденсата, приходится располагать пароизоляцию. И тогда весь объем помещения превращается практически в полиэтиленовый мешок. Это главный недостаток каркасных конструкций стен. Если не уделить особого внимания системам вентиляции, то зимой в них будет сыро и холодно, а летом - жарко и душно.

Технология, совместившая каркасное строительство (с применением бетонного, деревянного или металлического каркаса) и монолитный теплоизоляционный пенобетон, используемый в качестве утеплителя зданий от фундамента до кровли, обеспечивает возможность вести быстрое строительство экономичных, пожаробезопасных, комфортных домов. Замена обычно применяемых минераловатных или полистирольных утеплителей пенобетоном обеспечивает капитальность и долговечность каркасных строений.

Строительство домов, дачи, бань из пеноблоков позволяет сэкономить и на внутренней отделке - поверхность пеноблоков намного ровнее, чем кирпичная стена дома, соответственно можно ограничиться одной шпаклевкой внутренней поверхности стен, не оштукатуривая их.

Строительство домов из пеноблоков вообще отличается простотой и легкостью внутренней отделки; прорезать каналы под водопровод, элекропроводку может даже непрофессионал, при помощи обычных бытовых электроинструментов. Практически любая конфигурация дверных проемов и ниш может быть достигнута обработкой обычной пилой, неровности сглаживаются рубанком. Даже дерево не так легко подается обработке, потому что при работе с древесиной приходится учитывать направления роста волокон, а также естественные параметры древесины.

Срок службы домов из пенобетона - в среднем 100 лет. Стены дома из пенобетона пропускают пар и газы, не выделяют вредных веществ. В таком доме прохладно летом. Материал теплый на ощупь. Наружная и внутренняя отделка выполняется паропроницаемыми материалами. Морозостойкость пенобетона примерно равняется морозостойкости кирпича.

Анализ и обобщение мирового опыта по энергосбережению и сокращению выбросов в атмосферу углекислого газа показывает, что наибольшее развитие данные вопросы получили в США, государствах Западной Европы, особенно в Дании. Известно, что значительное количество расходуемой энергии уходит на создание комфортных условий для жизнедеятельности человека: горячее водоснабжение, отопление, кондиционирование и вентиляцию помещений, электроснабжение осветительных и иных бытовых приборов.

Наряду с использованием эффективного теплотехнического оборудования, энергоэкономичных объемно-планировочных решений, более новых схем теплоснабжения, снижению затрат тепловой энергии безусловно содействует увеличение теплозащиты зданий.

Для снижения теплопотерь и результативного использования энергии требуется осуществлять строительство и проектирование новых зданий только с усовершенствованными теплозащитными свойствами, которые обеспечивают увеличение их энергоэффективности. Энергоэффективность зданий довольно сильно зависит от теплозащитных свойств наружной оболочки здания - ограждающих конструкций: полов, крыш, стен, световых проемов.

Главным методом уменьшения расходов энергии во всех развитых государствах мира в наше время считается усовершенствованная тепловая изоляция. Хорошая изоляция при обеспечении доходных капитало вложений на нее может обеспечить уменьшение расходов на отопление на 50 % в зданиях, которые построены на современном уровне.

В развитых государствах, особенно в Европе начались разработки по усовершенствованию теплоэнергетических характеристик зданий, толчком к этому послужил энергетическтй кризис в 70-х годах. С 1976 года в большинстве государств периодический пересмотривали нормативные документы для обеспечения жестких требований относительно энергопотребления для вновь строящихся зданий.

В итоге к 2010 году нормируемые величны теплозащиты ограждающих конструкций возросли в 2-3,5 раза, а энергопотребление в зданиях было понижено до 2,5-3 раза. При этом необходимо отметить, что уровень энергетических требований в строительных нормах Евросоюза отличается в довольно широких границах в 1,2-2,6 раза. Так к примеру в Дании, Германии и Испании нормы энергопотребления в зданиях равны соответственно 12, 18 14, кВт/м³ /год, а в Италии и Бельгии 28 и 32 кВт/м³ /год.

Вместе с этим, несмотря на данное различие, научно-техническая политика в государствах Евросоюза в области энергосбережения сосредоточена на реализации общей тенденции уменьшения энергопотребления зданий на 10ч20% каждые 3ч5 лет.

Заслуживают внимания наработки Скандинавских стран в увеличении энергоэффективности зданий. Так в Финляндии вслед за энергетическим кризисом уже в 1974-х были внесены новые увеличенные нормы на теплозащиту, которые применяются ко всем видам зданий.

По новым финским стандартам термические сопротивления кровельных покрытий и наружных стен были равны 4,35 и 2,86 (м²·°С)/Вт соответственно, а конструкций, которые соприкасаются с грунтом - 2,5 (м²·°С)/Вт, дверных и оконных заполнений не менее 0,48 (м²·°С)/Вт [12].

Согласно строительным нормам Швеции, которые были введены в 1978 году, термическое сопротивление было принято: для покрытий - 4,0, для стен - 2,5 и для полов - 2,86(м²·°С)/Вт. В 1985 году данные величины возросли соответственно до 4,0 для стен, и до 5,0 для покрытий, до 3,33 (м²·°С)/Вт для полов [12].

В Австрийских нормах по теплозащите зданий при остекленности стен, превышающей 30 %, необходимо увеличение сопротивления теплопередачи стен на 100% и перекрытий (имеется ввиду чердачных) на 50% в сравнении со зданиями, остекленность стен не превышающая 30% [4].

Среди Европейских государств Дания является наиболее развитой в сфере энергосбережения . Не имея собственных ископаемых энергоресурсов, там раньше других начали решать задачи уменьшения энергопотребления коммунального хозяйства, строительства, производства, транспорта. В итоге за последние 30 лет при стабильном росте ВВП валовое потребление энергии в Дании остается практически на уровне 1980 года (рис. 47).

Рисунок 47 - Изменение в Дании валового потребления энергии и ВВП

Это было достигнуто с помощью осуществления таких стратегических направлений в энергосбережении: ежегодное директивное ограничение в потреблении энергии установленное на политическом уровне; создание общей сети электроснабжения с экспортом и импортом электроэнергии в соседние страны; ежегодное изменение строительных норм с соблюдением жестких требований по энергопотреблению для вновь строящихся зданий; возможность продажи избыточно произведённой у потребителя тепловой и электрической энергии в общую сеть; проведение энергетических аудитов и сертификация зданий согласно энергопотреблению; широкая воспитание и пропаганда населения о энергобережливости.

В итоге постоянного ужесточения и пересмотра строительных норм относительно энергопотребления, Датскими нормами обеспечивается наиболее малый уровень удельного потребления энергии в государствах Евросоюза (рис. 48). Изменение ВВП и валового потребления энергии в государствах Евросоюза (рис. 48).

Рисунок 48 - Уровень энергетических требований строительных норм Евросоюза

Динамика уменьшения энергопотребления жилого сектора Дании наглядно показывает действенность данных мер (рис. 49).

Рисунок 49 - Динамика уменьшения в потреблении энергии жилого сектора согласно Датскими Постановлениями по энергосбережению в зданиях

Так, средний уровень энергопотребления к нашему времени, в сравнении с докризисным уровнем в 1979 году, уменьшен в жилых зданиях свыше чем в 2 раза и равен 85 кВт/м²/год. У нас, для сопоставления, этот показатель примерно равен 230 кВт/м²/год. В Дании общественные здания имеют средний норматив равный 97 кВт/м²/год, а у нас - 296 кВт/м²/год.

Увеличение энергоэффективности зданий, стало одним из главных направлений в развитии строительства в государствах СНГ за последние 20 лет.

Максимально интенсивно вопросы энергосбережения развиваются в России, где приняли ряд законодательных актов. На правительственном уровне разработали энергетическую стратегию, определяющую задачи и цели энергетической политики, которые заключатся в предельно эффективном применении природных ресурсов и потенциала энергетического сектора для стабильного роста экономики. Концепция нормированием энергоэффективности сооружений и зданий предусматривается разработка и корректировка системы нормативно-методических документов, большинство которых в наше время безнадёжно устарели или отсутствуют.

Практика строительства и проектирования в России и в других государствах СНГ принципиально отличается от европейской и сконцентрирована на установление расчётных показателей максимального энергопотребления системами инженерного обеспечения зданий, учитывая нормируемый уровень теплозащиты наружных ограждений. Согласно расчётным наибольшим показателям выбирают установленную мощность тепло-электро-потребляющего инженерного оборудования. Поэтому приняли решение о целесообразности гармонизации Российской концепции энерго-эффективности с концепцией государств Европейского союза, определённых директивой ЕС/6/, учитывая отечественный опыт разработки нормативных документов, особенностей развития и состояния экономики, производственно-строительной индустрии, географических и климатических особенностей.

Политика указанного государства в сфере энергетического сбережения определяется созданным ещё в 1995 году документом - Основные пути реализации энергетической политики России, утверждён указом Президента РФ от 07.05.1995 г. № 472, в котором одной из базовых задач было предложено проводить «реализацию потенциала сбережения энергии за счёт образования и дальнейшего внедрения очень эффективного энерго- и топливопотребляющего оборудования, строительных конструкций и теплоизоляционных материалов» [53].

Реализация энергетической политики России на федеральном и региональном уровнях происходит за счёт «сосредоточения основной работы по применению потенциала сбережения энергии в регионах». В федеральном законе РФ №28 «О сбережении энергии» 03.04.1996 г. в ст. 6, которая посвящена стандартизации, изложению основных требований о включении в существующие тогда строительные правила и нормы показателей расходования энергии на вентиляцию, горячее водоснабжение, отопление и освещение строений.

Госстрой России, руководствуясь указанными документами, занял весьма активную позицию относительно вопросов энергосбережения в разного типа зданиях. Что нашло своё чёткое отражение в принимаемых решениях коллегии Госстроя, которая проведена была в конце 1993 года, и в непосредственной практической работе самого Комитета.

Впервые принятая новая направленность нормирования мероприятий по энергосбережению в зданиях зафиксирована была Госстроем России в 1998 году в Основных направлениях и механизмах сбережения энергии в ЖКХ РФ, в которой одним из базовых направлений был определён качественно новый переход к использованию эффективных энергосберегающих архитектурно-строительных систем и инженерного оборудования в жилищно-коммунальном строительстве страны.

Рисунок 50 - Политика снижения энергопотребления в зданиях России

В основание политики нормирования сбережения энергии в постройках был положен принцип раздельного понижения затрат тепловой энергии на обогревание строений с тем, чтобы к началу 2000 года понизить степень потребления энергии реконструируемых (капитально ремонтируемых) и строящихся строений не меньше чем на 1/3 (Рис. 4).

Созданный в 1994 году СНиП 10-01 «Система нормативных документов в строительстве. Основополагающие положения» ввёл новый так именуемый потребительский принцип строения нормативных документов, когда нормируются ключевые показатели, а не способы их достижения, и включил задачи сбережения энергии в число главенствующих направлений.

Такими главными показателями нормирования сберегающей энергию тепловой защиты строений являются: удельная потребность постройки в энергии на обеспечение комфортного локального климата, нормирование характеристик комфорта в помещениях строений и обеспечивание не выпадения конденсата на внутренней поверхности ограждающих конструкций.

Развитие нормирования тепловой защиты строений в РФ, можно поделить по времени на 4 этапа, отражающих различный уровень интеграции системного подхода.

Первым этапом является поэлементный метод. На данном этапе исследовалась стационарная теплопередача через внешние ограждающие конструкции. Объединение системного подхода не было. Все внешние ограждающие конструкции строения разделялись на элементы (внешние стены, чердачные покрытия или перекрытия, цокольные перекрытия, двери, окна и т.п.), и рассчитывался максимально допустимый коэффициент тепловой передачи для любого из данных элементов, в том числе тепловой обмен на поверхностях ограждающих конструкций. Данный этап отличителен элементарными теплотехническими расчётами.

Второй этап - первоначальный шаг интеграции в нормирование системного подхода. На данной стадии нормировался приведённый (средний) трансмиссионный коэффициент тепловой передачи комплекса ограждающих конструкций строения в условиях стационарной тепловой передачи и нормировались максимальные значения единичных элементов. Данная величина численно равняется среднему трансмиссионному тепловому потоку, приходящемуся на единицу площади комплекса ограждающих конструкций строения при разнице температур в 1 градус, и как правило именуется «приведённое значение U», и обладает той же размерностью, что и «значение U». Нормирование одного «приведённого значения U» для комплекса ограждающих конструкций приносит большую вариабельность при проектировании, когда наименьшую теплозащиту одного элемента, возможно, компенсировать большей теплозащитой остальных элементов. К минусам данного метода надлежит отнести невозможность непосредственного контроля нормативных значений [53].

В РФ приведённый (средний) трансмиссионный коэффициент тепловой передачи комплекса ограждающих конструкций строения в виде нормы был в первый раз введён в Московские городские нормы по сбережению энергии в строениях в 1994 году (МГСН 2.01-94). Нормативы по тепловой защите строений, введённые в этих МГСН, обеспечивали удельный расход тепловой энергии на отопление жилых домов за отопительный сезон от 115 до 200 кВт·ч/м² в зависимости от количества этажей дома.

На 3-ем этапе нормируется наибольшее значение окончательного расхода тепловой энергии QH на обогрев за отопительный сезон в рубежах границ дома. На данном этапе уже внедрён системный подход. Энергетический баланс строения показан на рис. 5. Причём учитываются трансмиссионные тепловые потери через внешние ограждающие конструкции QT, тепловые потери с воздухообменом (инфильтрационные и вентиляционные) QL, в том числе тепловые поступления от солнечной радиации QS и внутренние (бытовые) тепловые поступления от оборудования и людей Q, давая возможность выбирать вариации системы «тепловая защита - воздухообмен (воздухопроницаемость и вентиляция) - отопление». Понижение трат тепловой энергии на обогрев QH завоёвывается не только за счёт ограждающих конструкций строений, но и за счёт совершенствования систем вентиляции и обогрева и/или за счёт пассивного применения солнечной энергии при выборе более рационального с энергетической точки зрения архитектурного и объёмно-планировочного решения.

Рисунок 51 - Энергетический баланс здания на третьем этапе

Важнейшей задачей, сформулированной при создании системы нормативных документов была реализация потенциала энергосбережения в строительном комплексе благодаря улучшению энергетической эффективности новых, эксплуатируемых и реконструируемых зданий и систем их энергообеспечения. Была установлена задача улучшить энергетическую эффективность зданий не менее, чем на 40-45 %, начиная с 2000 года в сравнении с базовым уровнем 1995 г., сократить при энергоснабжении выбросы экологически вредных веществ вновь возведённого и реконструированного существующего жилого фонда, особое внимание следовало уделить массовой застройки 50-60 годов. Основываясь на полученном опыте в регионах РФ был разработан и в 2003году задействован СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» и свод правил для него СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», а также новый СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные» у которого был раздел «Энергоэффективность». В итоге было создано новое поколение системы нормативных документов по эксплуатации и проектированию зданий с пониженным потреблением энергии.

Основываясь на накопленном опыте проектных организаций Украины, анализе принципов обеспечения энергоэффективности зданий, принятых в России и Европейских государствах, где вопросам энергосбережения придают приоритетное значение, были разработаны украинские строительные нормы ДБН В.2.6-31:2006. «Строительные конструкции. Тепловая изоляция зданий». Принципиальные изменения, которые были внесены в данные нормы, предусматривают: увеличение минимального уровня теплозащиты ограждающих конструкций административных и жилых зданий в среднем на 15-40 % для наружных стен, на 20-25% для покрытий, на 20 % для окон; нормативные показатели предельно допустимых значений теплозатрат на отопление зданий; введение энергетической паспортизации зданий при реконструкции и новом строительстве; введение норм относительно показателям тепловой надёжности теплоизоляционной оболочки здания.

В Республике Беларусь мероприятия для снижения энергопотребления в жилищно-коммунальном секторе осуществятся в отраслевой программе, в них входит комплекс организационно - технических, законодательно- правовых и нормативных мер, которыми охватываются все фазы жизненного цикла зданий, сюда входит проектирование, эксплуатация, строительство, техническое обслуживание, реконструкция и ремонт [53].

Одно из мероприятий, которое помогает достаточно сильно уменьшить энергопотери зданий, и, как следствие, потребление тепловой энергии на отопление, признано увеличение их теплозащиты благодаря увеличению сопротивления теплопередаче в ограждающих конструкциях. Так же, обращается внимание на то, что увеличение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций связано с повышением стоимости зданий и ограждений в целом.

В данной связи при нормировании сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций в РБ, по аналогии с заграничной практикой, исходят из экономически рационального значения сопротивления теплопередаче. Такой подход для определения сопротивления теплопередачи в мировой практике признан максимально обоснованным. По расчётам видно так же то, что рост стоимости энергоресурсов увеличивает и значимость экономически целесообразного уровня сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий. Этот факт подтверждает и практика поэтапного увеличения нормативного сопротивления теплопередачи развитыми государствами.

Технико-экономическая оценка вероятного увеличения сопротивления теплопередаче оболочки здания, осуществлённая в республике Беларусь для наружных стен, чердачных перекрытий, покрытий, говорит об экономической целесообразности данного шага. Окупаемость единовременных затрат на увеличение термического сопротивления ограждающих конструкций жилых зданий равна не более 8 годам при стоимости энергоресурсов в данный период времени, при росте стоимости энергоресурсов (газа) в 2 раза окупаемость единовременных расходов будет равна примерно 5 годам.

4.2 Перспективы совершенствование технологий малоэтажного строительства в Казахстане с применением пенобетона

Учитывая тот факт, что более 30-40 % энергетических ресурсов государства уходит на комфортные условия проживания, особое внимание руководство государства уделяет строительной отрасли.

Теоретически огромная территория Казахстана позволяет большому числу жителей приобретать участки и выстраивать на них собственные домики, а не гнаться за квадратными метрами в многоквартирных домах крупнейших центров и городов.

Преимущества жилых проектов малоэтажного строительства очевидны.

Это и комфортная обстановка. Проживая в малоэтажных зданиях, человек себя чувствует более свободно, чем при многоэтажной городской застройке - строения в 2-3 этажа не «давят» своими размерами, а значит, психологически проживание в них более комфортно.

Это и высокие темпы строительства. Строительство домов с малым количеством этажей затрачивает меньше средств на возведение фундамента. Создание проектов таких зданий требует меньших временных и трудовых затрат в сравнении с документацией для многоквартирных высотных домов.

Это и расположение в местах с благоприятной экологией. Для строительства малоэтажных домов территория выбирается в пригородах крупных городов или районах, которые находятся на небольшом отдалении от них, в окружении природы. Это помогает обеспечить комфортное проживание в квартирах, высокую популярность подобного жилья среди покупателей.

Жилищная проблема в современном казахстанском обществе сегодня остается одной из самых острых социальных проблем.

Принимаемые государственными органами меры (такие к примеру, как программа «Доступное жилье - 2020», предоставление арендного жилья с последующим правом выкупа и т.п.) желаемого эффекта пока не приносят, поэтому ситуация на рынке жилья остается неизменной.

Сегодня стоимость недвижимости в значительной степени превышает покупательскую способность населения, также значительно усложнены действующие условия получения кредитования на приобретения жилья: высокие первоначальные взносы и высокие процентные ставки, медленно продвигающаяся очередь на жилье, предоставляемое по государственным программам (сегодня 148 тыся...