Существующий рынок производимых в Казахстане основных строительных материалов, изделий и элементов наружных ограждающих конструкций и их техническая характеристика

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Жилые, общественные и производственные здания представляют собой сооружения, предназначенные для размещения людей и различного оборудования и защиты их от воздействия окружающей среды. Все здания состоят из одинаковых по назначению частей:

- фундамента - служащего основанием здания и передающего нагрузку от всего здания на землю;

- каркаса - несущей конструкции, на которой устанавливаются ограждающие элементы здания; каркас воспринимает и перераспределяет нагрузки и передает их на фундамент;

- ограждающих конструкций - изолирующих внутренний объем здания от воздействия внешней среды или разделяющих отдельные части внутреннего объема между собой; к ограждающим конструкциям относятся стены, перекрытия и кровли, причем в малоэтажных зданиях стены и перекрытия часто выполняют функцию каркаса.

С глубокой древности жилые и культовые сооружения возводили из природных материалов - камня и дерева, причем из них выполняли все части здания: фундамент, стены, кровлю. Такая вынужденная универсальность материала (других материалов не было) имела существенные недостатки. Строительство каменных зданий было трудоемко; каменные стены для поддержания в здании нормального теплового режима приходилось делать очень толстыми (до 1 м и более) по причине того, что природный камень - хороший проводник теплоты. Для устройства перекрытий и кровель ставили много колонн или делали тяжелые каменные своды, так как прочность при сжатии и изгибе камня недостаточна для перекрытия больших пролетов. У каменных зданий, правда, было одно положительное качество - долговечность. Менее трудоемкие и материалоемкие, но не долговечные деревянные здания часто разрушались при пожарах.

С развитием промышленности появились новые, разные по назначению строительные материалы: для кровли - листовое железо, позже - рулонные материалы и асбестоцемент; для несущих конструкций - стальной прокат и высокопрочный бетон; для тепловой изоляции - фибролит, минеральная вата и др.

На основе синтетических полимеров стали изготавливать высокоэффективные пластмассы, в том числе и строительного назначения: линолеум, декоративные листы и пленки, герметики, пенопласты и др.

Специализация и промышленное изготовление строительных материалов и изделий коренным образом изменили характер строительства. Материалы, а затем и изделия из них на стройку поступают практически в готовом виде, строительные конструкции стали легче и эффективнее (например, лучше предохраняют от потерь теплоты, от воздействия влаги). В начале XX в. началось заводское изготовление строительных конструкций (металлических ферм, железобетонных колонн), но только с 50-х годов впервые в мире началось массовое строительство жилых зданий из железобетонных элементов заводского изготовления (блочное и крупнопанельное строительство).

1. Основные строительные материалы, изделий и элементы наружных ограждающих конструкций, производимые в Республике Казахстан

1.1 Классификация и требования к строительным материалам

Строительное материаловедение является наукой о строительных материалах и изделиях. Без достаточных знаний о многочисленных разновидностях строительных материалов, способах их производства и качественных показателях, методах их правильного хранения и использования невозможно проектировать и строить здания и сооружения, реконструировать или ремонтировать их, выполнять научно-технические разработки в области строительства.

Строительные материалы - это основа строительства. В общих сметах строительных объектов на стоимость материалов обычно приходится 50-65%, поэтому экономия при строительстве объекта во многом зависит от эффективности применения строительных материалов и изделий и правильного их выбора. Использование строительных материалов должно базироваться на прочных знаниях о производстве, показателях качества, методах проверки основных свойств материалов в лабораторных и производственных условиях, их эффективных областях применения. Успехи практики производства и применения строительных материалов во многом зависят от того, в какой мере она учитывает научные положения взаимосвязи состава и структуры (строения) материалов с их свойствами, а также, насколько уровень технологии и качественных показателей соответствует мировым достижениям в данной отрасли.

Наука и производство строительных материалов имеют глубочайшую историю развития. Возникновение науки и каждый этап ее развития всегда были обусловлены производством. В свою очередь, развитие производства являлось следствием возрастающих потребностей в материалах для строительства у общества.

Строительные материалы характеризуются химическим, минеральным и фазовым составами.

Химический состав строительных материалов определяет деление их на органические (древесные, битум, пластмассы и т.п.), минеральные (бетон, цемент, кирпич, природный камень и т.п.) и металлы (сталь, чугун, алюминий). Химический состав позволяет судить о других технических характеристиках (биостойкость, прочность и т.п.). Химический состав некоторых материалов (неорганические вяжущие, каменные материалы) часто выражают количеством содержащихся в них оксидов. Оксиды, химически связанные между собой, образуют минералы, которые определяют минеральный состав материала.

Минеральный состав показывает, какие минералы и в каком количестве содержатся в материале. Этот состав непосредственно определяет свойства материала. Например, большее содержание в портландцементе такого минерала, как алит, ускоряет твердение, повышает прочность цементного камня.

Фазовый состав (по агрегатному состоянию) пористого материала характеризует количество твердого вещества (твердой фазы), образующего стенки пор («каркас» материала), и пор заполненных воздухом (газовой фазой) и (или) водой (жидкой фазой). Соотношение между указанными фазами определяет баланс внутренних сил взаимодействия структурных элементов и во многом свойства материала.

Чтобы правильно выбрать материал, спроектировать и построить сооружение, надо хорошо знать свойства применяемых материалов.

Современная промышленность строительных материалов и изделий производит большое количество готовых строительных материалов и изделий различного назначения, например: керамические плитки для полов, для внутренней облицовки, фасадные, ковровую мозаику; рулонные и штучные материалы для устройства кровли, специальные материалы для гидроизоляции. Чтобы легче было ориентироваться в таком многообразии строительных материалов и изделий, их принято классифицировать. Наибольшее распространение получили классификации по назначению и технологическому признаку.

Исходя из условий работы материалов в сооружении, их по назначению можно разделить на следующие группы:

- конструкционные, которые воспринимают и передают нагрузки в строительных конструкциях;

- теплоизоляционные, основное назначение которых - свести до минимума перенос теплоты через строительную конструкцию и тем самым обеспечить необходимый тепловой режим помещения при минимальных затратах энергии;

- акустические (звукопоглощающие и звукоизоляционные) - для снижения уровня «шумового загрязнения» помещения;

- гидроизоляционные и кровельные - для создания водонепроницаемых слоев на кровлях, подземных сооружениях и других конструкциях, которые необходимо защищать от воздействия воды или водяных паров;

- герметизирующие для заделки стыков в сборных конструкциях;

- отделочные - для улучшения декоративных качеств строительных конструкций, а также для защиты конструкционных, теплоизоляционных и других материалов от внешних воздействий;

- специального назначения (огнеупорные или кислотоупорные и др.), применяемые при возведении специальных сооружений.

Некоторые материалы (например, цемент, известь, древесина) нельзя отнести к какой-либо одной группе, так как их используют и в исходном состоянии, и как сырье для получения других строительных материалов и изделий - это так называемые материалы общего назначения.

Трудность классификации строительных материалов по назначению состоит в том, что одни и те же материалы могут быть отнесены к: разным группам. Например, бетон в основном применяют как конструкционный материал, но некоторые его виды имеют совсем иное назначение: особо легкие бетоны - теплоизоляционные материалы; особо тяжелые бетоны - материалы специального назначения, используемые для защиты от радиоактивного излучения.

В основу классификации по технологическому признаку положены вид сырья, из которого получают материал, и способ изготовления. Эти два фактора во многом определяют свойства материала и соответственно область его применения. По способу изготовления различают материалы, получаемые спеканием (керамика, цемент) плавлением (стекло, металлы), омоноличиванием с помощью вяжущих веществ (бетоны, растворы), механической обработкой природного сырья (природный камень, древесные материалы).

Так как свойства материалов зависят главным образом от вида сырья и способа его переработки, в строительном материаловедении используют классификацию по технологическому признаку и лишь в отдельных случаях рассматриваются группы материалов по назначению.

Чтобы здание или сооружение было прочным и долговечным, необходимо знать те агрессивные воздействия внешней среды, в которых будет работать каждая конструкция (рис.1.1). Зная эти воздействия и назначение конструкции, можно сформулировать требования к материалу конструкций (табл. 1).

Материалы той для или иной конструкции выбирают таким образом. Чтобы их свойства отвечали предъявляемым к ним требованиям.



Рис. 1.1. Воздействие внешней среды на конструкции здания

Таблица 1.1. Основные требования к материалам строительных конструкций

Конструкции	Эксплуатационные факторы	Требования к материалу конструкции
Наружные:
кровля	Атмосферные влияния (дождь, снег, ветер, солнце), смена температур и влажности, находящиеся в атмосфере газы, биологическое воздействие (живые организмы), статические и динамические нагрузки (снег, ветер)	Прочность, плотность, водонепроницаемость, морозо- и биохимическая стойкость, небольшая собственная масса
стены	Те же атмосферные влияния, но в меньшей степени; разные температура и влажность с наружной и внутренней стороны стены; большие статические и динамические нагрузки	Тоже, а также высокие теплоизолирующие свойства и достаточная паропроницаемость
цоколь	То же, а также замораживание и оттаивание в насыщенном водой состоянии	Прочность, водо- и морозостойкость
фундамент	То же, а также действие грунтовых вод (растворы солей и слабых кислот); нагрузка от вышележащих частей здания	Прочность, водостойкость, коррозионная стойкость, водонепроницаемость
Внутренние:
каркас и несущие стены	Статические и динамические нагрузки, звуки и шумы (ударные и воздушные)	Прочность при минимальной массе, низкая звукопроводность
перегородки	Звуки и шумы (ударные и воздушные)	Звукоизоляционная способность при минимальной толщине, прочность
Перекрытия:
чердачные	Нагрузки, смена температур и влажности	Прочность, теплоизолирующая способность, водостойкость
междуэтажные	Статические и динамические нагрузки, шумы и звуки (ударные и воздушные)	Прочность, звуко- и теплоизолирующая способность при минимальной массе
полы	Удары, истирание, статические и динамические нагрузки; в специальных сооружениях -- воздействие воды и агрессивных жидкостей	Низкое теплоусвоение, износостойкость, прочность, гигиеничность; в специальных сооружениях -- коррозионная стойкость

В зависимости от характера работы материала в конструкциях и его взаимодействия с окружающей средой различают: а) физические свойства (удельные и структурные характеристики, гидрофизические, теплофизические, акустические, электрические); б) механические свойства (деформативные и прочностные); в) химические свойства; г) биологические свойства; д) интегральные свойства - долговечность и надежность. Свойства материала всегда оценивают числовыми показателями, которые устанавливают путем испытаний.

Физико-технические свойства используемых в строительстве теплоизоляционных материалов оказывают определяющее влияние на теплотехническую эффективность и эксплуатационную надежность конструкций, трудоемкость монтажа, возможность ремонта в процессе эксплуатации. Основными показателями, характеризующими свойства материалов, являются: плотность (не более 200-250 кг/м3), теплопроводность (расчетный коэффициент теплопроводности не выше 0,06-0,07 Вт/(м*К)), паропроницаемость, прочность на сжатие при 10% деформации для жестких изделий, сжимаемость и упругость для мягких и полужестких материалов, горючесть, морозостойкость, гидрофобность и водостойкость, биостойкость и отсутствие токсичных выделений при эксплуатации.

Основные структурные характеристики материала, во многом определяющие его технические свойства, - это плотность и пористость.

Плотность - физическая величина, определяемая массой вещества (или материала) в единице объема.

В зависимости от того, берется ли в расчет объем только самого вещества, из которого состоит материал, или весь объем материала с порами и пустотами, различают истинную и среднюю плотность.

Истинная плотность с (кг/м3) - масса единицы объема материала, когда в расчет берется только объем твердого вещества V (м3):

с = m/Va. (1)

Таким образом, истинная плотность характеризует не материал, а вещество, из которого состоит материал, - это физическая константа вещества.

Значения истинной плотности вещества зависят в основном от его химического состава, и у материалов с близким химическим составом они различаются незначительно.

У каменных материалов как природных (песок, гранит, известняк), так и искусственных (кирпич, бетон, стекло), состоящих в основном из оксидов кремния, алюминия и кальция, истинная плотность колеблется в пределах 2500...3000 кг/м3.

Истинная плотность органических материалов, состоящих в основном из углерода, водорода и кислорода (битум, полимеры, масла), составляет 800... 1200 кг/м3. Относительно высокая истинная плотность у древесины - около 1500 кг/м3.

Большие различия в истинной плотности наблюдаются лишь у металлов (кг/м3): алюминий - 2700, сталь - 7850, свинец -- 11 300. Плотность воды - 1000 кг/м3.

Средняя плотность материала сm (кг/м3) (далее мы будем называть ее просто плотностью) - физическая величина, определяемая отношением массы т (кг) материала ко всему занимаемому им объему Vест (м3), включая имеющиеся в нем поры и пустоты:

сm = т / Vест. (2)

Пористость - степень заполнения объема материала. Обычно пористость рассчитывают исходя из средней и истинной плотности материала. Пористость строительных материалов колеблется в пределах от 0 до 90...98 % (табл.1.2).

Таблица 1.2. Истинная и средняя плотность и пористость некоторых строительных материалов

Материал	Плотность, кг/м3	Пористось, %
	истинная	средняя
Гранит Тяжелый бетон К Кирпич Древесина П Пенопласта	2700...2800 2600...2700 2500...2600 1500...1550 950...1200	2600...2700 2200...2500 1400...1800 400...800 20...100	0,5...1 8...12 25...45 45...70 90...98

Пористость материала характеризуют не только с количественной стороны, но и по характеру пор: замкнутые и открытые, мелкие (размером в сотые и тысячные доли миллиметра) и крупные (от десятых долей миллиметра до 2...5 мм).

Характер пор важен, например, при оценке способности материала поглощать воду.

Так, полистирольный пенопласт, пористость которого достигает 98 %, имеет замкнутые поры и практически не поглощает воду. В то же время керамический кирпич, имеющий пористость в три раза меньшую (около 30 %), благодаря открытому характеру пор (большинство пор представляет собой сообщающиеся капилляры) активно поглощает воду.

1.2 Основные производители

В настоящее время в строительстве наблюдается тенденция по использованию высокопрочных цементов и бетонов, высокоэффективных теплоизоляционных изделий из стекловолокна и волокон из природных минералов, сухих строительных смесей, широкого ассортимента отделочных материалов из гипса, теплоотражающего и теплосберегающего стекла и другой продукции. Интенсивно развиваются производства широкой номенклатуры светопрозрачных конструкций, изделий из автоклавных, безавтоклавных ячеистых бетонов, кровельных и гидроизоляционных материалов, плит пустотного настила и т.д.

При возведении зданий и сооружений все шире применяются новые стеновые материалы с высокими теплоизоляционными свойствами, такие, как газобетон, пенобетон, теплоблоки.

На строительном рынке появились новые виды керамической плитки, в том числе керамогранит, новые виды различных красок с высоким дизайнерским эффектом и физико-механическими свойствами.

Растет ассортимент гипсосодержащих строительных материалов. Широко используются различные химические добавки и модификаторы в технологии вяжущих, бетонов, сухих строительных смесей.

1.3 Ценообразование в строительной отрасли

Агентство по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства (АДС и ЖКХ) Казахстана планирует реформировать систему исчисления ценообразования в строительстве, сообщил глава этого ведомства Серик Нокин. «Нами предусмотрено реформирование системы ценообразования в строительстве, предполагающее переход от элементных сметных норм и расценок к разработке укрупненных нормативов стоимости конструктивных элементов и устройств, а также строительных объектов по их видам и регионам республики», - сказал Нокин в ходе XXXI заседания Межправительственного совета по сотрудничеству в строительной деятельности стран СНГ.

Разработка и внедрение новой сметно-нормативной базы «в текущих ценах» позволит значительно сократить общую продолжительность инвестиционно-строительного цикла за счет уменьшения объемов и сроков разработки смет и использования новых систем программного обеспечения для автоматизации выполнения сметных работ. Для реализации этих задач «представляется целесообразным создание в Казахстане Национального центра ценообразования в строительстве с региональными центрами мониторинга, образованными по территориальному признаку, включая 14 областей и города Астана и Алматы».

«Анализ, обобщение и постоянная актуализация электронной базы текущих цен на производственные ресурсы, оперативно поступающих от региональных центров мониторинга, станет практической основой для решения главной задачи - определения текущего уровня цен, соответствующих сложившемуся строительному рынку и адекватно учитывающих отраслевые особенности объектов и местные условия строительства в отдельных регионах», - подчеркивается в раздатке. Новой сметно-нормативной базой будет предусмотрено создание новой системы классификации строительных ресурсов, отвечающей «современному рынку стройматериалов, изделий и конструкций», а также учитывающей «применение в строительстве новых прогрессивных технологий».

«Важнейшим компонентом работы по переходу на новую сметно-нормативную базу является разработка кодификации, идентификации и пересмотра норм расхода производственных ресурсов в строительстве», - продолжил глава строительного ведомства Казахстана. Он также заявил о необходимости принятия единой унифицированной системы классификации строительных ресурсов для стран СНГ, которая «обеспечит возможность упрощения экономических взаимоотношений в сфере строительства и гармонизации национальных систем ценообразования в отрасли».

«В связи с тем, что подавляющее большинство стран-участников Содружества находится на стадии совершенствования системы национального ценообразования считаем целесообразным на уровне межправительственной комиссии по ценообразованию в строительстве СНГ создать рабочую группу по выработке проекта унифицированной системы классификации производственных ресурсов, необходимой для сметно-нормативной базы», - заключил Нокин.

Правильная методика установления цены, разумная ценовая тактика, последовательная реализация обновленной ценовой стратегии составляют необходимые компоненты успешной деятельности любого коммерческого предприятия в жестких условиях рынка. Цены служат средством установления определенных отношений между компанией и покупателями и помогают созданию о ней определенных представлений, что может оказать влияние на ее последующее развитие. Они определяют рентабельность и прибыльность и, следовательно, жизнеспособность компании, являются существенным элементом, определяющим финансовую стабильность компании, и сильнейшим орудием в борьбе с конкурентами.

К строительству как отрасли материального производства относятся организации, осуществляющие строительные, монтажные, буровые, ремонтные, проектные и изыскательские работы. Оно оказывает решающее влияние на развитие огромного количества смежных отраслей материального производства. Продукцией строительства являются законченные и подготовленные к вводу в действие новые и реконструируемые промышленные предприятия и цеха, жилые дома, общественные здания и другие объекты.

Ценообразование относится к одному из наиболее сложных и ответственных разделов управления. Так, некорректные решения по ценам способны не просто ухудшить показатели финансово-хозяйственной деятельности предприятия, но и вывести их за пределы допустимых значений, что может привести предприятие к банкротству. Кроме того, ценовые решения могут иметь долговременные последствия для потребителей, дилеров, конкурентов, самой фирмы, многие из которых сложно предвидеть и, соответственно, оперативно предотвратить нежелательные тенденции после их проявления. Это особенно актуально в нынешних условиях, когда вследствие снижения покупательской способности, уменьшения нормы прибыли для успешной деятельности любого предприятия наибольшее значение приобретают последовательная реализация эффективной ценовой стратегии и правильная методика установления цены. Динамичный характер современной экономики и недостаток опыта хозяйствования в условиях развивающихся рыночных отношений вызывают значительные трудности у предприятий. Для них оказалось очень непростым делом приспособиться к новому рыночному механизму хозяйствования. Одной из наиболее сложных и болезненных проблем стало свободное ценообразование после либерализации цен. Возникла необходимость должным образом ориентироваться в ценовой конъюнктуре рынка и проводить собственную, эффективную для предприятия ценовую политику.

Строительство - является одной из ведущих отраслей народного хозяйства страны, где решаются жизненно важные задачи структурной перестройки материальной базы всего производственного потенциала страны и развития непроизводственной сферы. От эффективности функционирования строительного комплекса во многом зависят как темпы выхода из кризиса, так и конкурентоспособность отечественной экономики.

В технико-экономическом отношении строительство как отрасль материального производства существенно отличается от других отраслей народного хозяйства. Это объясняется особым характером продукции строительства, условиями вложения денежных средств, их освоения и возврата, методами организации и управления строительством, особенностями технологии строительного производства.

Строительная продукция (здания, сооружения) создается на определенном земельном участке и в течение всего периода строительства (а в дальнейшем и эксплуатации) остается неподвижной. В период строительства орудия труда и рабочие непрерывно перемещаются по фронту работ. Строительство любого объекта начинается с создания в районе строительной площадки производственной базы строительства, которая в зависимости от масштаба сооружаемого объекта по своим стоимостным показателям может быть сопоставима со стоимостью строительства самого объекта. По сути, чтобы начать строительство основных сооружений объекта, нужно создать на строительной площадке специальное производственное предприятие, строительной продукцией которого будет единственный экземпляр - сооружаемый объект. Строительство - прямая противоположность промышленного производства, где до начала выпуска продукции возводятся здания, сооружения, монтируется строительное оборудование, отрабатывается технология производства и только после этого начинается выпуск продукции. Это обстоятельство требует своеобразных форм организации и управления строительным процессом, разработки специальных методов технологии производства работ. Размещение строительной продукции на определенном земельном участке делает ее зависимой от стоимости земельного участка, конъюнктуры цен на рынке земли.

Большое влияние на технико-экономические показатели строительной продукции оказывает фактор времени. Продолжительность строительства любого объекта исчисляется не только месяцами, но во многих случаях, особенно при строительстве крупных объектов, - годами. Это вызывает отвлечение капитала из оборота на длительное время и практическое его “омертвление”. Принимая во внимание большую капиталоемкость объектов строительства, изъятие капитала из оборота на длительное время и вложение его в строительство являются решением крайне ответственным и достаточно рискованным. При этом следует иметь ввиду, что длительность цикла оборачиваемости капитала в строительстве в несколько раз больше, чем в промышленности, и в десятки раз больше, чем в торговле. Поэтому принятие решения о вложении капитала в строительство сопровождается серьезными технико-экономическими расчетами.

Сметная стоимость строительства предприятий, зданий и сооружений - это сумма денежных средств, необходимых для его осуществления в соответствии с проектными материалами.

Сметная стоимость является основой для определения размера капитальных вложений, финансирования строительства, формирования свободных (договорных) цен на строительную продукцию, расчетов за выполненные подрядные (строительно-монтажные) работы, оплаты расходов по приобретению оборудования и доставке его на стройки, а также возмещение других затрат за счет средств, предусмотренных сводным сметным расчетом. На основе сметной документации осуществляются также учет и отчетность, хозяйственный расчет и оценка деятельности строительно-монтажных организаций и заказчиков. Исходя из сметной стоимости определяется в установленном порядке балансовая стоимость вводимых в действие основных фондов по построенным предприятиям, зданиям и сооружениям.

Сметная стоимость строительства в соответствии с технологической структурой капитальных вложений и порядком осуществления деятельности строительно-монтажных организаций подразделяется по следующим элементам:

- строительные работы;

- работы по монтажу оборудования (монтажные работы);

- затраты на приобретение (изготовление) оборудования, мебели и инвентаря;

- прочие затраты.

Пенополиуретан (ППУ) - это неплавкая термореактивная пластмасса, обладающая выраженной ячеистой структурой. Всего 3% объема пенополиуретана становится твердым материалом, образующим каркас из ребер и стенок. Благодаря такой кристаллической структуре материал получает механическую прочность. Оставшиеся 97% - полости и поры, заполненные фторхлорметаном (газ) с очень низкой теплопроводностью, при этом доля замкнутых пор может достигать 90-95%.

Пенополиуретан является одним из самых экономичных теплоизоляторов: как по теплоизолирующим свойствам, так и по итоговой стоимости.

Таблица 1.3. Сравнительная таблица стоимости теплоизоляционных материалов

Виды работ	Материалы	Cтоимость, тенге
Утепление трубопровода (На примере трубы диаметром 159 мм)	Минеральная вата	175-225
	Пенополиуретановые скорлупы	50-60
Утепление перекрытий	Минеральная вата	20-30
	Керамзит	35-45
	Пенополиуретан	30-40
Утепление внешних стен	Пенополиуретан	20-35
Теплоизоляция / гидроизоляция кровли	ППЖ	>>500
	Пенополиуретан	150-200
Металлические сооружения (ангары)	Минеральная вата	50
	Пенополиуретан	40

Ценовые характеристики наружных ограждающих конструкций и изделий определены на основе сопоставления приведенных затрат на элементы ограждающих конструкции и рядовых участков фасадных систем с различными облицовочными материалами.

Стоимость ограждающих конструкций в значительной степени зависит от принятого конструктивного варианта. Ниже приведены расходы и стоимости (по состоянию 2009г.) материалов приходящиеся на 1 м2 разных вариантов конструкций стен.

Ценовые характеристики разных конструкций наружных стен приведены в следующей таблице.

Таблица 1.4. Ценовые характеристики разных конструкций наружных стен

Наружные ограждающие конструкции	Конструктивные слои	Толщина слоев, м	Ед, изм.	Расход на м2	Цена, тенге	Стоимость в тенге	Всего, тн./м2
Ненесущая слоистая навесная панель	1) гипсокартон (ГКЛ), 2 слоя	0,024	м2	2,0	225	450	2443
	2) Фасад-Баттс	0,15	м3	0,15	5850	877,5
	3) ГКЛ, 2 слоя	0,024	м2	2,0	225	450
	стальной каркас	-	кг	6,4	104	665,5
Ненесущая двухслойная	проволока армир.	-	кг	0,25	110	137,5	2083,5
	штукатурка	0,03	м3	0,03	4115	82,5
	1) кирпич эффект.	0,12	шт.	60	6,25	750
	2) Лайт-Баттс и	0,11	м3	0,11	5925	651,5
	Венти-Баттс	0,05	м3	0,05	11440	572
Самонесущая трехслойная с эффективным кирпичом	ппукатурка	0,03	м3	0,03	4115	82,5	2549
	1) кирпич эффект.	0,12	шт.	60	6,25	750
	2) ПСБ-С	0,18	м3	0,18	5370	966,5
	3) кирпич эффект.	0,12	м3	60	6,25	750
Самонесущая однослойная ячеистобетонная	штукатурка с добавкой ПВА	0,03	м3	0,03	4115	82,5	1957,5
	1) блоки ячеист.	0,5	м3	0,5	3750	1875
Самонесущая двухслойная	штукатурка	0,03	м3	м3	4115	82,5	2707,5
	1) блоки ячеист.	0,5	м3	0,5	3750	1875
	2) кирпич эффект.	0,12	шт.	60	6,25	750
Ненесущая двухслойная с эффективным кирпичом	штукатурка	0,03	м3	0,03	4115	82,5	2042
	2) кирпич эффект.	0,12	шт.	60	6,25	750
	3) Фасад-Баттс и	0,11	м3	0,11	5850	643,5
	Венти-Баттс	0,05	м3	0,05	11325	566
Ненесущая трехслойная ребристая железобетонная фасадная панель	штукатурка	0,03	м3	0,03	4115	82,5	1733
	1) блоки ячеист.	0,1	шт.	0,1	3750	375
	2)ПСБ-С-25	0,18	м3	0,18	4962	893
	3) ребристая ж/б фасадная панель	0,038	м3	0,038	10070	382,5
Несущая двухслойная монолитная железобетонная	штукатурка	0,03	м3	0,03	4115	82,5	2903
	1) монолит ЖБ	0,16	м3	0,16	10070	1611
	2) Фасад-Баттс и	0,11	м3	0,11	5850	643,5
	Венти-Баттс	0,05	м3	0,05	11325	566

В качестве экранов наружной стены можно применять разные экраны: фиброцементные плиты, многослойные листы, фасадные теплоизолирующие сэндвич панели типа «Полиалпан» или фасадные облицовочные плиты и т.д.

В следующей таблице приведены ценовые характеристики различных фасадных систем для 1м2 рядового участка наружной стены с разными облицовочными материалами.

Таблица 1.5. Стоимость различных фасадных систем

№№ п/п	Наименование фасадных систем	Размеры облицовочного материала-экрана, мм	Ед. изм.	Ветро- гидро- защитная мембрана Tyvek	Элементы каркаса систем, включая крепежи	Облицовочный материал, экран	Всего, тн/м2
Плиты фиброцементные
1.	Краспан	1200x2400x8	м2	2536	1859	1287	5682
2.	Гранитогресс, Каптехнострой	1200x2500x8 1200x3000x8	м2	253	2860	4290	7403
3.	Метроспецстрой	1200x2500x8 1200x3000x8	м2	253	3180	8000	11433
Листы многослойные
4.	Интерал	1250x2500 1250x3000	м2	253	3003	8437	11693
Фасадная теплоизолирующая сэндвич панель
5.	Полиалпан	500x12000x25 500x12000x40	м2	253	2549,5	5348	8152
Фасадные облицовочные плиты
6.	Мармарок	600x105x25 600x105x30	м2	253	3083	2823	6159
Составлена на основе фактической стоимости материалов, без учета стоимости монтажа

1.4 Теплофизические свойства и показатели энергоэффективности теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционными называют материалы, имеющие теплопроводность не более 0,175 Вт/(м ·°С) при 25 °С и предназначенные для снижения тепловых потоков в зданиях, технологическом оборудовании, трубопроводах, тепловых и холодильных промышленных установках. Применение таких материалов в конструкциях позволяет весьма существенно экономить тепловую энергию, дефицитность и стоимость которой постоянно растут.

Обоснованная техническая и экономическая концепция развития производства и применения теплоизоляционных материалов способна оказать большое влияние на всю структуру строительного производства. Массовое применение теплоизоляционных материалов в гражданском, сельском и промышленном строительстве резко сокращает потребность в традиционных строительных материалах, сокращает грузопотоки, энергозатраты на строительно-монтажные операции.

Так, 1 м3 минераловатного утеплителя в конструкции стены равноценен по теплоизолирующим свойствам 3000 шт. глиняного кирпича. На организацию производства равного по теплозащитным свойствам кирпича удельные капвложения в 7 раз больше, чем для утеплителя, а масса готовой продукции больше в 20 раз. В пересчете на условное топливо для производства 1 м3 минераловатных изделий требуется 50 кг условного топлива, для производства 1 т цемента -- 250 кг, 1 м3 керамзита -- 150 кг, для 3000 шт. кирпича -- 1000 кг.

Мировой опыт показывает, что наращивание объемов производства и применения теплоизоляционных материалов ведет к значительному сокращению потребления тепла как в сфере производства строительных материалов, так и в строительных работах и сфере эксплуатации объектов гражданского и промышленного строительства.

Организация производства достаточного количества теплоизоляционных материалов для всех видов гражданского и промышленного строительства может в значительной степени снизить объем инвестиций в развитие производства строительных материалов, в строительство и развитие топливно-энергетической базы.

Подсчитано, что энергоэффективное строительство с использованием современных теплоизоляционных материалов, включая затраты на их разработку и строительство заводов, в 3--4 раза эффективней, чем традиционное строительство, ведущее к энергоемкому производству строительных материалов, освоению новых месторождений топлива, его добыче, транспортировке, переработке и сжиганию.

Экономический анализ работы отечественных и зарубежных фирм, производящих теплоизоляционные материалы, показывает, что такое производство является прибыльным бизнесом. Инвестиции на строительство объекта или установки по производству эффективного утеплителя окупаются через 1,5--2,5 года.

Анализ роста цен за последнее десятилетие показывает, что стоимость теплоизоляционной продукции выросла в 10--12 раз, в то время как стоимость оборудования и капвложения в организацию ее производства выросли в 3--4 раза.

Теплоизоляционные материалы в зависимости от назначения подразделяют на изоляционно-строительные, которые применяют для утепления строительных ограждений, и изоляционно-монтажные - для утепления трубопроводов и промышленного оборудования. Деление это условное, так как некоторые материалы используют как для изоляции строительных конструкций, так для изоляции промышленных объектов.

Материалы и изделия подразделяются по следующим основным признакам: по виду основного исходного сырья;

- структуре;

- форме;

- возгораемости (горючести);

- содержанию связующего вещества.

по виду основного исходного сырья материалы и изделия подразделяют на:

- неорганические;

- органические.

Изделия, изготовленные из смеси органического и неорганического сырья, относят к неорганическим, если количество последних в смеси превышает 50% по массе.

По структуре материалы и изделия подразделяют на:

- волокнистые;

- ячеистые;

- зернистые (сыпучие).

По содержанию связующего вещества материалы и изделия подразделяют на:

- содержащие связующее вещество;

- не содержащие связующее вещество.

По форме материалы и изделия подразделяют на:

- рыхлые (вата, перлит и др.);

- плоские (плиты, маты, войлок и др.);

- фасонные (цилиндры, полуцилиндры, сегменты и др.);

- шнуровые.

По возгораемости (горючести) материалы и изделия подразделяют на: несгораемые;

- трудносгораемые;

- сгораемые.

Теплоизоляционные материалы и изделия должны изготовляться в соответствии с требованиями стандартов или технических условий на эти материалы.

Материалы и изделия должны удовлетворять следующим общим техническим требованиям:

- обладать теплопроводностью не более 0,175 Вт/(мК) (0,15 ккал) (мч°С) при 25° С;

- иметь плотность (объемную массу) не более 500 кг/м ;

- обладать стабильными физико-механическими и теплотехническими свойствами;

- не выделять токсических веществ и пыли в количествах, превышающих предельно допускаемые концентрации.

Марку материалов и изделий устанавливают по плотности.

Предельную температуру применения материалов и изделий устанавливают в стандартах или технических условиях на конкретные виды материалов и изделий с обязательным указанием группы горючести.

Теплопроводность материалов и изделий, в зависимости от предельной температуры применения, указывают в стандартах или технических условиях на конкретные виды материалов и изделий при температуре 25° С для материалов и изделий, применяемых при температуре до 200° С; 125° С для материалов и изделий, применяемых при температуре до 500°С; 300° С для материалов и изделий, применяемых при температуре свыше 500° С.

Теплоизоляционная конструкция представляет собой комплекс, отвечающий совокупности требований, определяемых внутренними условиями работы изолируемого объекта и внешними условиями эксплуатации конструкции.

Условия работы тепловой изоляции, а следовательно, и выборочной или иной теплоизоляционной конструкции во многом зависят от типа изолируемого объекта.

К основным типам изолируемых объектов следует отнести:

- оборудование и трубопроводы технологических установок и энергетических систем, холодильных установок; теплофикационные сети;

- промышленные печи и дымовые трубы;

- жилые и промышленные здания и сооружения;

- транспортные средства.

Объекты тепловой изоляции в нефтяной и химической промышленности -- ректификационные колонны, регенераторы, скрубберы, реакторы, калориферы, теплообменники, емкости для хранения нефтепродуктов, конденсатные сборники и др.

В энергетических системах тепловая изоляция выполняется на оборудовании и трубопроводах теплоэлектростанций, котельных местного значения. Тепловой изоляции подлежат паровые котлы, паровые и газовые турбины, подогреватели, испарители, деаэраторы, баки, бойлеры, насосы, дымососы, газоходы, вентиляторы, сепараторы, циклоны и др.

В промышленных тепловых агрегатах изолируются доменные, нагревательные, термические, стекловаренные, вращающиеся печи, электропечи, промышленные сушила, тоннельные и нагревательные печи, котлы-утилизаторы, подогреватели, воздухонагреватели, металлические, кирпичные и железобетонные дымовые трубы.

В жилых и промышленных зданиях и сооружениях изолируют фундаменты, стеновые ограждения, междуэтажные и чердачные перекрытия, бесчердачные покрытия, системы горячего и холодного водоснабжения.

На транспорте изолируют пассажирские и изотермические вагоны, авторефрижераторы, суда всех типов, подвижной состав городского транспорта, самолеты.

В зависимости от назначения изолируемого объекта различают следующие виды тепловой изоляции: промышленная -- изоляция промышленного оборудования и трубопроводов; строительная -- изоляция строительных конструкций зданий и сооружений.

В зависимости от температуры изолируемых объектов они подразделяются на объекты с положительной и отрицательной температурой поверхности.

По форме и размерам объектов тепловой изоляции конструкции бывают:

-плоские (стены, перекрытия промышленных и жилых зданий, холодильников; стены, полы, своды теплотехнических установок, поверхности технологических аппаратов);

-поверхности большого радиуса кривизны (вертикальные и горизонтальные технологические аппараты, колонны, емкости диаметром более 1600 мм);

-поверхности оборудования и трубопроводов диаметром 500--1600 мм; трубопроводы диаметром до 500 мм;

-поверхности сложной конфигурации (фланцевые соединения трубопроводов и аппаратов, запорная арматура, компенсаторы, отводы, повороты, тройники).

В зависимости от местоположения объектов тепловой изоляции конструкции могут находиться внутри зданий, на открытом воздухе и под землей. Трубопроводы под землей могут быть проложены бесканально либо в непроходных каналах и тоннелях.

Существует еще целый ряд признаков, характеризующих теплоизоляционные конструкции: высота и длина, вертикальное или горизонтальное расположение.

Теплоизоляционные конструкции состоят из следующих основных элементов:

- теплоизоляционного слоя;

- покровного слоя, предохраняющего основной от атмосферных осадков, механических повреждений, воздействия агрессивных сред;

- пароизоляционного слоя, защищающего изоляцию от атмосферной влаги;

- крепежных деталей, которыми крепят теплоизоляционный и покровный слои между собой и к изолируемой поверхности, а также обеспечивают жесткость конструкции.

В зависимости от назначения конструкции, условий ее работы, материала теплоизоляционного и покровного слоев конструкцию дополняют антикоррозионным или отделочным слоем.

Теплоизоляционный слой, как правило, непосредственно примыкает к изолируемой поверхности и выполняет теплозащитную функцию. В ряде случаев производят антикоррозийную обработку объекта, если выбранный тип изоляции сам не несет функций защиты от коррозии.

В зависимости от материала теплоизоляционного слоя теплоизоляционные конструкции подразделяются на следующие виды.

- Рулонные и шнуровые конструкции выполняют из волокнистых изделий в обкладках и без обкладок. К таким конструкциям относятся плиты из минеральной ваты на синтетических связующих, маты минераловатные прошивные, маты и плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем, шнуры, жгуты, холсты, полосы. Рулонные и шнуровые конструкции удобны для изоляции криволинейных участков трубопроводов, фасонных частей, компенсаторов.

- Конструкции из штучных изделий (цилиндров, сегментов, скорлуп, плит, блоков и кирпичей), изготовленных из зернистых, волокнистых и ячеистых материалов, применяют для изоляции холодных и горячих трубопроводов, плоских и криволинейных поверхностей. Изделия устанавливают на мастиках или насухо. Конструкции требуют тщательной подгонки друг к другу в процессе монтажа.

- Конструкции, выполняемые напылением теплоизоляционных масс, составляют единое целое с изолируемой поверхностью и отличаются монолитностью, отсутствием швов и тепловых мостиков. Конструкции отличаются простотой производства теплоизоляционных работ. Для изоляции горячих поверхностей используют зернистые (перлит, вермикулит) и волокнистые (асбест, минеральное волокно) материалы. Для изоляции холодных поверхностей используют композиции пенополиуретана.

- Засыпные (набивные) конструкции изготовляют из сыпучих волокнистых или порошкообразных материалов.

- Мастичные конструкции -- из мастик, приготовленных из порошкообразных или волокнистых материалов.

- Литые конструкции. В пространство между изолируемой поверхностью и ограждением (опалубкой), например кожухом покрытия, заливают жидкие компоненты, которые затем вспучиваются.

По степени монтажной готовности теплоизоляционные конструкции делят на полносборные заводской готовности, комплектные и сборные:

- конструкция теплоизоляционная полносборная (КТП) представляет собой теплоизоляционное изделие, в котором теплоизоляционный слой скреплен с защитным покрытием клеями или шплинтами и оснащен деталями для крепления конструкции на изолируемом объекте;

- конструкция теплоизоляционная комплектная (КТК) -- набор предварительно подготовленных по типоразмерам теплоизоляционных изделий, элементов защитного покрытия и деталей крепления, собираемых поэлементно на месте монтажа;

- сборная (поэлементная) -- конструкция, которую собирают в проектном положении на месте монтажа из теплоизоляционных и защитно-покровных материалов с доводкой и фиксацией крепежными деталями по месту.

Конструкции, теплоизоляционный и покровный слои которых выполнены из штучных изделий, а также засыпные, набивные, мастичные и литые относятся к неиндустриальным; индустриальные конструкции -- полносборные и комплектные.

В зависимости от температуры изолируемых поверхностей конструкции изоляции делятся на группы: для горячих и холодных поверхностей (с положительными и отрицательными температурами).

По количеству основных теплоизоляционных слоев конструкции бывают одно- и многослойные (двух- и трехслойные). Многослойная изоляция бывает однородная или неоднородная, т. е. выполненная из двух теплоизоляционных материалов или изделий и более.

Теплофизические свойства строительных материалов характеризуют его отношение к действию тепла.

Теплопроводность - способность материала передавать теплоту сквозь свою толщу от одной своей поверхности к другой в случае, если температура этих поверхностей разная. Теплопроводность материала характеризуется количеством теплоты (в джоулях), которое способен передать материал через 1 м2 поверхности при толщине 1 м и разности температур на поверхностях 1 К в течение 1 с. и выражается коэффициентом теплопроводности (Вт/(м С), который равен

, (3)

где Q - количество тепла, Дж; - толщина материала, м; А - площадь сечения, м2; (t1 _ t2) - разность температур, С; Т - продолжительность прохождения тепла, с.

Теплопроводность зависит от структуры материала, его влажности и температуры. Существует эмпирическая формула Некрасова для определения теплопроводности материала по его средней плотности

, (4)

где d - относительная плотность материала (плотность материала по отношению к плотности воды - 1 г/см3), безразмерная величина.

Теплопроводность твердого вещества зависит и от его химического состава и молекулярного строения, но во всех случаях она во много раз превышает теплопроводность воздуха - 0,023 Вт/(м · К). Поэтому, чем больше в материале пор (т. е. чем больше в нем воздуха), тем ниже будет его теплопроводность.

Так как средняя плотность материала так же, как и теплопроводность, обратно пропорциональна пористости, то она может служить характеристикой теплопроводности материала и использоваться в качестве основной характеристики (марки) теплопроводности материала.

Если материал влажный, т. е. воздух в порах частично замещен водой, то теплопроводность материала резко возрастает. Причина этого в том, что теплопроводность воды в 25 раз выше, чем воздуха.

При замерзании воды в порах материала его теплопроводность повышается еще в большей степени, так как теплопроводность льда в 4 раза выше теплопроводности воды.

Термическое сопротивление R, (м2 С)/Вт, конструкции толщиной равно

(5)

Теплоемкость - способность материала поглощать при нагревании теплоту и определяется количеством теплоты, которое необходимо сообщить 1 кг данного материала, чтобы повысить его температуру на 1 С. С повышением влажности материалов их теплоемкость возрастает, так как вода имеет теплоемкость 4,19 кДж/(кг С). Показателем теплоемкости служит удельная теплоемкость, равная количеству теплоты, необходимой для нагревания единицы массы материала на 1 К. Удельная теплоемкость большинства природных и искусственных каменных материалов находится в пределах (0,7...1) * 10 Дж/(кг*К). Поэтому количество теплоты, нужное для нагрева той или иной строительной конструкции до одной и той же температуры, зависит в основном не от вида материала, а от массы конструкции.

Тепловое расширение - свойство материала расширяться при нагре- вании и сжиматься при охлаждении - характеризуется температурными коэффициентами объемного и линейного расширения. В строительстве чаще используют коэффициент линейного температурного расширения, показывающий, на какую долю первоначальной длины увеличится размер материала в рассматриваемом направлении при повышении температуры на 1 С.

Коэффициенты линейного температурного расширения (КЛТР) у равных материалов значительно отличаются. Например, КЛТР пластмасс в 5... 10 раз выше, чем бетона. Поэтому в конструкциях, объединяющих несколько материалов, необходимо учитывать тепловое расширение каждого. При жестком соединении материалов с разными КЛТР в конструкциях могут возникнуть большие напряжения и как результат - коробление и растрескивание материала.

Эффект теплового расширения материалов можно наблюдать, например, в изменении размеров шва между железобетонными панелями. Так, при изменении температуры от - 20 до + 30° С размер железобетонной панели длиной 6 м увеличивается на 3 мм, при этом на столько же уменьшается ширина шва между панелями.

Огнестойкость - способность материала выдерживать без разрушения воздействие огня и воды в условиях пожара. Разрушение материала в таких условиях может произойти из-за того, что он сгорит, растрескается, полностью потеряет прочность. По степени огнестойкости различают несгораемые, трудносгораемые и сгораемые материалы.

1.5 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций выполняют после определения нормируемых значений сопротивления теплопередаче Rreq по показателям “А” либо “Б” согласно СН РК 2.04-21. При этом рассчитывают приведенное сопротивление теплопередаче, принимая расчетные значения коэффициента теплопроводности в условиях эксплуатации А или Б.

Это приведенное сопротивление должно быть не ниже нормируемого значения, определенного по показателям “А” либо “Б”. Проверяют ограждающие конструкции на обеспечение комфортных условий в помещениях и на невыпадение конденсата в местах теплопроводных включений.

В соответствии с СН РК 2.04-21 наружные ограждающие конструкции зданий должны удовлетворять:

- нормируемому сопротивлению теплопередаче Roreq для однородных конструкций наружного ограждения - по Ro, для неоднородных конструкций - по приведенному сопротивлению теплопередаче Ror ; при этом должно соблюдаться условие

Ror (или Ro) Roreq(6)

При следовании по потребительскому подходу согласно СН РК 2.04-21 нормируемые значения для отдельных элементов ограждающих конструкций определяются, следуя указаниям настоящего документа.

При следовании по элементному подходу согласно СН РК 2.04-21 нормируемые значения сопротивления теплопередаче Roreq получают по таблице СН РК 2.04-21 и градусо-суткам Dd согласно приложения СН РК 2.04...