X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Обеспечение энергетической эффективности зданий является важным направлением процесса перевода экономики России на энергосберегающий путь развития [1]. Энергосбережение и повышение энергетической эффективности следует рассматривать как один из основных источников будущего экономического роста [2]. Эта общемировая тенденция отражена в государственных программах по эффективному использованию энергии в жилых домах. За прошедшие годы различным странам удалось не только сдержать рост, но и существенно снизить энергопотребление в строительном комплексе, несмотря на рост жилых площадей.

Российская Федерация расположена в семи климатических поясах: в двух из них температура наиболее холодных суток составляет -50…-60°С, в четырех - -36…-40°С и только в области высокогорного климата - -5°С. Общая площадь эксплуатируемых зданий составляет около 5 млрд м², и на отопление ежегодно расходуется около 400 млн т условного топлива, т.е. примерно четверть энергоресурсов страны. Среднее потребление энергии в зданиях, построенных в 50-70-х гг. прошлого века, составляет от 200 до 350 кВт·ч/м²год. Современные строительные нормы в европейских странах устанавливают потребление энергии на уровне 80-100 кВт·ч/м²год, а в России на единицу жилой площади расходуется в 2-3 раза больше тепловой энергии.

Известно, что наибольшие потери тепловой энергии в зданиях происходят через их ограждающие конструкции (до 35%). Это явление характерно как для зданий постройки до конца 90-х гг. прошлого века, так и для зданий последних серий. Одним из наиболее эффективных путей экономии энергии признано сокращение потерь тепла через ограждающие конструкции зданий и сооружений.

Вопросы энергосбережения в жилищном фонде особенно актуальны в связи с принятием СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий», а затем его актуализированной редакции СП 50.13330.2012, где установлены повышенные требования по теплозащите, а особое место из определяющих факторов занимает порядок определения классов энергетической эффективности зданий, так как в настоящее время нормативно-правовая база проектирования, строительства и эксплуатации энергоэффективных зданий активно развивается, однако разработка новых документов требует их гармонизации с действующими нормами и стандартами [3]. Согласно принятым нормативам требуемое приведенное сопротивление ограждающих конструкций увеличилось более чем в 3 раза по сравнению с ранее действующим СНиП II-3-79.

Понятие комфортных условий проживания учитывает наиболее благоприятный для жителей тепловой режим помещения (оптимальная температура и влажность воздуха), оптимальный состав воздуха в помещении (присутствие требуемого количества кислорода и неимение вредоносных для здоровья человека примесей), акустическая благоустроенность и др. Наряду с этим температура внутренней поверхности ограждающей конструкции не должна доставлять человеку дискомфорта и ощущение прохлады. На ней не должен образовываться конденсат, приводящий к появлению сырости, возникновению грибков. Материал и конструкцию ограждения необходимо подбирать таким образом, чтобы в его толще при эксплуатации не возникала влага, ухудшающая теплозащитные и санитарно-гигиенические свойства ограждения.

Вместе с тем наружные ограждающие конструкции обязаны предусматривать минимальные экономически обоснованные теплопотери, соответствующие требуемой энергетической эффективности здания.

Теплоизоляция — это материал с низким коэффициентом теплопроводности, основной функцией которого является утепление, то есть, сохранение комфортной температуры внутри помещения. Помимо этого, некоторые виды теплоизоляции могут применяться как звукоизоляция, а также как барьер от огня.

Эффективная теплоизоляция является неотъемлемой частью программы по энергосбережению. Мировая практика строительства энергоэффективных зданий и повышения энергоэффективности в существующих зданиях показывает, что утепление дает максимальный эффект за минимальные затраты [4].

Посредством эффективной теплоизоляции находят решение экономическим задачам, связанных с возможностью сокращения расходов на жилищно-коммунальные услуги.

По данным ряда проведенных исследований мероприятия по утеплению дают возможность экономии в размере приблизительно 40% энергии и, поэтому уменьшают затраты на оплату за отопление и в дальнейшем эксплуатацию зданий.

Меры по утеплению совместно с комплексом многообразных мероприятий предоставят возможность снизить энергопотребление, тем самым улучшить энергоэффективность зданий, что на данный момент времени является первенствующим направлением в политике развития экономики государства.

Одними из значимых параметров эффективности теплоизоляции считается низкий показатель теплопроводности, группа его горючести и высокое качество, долговечность и стойкость материала.

Учитывая мировой опыт и особенности российских климатических условий, в настоящее время в России разрабатываются различные типы фасадных систем, позволяющие сократить энергозатраты и обеспечить оптимальный микроклимат в помещении для проживания человека.

На современном строительном рынке представлено множество материалов для утепления. Для того чтобы выбрать наилучший вид теплоизоляции, необходимо сравнить свойства и технические характеристики различных видов утеплителей и подобрать наиболее эффективный вариант. Основные свойства современных утеплителей приведены в таблице 1.

Таблица 1

Свойства и технические характеристики утеплителей

Свойства	Стекловата	Шлаковата	Каменная вата	Пенополиуретан	Эковата	Экструдированный пенополистирол
Пожароопасность	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет
Экологичность	Нет	Нет	Нет	Да	Да	Да
Подверженность к гниению	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет	Нет
Гидрофобность	Хорошая	Хорошая	Низкая	Низкая	Низкая	Хорошая
Герметичность	Средняя	Средняя	Средняя	Отличная	Отличная	Средняя
Минимальный срок службы (лет)	7	20	20	30	30	50
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙К)	0,03-0,052	0,46-0,48	0,032-0,048	0,019-0,035	0,037-0,042	0,028-0,03
Риск усадки	Есть	Есть	Есть	Нет	Есть	Есть
Гигроскопичность	Да	Да	Нет	Нет	Нет	Нет
Предельно допустимая температура нагревания, ˚С	500	300	700	500	1000	110
Тепло- и звукоизоляция	Отличная	Отличная	Отличная	Отличная	Отличная	Отличная
Группа горючести	Г1, НГ	НГ	НГ	Г2, ТГ	Г2	Г3
Монтаж	При монтаже обязательно нужно использовать средства индивидуальной защиты	Простой монтаж, посилен даже одному человеку	Быстрый монтаж	Оборудование для напыления	Для удобного монтажа потребуется дополнительное оборудование	Легкий монтаж
Цена утеплителя, руб/м3	1800	700	2000	12000	2240	4500
Цена утепления, руб/м2	816	720	760	1080	470	840

Строительство является самой материалоемкой отраслью – для получения конечной продукции стройматериалы поставляют более 70 отраслей экономики страны. В строительстве используется 50% продукции промышленности стройматериалов, около 18% металлопроката, 40% пиломатериалов, более 10% продукции машиностроительной промышленности [6]. Это ещё раз подтверждает важность проблемы выбора такого важного материала для зданий как утеплитель, при этом важно учитывать не только стоимостные характеристики, но и соотношение теплотехнических и физических показателей, таких как срок службы, способность к рециклингу, влияние на окружающую среду и так далее, то есть использовать системный подход при выборе материала.

Библиографический список

Опарина Л.А. Определение понятия «энергоэффективное здание» // Жилищное строительство. – 2010. – № 8. С. 2-4.

Петрухин А.Б., Опарина Л.А., Чистякова Ю.А. Исследование социально-экономических эффектов от снижения энергоёмкости российской экономики: суть, генезис и основные аспекты научной проблемы // Теория и практика технических, организационно-технологических и экономических решений Сборник научных трудов, 2016. С. 18-27.

Опарина Л.А., Сватовая Н.П., Гамзина Н.В, Алиев Ш.М., Мотовилова И. С. Сравнительный расчёт классов энергоэффективности зданий // Теория и практика технических, организационно-технологических и экономических решений Сборник научных трудов. № 3. 2017., С. 9-17.

Свиридова Е.В. // Эффективная теплоизоляция // Журнал «Технологии строительства» №3/2017.

Алоян Р.М., Федосов С.В. Энергоэффективные здания – состояние, проблемы и пути решения // Иваново: ПресСто, 2016. 240 с.

Опарина Л.А. Учёт энергоёмкости строительных материалов на разных стадиях жизненного цикла зданий // Строительные материалы. – 2014. – № 11. С. 44-46.

Код для цитирования: Скопировать