Предпосылки термомодернизации зданий
Термомодернизация, это слово, о котором сейчас начинает задумываться практически весь мир. Вот и у нас в Украине все идет к тому, что термомодернизация станет одной из главнейших проблем современного жилого фонда страны. Так ли это, давайте посмотрим, что творится с ценами на газ и другое топливо, которое мы привыкли использовать для отопления наших зданий и сооружений. Дело не только в ценах на энергоносители, наша окружающая среда также существенно страдает от того, что мы такими количествами и темпами потребляем природные ресурсы. Исходя из этого, можно говорить, что термомодернизация довольно существенная проблема Украины и всего мира. Учитывая изложенное, остановимся на проблемах термореновации и термомодернизации жилищного фонда.
Под термореновацией зданий будем понимать комплекс ремонтно-строительных работ, направленных на восстановление теплотехнических качеств ограждающих конструкций здания, утраченных в процессе физического износа, до первоначального уровня.
Термомодернизация здания - комплекс строительных работ, направленных на приведение теплотехнических показателей всех ограждающих конструкций и инженерного оборудования к современным требованиям без изменения объемно-планировочного решения здания.
К ключевым проблемам термомодернизации и энергосбережения в существующих зданиях можно отнести :
отсутствие четко определенных практических механизмов проведения энергосберегающей политики;
наличие неопределенности полномочий исполнительных органов власти в части обеспечения должного контроля за осуществлением энергосберегающих проектов и мероприятий;
отсутствие материальной заинтересованности исполнителей;
отсутствие обратной связи между заложенными в проекте современными решениями и их энергоэффективностью в эксплуатации;
невысокая правовая и техническая подготовка весьма значительного числа специалистов всех уровней (особенно в сфере ЖКХ и Комплексе социальной сферы города), занимающихся вопросами энергоснабжения и энергосбережения;
отставание эксплуатационных служб в использовании возможностей, представляемых новыми технологиями, реализованными при новом строительстве и термомодернизации;
отсутствие сведений об энергетической эффективности зданий, составляющих опорный жилищный фонд.
Известно, что тепловая эффективность жилых зданий может быть улучшена за счет повышения нормативных требований к сопротивлению теплопередаче наружных ограждающих конструкций, ограничения размеров световых проемов и совершенствования конструкций их заполнения (расширение области применения тройного остекления, экранирование оконных проемов, применение теплозащитного стекла), рациональных объемно-планировочных решений зданий, автоматизации центрального местного и индивидуального регулирования теплоподачи системами отопления.
Этапы термомодернизации
Итак, рассмотрим структуру термомодернизация зданий, основные этапы термомодернизации включают в себя:
ограничение теплопотерь здания: утепление стен, полов, крыш здания, устранение существующих мостиков холода, замена старых окон на более современные;
модернизация источника тепла: система автоматической погодной регулировки, новые котлы, новые теплообменники;
модернизация обогревающего оборудования: выполнение предварительных регулировок, установка термостатических вентилей и т.д.
ввод индивидуального учета потребления тепла.
Каждый этап требует отдельного и внимательного подхода, применения самого выгодного решения с экономической и технической стороны. Термомодернизация требует применения новейшего отопительного оборудования, применения возобновляемых источников энергии, контроль за количеством потребляемого тепла. Но более подробно, хотелось бы остановится на ограничении теплопотерь в здании. Применение новейших технологических решений, более производительного и экологичного оборудования это хорошо, но требует значительных капитальных вложений, что в нашей стране пока проблематично. Что и заставляет нас обратить внимание на сохранение того тепла которое уже существует в наших домах.
При утеплении фасадов и стен здания мы добьемся меньших теплопотерь примерно на 35 % , что позволит нам сохранять тепло в здании более долгий промежуток времени, соответственно это и приведет к меньшим энерго затратам в общем. Также общая температура в здании поднимется на 3-4 градуса зимой это позволит намного комфортнее чувствовать себя в помещении. Является важным и то, что применение эффективного утеплителя позволяет нам значительно уменьшать массивные конструкции применяемые в строительстве за счет толщины стен. Согласно требованиям нынешних нормативных документов сопротивление теплопередаче наружных стен должно быть не менее2-2,2 м 2 * 0 С. И можно привести такой пример, если при таких требованиях выполнять стену из кирпича, то в первой климатической зоне она должна составлять 1,2 м. Разумеется, такую конструкцию нельзя считать оправданной и в первую очередь по экономическим соображениям. Поэтому более, выгодно будет создать несущую конструкцию (кирпич, бетон и т.д.), а для достижения необходимого значения сопротивления теплопередаче стен использовать различные современные высокоэффективные теплоизоляционные материалы .
Анализ существующих систем утепления
Существует большое количество способов утепления наружных ограждающих конструкций здания. Но не все способы могут удовлетворить техническим нормам проектирования. Рассмотрим основные способы утепления, применяемые на отечественном производстве:
Утепление посредством блоков несъемной опалубки (устройство термодома), применение сэндвич-панелей;
Применение навесных вентилируемых фасадов;
Колодцевая кладка;
Скрепленная система теплоизоляции фасадов;
Утепление внутренней поверхности ограждающей конструкции;
Утепление сухими смесями и красками специального состава.
Утепление посредством блоков несъемной опалубки (устройство термодома), применение сэндвич-панелей: применяется только при новом строительстве, конструкции являются очень удобными в эксплуатации, так как выполняют роль несущей конструкции и роль утепляющего материала. Недостатками данной технологии являются наличие стыков между панелями, которые могут выпускать тепло и пропускать холод. К сэндвич-панелям предъявляются очень жесткие технологические требования: внутренний и наружный слой должны создавать герметическую оболочку, чтобы во внутрь в утеплитель не попадала влага, панель должна быть изготовлена четко по размерам и хранится согласно технологическим требованиям. При значительном изменении геометрических размеров панели, при эксплуатации может произойти раскрытие швов между конструкциями, что приведет к нарушению герметичности конструкций и значительным теплопотерям.
Применение навесных вентилируемых фасадов : вентилируемые навесные фасады - вещь далеко не новая. Технология вентилируемых навесных фасадов известна еще с древних времен. История свидетельствует о фактах применения фасадов с вентилируемой воздушной прослойкой в Древнем Египте. На Руси вентилируемые фасады использовались при строительстве храмов, в том числе в Киеве. Современная Европа повернулась к навесным фасадам лицом в 20м веке. В конце 20-го века вентилируемые фасады пришли на Украину. Но здесь тоже есть проблемы. В первую очередь это относится к защитно-декоративному экрану, который не балует разнообразием. Сегодня у нас представлено несколько вариантов. Металлический не очень пригоден для жилья. Пластиковый тоже не очень хорош для жилья, да и его долговечность оставляет желать лучшего. Предлагают у нас несколько вариантов керамических плит, но это материал очень хрупкий, требующий особых навыков при монтаже. Есть плиты из фиброце-менто, но фасад, на котором они применены выглядит в плане архитектуры, с моей точки зрения,
неряшливо. Используют и облицовку из декоративного искусственного камня из цемента, но она очень тяжелая и требует усиленной конструкции каркаса.
Колодцевая кладка : есть опыт применения колодцевой кладки, в которой в качестве утеплителя использованы пенообразующие заполнители подаваемые в полости под давлением. Однако в эти полости попадает строительный мусор, снег, лед, а проконтролировать полноту заполнителя невозможно, да и присутствует нестабильность качества образующей пены. Контроль результата можно провести только на этапе эксплуатации, когда возможностей по ликвидации допущенных дефектов практически нет. В связи с этим от такого метода надо отказываться.
Скрепленная система теплоизоляции фасадов: прекрасным проверенным решением для старых и новых домов является дополнительное утепление стен по методу «скрепленной теплоизоляции». Он заключается в закреплении специальным клеем термоизоляционных плит, защиты их поверхности полимерцементными составами, армированными специальной стеклосеткой и нанесении слоя декоративной штукатурки. Здания, утепленные таким способом, обеспечивают высокий уровень температурного комфорта в помещении, снижают расходы и выбросы в окружающую среду, а фасады при этом приобретают привлекательный индивидуальный выразительный вид.
Эффективность метода «скрепленной системы» определяется рядом преимуществ к которым, в первую очередь, следует отнести:
эффективное повышение теплоизоляционной способности стен и устранение мостиков «холода»;
полное обновление фасада при сохранении его архитектурных форм;
небольшой вес, как правило, не влияющий на несущую способность конструкции здания;
возможность выравнивать стены в плоскости;
легкую приспосабливаемость теплоизоляционных плит к имеющимся архитектурным деталям фасада (карнизы, пилястры и т.п.).
Недостатками этого метода является: при термомодернизации старых зданий, поверхности требуют тщательной подготовки. Что влечет дополнительные материальные затраты. Недостатки этих систем утепления в том, что трещины но штукатурном слое — частое явление, так как от исполнителей требуется очень тщательное соблюдение технологии, а в этом вопросе у нас, как известно проблемы серьезные. Но системы эти очень легко восстанавливаются, причем делать это можно как локально, так и полностью .
Утепление внутренней поверхности ограждающей конструкции: к применению этого метода прибегают при невозможности утепления наружных поверхностей ограждающих конструкций, но по возможности от него надо отказываться. Этот метод с точки зрения теплофизики, в современных домах не имеет права на жизнь, так как происходит перенос точки росы во внутрь утеплителя, в помещение, что приводит к набуханию утеплителя и к снижению или даже потере его теплоизоляционных свойств.
Подводя некоторый итог, проведем более детальный анализ наиболее применяемых систем утепления.
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВИЗОРОМ
Зимой этого года несколько ведущих украинских строительных компании провели обследование ряда жилых домов в Киеве с целью изучения эффективности различных систем теплоизоляции, применяемых в строительном производстве Украины. В основу их было положено тепловидение — получение изображения объектов по их собственному либо отражённому от них тепловому (инфракрасному) излучению. Как известно из
курса физики, инфракрасное излучение невидимо для человеческого глаза, но может быть обнаружено различными приёмниками теплового излучения и преобразовано в видимое изображение. Приборы, которые
осуществляют
такое преобразование, называют тепловизорами. Они обладают высокой чувствительностью, что позволяет получать с их помощью видимые изображения объектов, находящихся на расстоянии до 10-15 км и имеющих температуру поверхности, отличающуюся от температуры окружающей среды менее чем на 1°С. Тепловизоры позволяют обнаруживать разность температур (до 0,1°С) отдельных участков исследуемой поверхности, причем на экранах таких устройств можно не только наблюдать видимые изображения объектов, но и фотографировать их. Эти свойства тепловизоров и были использованы для обнаружения дефектных участков наружных стен, через которые происходят интенсивные теплопотери. Наиболее эффективным оказалось утепление, при котором теплоизоляционный материал расположен снаружи по отношению к кирпичной стене. Из двух рассматривавшихся вариантов утепления снаружи, более результативным, с точки зрения минимизации потерь
тепла, оказалась
Скрепленная система теплоизоляции фасадов
. Или, выражаясь языком спортивных обозревателей, системы "мокрого" типа по праву занимают
первое место.
На изображении отчетливо видно, что вся поверхность
находится
в области отрицательных температур, утечек тепла из здания не наблюдается.
На втором месте оказались навесные вентилируемые системы
На термограмме можно рассмотреть несколько очагов не интенсивной утечки тепла, причиной возникновения которых, по мнению специалистов, является
попадание
влаги в утеплитель в осенне-зимний период когда дожди сменяются резким похолоданием. В такой ситуации увлажненный утеплитель промерзает и может находиться в таком состоянии весь период сохранения отрицательной
температуры
воздуха, соответственно, происходит промерзание стен. Однако из анализа изображения термограммы можно сделать вывод, что количество потерь тепла невелико.
Самой неэффективной наружной стеной оказалась конструкция, выполненная по методу колодцевой кладки (термограмма 4). В этой стене роль утеплителя выполняет пенополистирол. Как следует из анализа изображения теплопотери весьма существенны, а наружные стены явно не выполняют возлагаемых на них функций.