Вибір і обгрунтування товщини зовнішніх стін жилих будинків

Вибір і обгрунтування товщини зовнішніх стін жилих будинків, що зводяться з пінобетону, газобетону

ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ товщина зовнішньої стін ЖИТЛОВИХ БУДИНКІВ, що зводяться З ВИКОРИСТАННЯМ ПЕНОБЕТОНА, ГАЗОБЕТОНУ

У зв`язку із зростанням вартості і дефіцитом енергоресурсів, про що йшла мова на Саміті G-8 в Санкт-Петербурзі, посилюються вимоги до енергозбереження в житлових будинках, які часто задовольнялися механічним збільшенням опору теплопередачі глухий частини зовнішніх стін. За останнє десятиліття це збільшення склало 250% (3,5 рази), що призвело до потовщення, і, отже, до подорожчання зовнішніх стін, зниження обсягів введення житлових будинків, нестачі стінових матеріалів і в`яжучих. Вартість житла стала непомірно високою, недоступною для переважної більшості населення. У той же час в нових будинках c збільшеною теплоізоляцією глухий частини зовнішніх стін ніякої суттєвої економії енергії не встановлено.

Для того щоб розібратися зі структурою тепловтрат (при виконанні нормативних лімітів) і визначити необхідну товщину стін будинків, що зводяться із застосуванням пористих бетонів, був проведений розрахунок тепловтрат житлових будинків і виконаний аналіз їх складових.

При розрахунку розглядалися будівлі в 12, 14, 17 поверхів з зовнішніми навісними стінами, що складаються з газобетонних блоків c облицюванням зовнішнім шаром в 1/2 цегли, а також 10-ти поверхові будинки серій 600,11 з газобетонних панелей, що зводяться ДСК-3. Розрахунки показали, що в середньому втрати тепла через огороджувальні конструкції (стіни, вікна, двері, - горищні та цокольні перекриття) складають 50-56%, а решта тепловтрати 44-50% відбуваються за рахунок інфільтрації (повітрообміну).

Більш детально розподіл тепловтрат розглянемо на прикладі розрахунку будинку серії 600,11.

Будинки попередніх серій Г і Гі ДСК-3 почав будувати в 1960 р зі стінами завтовшки 24 см з автоклавного газобетону марки по щільності D700. Зараз, з огляду на нинішні норми і вимоги до опору теплопередачі зовнішніх стін, їх роблять з газобетону D600 і товщиною 32 см, Однак, якщо підходити прямолінійно, без відповідного осмислення тепловтрат будинку, то стіни необхідно або робити товщі, або додатково утеплювати теплоізоляціонньшй матеріалами,

Стіни, виконані з газобетону D600 товщиною 32 см, мають опір теплопередачі Rт = 1,76 m2.9 С0 / Вт при його розрахункової рівноважної

вологості 6% і коефіцієнті однорідності r = 0,95. Прийнята вологість по масі 6% автоклавного газобетону, виробленого ДСК-3, встановлена ​​на підставі багаторічних експериментальних досліджень, виконаних ЛенЗНІІЕПом за участю авторів цієї статті.

Отримане приведений опір стіни Rw = 1,76 м2- ° С / Вт - це

мінімально допустима величина для Санкт-Петербурга, згідно ТСН 21-340-2003 Санкт-Петербург «Енергетична ефективність житлових та громадських будівель».

Розрахунок питомої витрати теплової енергії на опалення житлового будинку за опалювальний період виконувався за методикою, викладеною в СНиП 23-02 і вище -упомянутой ТСН, При розрахунку приймалися проектні значення опору теплопередачі інших огороджувальних конструкцій: вікон, балконних і зовнішніх дверей, горищного і цокольного перекриття , статі підвалу, Розраховувалися 10-поверхові будинки з кутовий блок-секцією і стрічковий. Питома потреба теплової енергії на опалення будівель за опалювальний період виявилося на 6-9% менше нормативної.

Аналіз складових тепловтрати будівлі показав, що через огороджувальні конструкції тепловтрати (рисунок 1) складають 48-50%, а за рахунок повітрообміну - 50-52%. Тепловтрати через огороджувальні конструкції відбуваються через стіни 22-26%, через вікна 20-23%, а через інші конструкції 3-3,5%.

З наведених даних випливає, що тепловтрати через стіни незначно відрізняються за величиною від тепловтрат через вікна, при цьому площа вікон становить 27% від стін.

Питомі тепловтрати через вікна в 3,2 рази більше, ніж через стіни.

Розглянемо, як впливає на тепловтрати будинку збільшення товщини зовнішніх стін, зниження щільності газобетону і збільшення рівноважної вологості.

Збільшення товщини стіни, наприклад, з 32 см до 40 см, тобто на 25%, призводить до зниження тепловтрат в середньому на 8% (рисунок 2).

Ефект від збільшення товщини стіни невеликої, при цьому необхідно врахувати, що зі збільшенням витрати газобетону приблизно на 270 м3 (на 1,5 млн. Руб) зменшується площа квартир лінійного будинку на 90 м2 (3 млн.руб,), Такий результат але зниження тепловтрат можна також отримати при збільшенні приведеного опору теплопередачі вікон і балконних дверей на 25-30%, наприклад, при установці вікон з двокамерним склопакетом в роздільних палітурках з наведеним опором теплопередачі RF = 0,68 м2С / Вт.

Зниження щільності газобетону з D600 до D500, тобто в 1,2 рази (рисунок 3), призводить до зменшення тепловтрат в середньому на 3%. а при зниження щільності до D400, тобто на 34%, теплогютері зменшуються на 11%. Отже, зниження щільності газобетону в зазначених межах не дає очікуваного суттєвого зменшення тепловтрат. При цьому знижується міцність, морозостійкість газобетону і виникають додаткові проблеми по усадки.

Підвищення щільності газобетону з D600 до D700, тобто на 15%, призводить до збільшення тепловтрат в середньому на 8,6% (рисунок 3). Хоча це збільшення тепловтрат не перевищує нормативи, але воно є граничним. Крім того, наведене опір теплопередачі Rf такої стіни менше допустимого

Rreq = 1.76 м2- ° С / Вт більш ніж на 21%.

Зі збільшенням рівноважної вологості? з 6% до 8% (на 33%) (малюнок 4) тепловтрати будинку зі стінами з газобетону D600 зростають на 3%, а зі стінами з газобетону D500 на 2%. Зі збільшенням? до 12% (на 100%) теплопотёрі зростають на 9% і на 5% відповідно. В кінцевому рахунку, тепловтрати перевищують допустимий витрата всього на 0,5%, хоча приведений опір теплопередачі стіни менш допустимого Rreq = 1,76 м2-0С / Вт вже при вологості більше 6%, Такі розрахункові

показники потреби в тепловій енергії вказують на те, що в процесі висихання стіни, вже починаючи з вологості газобетону 12% вдома зі стіною товщиною 0.32 м задовольняють по тепловтрат нормативним вимогам і не потребують утеплення.

висновки

З наведених прикладів розрахунку тепловтрат будівлі в залежності від товщини стіни, щільності і вологості газобетону слід:

* При проектуванні будинків необхідно оцінювати тепловтрати через

огороджувальні конструкції окремо (через стіни, вікна і т.д.), що дозволить вибирати

найбільш ефективні і економічно доцільні способи зниження тепловтрат

будинків (утеплення, потовщення стіни);

* Тепловтрати будинків можна знижувати не тільки за рахунок збільшення товщини стіни, зниження щільності газобетону, але і шляхом застосування вікон і балконних дверей з більш високими показниками теплового, а також ефективних енергозберігаючих систем повітрообміну.

* Збільшення рівноважної вологості газобетону в стінах з 6% до 8% не

призводить до істотного збільшення тепловтрат, тому її сезонні коливання не

позначаються суттєво на тепловтрати.

* Випускаються ДСК-3 панелі товщиною 0,32 м з газобетону щільністю D600 для будинків поверховістю 10-17 поверхів не потребують додаткового утеплення.