6385

Поэтому для работы таких систем очень важно, какой утеплитель применяется, и какие растворные составы используются для создания базового слоя, то есть:

1.имеют ли они адгезию к подложке;

2.сможет ли затвердевший базовый слой воспринимать удар, сопротивляться образованию трещин, сохранять свои первоначальные характеристики при воздействии перепадов температур.

Любая фасадная система, в том числе и штукатурная, представляет собой «слоеный пирог», качество которого зависит от того, насколько точно соблюдаются технологии его изготовления.

Полистиролбетон – легкий бетон с пенополистирольным заполнителем - является эффективным стеновым и тепло-изоляционным материалом для жилищного и гражданского строительства.

В последние годы блоки из ячеистого бетона, а так же здания из монолитного ячеистого бетона набирают популярность в качестве конструкционного стенового материала. Коттеджи и многоэтажные дома, построенные из ячеистого бетона, имеют лучшие тепловые характеристики по сравнению с кирпичными.

Среди производителей теплоизоляционных материалов можно назвать только компанию «Rockwool», сертифицировавшую собственную систему «Rockfasade» несколько лет назад и компанию «Пеноплэкс», разработавшую в 2008 году систему совместно с производителем сухих строительных смесей «Юнис». Также необходимо отметить концерн «Кнауф», выпускающий как сухие строительные смеси для фасадной системы, так и пенополистирольные плиты.

Свои системы штукатурной теплоизоляции предложили питерские компании «Сканэкс» и «Эм-Си Баухеми Раша», московские «Боларс», «Консолит» и «Юнис».

Наконец на российский рынок фасадной 30 теплоизоляции вышли известные международные концерны, работающие в этой отрасли – «Saint-Gobain Weber» и «STO». Причем концерн Сен-Гобен достиг существенных успехов на российском рынке.

21

Впрошлом году на рынок вышло еще несколько новых компаний, предлагающих систему теплоизоляции. Было открыто производство в СанктПетербурге компании «Арго-М», выпускающей продукцию под маркой Пионер.

В2008 году получено техническое свидетельство на систему немецкой марки BITEX (производство материалов на заводах в Москве и Екатеринбурге, выпускавших и ранее материалы для систем теплоизоляции других компаний). В Калининграде польская компания Alpol Gips, известная ранее как производитель общестроительных сухих смесей, стала предлагать материалы для системы теплоизоляции фасада.

ВС-Петербурге компания «Швейцарский фасад» стала работать с материалами из Швейцарии. В прошлом году ушел с рынка ярославский производитель систем теплоизоляции - завод «Эверест». В Санкт-Петербурге проводит сертификацию своей системы компания «Стакковент» и рассчитывает занять существенную долю на рынке благодаря ноу-хау – использованию дренажных матов для выведения влаги из системы.

Системы навесных фасадов, представленные на рынке. В 2008 году в России были представлены системы навесных фасадов с воздушным зазором не менее, чем 70 компаний. Подавляющее большинство рассматриваемых в исследовании систем имеют технические свидетельства Росстроя на систему в целом, элементы подконструкции или облицовочные плиты. Практически все разработчики предлагают несколько вариантов системы, которые отличаются друг от друга видом облицовки (керамогранит, композитные панели, металлокассеты и др.) и, соответственно, видом крепления.

Помимо классической комплектации навесной системы представлены и не совсем обычные варианты. Так, например, система Полиалпан представляет собой трехслойные панели из пенополиуретана, которые крепятся на обрешетку. Облицовочные панели VINYLIT выполнены из винила. Разработчик системы навесного фасада с воздушным зазором, как правило, производит некоторые компоненты системы. В большинстве случаев это элементы подконструкции, реже - облицовка.

22

Подоблицовочную конструкцию предлагают 56 компании, Из тех компаний, кто предлагает собственную разработку навесной системы утепления, металлокассеты выпускают не менее 14 производителей, панели на основе 31 волокнисто-цементных листов предлагают 15 компаний. Из разработчиков системы утепления только 3 занимаются выпуском композитных панелей – « Краспан», «СИАЛ», «Алюком» Несколько компаний в РФ занимаются только поставкой подконструкции, не комплектуя другие элементы системы и не выполняя монтаж системы на объектах. Среди таких компаний нужно упомянуть «Юкон Инжиниринг», «Диат», «Фестальпине Аркада Профиль», «Кемопласт» (поставляет австрийскую систему SPIDI MAX). Отметим отдельно компанию «Краспан», под маркой которой выпускается наиболее широкий перечень компонентов системы: композитные панели и металлокассеты, волокнистоцементные плиты, керамогранит, крепежные элементы.

• навесные системы с воздушным зазором используют, в первую очередь, на коммерческих зданиях, а также при утеплении городских жилых зданий. На частных заказах такие фасады применяют редко.

• В сегменте фасадов штукатурного типа наблюдается рост объемов установки систем на утеплителе из пенополистирола, в то время как доля фасадов с использованием минераловатного утеплителя падает.

2.4 Использование стекла в ограждающих конструкицях

В последние годы технические и технологические инновации привели к увеличению использования стекла в архитектуре. Это дает большой простор для обозрения и ощущение открытости. Оригинальность и необычность стеклянных фасадов, высокие тепло- и звукоизоляционные возможности‚ в сочетании со светопрозрачностью, заслужили признание архитекторов и дизайнеров во всем мире. При этом стеклянные фасады отличаются длительным сроком службы и неприхотливостью в эксплуатации. В отношении энергосбережения стекло -

23

алюминиевые конструкции уступают традиционным фасадам, и не дают требуемого значения по теплозащите помещений.

Преимущества стеклянных фасадов: современный внешний вид здания, высокая функциональность. Недостатки: высокая цена, сложность монтажных работ, высокие теплопотери.

Передовое направление в развитии светопрозрачных фасадов, с точки зрения энергосбережения, - это двойной фасад. Двойной фасад состоит из внешнего одинарного стекла и внутреннего солнцезащитного, а свежий воздух забирается и циркулирует между обоими фасадами. Зимой; фасад использует солнечное тепло, а летом помогает сохранять в здании комфортную прохладу. Второй фасад работает как солнечный коллектор, отражая тепло внутрь (В зимнее время) и наружу (в летнее время), что позволяет сэкономить большое количество энергии. В земле под зданием находятся установки для аккумуляции тепла и холода (зимой теплая вода используется для отопления здания, а летом холодная - для его охлаждения). Регулирует климат в здании интегрированная компьютерная система, которая контролирует систему затенения и вентиляции каналов.

Переход на новые теплотехнические нормативы не сопряжен со значительным удорожанием стен вновь строящихся зданий. В панельных конструкциях это достигается заменой дорогого керамзитобетона более дешевым тяжелым бетоном, а в кирпичных стенах - за счет уменьшения их толщины. При этом имеет место небольшое удорожание наружных стен на 0,5-1,5%. Однако экономия тепла составляет 30-35%.

Стоимость утепления наружных стен существующих зданий в значительной степени зависит от принятого конструктивного варианта. Наиболее дешевым является вариант утепления с оштукатуриванием фасадных поверхностей (19 у.е./м2 общей площади), при облицовке же кирпичом стоимость работ по утеплению возрастает на 30%, а при применении декоративных экранов ("вентилируемый фасад") стоимость возрастает в 1,8-2 раза (в зависимости от стоимости используемых экранов).

24

Расчеты показывают, что за счет экономии тепла увеличение единовременных затрат во вновь строящихся зданиях окупается в течение 7-8 лет, а в существующих домах - в течение 12-15 лет.

Площадь светопрозрачных наружных ограждений (окон, балконных дверей и т.п.) ограничена 18% площади наружных стен при условии, что приведенное сопротивление теплопередаче светопрозрачного ограждения для центральных регионов России меньше 0,56 (м2 К)/Вт. При этом аналогичный показатель для наружных стен регламентируется на уровне 3,15 (м2 К)/Вт, т.е. теплозащитные качества светопрозрачных ограждений с тройным остеклением в 5,6 раз меньше, чем у стен.

Применение новых, более тепло-эффективных окон и балконных дверей вызывает более существенное удорожание, примерно на 16 у.е./м2 общей площади. При этом проблему применения таких окон необходимо решать совместно с проблемой улучшения режима воздухообмена в жилых помещениях.

Поскольку основное охлаждение помещений в зимнее время происходит через щели и неплотности в окнах, повышение их теплозащитных качества связано с уменьшением воздухопроницаемости за счет применения герметизирующих прокладок. Это, с одной стороны, снижает теплопотери, с другой — уменьшает ниже требуемого количество свежего воздуха, поступающего в помещение.

Поэтому необходим переход от неорганизованной переменной инфильтрации к организованному регулируемому притоку наружного воздуха с помощью специальных устройств, которые должны отвечать следующим требованиям:

∙отсутствие дискомфорта по температуре и подвижности воздуха в зоне

обитания;

∙герметичность устройства в закрытом положении;

∙термическое сопротивление клапана приточного устройства должно быть не менее термического сопротивления оконного заполнения;

∙возможность плавного регулирования во всем диапазоне – от полностью открытого до полностью закрытого положения;

∙эстетичность.

25

Экономии тепла при улучшении воздушного режима помещений при соблюдении указанных требований способствует вентиляция помещений чрез регулируемые вентилируемые окна и вентилируемые наружные стены. Эффект такой вентиляции заключается в том, что наружный холодный воздух, проходя через наружное ограждение, нагревается и выходит в помещение, возвращая часть теряемого тепла.

Технические решения таких светопрозрачных ограждений разработаны в ЦНИИЭП жилища.

Для снижения затрат энергии на климатизацию зданий, а также для организации естественной вентиляции светопрозрачные ограждения офисов двухслойные - уникальный прием в современном высотном строительстве. Внешняя оболочка (первый слой) имеет щелевые отверстия, через которые наружный воздух проникает в полости между слоями. Окна, в том числе и те, которые расположены на верхних этажах, могут быть открыты, что обеспечивает естественную вентиляцию непосредственно до уровня 50-го этажа. Окна, выходящие в атриум, также открываются.

Снижение затрат энергии на отопление объекта достигается использованием теплозащитного остекления с коэффициентом теплопередачи приблизительно 1,4- 1,6 Вт/(м2·°С). Кроме того, первый слой играет роль защитной оболочки, уменьшающей конвективный тепловой поток, направленный наружу. Зимой в ночное время пространство между внешней и внутренней оболочками фасада герметизируется, образуя статичную воздушную прослойку, обладающую хорошими теплоизоляционными свойствами. Зимние сады обеспечивают дополнительные теплопоступления за счет аккумулирования тепла солнечной радиации.

По данным Ассоциации навесных фасадных систем (АНФАС) для зданий выше 3 этажей стоимость применения теплоизоляции толщиной больше 150 мм резко возрастает.

26

В соответствии с рекомендациями для так называемых пассивных зданий необходимо использовать стены с приведенным сопротивлением теплопередаче не менее 10,0 м2•°C/ Вт (толщина теплоизоляции при этом составляет не менее 400–450 мм), а для окон этот показатель должен составлять не менее 1,5 м2•°C/ Вт.

Примерно та же ситуация и со светопрозрачными конструкциями. Показано, что при использовании окон с приведенным сопротивлением теплопередаче 0,80–0,95 м2 °C/ Вт срок их окупаемости составляет 4-11 лет в зависимости от места строительства. Однако в некоторых российских регионах планируется увеличить этот показатель до 1,0 м2•°C/ Вт с 2016 года, а в Германии

– до 1,25 м2•°C/ Вт. Подобные теплотехнические характеристики светопрозрачных конструкций достижимы только при применении специально разработанных профилей и стеклопакетов, что по некоторым данным увеличивает стоимость окон на 75–100% по сравнению с теми, сопротивление теплопередаче которых составляет 0,6 м2•°C/ Вт. Экономическая (да и энергетическая) окупаемость таких конструкций в сегодняшних ценах на энергоносители достаточно проблематична, поэтому все большее внимание уделяется технологиям активного энергосбережения.

Энергоэффективные вентилируемые ограждающие конструкции зданий с использованием САЭ

Предлагаем принципиально новый подход к повышению энергоэффективности наружных ограждающих конструкций с активной рекуперацией выходящего теплового потока, который можно использовать в строительных конструкциях как строящихся, так и реконструируемых зданий и сооружений.

Одним из новых перспективных решений в этом направлении является, на наш взгляд, применение энергоэффективных вентилируемых ограждающих конструкций (ЭВОК) зданий с использованием САЭ с рекуперацией тепла, позволяющих повысить уровень теплозащиты и комфортности микроклимата помещений при значительной экономии топливно-энергетических ресурсов.

27

Обеспечение экономичных энергосберегающих мероприятий во вновь проектируемых, а также в реконструируемых жилых и общественных зданиях в настоящее время является основной тенденцией в строительной отрасли.

В предлагаемых технических решениях используются методы активной рекуперации уходящего тепла (трансмиссионного и радиационного) через наружные ограждения, а также дополнительная рекуперация и утилизация низкопотенциального тепла вентиляционных выбросов в условиях существующей вентиляции и при использовании теплообменников с обменом тепла и влаги. Планируется повысить эффективность конструкций за счет применения ветровых вентиляционных дефлекторов повышенной энергоэффективности и теплохладоаккумуляции на фазовых переходах с использованием солнечной энергии, поступление которой будет регулироваться специально разработанными солнцезащитными и теплоотражающими устройствами.

Основной принцип действия (рис. 3) системы по рекуперации трансмиссионного тепла (за счет теплопередачи и конвекции) и радиационного тепла (тепловое излучение) заключается в особой организации условий поступления потока наружного воздуха и дальнейшего прохождения его через конструкцию ограждения, а также теплоотражения с помощью специальных экранов (автономных или в виде покрывающих слоев). В воздушном промежутке на входе воздушного потока создается плоская воздушная завеса из холодного поступающего воздуха, максимально охлаждающая поверхности, слои, теплоотражающие экраны и гибкие связи, которые передают тепло в атмосферу.

28

исследовательских работ по испытаниям различных вариантов энергоэффективных вентилируемых ограждающих конструкций с целью разработки методов и технологий для повышения уровня энергосбережения и комфортности микроклимата помещений, а также опытное внедрение технологий активного энергосбережения на различных объектах. Результатом должно стать решение следующих основных проблем:

∙повышение теплозащиты энергоэффективных наружных ограждающих конструкций за счет активной рекуперации выходящего теплового потока и оценка энергетической эффективности использования перспективных конструкций в зданиях и сооружениях различного назначения;

∙ценка эффективности дополнительного использования регулируемой рекуперации и утилизации низкопотенциального тепла вентиляционных выбросов с повышенным уровнем воздухообмена;

∙разработка гибридной системы вентиляции повышенной комфортности с применением ветровых приточных (нагнетающих) и вытяжных вентиляционных дефлекторов повышенной энергоэффективности4 на новых принципах эжекции, которая будет совмещена с другими элементами комплексной системы активного энергосбережения;

∙применение в системе гибридной вентиляции устройств теплохладоаккумуляции на фазовых переходах с повышенной степенью автономности, а также внедрение солнцезащитных и теплоотражающих устройств с использованием солнечной энергии для отопления и горячего водоснабжения;

∙разработка совмещенной системы контроля и управления параметрами микроклимата, потреблением энергоресурсов, а также энергосберегающее авторегулирование режимов микроклимата, теплозащиты, вентиляции, теплохладоаккумуляции, отопления, инженерного оборудования;

∙разработка решений по использованию технологий активного энергосбережения в светопрозрачных и ограждающих конструкциях, а также оценка влияния различных видов теплоотражающих экранов (автономных, стационарных, регулируемых, съемных, слоев, покрытий, светопрозрачных, непрозрачных и т. п.) и их

30