 |
Системы и материалы для термомодернизации зданий
|
|
|
|
Актуальность: 40% энергоносителей Украины потребляют ЖКХ (жилищно-коммунальное хозяйство), что в 2-4 раза больше, чем в Европе. 70% из этой энергии теряется при транспортировке и эксплуатации.
Пути решения проблемы:
3. Термомодернизация существующих зданий;
4. Проектирование и строительство новых зданий с использованием энергосберегающих технологий и материалов.
При применении традиционных стеновых материалов (кирпич керамический, силикатный, керамзито-бетон, известняк ракушечник) выполнить требования ДБН «Теплова iзоляция будiвель» невозможно как по техническим так и по экономическим параметрам. Толщина стены из них будет составлять 1,2 – 1,8 метра. Поэтому применяют слоистые стеновые конструкции, в которой несущие функции выполняет стенка из кирпича, а термическое сопротивление обеспечивает теплоизоляционный материал (пенополистирол или пенопласт, минерало-ватные изделия, пеностекло).
В зависимости от расположения теплоизоляции различают три варианта конструктивного решения:
1) теплоизоляция размещена с внутренней стороны стены;
Точка росы (зона конденсации) размещена в теплоизоляции. Стена полностью промерзает и не выполняет теплоизолирующую функцию. За счёт образования капельно-жидкой влаги увлажняется теплоизоляция и стена, в зоне минусовых температур появляется лёд. Это приводит к увеличению теплопотерь, уменьшению долговечности стены, в помещении повышается влажность с 55 до 90%, появляются грибки, что приводит к увеличению заболеваемости и смертности.
2) теплоизоляция размещена внутри стены;
Узел А
1 – облицовочная стена;
2 – теплоизоляция;
3 – металлический анкер;
4 – основная стена
Облицовочная стенка полностью промерзает. Точка росы находится в утеплителе. Это приводит к увлажнению теплоизоляции, облицовочной и несущей стены. В результате теплоизоляция не выполняет свои функции, что приводит к резкому увеличению теплопотерь. Происходит коррозия металлических оцинкованных анкеров, поэтому целесообразно применять нержавеющие анкера (очень дорогие). Конструкция сложная в исполнении, дорогая, возникают проблемы при размещении её на монолитном перекрытии.
|
|
|
Узел Б
5 – продухи (вентиляционное отверстие);
6 – паронепроницаемый ветробарьер;
7 – пластмассовый тарельчатый дюбель;
8 – воздушно-вентилируемый зазор.
Точка росы размещена в теплоизоляции, но за счёт наличия продухов и воздушно-вентилируемого зазора 8 происходит удаление влаги. Несущая стена находится в зоне положительных температур, а теплопотери уменьшаются. Оптимальный тепловлажностный режим эксплуатации. Недостаток: дорогая, сложная, требует применения нержавеющих анкеров, проблемный узел операния на перекрытие.
3) теплоизоляция размещена с наружной стороны.
Лекция 7 - 16.10.12
3) утеплитель расположен с наружной стороны стены
Стена полностью прогревается, обеспечивая теплоаккумулирующий эффект. «Точка росы» размещена в утеплителе, но влага из него удаляется за счёт обдувания ветром здания. Теплопотери уменьшаются на 40%.
Для термодернизации здания необходимо:
1. Модернизируют тепловое оборудование и систему регулирования теплоподачи;
2. Увеличение термического сопротивления ограждающей конструкции (стен, пола, кровли и т.д.);
3. Оборудование систем вентиляции и канализации устройствами утилизации отходящего тепла.
Для термомодернизации существующих зданий целесообразно использовать теплоизоляционные материалы: минераловатные, пенополистирол, пеностекло, теплоизоляционные штукатурки и т.д.
Необходимо утеплять все узлы здания (стены, полы, перекрытия, крыши).
|
|
|
Площадь остекления не должна превышать 15-22%.
Для фасадного утеплнения применяют материалы и системы:
1) 
Теплоизоляционные штукатурки: получают смешиванием пористого песка (перлитовый или вермикулитовый) или пенополистирольных шариков с цементом. Декларированная теплопроводность λ=0,051 Вт/моС; реальная – в два раза больше. Реальную теплопроводность необходимо учитывать, т. к. толщина слоя штукатурки может достигать 10-16 см
2) Теплоизоляционная краска: не соответствует тем свойствам, которые декларируют менеджеры при продаже.
Наиболее эффективными для термомодернизации существующих зданий являются:
· Системы утепления с тонкослойной штукатуркой;
*рисунок в тетради*
Технология:
Полимер-цементная клеевая смесь наносится на плитный утеплитель способами, зависящими от неровностей фасада
· Навесной вентилируемый фасад.
Лекция 8 - 25.10.12
При ровном фасаде применяют сплошное нанесение (а), при отклонении ±5 – полосовой метод нанесения (б), при ±10 – маячковый.
*рисунок2*
Площадь приклеивания должна быть не менее 60%. Через три дня сверлят отверстия и забивают пластмассовые торельчатые дюбеля, обязательно 6-10 на м2.
Наносят первый слой гидрозащитного барьера. В него втирают щелочестойкую сетку. Затем «мокрым по мокрому» наносят второй слой гидрозащитного барьера. После затвердевания и высыхания защитного слоя (1-3 суток) наносят грунтовку, а после её высыхания – декоративно-защитный слой.
Системы утепления зданий
· с минеральными утеплителями – для любых зданий;
· с утеплителями их пенополистирола и поясами из минеральных плит – для зданий до 25 этажей (кроме мед. учреждений со стационарами);
· с пенополистирольными плитами – для зданий до 3 этажей.
Особенности технологии
1) Выбор вида теплоизоляции в зависимости от вида и функционального назначения здания:
- для дошкольных, детских и медицинских учреждений применять только минерало-ватные из соображений пожарной безопасности;
- для многоэтажных зданий допускается комбинированная система, т.е. применение пенопласта с устройством противопожарных рассечек вокруг окон и в районе перекрытий из минеральной ваты.
|
|
|
2) Выбор по средней плотности;
3) По паропроницаемости:
- Для газобетона целесообразна мин. вата; допустимо применение бисерного полистирола, при предварительном расчёте тепловлажностного режима стены. Категорисчески запрещено для фасада применять экструдированный полистирол.
4) Глубина забивки дюбелей зависит от вида стенового материала:
- бетон, кирпич полнотелый – 50мм;
- кирпич пустотелый – 90мм;
- газобетон – 110мм.
Особенности выполнения узлов
При устройстве теплоизоляции фундамента, стен подвала, применять только экструдированный пенопласт.
*рисунок 3*
Утепление оконных откосов
*рисунок 4*
Лекция 9 - 30.10.12
Утепление чердачного перекрытия
1 – плита перекрытия;
2 – пароизоляция;
3 – теплоизоляция;
4 – защитный слой.
Навесной вентилируемый фасад
1 – стена;
2 – кронштейн;
3 – металлический анкер;
4 – паронитовая прокладка;
5 – минераловатная теплоизоляция;
6 – паропроницаемая ветробарьерная мембрана;
7 – пластмассовый торельчатый дюбель;
8 – горизонтальные направляющие;
9 – вертикальные направляющие;
10 – облицовка (керамогранит, металлические кассеты, фиброцементные листы);
11 – вентилируемый воздушный зазор, шириной не менее 40мм.
Достоинства: возможность выполнения работ круглогодично, красивый внешний вид.
Недостатки: дорогая, предъявляет требования по твёрдости и прочности к стеновому материалу.
РАЗДЕЛ 2
Проектирование и строительство энергосберегающих зданий,
в соответствии с концепцией «пассивный дом»
· Он должен иметь потребность в тепловой энергии – 15-30 кВТч/м2 в год;
· Использовать возобновляемые источники тепла и энергии – солнца, ветра, тепло недр Земли, воды и биомассы, бытовые тепловыделения и тепло людей. В них используются низкотемпературные системы отопления, тепловые насосы, фотогальванические элементы, системы аккумулирования тепла;
· Иметь системы учёта и регулирования подачи энергии.
Концепция пассивного дома:
1. Величина теплопотерь, за отопительный сезон, должна равняться мощности внутренних и бытовых тепловыделений.
|
|
|
2. Стоимость строительства не должна существенно отличаться от обычного.
3. Должны использоваться уже известные и освоенные технологии и технологические приёмы.
- Окна должны ориентироваться на юг, северная сторона выполняется с буферными пространствами.
- Автоматическая система вентиляции. В холодные зимние дни включается теплообменник, подогревающий свежий воздух до +5 оС.
- Толщина теплоизоляции может составлять 24-40см. Термическое сопротивление должно составлять 6-10 м2К/Вт.
- Использовать тепло солнца, обитателей и бытовых приборов.
- Применение геотермальных тепловых насосов. Геотермический тепловой насос обеспечивает круглый год тёплой водой.
- Производство электроэнергии гальваническими фотоэлементами (солнечная батарея). Энергоснабжение – за счёт возобновляемых источников энергии. Электричество вырабатывается фотоэлементами на южной стороне крыши.
Возведение зданий с ограждающими нострукциями с высоким термическим сопротивлением
Использовать сверхтонкие вакуумные теплоизоляционные панели. Стены из автоклавного ячеистого бетона. Стены из традиционных стеновых материалов (кирпич, керамзитобетон, известняк ракушечник) со слоем теплоизоляции 20-40см.
Для предотвращения
Лекция 10 - 08.11.12
При возведении зданий целесообразно устройство однослойных стен, так как они проще при устройстве, дешевле и долговечнее. Однако применение традиционных стеновых материалов (кирпич керамический, силикатный, керамзито-бетон, ракушняк) не эффективно по техническим и экономическим причинам. Они дорогие, большая масса м2 кладки, что приведёт к увеличению нагрузки на перекрытие, фундаменты и основание. Единственным материалом, который позволяет получить необходимое термическое сопротивление 2,0-2,8 при толщине 0,3-0,375м.
На нашем рынке присутствуют три вида ячеистого бетона:
1. Безавтоклавный пено- или газобетон – получают смешивание цемента, песка и газообразователя (алюминиевая пудра) или пенообразователя (пожарная пена); обычно имеет низкую прочность, достаточно высокую среднюю плотность (более 900 кг/м3) и теплопроводность. При твердении и эксплуатации имеет большую усадку, что приводит к трещинообразованию кладки, отрыву штукатурки. Допустимо применять для хоз. построек при выдерживании более полугода на складе.
2. Автоклавный газобетон с плохой геометрией – кладку приходится вести на цементно- песчаном растворе. В зоне шва происходят максимальные теплопотери и в результате расход топлива на обогрев увеличивается на 40%. Позволяет вести кладку на клеевой смеси при толщине шва 2±1 мм. Обеспечивается теплопроводность конструкции а теплопотери уменьшаются на 40%. Виды изделий:
|
|
|
· стеновые блоки плоские и с пазом-гребнем;
· блоки для перегородок;
· U-образные лотковые блоки.
Свойства: средняя плотность 400-600 кг/см2, прочность 35-50 кг/см2.
Легко обрабатывается, Экологичность,
3. Автоклавный газобетон с хорошей геометрией
Лекция 11 - 13.11.12
Нюансы технологии конструктивных узлов
1. устройство первого ряда кладки
Технология: на фундамент для устранения его неровностей укладывают цементно-песчаный раствор слоем 15-20мм, сверху – рулонную гидроизоляцию и опять слой раствора. На раствор укладывают блоки, которые выравнивают при помощи уровня и резинового молотка. Через 6-8 часов тёркой выравнивают поверхность блоков, удаляют пыль щёткой и следующие ряды укладывают на клеевую смесь
2. устройство деформационного шва
1) стенка из газобетонных блоков
2)
3) монолитное перекрытие
4) теплоизоляция
5) щелочестойкая стеклосетка
6) штукатурный раствор
7) металлический уголок
3. устройство перемычек
Применяют ж/б перемычки с утеплением, армированные газобетонные перемычки
4. армирование стен
Лекция 12 - 22.11.12
Устройство кольцевого армо-пояса
*Рис. 1*
1 – стенка из газобетонных блоков;
2 – U-образный блок;
3 – арматурный каркас;
4 – обычный тяжёлый бетон;
5 – теплоизоляция;
6 – балки перекрытия;
7 – армо-пояс (из обычного тяжёлого бетона);
8 – газобетонная плитка с теплоизоляцией;
Системы отделки
Применяют для фасада и интерьера.
· Фасадная система: облицовка керамической плиткой. Применять клеевые смеси для пористого основания и в зависимости от размера керамической плитки.
· Облицовка камнем: при толщине плитки до 10 мм и малых размеров, клеевые смеси и технология аналогичны керамической плитке. При больших размерах необходимо применять механическое крепление.
· Облицовка кирпичом керамическим: обязательно с вентилируемым зазором.
· Навесной вентилируемый фасад: крепление производят к блокам со средней плотностью не менее 500 кг/см3 и классом не ниже 22,5. Крепление производят к перекрытиям, стенам или комбинированно (к стенам и перекрытиям).
Рекомендуется применять минерало-ватные системы, т.к. паропроницаемость минеральной ваты сопоставима с газобетоном, и это обеспечивает удаление влаги из помещения. Безпрессовый пенополистирол применять только после расчёта балансового накопления. Экструдированные пенопласт не применять ни в коем случае!
Лекция 13 - 27.11.12
Полы
Полы состоят из следующих конструктивных элементов:
I. Элементы конструкции пола на грунте
1) покрытие пола;
2) прослойка;
3) стяжка;
4) подстилающий слой;
5) теплоизоляция;
6) гидроизоляция;
7) грунт.
II. элементы конструкции пола на перекрытии
1) покрытие пола;
2) прослойка;
3) стяжка;
4) звуко- и теплоизоляция;
5) пароизоляция;
6) панель перекрытия.
В зависимости от вида материала различают стяжки:
· цементно-песчаная;
· бетонная;
· ангидритовая;
· магнезиальная;
· асфальто-бетонная.
Виды полов (в зависимости от условий эксплуатации и области применения):
1. В жилых и гражданских зданиях
2. Промышленные
- стойкий к химикатам
- стойкий к механическим нагрузкам
- стойкий к температурам
- антистатический
Виды монолитных полов:
Ø бетонные (традиционные);
Ø цементно-песчаные;
Ø мозаичные (терраццовые);
Ø бетонные вакуумируемые;
Ø метало-цементные;
Ø асфальтобетонные;
Ø ксилолитовые;
Ø полимербетонные;
Ø бетонные декоративные;
Ø наливные (из высокоподвижных полимерных мастик).
Покрытие пола (в зависимости от вида покрытия)
1) полы из штучных материалов:
· паркетные (из штучного и щитового паркета);
· мозаичные из наборного паркета, из паркетных досок;
· дощатые;
· из полимерных плиток;
· бетонных декоративных плиток.
2) Из рулонных материалов:
· линолеумные;
· пробковые;
· ковровые.
3) Фальшполы
4) Полы на домкратах
Требования к полам
Полы должны:
1. быть прочными и с малой истираемостью;
2. обладать малым теплоусвоением, особенно помещения с длительным пребыванием людей;
3. обладать хорошей звукоизоляцией от ударного и воздушного шума;
4. быть нескользкими и бесшумными;
5. легко поддаваться очистке;
6. индивидуальными в устройстве;
7. во влажных помещениях – водостойкими и водонепроницаемыми;
8. в пожароопасных помещениях – несгораемыми.
Выбор и конструкцию пола производят в зависимости от:
- типа, толщины и характеристик основания (грунт, плита перекрытия);
- механических нагрузок;
- наличия и характеристик агрессивной среды;
- требований по износостойкости, пожаробезопасности, теплостойкости, морозостойкости, экологичности, декоративности, электропроводящим свойствам;
- режима эксплуатации и уборки;
- требуемых сроков выполнения работ.
Технология устройства пола:
1. уплотнение грунта со щебнем или ремонт (при необходимости) существующего бетонного основания;
2. укладка гидроизоляции, теплоизоляции, звукоизоляции;
3. устройство стяжки;
4. устройство самонивилирующего слоя;
5. укладка покрытия.
|
|
|
