ИСКРА СВЕТА

 

Теоретичне дослідження енергозбереження в житловому будівництві




Теоретичне дослідження енергозбереження в житловому будівництві.

1.1. Енергозбереження шляхом утеплення стін.

В даний час в нашій країні на опалення будівель щорічно витрачається 70-75 млн. тон умовного палива, що складає 25-30% всього споживання теплової енергії, значні витрати якої пов'язані з системами центрального теплопостачання, де спалюється більша частина палива (додаток 1), що витрачається на опа­лення, вентиляцію і гаряче водопостачання.

     На сучасному рівні розвитку втрати тепла в будівлях можуть бути зменшені більш ніж на третину. Реалізувати ці резерви в повній мірі мож­ливо за двома основними напрямками:

  1. Утеплення захисних конструкцій будинків.
  2. Модернізація систем теплоспоживання.

Найбільш доцільним є перший напрямок, після реалізації якого мож­на отримати ефект і для другого. Через захисні конструкції будинку, що опалюється, в атмосферу потрапляє значна кількість теплової енергії. Чим гірші теплоізоляційні якості захищень, тим більша втрата теплової енергії через них. Підвищення теплозахисних властивостей огороджуючих конструкцій будівель є одним із основних напрямків енергозбереження. [6]

      Аналіз теплового балансу будівель показує (додаток 2), що тепловтрати складають: через стіни - 44%, через вікна - 30%, через підвальні перекриття – 9%, двері -1% і горища – 16 % . Зниження до мінімуму тепловтрат через огородження будівлі дозволяє зменшити витрати тепла на опалення і, відповідно, знизити викиди в атмосферу продуктів спалювання, що є дуже важливо в нинішній непростій екологічній ситуації. Та тільки при комплексному підході до енергозбереження можливо тепловтрати звести до мінімуму.

     З наведених даних випливає, що недостатній термічний опір огороджуючих конструкцій найбільш істотно знижує енергоефективність будівель. Таким чином, значна частина в загальному резерві енергозбереження належить заходам щодо удосконалення теплоізоляції огороджуючих  конструкцій житлових і громадських споруд.

     Підвищення вимог до енергозбереження тепловіддачі будинків і стабільне зростання цін на енергоносії збільшили попит на теплоізоляційні матеріали та технології енергозбереження при утепленні зовнішньої і внутрішньої поверхні стін, утепленні покрівлі, перекриттів. До енергозберігаючих матеріалів відносяться теплоізоляційні матеріали, застосування яких зменшує небажаний теплообмін з навколишнім середовищем будівель, технологічного обладнання, конструкцій, трубопроводів тощо. Ці матеріали створюють опір для теплових потоків, тому вони використовуються для зменшення втрат тепла, а також для запобігання втрат холоду в холодильних камерах.

      У техніці теплоізоляційними матеріалами називають матеріали пористої будови, які характеризуються малим коефіцієнтом теплопровідності, а в умовах високих температур мають достатню вогнетривкість. Теплоізоляційні матеріали працюють у широкому діапазоні температур від десятків градусів нижче нуля до близько 10000С вище нуля. Теплова ізоляція широкого вжитку виготовляється з пористих, коміркових чи волокнистих матеріалів. Пористість матеріалів забезпечує їх низьку теплопровідність. Теплоізоляційні матеріали повинні відповідати  таким вимогам:

  1. Стійкість до екстремальних умов та температур у ході тривалого використання.
  2. Фізична міцність матеріалу.
  3. Стійкість до механічних навантажень.
  4. Стійкість до проникнення водяної пари та до поглинання.
  5. Корозійна стійкість. Стійкість до хімічних сполук.
  6. Вага і товщина ізоляції.
  7. Стійкість до шкідників та грибків.[2]

На сьогодні є декілька варіантів з утеплення стін. Перший - це зовнішнє утеплення стін з застосуванням пінополістирольних або мінераловатних плит. Другий - також зовнішнє утеплення з застосуванням теплоізоляційної штукатурки з добавками полістиролу. Третій варіант - утеплення стін всередині приміщення.

В даний час 90% робіт по утепленню будівель виконується по методу «теплоізоляції, що скріпляє» з використанням пінополістиролу. Цей метод полягає в закріпленні спеціальним клеєм термоізоляційних плит, захисту їх поверхні полімерцементним складом і армованою склосіткою та  нанесенні фасадної фарби або шару декоративної штукатурки.

     Будівлі, утеплені у такий спосіб, забезпечують високий рівень теплового комфорту в приміщенні, знижують витрати на опалювання будівель до 60%, а фасади набувають нового вигляду. Лише 10% робіт припадає на утеплення мінеральними плитами. Вибір пінополістиролу є наслідком економічних передумов:

—              мінеральна плита в 2,5 рази дорожча за пінополістирол;

—               дрібні частинки мінеральної вати викликають подразнення шкіри і дихальних шляхів у монтажників;

—                застосування мінеральних плит перенавантажує конструкцію стін і приводить до необхідності використання дорогих анкерних кріплень.

     За інформацією найбільшого європейського виробника будівельних сумішей Хенкель Баутехнік, протягом останніх 20 років не було відмічено жодного випадку розповсюдження вогню по системах утеплення стін методом «теплоізоляції, що скріпляє»[3].

     Рівень теплового комфорту визначається параметрами теплообміну між тілом людини й оточуючим середовищем, на результат якого впливає температура не лише повітря, а й огороджуючих конструкцій. Температуру огороджуючих конструкцій характеризують радіаційною температурою, під якою розуміють середнє її значення для всіх поверхонь приміщення. Комфортність приміщень може підвищуватися шляхом збільшення термічного опору огороджуючих конструкцій. У будинках з низькою теплоізоляцією зовнішніх огороджуючих конструкцій радіаційна температура знижена і не забезпечує комфортні умови для людини. Поліпшення теплотехнічних характеристик зовнішніх огороджуючих конструкцій підвищує радіаційну температуру в приміщенні й значною мірою впливає на комфортність приміщення. Підвищення радіаційної температури приміщення усього на 1 °С дозволяє досягти того ж рівня теплового комфорту, що і при підвищенні температури повітря в приміщенні, приблизно, на 2°С. Можливими шляхами збільшення радіаційної складової температури в приміщеннях є не тільки вдосконалювання теплоізоляції зовнішніх огороджуючих конструкцій, але й використання здатності внутрішніх поверхонь огороджуючих конструкцій відбивати теплове випромінювання. Важлива не товщина і конструкція стін, а те, щоб вони були "теплими" і не "викачували" через себе теплову енергію зсередини приміщення.

Частина тепла втрачається через стіни за опалювальними радіаторами. Теплові втрати збільшуються на 3-4% від тепловіддачі приладів, якщо вони стоять у нішах. Аби зменшити ці втрати, між батареєю і стіною можна встановити своєрідний теплозахисний екран з алюмінієвої фольги або з алюмінієвим покриттям. Теплозахисний екран - це плита (наприклад, ДСП), на один бік якої кріпиться шар алюмінієвої фольги, який встановлюється між радіатором і стінкою таким чином, щоб відбиваюча поверхня була розвернута у бік радіатора. Даний екран дозволяє заощадити значно більше тепла, ніж алюмінієва фольга. Найекономнішим є екран, обидва боки якого вкриті фольгою, що не дозволяють  теплу тікати назовні, віддзеркалюючи та спрямовуючи його назад у кімнату. Витрати на опалення приміщення зменшуються на 4%, якщо ви маєте індивідуальне опалення або лічильники тепла.

Таким чином, поліпшення теплоізоляції     зовнішніх огороджуючих конструкцій і зменшення поглинання тепла внутрішніми поверхнями сприяє

ощадливій витраті теплової енергії.

1.2. Застосування віконних конструкцій зі склопакетами

Ще однією важливою проблемою є втрати тепла через вікна. Ці втрати можна розділити на трансмісійні та вентиляційні. Трансмісійні втрати через скло в 4-6 разів вищі, ніж через стіни. Вентиляційні втрати також можуть бути дуже великими, якщо вікна не досить ущільнені. Ці проблеми вирішуються при застосуванні віконних конструкцій зі склопакетами. Склопакет - виріб з двох або більше листів, герметично з'єднаних по периметру, який розташовується в каркасі, що несе механічне навантаження. Теплоізоляційні властивості склопакета визначаються кількістю камер, відстанню між склом, типом скла та їх товщиною. Теплотехнічні властивості навіть найкращої віконної конструкції  можуть бути втрачені при неправильному її монтажу. До теплотехнічних характеристик монтажних швів (в місці спряження віконної і будівельної конструкції) висуваються такі вимоги - високий опір теплопередачі, звукоізоляції, вологого переносу, фільтрації повітря, механічна міцність та можливість компенсувати теплові деформації віконної конструкції.

Більшість підприємств в країнах СНД використовують дво- або трикамерні профілі товщиною 58-62 мм. Дуже рідко застосовують чотирьохкамерні і практично відсутні п'ятикамерні профілі.[7]

Для суттєвого покращення тепло- і звукоізолюючих якостей склопакетів досить часто використовується заповнення міжскляного простору інертним газом чи сумішшю газів, що мають більшу щільність, в порівнянні з повітрям. У цьому випадку втрати тепла, що виникають за рахунок конвекції і тепловіддачі всередині склопакета, значно понижуються. Частіше за все для заповнення міжскляного простору застосовують аргон (Аr) і криптон (Кr) -  інертні гази, які підвищують тепло- і звукоізолюючу властивість склопакета.

     Втрати тепла через скло складаються з теплопровідності, конвекції і теплового випромінювання. Випромінювальна здатність скла є основною характеристикою енергозбереження. Під випромінювальною здатністю скла (емісією) розуміють здатність скляної поверхні відбивати довгохвильове невидиме людському оку теплове випромінювання певної довжини хвилі. Для надання склу енергозберігаючих якостей на його поверхню наноситься низькоемісійне оптичне покриття, яке забезпечує проходження в приміщення короткохвильового сонячного випромінювання, але перешкоджає виходу довгохвильового теплового випромінювання від опалювального приладу.

     При встановленні склопластикових вікон теплові втрати з приміщень зменшуються на 25-35%. Вони мають такий  опір теплопередачі як цегляна стіна товщиною 50 см. Отже, встановлення склопластикових вікон - це ще один із основних напрямків енергозбереження.[3]

 



Создан 26 мар 2017



  Комментарии       
Имя или Email


При указании email на него будут отправляться ответы
Как имя будет использована первая часть email до @
Сам email нигде не отображается!
Зарегистрируйтесь, чтобы писать под своим ником