Федеральное агентство по образованию РФ

Тольяттинский государственный университет

Е. М. Петунина

Конструктивные решения ограждающих конструкций

с улучшенными теплотехническими свойствами

Учебное пособие

Тольятти 2007 г.

УДК 69.022.3: 699.86.(075.8)

ББК 38.43 я 73

П 29

П 29 Конструктивные решения ограждающий конструкций с улучшенными теплотехническими свойствами: Учебное пособие

/Сост. Е. М. Петунина. Тольятти: ТГУ, 2007 г.

Приведены общие принципы повышения теплозащиты стен. Изложены современные теплотехнические решения теплозащиты стен зданий. Представлены конструктивные решения стен, отвечающие требованиям нормативного документа СНИП «Тепловая защита зданий»

Рецензент к.т.н. В. И. Булгаков

Утверждено научно-методическим советом университета.

УДК 69.022.3: 699.86.(075.8)

ББК 38.43 я 73

Тольяттинский государственный университет, 2007 г.

1. Нормирование теплозащитных качеств ограждающих конструкций.

Энерго- и ресурсосбережение является задачей мирового масштаба, решением которой ученые, проектировщики и эксплуатационники занимаются на протяжении многих лет. Это было связано с большим потреблением энергоресурсов, идущих на отопление зданий, что составляло в некоторые странах до 50 % общей расходуемой энергии. Данные обстоятельства привели к тому, что в большинстве зарубежных стран с 1976 г. нормируемые величины теплозащиты ограждающих конструкций увеличились в 2...3,5 раза.

В России уровень тепловой защиты здания наружными стенами оставался почти без изменений до 1994 года. Он определялся нормированием величины сопротивления теплопередаче , которое было основано на принципах обеспечения санитарно-гигиенических требований внутри помещения и ограничения теплопотерь в отопительный период при минимуме приведенных затрат на возведение ограждения и его эксплуатацию. Поэтому, при проектировании наружного ограждения должны были соблюдаться два условия:

- сопротивление теплопередаче во всех случаях должно быть не менее требуемого по санитарно-гигиеническим условиям сопротивления теплопередаче ;

- сопротивление теплопередаче ограждения принимается равным экономически целесообразному сопротивлению , определяемому из условия обеспечения наименьших приведенных затрат.

Следует отметить, что нормирование сопротивления теплопередаче стены по санитарно-гигиеническим требованиям было основано на принципе обеспечения минимально допустимых комфортных условий внутри помещений и производилось с учетом тепловой инерции D ограждающих конструкций и расчетной зимней температуры наружного воздуха, которая принималась в соответствии со СНиП 2.01.01-82.

Как показала практика, даже небольшие погрешности, допускаемые при конструировании, изготовлении, монтаже и эксплуатации ограждающих конструкций вели к понижению температуры на внутренней поверхности стен ниже допустимой, что зачастую приводило к выпадению конденсата.

Такой принцип нормирования и допускаемые ошибки привели к тому, что в среднем по стране на 1 м² отопления обшей площади жилого здания необходимо порядка 88 кг условного топлива в год, что превышает аналогичной показатель в странах, находящихся в сопоставимых с Россией климатических условиях в 2,5...3 раза.

Минстрой России постановлением № 18-81 от 11 августа 1995 г. утвердил и ввел в действие с 1 сентября 1995 г. “Изменение № 3 СНиП II-3-79 “Строительная теплотехника”, требующее существенного повышения уровня теплозащиты новых и реконструируемых зданий путем увеличения сопротивления теплопередаче в 2:3,5 раза, что позволяет снизить теплопотребление в зданиях на 20...30 %.

Данные изменения в СНиП привели к необходимости совершенно новых подходов в конструировании, технологии изготовления и монтажа ограждающих конструкций. Часто встречается мнение, что для достижения нового нормативного сопротивления теплопередаче ограждения, необходимо увеличить его толщину на определенную величину, связанную только с теплофизическими характеристиками материалов. Это мнение ошибочно, поскольку изменился сам принцип нормирования.

Согласно новым нормам, приведенное сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций следует принимать не менее требуемых значений , определяемых исходя из условий энергосбережения, а так же санитарно-гигиенических и комфортных условий. Величина требуемого сопротивления теплопередаче стен, определяемая из условий энергосбережения по значению градусо-суток отопительного периода (ГСОП), больше величины, определяемой исходя из санитарно-гигиенических и комфортных требований. Это привело к тому, что в настоящее время нормируемая величина сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций определяется средней температурой наружного воздуха и продолжительностью отопительного периода.

Нужно ответить, что в связи с таким излечением требуемых сопротивлений теплопередаче, мероприятия по теплозащите стен в стране приобретают районный характер. Так, в европейской части России утепление зданий по нормативам 1996 г. требует устройства дополнительного теплоизоляционного слоя из минеральной ваты (с коэффициентом теплопроводности ), толщина которого 6удет изменяться от 65 до 145 мм (рис.1, в). Это говорит о том, что для создания оптимальных конструктивно-технологические решений теплозащиты стен зданий необходимо учитывать районы, в которых будут проводиться работы по утеплению стен. Причем, на каждый район должны иметься свои конструктивно- технологические решения теплозащиты.

Изменение в нормировании теплозащитных качеств ограждающих конструкций должно дать значительный эффект в экономии энергетических ресурсов, идущих на отопление зданий. Но это будет достигнуто лишь в том случае, если появятся совершенно новые конструктивные и технологические решения наружных стен, приспособленные не только к климатическим условиям, но и к строительной базе.