CC BY
23Научно-технический и производственный журнал
-------ЖИЛИЩНОЕ ---
СТРОИТЕЛЬСТВО
УДК 699.86
П.П. УВАРОВ, ведущий инженер ЗАО «НИИКерамзит» (Самара)
Актуальные проблемы тепловой защиты зданий на Севере
Приводятся примеры негативного опыта применения неапробированных теплоизоляционных строительных материалов для тепловой защиты зданий. Указывается отставание технического регулирования в строительном комплексе, в разработке и утверждении строительных норм и правил, в частности СНиП 23-02-2003 « Тепловая защита зданий». Предлагается при актуализации СНиПов учитывать климатические условия строительства в различных регионах, страны, отрегулировать разработку региональных строительных правил.
Ключевые слова: тепловая защита зданий и сооружений, безопасность зданий и сооружений, строительных материалов и изделий; долговечность, энергоэффективность, пожаробезопасность, экологическая безопасность.
В настоящее время во исполнение Федерального закона РФ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности» № 261-ФЗ от 23 ноября 2009 г. ведется большая работа по изменению нормативных технических документов.
Согласно единым принципам и правилам технического регулирования технический регламент «О безопасности зданий и сооружений, строительных материалов и изделий» таможенного сбора Республики Беларусь, Республики Казахстан и Российской Федерации проходит публичное обсуждение строительной общественности этих стран. Указанный технический регламент устанавливает общие базовые требования безопасности к зданиям и сооружениям:
1. Механическая безопасность.
2. Пожарная безопасность.
3. Гигиена, защита здоровья человека и охраны окружающей среды.
4. Защита от несчастных случаев.
5. Экономия энергии и сокращение расхода тепла.
6. Рациональное использование природных ресурсов.
К строительным материалам и изделиям на основе этих базовых требований устанавливаются соответствующие им требования.
Особенностью строительных материалов и изделий является то, что они не являются конечной продукцией, предназначенной для потребителя, а проявляют свои свойства в конечной продукции строительства - зданиях и сооружениях. Поэтому главное требование к материалам и изделиям состоит в том, чтобы они были пригодны для применения в строительстве и соответствовали требованиям безопасности зданий и сооружений.
При этом главным и приоритетным должна быть защита жизни и здоровья человека от неблагоприятных воздействий среды, включая создание необходимых условий для жизнедеятельности и обеспечения безопасности людей в процессе строительства, эксплуатации и ликвидации зданий и сооружений.
Весьма актуален вопрос обновления строительных норм и стандартов, особенно СНИП 23-02-2003 «Тепловая за-
щита зданий», соблюдение требований которых обеспечивает долговечность, энергоэффективность, экономичность и экологичность зданий и сооружений. В России капитальное строительство ведется в различных климатических зонах, от субтропиков Кавказа до арктических районов Якутии с большими перепадами температуры наружного воздуха до 110оС: летом - +38оС, зимой - -72оС. Поэтому авторы актуализированной новой редакции СНИП 23-02-2003 должны учитывать региональные климатические условия проектирования, строительства и эксплуатации зданий и сооружений.
При разработке обновленного СНИП 11-3-79* «Строительная теплотехника» были допущены завышенные требования по теплозащите зданий и сооружений, что привело к необоснованному удорожанию стоимости строительства и ухудшению потребительских качеств объектов жилищно-гражданского назначения в северных регионах страны.
Например, толщина стены кирпичного дома по расчетам должны быть не менее 2,9 м, а деревянного дома не менее 39 см.
В старину якуты свое примитивное жилище - балаган строили из тонкомера, обмазанного навозом и глиной. Источником отопления балагана был камелек - прототип современного камина, где постоянно поддерживается огонь костра. Отопление помещения в основном было лучистым. Большая часть тепловой энергии от костра вытягивалась в прямоточный дымоход камелька, и создавалась естественная вентиляция за счет инфильтрации воздуха. Несмотря на такие дискомфортные условия, народ саха сумел выжить в экстремально суровых климатических условиях. Здание должно не только служить убежищем, но и создавать комфорт и поддерживать здоровье человека.
Комфорт в помещениях зависит от многих факторов:
- температуры внутреннего воздуха - оптимально 20-22оС;
- температуры внутренних поверхностей ограждающих стен - минимум 16-18оС;
- тепловой инерции ограждающих стен;
- температуры поверхности пола - оптимального 22-24оС;
- относительной влажности воздуха в помещении - 50-60%;
- движения воздуха - максимально 0,2 м/с;
- деятельности человека.
ц м .1
Научно-технический и производственный журнал
Чтобы создать такие комфортные условия для проживания человека, необходимо обеспечить тепловую защиту зданий путем комплексного подхода к решению этой инженерной проблемы с учетом региональных климатических условий проектирования, строительства и эксплуатации.
Одним из главных требований СНИП 23-02-2003 должно быть обеспечение долговечности ограждающих конструкций, нормативным срокам эксплуатации капитальных зданий - 50, 100 и 150 лет.
К сожалению, современные теплоизоляционные материалы и изделия (минеральная вата, пенополистирол), применяемые для тепловой защиты зданий, не обеспечивают выполнения этих требований. Изготовители этих эффективных теплоизоляционных материалов в сертификатах соответствия не указывают срок их службы в конкретных эксплуатационных условиях, что недопустимо, так как ведет к обману потребителей.
При большом перепаде температуры наружного воздуха летом и зимой на Севере и при постоянном перемещении точки росы в утеплителе в зависимости от температуры наружного воздуха будет происходить разрушение клея и минераловатных утеплителей и структуры пенопо-листирола.
Например, в настоящее время цокольная часть кирпичных зданий Якутска, построенных 40-50 лет назад, полностью разрушена из-за конденсации влаги в стенах и эти здания находятся в аварийном состоянии.
Проблему долговечности современных эффективных теплоизоляционных материалов необходимо тщательным образом проанализировать с привлечением ведущих научно-исследовательских и проектных институтов строительной отрасли. Здесь необходимо исключить ведомственный и лоббистский подход.
Ни технически, ни экономически необоснованный и поспешный переход от теплоемких однослойных керамзито-бетонных ограждающих конструкций в Якутии к так называемым передовым навесным вентилируемым фасадным системам с эффективным утеплителем (минплитой) не будет обеспечивать нормативный расчетный срок эксплуатации капитальных зданий на 100 лет. Кроме того, при морозном разрушении волокон минплиты воздушный бассейн города будет загрязняться мельчайшими частицами минваты. При увлажнении минплиты возможно образование грибков и плесени, опасных для здоровья человека. Кроме того, в утеплителе заводятся насекомые и грызуны, являющиеся разносчиками различных инфекционных заболеваний. Это уже исскуственно созданные человеком экологические проблемы современных населенных пунктов.
Опыт международного сотрудничества проектно-изыскательского института ОАО «Якутагропромпроект» по проектированию и строительству офисного здания южнокорейской фирмы «LG», производственного и жилого дома саха-японской фирмы «Саха Даймонд корпорейшен» в Якутске показал, как инофирмы ответственно относятся к экологическим проблемам проектирования и строительства современных зданий.
Они категорически отказались от применения так называемой передовой западной технологии - навесной вентилируемой фасадной системы с эффективным минерало-ватным утеплителем.
В этих каркасно-монолитных зданиях в качестве стеновых материалов были применены энергоэффективные и
экологически чистые мелкие арболитовые блоки. Во время перестройки и перехода к рынку 5 цехов по производству долговечного, энергоэффективного, экологически чистого и пожаробезопасного керамзитового гравия в Республике Саха (Якутия) в пос. Мохсоголлох, Марха, Тикси, в г. Мирном и в Нерюнгри были закрыты. Это привело к удорожанию сметной стоимости капитального строительства в республике и со временем приведет к еще большим затратам по замене утеплителей при потере ими своих теплоизоляционных свойств за время эксплуатации этих зданий. Стены зданий с навесными вентилируемыми фасадными системами при больших морозах, сильных ветрах и аварийных остановках теплоснабжения быстро остывают, что создает дискомфортные условия для проживания людей.
На Севере капитальные здания должны строиться с одно- и многослойными стенами из долговечных строительных материалов с большой теплоемкостью и большим коэффициентом теплопроницания - энергоэффективного арболита и керамзитобетона толщиной соответственно 60 и 80 см. При этом большое значение имеет теплонакопитель-ная способность этих строительных материалов для тепловой защиты зданий. Это обеспечивает долговечность, по-жаробезопасность, экологичность и эксплуатационную пригодность ограждающих конструкций.
Поэтому в рамках дальнейшего развития базы стройин-дустрии страны пора заняться возрождением и модернизацией простаивающих цехов по производству керамзитового гравия улучшенного качества и на его основе энергоэффективных керамзитобетонных изделий для ограждающих конструкций зданий.
В Якутии в этих цехах можно получить сверхлегкий и прочный заполнитель для легких и теплых стеновых бетонных блоков при обжиге дробленых цеолитовых пород Хон-гуринского месторождения Сунтарского района на основе технологии, разработанной ЗАО «НИИКерамзит».
Будущее за долговечными, пожаробезопасными, экологически чистыми и энергоэффективными жилыми домами из керамзитобетона, которые устраивают потребителей и отвечают всем требованиям безопасности.
Применение полимерных пенопластов для тепловой защиты зданий, по мнению специалистов, до сих пор не дает однозначного ответа на вопросы долговечности, пожарной и экологической безопасности этих строительных материалов.
В 1970-1980 гг. в северных районах РСФСР, в том числе в Якутии, велось массовое жилищное строительство двухэтажных 8-12-квартирных деревянных, панельных жилых домов с эффективным утеплителем ФРП (фенольно-резольного пенопласта) по типовым проектам серии 111-139-1м, разработанным проектным институтом ЦНИИЭП граждансельстрой Госстроя СССР. В свое время применение фенольно-резольного пенопласта (ФРП) ГОСТ 20916-75 в качестве утеплителя в жилых домах было разрешено согласно «Перечню полимерных материалов и конструкций, разрешенных к применению в строительстве» № 3859-85, утвержденному 17 апреля 1985 г. и отмененному в 2002 г.
В новом списке полимерных и полимерсодержащих материалов и конструкций, разрешенных к применению в строительстве, утвержденном 18 июня 2002 г., разрешается применение пенополиуретана и пенополистирола в качестве утеплителей жилых зданий.
На запрос проектно-изыскательского института ОАО «Якутагропромпроект» по применению и гигиени-
26
12012
Научно-технический и производственный журнал
ческим качествам полимерных материалов (фенольно-резольного пенопласта, полиуретана, пенополистирола) директор ФГУН ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора, академик РАМН, профессор А.И. Потапов ответил (письмо № 63-В/38 от 13.07.2011 г.), что «применение фенольно-резольного пенопласта в строительных конструкциях жилых и общественных зданий не допускается, так как он выделяет ряд вредных для здоровья человека веществ - фенол, формальдегид, аммиак и другие, а при сгорании фенольно-резольного пенопласта, пенополиуретана, пенополистиро-ла в воздушную среду выделяются формальдегид, аммиак, оксид углерода, непредельные углеводороды, которые оказывают неблагоприятное влияние на функциональное состояние органов и систем человека, в первую очередь печени. Неблагоприятное воздействие выделяемых полимерными материалами веществ подтверждено специальными исследованиями на животных. Наблюдения людей, длительно проживающих в условиях выделения указанных веществ, показали, что наибольшему риску нарушения здоровья подвергаются лица молодого и пожилого возраста, особенно страдающие заболеваниями сердца, печени, почек, легких, а также беременные женщины», а также, что «использование в жилищном строительстве указанных материалов следует считать недопустимым».
В настоящее время люди, проживающие в таких домах Оленекского и других районов Республики Саха (Якутия) жалуются на ухудшение состояния здоровья и различные заболевания. Согласно ст. 8 и 60 Градостроительного кодекса РФ за нарушения законодательства о градострои-
тельной деятельности предусмотрено, что при причинении вреда жизни или здоровью физических лиц государственная власть различного уровня должна нести субсидиарную ответственность, поэтому финансирование сноса и переселения людей из этих домов в новое жилье должно осуществляться из федерального и республиканского бюджетов.
Жилое здание должно быть спроектировано и построено таким образом, чтобы в течение срока его эксплуатации не возникло угрозы жизни и здоровью людей вследствие воздействия физических, химических, биологических и иных вредных факторов внутренней среды, что во многом зависит от качества строительных материалов и изделий.
При актуализации новых строительных норм и правил необходимо учитывать региональные климатические условия капитального строительства в стране. Необоснованные, завышенные требования новых СНИПов приводят к большому удорожанию объектов капитального строительства на Севере. Например, увеличение высоты помещений общественных зданий - школ, детсадов, больниц и т. д. с 3 до 3,6 м приведет к удорожанию строительства в различных регионах от 15 до 20% и дополнительным затратам на отопление этих зданий. Для северных районов необходимо пересмотреть требования по освещенности зданий.
Пора вместо отмененных территориальных строительных норм (ТСН) разрешить разработку региональных строительных правил (СП) с соответствующим финансированием их разработки.
БЕЛГОРОДСКАЯ ТОРГОВО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ПАЛАТА
% БЕЛЭКСПОЦЕНТР
14-16 марта 2012
XVI межрегиональная специализированная выставка
БЕЛЭКСПОСТРОЙ
Т./ф.: (4722) 58-29-51, 58-29-66, 58-29-68, 58-29-48, 58-29-41
E-mail: belexpo@mail.ru; www.belexpocentr.ru г. Белгород, ул. Победы, 147а
