CC BY
58
строительная теплофизика и энергосбережение
Энергоэффективность наружных ограждающих конструкций жилых зданий второго периода индустриального домостроения при капитальном ремонте в г. Москве
Ю.Ц. Гохберг, М.В. Светлаков, Е.В. Хаимова-Мадькова
В соответствии с 31.08.07 г. Распоряжением Правительства Москвы № 1882-РП от 31.08.07 г. «О разработке проектных решений на капитальный ремонт многоквартирных домов в городе Москве» ГУП МНИИТЭП был привлечен к разработке типовых проектов и проектно-сметной документации по комплексному капитальному ремонту многоквартирных домов типовых серий: II-49 (16 модификаций), II-18 (8 модификаций), 1-515 (4 модификации), 1605АМ (6 модификаций), И-209 (1 модификация).
Конструктивные решения типовых серий (модификаций) жилых зданий второго периода индустриального домостроения приведены в табл. 1.
Особенности проектных решений жилых домов при капитальном ремонте.
• По серии II-49:
Конструктивные решения утепления фасада:
— Вариант 1: Утепление наружных стен пено-полистирольными плитами ПСБ-С 25Ф с минераловатными рассечками толщ. 120 мм в составе системы наружного утепления с тонким штукатурным слоем Ремтеко Thermomax-E.
— Вариант 2: Утепление наружных стен минераловатными плитами Rockwooll толщ. 120 мм в составе системы наружного утепления с тонким штукатурным слоем Ремтеко Thermomax.
— Вариант 2а: Утепление наружных стен минераловатными плитами Rockwooll толщ. 120 мм с устройством вентилируемого фасада системы «Краспан Колор Минерит».
Цоколь здания утепляется плитами Бетофом толщ.110 мм в составе: экструдированный пенополи-стирол 100 мм и цементно-стружечная плита 10 мм.
Утепление перекрытия холодного полупроходно-го чердака экструдированным пенополистиролом толщ. 140 мм с защитным покрытием из цементностружечной плиты по существующей конструкции покрытия в модификациях М-49-04/М «П»; II-49-04/Ю «П»; Н-49-06/М «П»; Н-49-06/Ю «П»; II-49-08/М «П»; Н-49-08/Ю «П»; II-49-16/Ю-А2; Н-49-26/Ю-А3; Н-49-36/Ю-А2 «П»; Н-49-56/Ю-Б1 «П».
Модификации Н-49-04/М «Д»; Н-49-04/Ю «Д»; Н-49-06/М «Д»; Н-49-06/Ю «Д»; Н-49-08/М «Д»; Н-49-08/Ю «Д» имеют 2 варианта покрытия:
1. Полупроходной холодный чердак высотой 1,6 метра с утеплением перекрытий плитами «Бетофом» толщ. 150 мм в составе: экструдированный пенополистирол толщ. 140 мм с защитным покрытием из цементно-стружечной плиты по существующей конструкции покрытия 10 мм.
2. Конструктивные решения бесчердачного покрытия:
— ж/б плиты «коробчатого» вида высотой 720 мм, воздушным пространством с существующим утеплителем из фиброцементных плит (или стекловолокна плотностью 35 кг/м3) толщиной 100 мм и продухами.
— сборные ж/б плиты перекрытия толщ. 140 мм, утепленные фиброцементными плитами (или стекловолокном плотностью 35 кг/м3) толщиной 100 мм, фризовые панели с продухами и ж/б верхняя панель крыши толщ. 220 мм. высота конструкции данного бесчердачного покрытия 720 мм.
— сборные ж/б ребристые плиты перекрытия толщ. 140 мм утепленные фиброцементными плитами (или стекловолокном плотностью 35 кг/м3) толщиной 100 мм, фризовые панели с продухами и ж/б ребристые верхние панели крыши толщ. 140 мм, высота конструкции данного бесчердач-ного покрытия 720 мм.
Заданием на проектирование предусмотрено устройство 2-х вариантов кровли: скатной кровли и инверсионной с устройством продухов, согласно теплотехническому расчету. Учитывая конструктивные особенности кровли, данные решения признаны неприемлемыми. С целью обеспечения нормальной эксплуатации принято решение по замене только кровельного покрытия.
Утепление перекрытия над неотапливаемым тех-подпольем не предусматривается.
Световые проемы заполнены оконными блоками с 2-х камерными стеклопакетами индивидуального изготовления в ПВХ переплетах и в деревянных переплетах.
В качестве энергосберегающих решений принято:
— автоматическое регулирование температуры воды, подаваемой в квартальную систему отопления и температуры и давления в системе горячего водоснабжения;
Серия (модификация) Ограждающие конструкции
Стены Цоколь (тех. подполье) Чердачное перекрытие под холодным чердаком Бесчердачное покрытие
Состав Толщина (мм) ь ш \ и о гч 8- О! Состав Толщина (мм) 1- 0Q \ и о N 8 Oí Состав Толщина 1- ш \ и о N % Q¿ Состав Толщина (мм) 1- m \ и о IN % Oí
11-49 Керамзитобетонные панели 340 по продольным, 400 по торцам 1,04 Керамзитобетонные панели 340 — по продоль ным, 400 — по торцам 1,04 ж/б плита О 0,26 - - 1
04/М «П»; 04/Ю «П»; 06/М «П»; 06/Ю «П; 11-49-08/М «П»; 08/Ю «П»; 16/Ю-А2; 26/Ю-АЗ; 36/Ю-А2 «П»; 56/Ю-Б1 «П»
04/М «Д»; 04/Ю «Д»; 06/М «Д»; 06/Ю «Д»; 08/М «Д»; 08/Ю «Д» 3-х слойные ж/б панели с утеплит. -цементный фибролит 280 по продольным, 320 по торцам К о 3-х слойные ж/б панели с утеплит. -цементный фибролит 280 по продоль ным, 320 по торцам IV О ж/б плита о 0,26 ж/б плиты 650 с возд простр 450 и продух 0,91
11-18 Керамзитобетонные блоки 400 0,93 Керамзитобетонные блоки 400 мм 0,93 многопусто тная ж/б плита 220 0,35 - - 1
01/МИ «Б»; 11/МИ «Б»
01/12; 02/12; 21/12; 31/12; 31/12 «А» Крупные шлакокерамзитобетонные блоки 400-500 0,93 Крупные шлакокерамзитобетонные блоки 400-500 0,93 Многопустотная ж/б плита 220 0,35 - - 1
01/МИ «К» 7-и щелевой керамический кирпич с облицовкой керамическим кирпичом 510 по продольным, 640 по торцам 1,14 7-и щелевой керамический кирпич с облицовкой керамическим кирпичом 510 по продоль ным, 640 по торцам 1,14 Многопустотная ж/б плита 220 0,35 - - 1
1-515 Керамзитобетонные панели 400 1,04 Керамзитобетонные панели 450 ГО Многопустотная ж/б плита 220 0,35 - - 1
04/М; 04/9ЮП; 06/9М; 06/9ЮП
1605АМ 3-х слойные ж/б панели 250 по продольным, 320 по торцам IV о" 3-х слойные ж/б панели 250 по продоль ным, 320 по торцам Гч о - 1 1 сборные ж/б утепленные плиты 220 1,02
04/9Ю; 06/9Ю; 08/9Ю; 04/9М; 06/9Ю;08/9Ю
Покрытие над теплым
450 по чердаком
Керамзитобетонные Керамзитобетонные продоль
И209А укрупненные блоки укрупненные блоки ным. о - 1 1 Плиты много-
2-х рядной разрезки по торцам 2-х рядной разрезки 550 по пустот. ж/б 220 О
торцам утепленные
Таблица 1.
СТРОИТЕЛЬНЫЕ НАУКИ
строительная теплофизика и энергосбережение
— автоматизированный учет и контроль расхода тепла, воды и электроэнергии;
— системы отопления с местным термостатическим авторегулированием теплоотдачи нагревательных приборов;
— установка водосберегающей водоразборной арматуры;
— в качестве осветительных приборов применены энергоэкономичные люминисцентные лампы и системное управление электроосвещением.
Теплозащита наружной оболочки здания соответствует по СНиП 23-02-2003 и МГСН 2.01-99 «нормальному» классу энергоэффективности. Величина расчетного значения удельного расхода тепловой энергии на отопление здания за отопительный период составляет 104,3 кВт ч/м2, при нормативной
— не более 105 кВт ч/м2.
• По серии 11-18:
Два варианта утепления фасадов:
1. Наружные стены состоят из: керамзитобетонных блоков, утеплителя из плит пенополистирола ПСБ-С 25Ф толщ. 120 мм (с противопожарными рассечками из минераловатных плит) в составе системы наружного утепления с тонким штукатурным слоем.
2. Наружные стены состоят из: керамзитобетонных блоков, утеплителя из плит минераловатных «Венти Баттс» толщ. 120 мм в составе системы наружного утепления «Вентилируемый фасад».
Цоколь здания утепляется плитами Бетофом толщ.110 мм в составе: экструдированный пенополи-стирол 100 мм и цементно-стружечная плита 10 мм.
Чердачное перекрытие полупроходного холодного чердака высотой 1,6 м утеплено экструдированным пенополистиролом толщ. 120 мм с защитным покрытием из цементно-стружечной плиты. Для пристроенной части (магазин) — совмещенное покрытие утеплено экструдированным пенополисти-ролом толщ. 100 мм.
Световые проемы заполнены деревянными оконными блоками из двухкамерных стеклопакетов, обеспечивающих нормируемое, при степени остекления фасадов 0,25 сопротивление теплопередаче 0,55 м2 °С/Вт. Для пристроеной части (магазин) — двухкамерные стеклопакеты в алюминиевых переплетах с селективным покрытием и сопротивлением теплопередаче 0,56 м2 °С/Вт.
Утепление перекрытия над неотапливаемым тех-подпольем не предусматривается.
В качестве энергосберегающих решений принято:
— авторегулирование температуры воды подаваемой в систему отопления с помощью АУУ и температуры и давления в системе горячего водоснабжения;
— автоматизированный учет и контроль расходов тепла, воды и электроэнергии;
— системы отопления с местным термостатическим авторегулированием теплоотдачи нагревательных приборов;
— установка водосберегающей водоразборной арматуры;
— применение энергоэкономичных люминисцен-тных ламп и системного управления электроосвещением.
В соответствии со СНиП 23-02-2003 и МГСН 2.01-
99 теплозащита отапливаемой оболочки здания отвечает нормальному классу энергоэффективности.
• по серии 1-515:
Наружные стены состоят из керамзитобетонных панелей, утеплителя из плит пенополистирола ПСБ-С 25Ф толщиной 80 мм в составе конструкции наружного утепления с облицовкой тонким штукатурным слоем по системе «Ремтеко Термрмакс-Е».
Цоколь здания утепляется плитами Бетофом толщ. 80 мм в составе: экструдированный пенополистирол 100 мм и цементно-стружечная плита 10 мм.
Чердачное перекрытие полупроходного холодного чердака высотой 1,6 м утеплено экструдированным пенополистиролом толщ. 120 мм с защитным покрытием из цементно-стружечной плиты.
Световые проемы заполнены окнами из двухкамерных стеклопакетов, обеспечивающие нормативную величину сопротивления теплопередаче.
Утепление перекрытия над неотапливаемым тех-подпольем не предусматривается.
В качестве энергосберегающих решений применено: в ЦТП авторегулирование температурного графика; системы отопления с индивидуальным термостатическим регулированием теплоотдачи нагревательных приборов; автоматизированный учет и контроль расхода тепла, воды и электроэнергии; установка водосберегающей водоразборной арматуры; в качестве осветительных приборов применены энергоэкономичные люминесцентные лампы и системное управление электроосвещением.
В соответствии со СНиП 23-02-2003 и МГСН 2-01.99, теплозащита отапливаемой оболочки здания отвечает высокому классу энергоэффектнвности. Величина расчетного значения удельного расхода тепловой энергии на отопление здания составляет 85,5 кВт ч/м2 при требуемом значении не более 105 кВт ч/м2.
• по серии 1605АМ:
Наружные стены состоят из трехслойных керамзитобетонных панелей, утеплителя из плит пенополи-стирола ПСБ-С 25Ф толщиной 140 мм по сертифицированной системе с тонким штукатурным слоем.
Цоколь здания утепляется плитами Бетофом толщ.
строительная теплофизика и энергосбережение
110 мм в составе: экструдированный пенополистирол 100 мм и цементно-стружечная плита 10 мм.
Покрытие бесчердачное совмещенное утепляется экструзионным пенополистиролом толщ.
100 мм с защитным слоем из цементно-стружечной плиты.
Световые проемы заполнены окнами из двухкамерных стеклопакетов деревяннох и ПВХ-пере-плетах, обеспечивающие нормативную величину сопротивления теплопередаче.
Утепление перекрытия над неотапливаемым тех-подпольем не предусматривается.
В качестве энергосберегающих решений принято авторегулирование температуры воды системы отопления и температуры и давления в системе горячего водоснабжения.
• По серии И-209А:
Наружные стены толщиной 400 мм (торцевые несущие — 500 мм) выполнены из керамзитобетонных укрупненных блоков двухрядной разрезки. При утеплении стен был использован утеплитель из плит пенополистирола ПСБ-С 25Ф толщиной 100 мм (1—11 этажи) и плит минеральной ваты типа «Фасад баттс» толщиной 100 мм (12—14 этажи) в составе конструкции наружного утепления с облицовкой тонким штукатурным слоем по системе «Ремтеко Термомакс-Е».
Цоколь здания и покрытие здания над теплым чердаком утепляется плитами Бетофом толщ. 110 мм в составе: экструдированный пенополистирол 100 мм и цементно-стружечная плита 10 мм.
Световые проемы были заполнены окнами из двухкамерных стеклопакетов, обеспечивающих нормативную величину сопротивления теплопередаче.
Утепление перекрытия над неотапливаемым тех-подпольем не предусматривается.
В качестве энергосберегающих решений применено: в ЦТП авторегулирование температурного графика; системы отопления с индивидуальным термостатическим регулированием теплоотдачи нагревательных приборов; автоматизированный учет и контроль расхода тепла, воды и электроэнергии.
В соответствии со СНиП 23-02-2003 и МГСН 2-01.99, теплозащита отапливаемой оболочки здания отвечает высокому классу энергоэффективности. Величина расчетного значения удельного расхода тепловой энергии на отопление здания составляет 85 кВт ч/м2 при требуемом значении не более 95 кВт ч/м2.
Из табл. 2 следует, что сопротивление теплопередачи после дополнительного утепления ограждающих конструкций увеличилось в среднем 3,5 раза. Чтобы определить фактический теплозащитный эффект ограждающих конструкций в результате дополнительного утепления были проведены натурные
обследования ограждающих конструкций выборочного реконструируемого жилого дома серии 11-18 до утепления и после утепления.
Теплотехнические натурные обследования ограждающих конструкций реконструируемого жилого дома серии 11-18. Для опеделения качества теплозащиты наружных стен, применялся термограф (тепловизор) ИРТИС-2000, предназначенный для визуализации тепловых полей ограждающих конструкций с дальнейшей их регистрацией и компьютерной обработкой.
Тепловизионные измерения производились в зимнее время года при перепаде температур между наружным и внутренним воздухом, превосходящим минимально допустимый перепад Л^тП, определяемый по ГОСТ 26629-85 равный 21,5 оС.
Анализ полученных термограмм и значений температур на поверхности стен показали, что источником наибольших потерь тепла являются (не считая окон) участки, где располагаются остатки заделанных в стену балконных плит, а также отдельные участки в районе стыков плитного утеплителя (рис. 1). Сравнение значений измеренные температур на поверхности простенков и глухих стен, составившие (—11)—(— 15)оС, и в районе остатков балконной плиты
— (—6)—(—8) оС подтверждают этот вывод.
Для сравнительной оценки влияния дополнительного утепления стены на теплозащитные показатели ограждения были проведены натурные теплотехнические обследования стен не только утепленных стен реконструированного здания, но и стен базового здания той же серии, (т.е. здания с наружными стенами без дополнительного утепления).
Для определения термического сопротивления ограждающих конструкций использовался температурный перепад, установившийся на ограждающей конструкции вследствие разности температур наружного и внутреннего воздуха.
Для измерения плотности тепловых потоков, проходящих через однослойные и многослойные ограждающие конструкции здания, по ГОСТ 25380 использовался электронный измеритель плотности тепловых потоков ИТП-МГ4.03 «Поток». Данный прибор позволял определять сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций и изделий по ГОСТ 26254 и 26602.1, а также измерять температуры воздуха (внутри и снаружи помещения) и на поверхностях стен.
По результатам натурного обследования среднее значение приведенного сопротивления теплопередаче составляет:
для неутепленных стен К-П"у = 0,75 м2 °С/Вт. для утепленных стен 1%^ ]ру = 2,2 м2 °С/Вт;
строительная теплофизика и энергосбережение
Стены Цоколь (тех. подполье) Чердачн! перекрытие холодным че| эе под эдаком
Серия (модификация) 1- и X X а х X 0) 5 S 5 "■ >■ 0 ф ГМ ф н * £ „ >■ ф В- п с .с и и ог о с 1- к X X Я X X 01 5 8 § « >- о ф N Ф t * £ . >• ф В. о С с у. о ог о с о X X • с с • >. <5 S | о 'р ф ГМ ф ^ * t _ >* ф а о С _с у. »} ОС И 0 с 0) X X с Е 0) >. <5 ' 1 о 'р ф гч ф ^ . >* ф о. 0 с _ с у. <1 ОС НІ 0 с
11-49 «1?оск\лгао11»
04/М «Д»; 06/Ю «Д»;06/М «Д» ПСБ-С 25Ф 120 мм 0j7 2,85 толщ. 120 мм с штукатурным слоем Ремтеко ТЬегтотах 0.7 2,7 «Бетофом» 110 мм 0,7 3,10 «Бетофом» 150 мм 0,26 4,9
04/М «П»; 04/Ю «П»; 06/М «П»; 06/Ю «П; 08/М «П»; 08/Ю «П»; 16/Ю-А2; 26/Ю-АЗ; 36/Ю-А2 «П»; 56/Ю-Б1 «П» ПСБ-С 25Ф 120 мм 1,04 3,1 «1?оск\л/оо11» 120 мм с вент. фасада системы «Краспан Колор Минерит». 1,04 2,78 «Бетофом» 100мм 1,04 3,37 «Бетофом» 150 мм 0,26 4,9
04/Ю «Д»; 08/М «Д»; 08/Ю «Д» ПСБ-С 25Ф 120 мм 0,7 2,85 - - «Бетофом» 100мм 0,7 3,10 «Бетофом» 150 мм 0,26 4,9
11-18 Экструдиров
01/МИ «Б»; 11/МИ «Б» ПСБ-С 25Ф 120 мм 0,93 3,04 «Венти Баттс» 120 мм 0,93 2,74 «Бетофом» 110мм 0,93 3,28 анным пенополисти ролом 120 мм 0,35 3,73
01/12; 02/12; 21 /12;31 /12; 31/12 «А» ПСБ-С 25Ф 120 мм 0,93 3,04 «Венти Баттс» 120 мм 0,93 2,74 «Бетофом» 110мм 0,93 3,28 Экструдиров анным пенополисти ролом 120 мм 0,35 3,73
01/МИ «К» ПСБ-С 25Ф 120 мм 1,14 3,21 «Венти Баттс» 120 мм 1,14 2,9 «Бетофом» 110мм 1.14 3,45 Экструдиров анным пенополисти ролом 120 мм 0,35 3,73
1-515 ПСБ-С 25Ф 80 мм 1,04 3,1 «Бетофом» 110мм 1,3 3,6 «Бетофом» 130 мм 0,35 4,01
04/М; 04/9ЮЛ; 06/9М; 06/9ЮЛ. - ”
1605 AM Бесчердачное
04/9Ю; 06/9Ю; 08/9Ю; 04/9М; 06/9Ю; 08/9Ю; ПСБ-С 25Ф 0,7 «Бетофом» 110мм 0,7 покрытие
140 мм 2,85 3,1 «Бетофом» 110 мм 1,02 3,35
И209А ПСБ-С 25Ф 100 мм (1-11 этажи) 0,93 2,89 «Бетофом» 110мм 1,00 3,28 Покрытие над теплым чердаком
и «Фасад баттс» 100 мм (12-14 этажи) «Бетофом» 110 мм 1,09 3,81
Таблица 2.
Полученные результаты свидетельствуют об эффективности дополнительного утепления стен: по сравнению с неутепленными стенами потери тепла снизились в 2,6 раза, а сопротивление теплопередачи стенового ограждения увеличилось в 3,0 раза.
Полученное при обследовании абсолютное значение усредненного приведенного сопротивления теп-
лопередаче утепленной стены дома типовой серии II-18, равное 2,2 м2 °С/Вт, удовлетворяет требованиям СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для условий г. Москвы при потребительском подходе к теплозащите зданий: R у = 2,2 м2 °С/Вт > > R = 1,97 м2 °С/Вт.
min '
454 3 2010
строительная теплофизика и энергосбережение
Рисунок 1. Термограмма участка наружной не утепленной (по ней производился расчет точки 1 графика №1) и частично утепленной стены (по ней производился расчет точки 2 графика №1).
Рисунок 2. Термограмма участка наружной утепленной стены (по ней производился расчет точки 3 графика №1).
По результатам натурных обследований получена зависимость теплового потока от различных значений сопротивления теплопередаче наружной стены (рис. 3).
При помощи программы Р0К'05 (сертификат № РОСС ки.СП11.Н00175) был проведен теоретический расчет теплового потока, проходящего через наружную стену и имеющую те же теплотехнические характеристики, как и при натурном обследовании (при температуре наружного воздуха
— 14оС) при различных значения сопротивления теплопередаче ограждения (рис. 3).
Из рис. 3 видно, что точки, полученные опытным путем, ложатся на экспоненту полученную в результате теоретического расчета, что говорит о нецелесообразности увеличения сопротивления
50 45 40 35 30 25 20 15 40 5 0
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5
теплопередачи стены выше нормируемого значения R = 3,13 м2 °С/Вт.
req '
Энергоэффективность наружных ограждающих конструкций жилых зданий второго периода индустриального домостроения при капитальном ремонте в г. Москве
В статье рассматриваются энергосберегающие проектные решения на капитальный ремонт многоквартирных зданий, приведены результаты натурных теплотехнических обследований ограждений, оценивается достигнутая при ремонте эффективность теплозащиты зданий.
Energy saving efficiency of the exterior enclosure structures at capital repair of precast concrete apartment buildings related to the second period of mass industrial construction in Moscow
by Y.C. Gokhberg, M.V. Svetlakov, E.V. Khaimova-Malkova Energy saving aimed design concepts for capital repair of apartment buildings are discussed. Some results are presented of in-situ thermo technical investigations of repaired enclosure structures. The thermo insulation efficiency of repaired enclosures is estimated.
Ключевые слова: проектные решения, капитальный ремонт, жилые здания, ограждающие конструкции, теплозащита, натурные обследования, теплотехнический расчет.
натурные
теоретические
Рисунок 3. График зависимости теплового потока от расчетного сопротивления теплопередачи стены.
Key words: design decisions, capital repair, apartment buildings, enclosure structures, thermal insulation, in-situ investigations, thermo technical calculation.
3 2010 455
