CC BY
91ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ
О. Э. Атамуротов А. И. Самандаров Л. Ш. Юсупова
Ургенчский государственный университет
АННОТАЦИЯ
Одним из актуальных вопросов современного строительства, непосредственно связанных с проблемой энергоресурсосбережения, продолжает оставаться вопрос повышения теплозащитных функций ограждающих конструкций зданий вместе с вопросом обеспечения их требуемой долговечности и повышения надежности в эксплуатации.
Ключевые слова: нефть, природный газ, электроэнергия, эффективные экономики энергии, энергоэффективность, физических и химических процесс.
ENERGY SAVING BUILDING STRUCTURES
O. E. Atamurotov A. I. Samandarov L. Sh. Yusupova
Urgench State University
ABSTRACT
One of the current issues of modern construction, which is directly related to the problem of energy saving, remains the issue of ensuring the necessary durability and reliability in operation, while increasing the thermal protection functions of building envelopes.
Keywords: oil, natural gas, electricity, efficient energy economy, energy efficiency, physical and chemical process.
ВВЕДЕНИЕ
Конец XX и начало ХХ! века характеризуются постоянным ростом цен на нефть, природный газ и электроэнергию, что связано с исчерпанием запасов традиционных источников энергии и что послужило естественным толчком для рационального использования энергоресурсов, для поиска решений, ведущих к их экономии.
МЕТОДОЛОГИЯ
Одним из наиболее эффективных путей экономии энергии в строительном секторе признано сокращение потерь тепла через ограждающие конструкции (наружные стены) зданий и сооружений. Наружная дополнительная
теплоизоляция ограждающих конструкций обеспечивает снижение затрат на отопление здания до 40^50 %.
В соответствии с современными строительными нормами требуемое сопротивление теплопередаче увеличилось в 3-3,5 раза по сравнению со старыми нормами. Рост цен на тепловую энергию и коммунальные услуги также выдвигает на передний план жизненно важную потребность в повышении теплозащиты зданий для снижения затрат на отопление в процессе эксплуатации.
Одним из путей повышения энергоэффективности ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий, является применение эффективных утеплителей в конструкциях наружных стен, покрытиях, перекрытиях и перегородках. Существующие варианты утепления зданий отличаются как конструктивными решениями, так и используемыми в конструкциях материалами.
Рациональным и эффективным способом повышения теплозащиты эксплуатируемых зданий является дополнительное наружное утепление ограждающих конструкций. При проектировании новых и реконструкции существующих зданий предусматривают теплоизоляцию из эффективных материалов, размещая ее с наружной стороны ограждающей конструкции. В отечественной практике для утепления ограждающих строительных конструкций наибольшее применение нашли:
-теплоизоляционные плиты из минеральной ваты;
- конструкции ограждений с экструдированным пенополиэтиленом в качестве утеплителя;
- теплоизоляционные плиты, изготовленные из базальтовых горных пород;
- плиты (блоки) из пеностекла и т. п.
Некоторые причины, по которым предполагаемые энергоэффективные мероприятия пока не применяются в массовом масштабе:
- так как важная роль в решении проблемы энергосбережения принадлежит высокоэффективной строительной и промышленной тепловой изоляции, сравнительный анализ показывает, что пока объемы производства теплоизоляционных материалов в пересчете на душу населения в 4-5 раз ниже, чем в таких странах, как Швеция, Финляндия, Германия и США;
- строительная промышленность со времён бывшего союза долгое время была ориентирована на индустриальное изготовление ограждающих конструкций, где главным материалом для них служил керамзитобетон. Сегодня из-за ограниченности сырьевых ресурсов производство легкого керамзитового гравия крайне ограничено;
- проектирование и строительство зданий и сооружений зачастую проходит по устаревшим нормам проектирования теплозащиты ограждающих конструкций;
- пока недостаточная в целом степень внедрения последних достижений теплотехники в области производства композиционных теплоизоляционных материалов, пористых и пустотелых бетонов и пр., а также оптимальных конструктивно-технологических решений.
ОБСУЖДЕНИЕ
Реализация новой концепции строительства с использованием эффективных утеплителей должна осуществляться на основе детального анализа как свойств, рекомендуемых к применению материалов, включая их долговечность и эксплуатационную надежность, так и применяемых конструктивных решений с учетом эксплуатационных особенностей конструкций, протекающих в них физических и химических процессов, а также требований экологической и пожарной безопасности.
В Республики Узбекистан энергоэффективность является одной из важнейших стратегических направлений развития. Энергоэффективное здание -это здание, которое предназначено для обеспечения значительного снижения энергетических потребностей, для отопления и охлаждения, включая при этом хороший микроклимат. Мы рассмотрим метод утепления наружных стен. В качестве рассчитываемой стены принята наружная стена жилого здания с температурой внутреннего воздуха помещения, равной 20°С и влажностью 55% в г. Ташкенте (Сергелийский район). Нормируемое м °С значение сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции в данном случае равно 2,639 Вт Для сравнения фасадных систем взят одинаковый утеплитель (минеральная вата) одинаковой толщины, и оценена эффективность его применения в разных конструкциях. Самыми известными и распространенными способами утепления наружных стен являются: вентилируемые фасады - это вентилируемые конструкции утепления стен; невентилируемые конструкции утепления наружных стен, в конструкцию которых входят минераловатные и полистирольные утеплители, крепящиеся на сами стены или на каркас, а также различные варианты сочетаний этих конструкций с использованием местных утеплителей. Сравнение фасадных систем проводится на основе программы «Теплотехнический расчет», позволяющей автоматизировать расчет теплового и влажностного режимов ограждающих конструкций. Расчет в этой программе проводится в соответствии с нормативной базой Республики. Навесной вентилируемый фасад - это система, которая состоит из под конструкции, утеплителя, воздушного зазора и защитного экрана, который крепится на наружную стену здания. Особым распространением пользуются вентилируемые фасады для строительства жилых зданий. Данная система помогает сохранить теплоту в помещении, препятствует появлению сырости и
существенно сокращает объем строительного материала, необходимого для строительства стен зданий, что ведет к экономии, облегчению всего сооружения и возможности увеличения этажности здания. При помощи расчета программы определим толщину утеплителя для данного вида фасада, она равна 95 мм. В качестве сравнения двух видов фасадов примем толщину утеплителя 100мм. В навесном вентилируемом фасаде отсутствует зона конденсации и он защищен от переувлажнения. Полученное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, сравнив с тремя нормируемыми значениями: требуемое сопротивление теплопередаче согласно санитарно-гигиеническим требованиям; нормируемое значение требуемого сопротивления теплопередаче согласно по элементным требованиям; поэлементные требования требуемого сопротивление теплопередаче. Как видно из графика, полученное сопротивление теплопередаче
навесного вентилируемого м °С фасада (2,75_), больше нормируемых значений,
Вт. Потери тепла за отопительный сезон: 39.80 кВт^ч Многослойный фасад можно описать, как «слоеный пирог», в котором между несущей конструкцией внешней стены и облицовочным материалом находится утеплитель. В качестве облицовочного материала выступает кирпич, обладающий высокими теплоизоляционными свойствами и долговечностью. Это наиболее распространенный вид фасада, нашедший применение в строительстве малоэтажных зданий. Применение в многоэтажных зданиях нежелательно, т.к. возможны механические деформации кирпичной кладки. При помощи расчета определим толщину утеплителя для данного вида фасада, она равна 78 мм, как показано на рис. 5. Но для сравнения двух видов фасадов условная толщина утеплителя была принята 100мм.
РЕЗУЛЬТАТ
Метод определения зоны конденсации, основан на использовании метода безразмерных характеристик. Сопротивление паропроницанию воздуха и сопротивление паропроницанию насыщенного паром воздуха. С помощью этих безразмерных характеристик находится плоскость максимального увлажнения конструкции. Полученное в результате теплотехнического расчета, сопротивление теплопередаче ограждающей м ° м ° конструкции, равное
3,13_,выше требуемого значения (2,639 _). Следовательно, теплозащита Вт
обеспечена. Однако, как показал влажностный расчет, в слое утеплителя и облицовки (лицевого кирпича), образовалась зона конденсации. Это негативно влияет на теплозащитные свойства ограждающей конструкции и может способствовать деструкции облицовочного слоя. Полученное значение
сопротивления теплопередаче многослойного фасада, м °С равное 3,13_, больше
нормируемых значений. Вт Потери тепла за отопительный сезон: 34.81 кВт^ч.
SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 2 I ISSUE 3 I 2021
ISSN: 2181-1601
ВЫВОДЫ
Определены наиболее часто применяемые конструкции для жилых здания. Проведен теплотехнический расчет рассматриваемых конструкций при одинаковой толщине теплоизоляционного слоя.
Произведено сравнение полученных результатов, определена оптимальная конструкция.
REFERENCES
1. Немова Д. В. Навесные вентилируемые фасады:обзор основных проблем // Инженерно-строительный журнал. 2010. № 5.С. 7-11.
2.. Гагарин В. Г. Теплофизические свойства современных стеновых ограждающих конструкций многоэтажных зданий // Сборник трудов II Всероссийской научно-технической конференции
3. Nur Najihah Abu Bakar, Hayati Abdullah, Hasimah Abdul Rahman, Md Pauzi Abdullah, Faridah Hussin, Masilah Bandi Energy efficiency index as an indicator for measuring building energy performance: A review // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015. No. 44, pp. 1-11;
4.. Lv Chen, Zhang Junzhi, Yutong Li, Ye Yuan Mechanism analysis and evaluation methodology of regenerative braking contribution to energy efficiency improvement of electrified vehicles // Energy Conversion and Management. 2015. No. 92, pp. 469-482;
