Износ жилых зданий

Вид материала

Реферат

Содержание Сокращение теплопотерь через оконные и балконные заполнения жилых зданий Организационно- технологическое проектирование дополнительной теплозащиты стеновых ограждающих конструкций Принципы нормирования теплозащитных качеств ограждающих конструкций. современное состояние жилищного фонда Опорный жилищный фонд Кирпичные (доходные дома) Кирпичные и монолитные Тв - усредненная температура воздуха внутри здания, С; Т Конструктивные и технологические решения Сравнительные технико-экономические показатели эффективных теплоизоляционных материалов Название изготовителя и страна-изготовитель Коэффициент теплопроводности, Вт/(м°C) Несущие стены(панельные (однослойные, двухслойные, трехслойные) и кирпичные) Несущие панели (однослойные, в том числе из ячеистого бетона, трехслойные) Сокращение теплопотерь через оконные и балконные заполнения жилых зданий Организационно-технологическое проектирование дополнительной теплозащиты стеновых ограждающих конструкций 4.2.1. Интерактивно-графическое проектирование 4.2.2. Вариантное проектирование теплозащиты жилых зданий 4.3.1. Область применения 4.3.2. Организация и технология выполнения работ 4.3.3. Требования к качеству и приемке работ ... Полное содержание

Подобный материал:

• Справочное пособие к снип отопление и вентиляция жилых зданий, 381.43kb.
• Государственный стандарт российской федерации электроустановки зданий основные положения, 281.32kb.
• Я, реконструируемых и эксплуатируемых жилых, общественных зданий и на территории жилой, 397.4kb.
• Реконструкция жилых зданий с применением встраиваемого каркаса с плоскими сборно-монолитными, 120.67kb.
• Временные указания по применению устройств защитного отключения в электроустановках, 114.81kb.
• Керамическая плитка является популярным материалом для отделки помещений жилых и общественных, 54.61kb.
• Ведомственные строительные нормы Электрооборудование жилых и общественных зданий Нормы, 1883.17kb.
• Физический износ, 70.49kb.
• Термины и определения этажей жилых и общественных зданий установлены приложениями «Б», 11.1kb.
• С. А. Яременко удк 697. 922 Ббк 085 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха, 291.56kb.

ссылка скрыта


СОДЕРЖАНИЕ

ссылка скрыта

Глава 1
ссылка скрыта
1.1 ссылка скрыта
1.2 Характеристика жилищного фонда
1.3 Износ жилых зданий. Методы определения износа

Глава 2
ссылка скрыта
2.1 ссылка скрыта
2.2 ссылка скрыта
2.3 ссылка скрыта

Глава 3
ссылка скрыта
3.1 ссылка скрыта
3.2 ссылка скрыта
3.3 ссылка скрыта

Глава 4
ссылка скрыта
4.1 ссылка скрыта
4.2ссылка скрыта
4.3 ссылка скрыта

ссылка скрыта

ссылка скрыта


Глава 1

ПРИНЦИПЫ НОРМИРОВАНИЯ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ КАЧЕСТВ ОГРАЖДАЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЖИЛИЩНОГО ФОНДА

1.1. Нормирование теплоизоляции стен жилых зданий

Энерго- и ресурсосбережение является задачей мирового масштаба, решением которой ученые, проектировщики и эксплуатационники занимаются на протяжении многих лет. За рубежом улучшение теплозащиты эксплуатируемых зданий возникло как следствие энергетического кризиса 70^х годов. Это было связано с большим потреблением энергоресурсов, идущих на отопление зданий, что составляло в некоторых 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, рис. 1.1.

ссылка скрыта

В нашей стране уровень тепловой защиты здания наружными стенами оставался почти без изменений до 1994 года. Он определялся нормированием величины сопротивления теплопередаче R₀, 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 R₀ во всех случаях должно быть не менее требуемого по санитарно-гигиеническим условиям сопротивления теплопередаче R₀^тр;
-сопротивление теплопередаче ограждения R₀ принимается равным экономически целесообразному сопротивлению R₀^эк, определяемому из условия обеспечения наименьших приведенных затрат.

Выполнение расчетов по определению R₀^эк связано с большим объемом работ и затрат времени на вычисление и определение исходных величин и, поэтому, производилось редко. Для упрощения расчетов, следуя указаниям Госстроя СССР, к величинам требуемых сопротивлений теплопередаче R₀^трвводили повышающие коэффициенты. Они принимались в зависимости от назначения здания, его капитальности, возможностей заказчика и других экономических и социальных факторов. Величина коэффициентов колебалась от 1,1 до 2,0.

При определении экономически целесообразного сопротивления теплопередаче R₀^эк учитывались потери тепла за счет инфильтрации воздуха, стоимость тепловой энергии, стоимость материала теплоизоляционного слоя многослойной конструкции, отпускные цены на ограждающие конструкции, стоимость их транспортирования и монтажа.

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 ошибки, 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 общей площади жилого здания необходимо порядка 88 кг условного топлива в год, что превышает аналогичный 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 R₀^тр, 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 сопротивлениятеплопередаче ограждающих конструкций определяется средней температурой наружного воздуха и продолжительностью отопительного периода.

Изменения в подходе к нормированию сказываются на распределении R₀^трпо районам РФ. С целью сопоставления изменений сопротивления теплопередаче построены карты его распределения для наружных стен на территории России до и после 1996 г. (рис.1.2 а, б).

На основании данных карт установлено, что изолинии сопротивления теплопередаче до 1996 г. не имеют строгого характера распределения (рис.1.2, а). Это связано с тем, что при их построении для определения R₀^триспользовалась зависимость, все члены которой имели постоянные значения за исключением расчетной зимней температуры наружного воздуха. Она определялась по СНиП <Строительная климатология и геофизика>, в которых значения расчетной температуры приняты на основании статистических данных, получаемых с метеорологических станций за 30:50 лет. Непостоянный характер распределения температуры наружного воздуха определяет такое же распределение R₀^тр.

а)	б)	в)
ссылка скрыта	ссылка скрыта	ссылка скрыта

Рис.1.2. Схематические карты распределения требуемого сопротивления теплопередаче (R₀^тр, м² °С/Вт) до 1996 г. (а) и после (б), а также распределение толщины дополнительного теплоизоляционного слоя (d, м) из минеральной ваты (в) с коэффициентом теплопроводности l(лямбда)= 0,047 Вт/(м² °С).

Требуемое сопротивление теплопередаче после 1996 г. не только увеличилось в несколько раз, а изолинии приобрели более строгий характер распределения, но они еще изменили свое направление (рис.1.2, б). Это можно обосновать тем, что при определении R₀^тр используются две величины, изменяющиеся в зависимости от района строительства - средняя температура и продолжительность отопительного периода.

Нужно отметить, что в связи с таким изменением требуемых сопротивлений теплопередаче, мероприятия по дополнительной 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 l=0,047 Вт/(м² °С)), толщина которого будет 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.

1.2 Характеристика жилищного фонда

Для обеспечения требований новых норм и снижения расхода тепловой энергии в стране необходимо осуществлять теплоизоляцию ограждающих конструкций зданий, составляющих опорный (сохраняемый на перспективу) жилищный фонд страны.

Выбор мероприятий, направленных на повышение теплозащитных качеств ограждений, зависит не только от их конструктивно-технологических решений, но и от вида собственности, конструктивного решения и состояния здания. В связи с этим, на основании проведенного анализа, опорный жилищный фонд можно классифицировать по двум основным признакам (рис.1.3): по виду собственности (частная, государственная, муниципальная, общественная и коллективная) и периоду строительства (дореволюционный (до 1917 г.), послереволюционный (1917-1928 гг.), довоенный (1925-1945 гг.), послевоенный (1945-1958 гг.), типовых домов с малогабаритными квартирами (1958-1970 гг.), домов по каталогам унифицированных изделий (1970-1980 гг.), современный (1980-1996 гг.)).

На долю жилищного фонда страны приходится более 2030 млн. м² общей площади зданий, которые находятся в различной собственности (частной, государственной, муниципальной, общественной и коллективной). Такая раздробленность ведомственной принадлежности жилищного фонда значительно затрудняет не только нормальную техническую эксплуатацию зданий, но и проведение теплозащитных мероприятий. Это объясняется тем, что большинству владельцев несвойственны функции эксплуатации жилищного фонда. У них отсутствуют необходимые навыки технической эксплуатации, слабая ремонтная база, в настоящее время возникают сложности с финансированием, что не может не сказываться на сохранности жилых зданий и создания в них комфортных условий для проживания. Для выхода из этой ситуации, на наш взгляд, необходимо: произвести полную передачу в муниципальную собственность ведомственного жилищного фонда и объектов коммунального хозяйства; активизировать работу по созданию товариществ собственников жилья; создать службы заказчика для выполнения функций заказчика по всему комплексу работ, связанных с жилищно-коммунальным обслуживанием, а также контрольных функций по объемам, качеству и срокам выполнения работ, поручаемых подрядным жилищно-коммунальным и ремонтно-строительным организациям всех форм собственности.

Периоды строительства зданий являются интегральными признаками, влияющими на проведение теплозащиты ограждающих конструкций, и в достаточно точной степени дают представление о стенах, этажности, удельной тепловой характеристике дома, кубатурном строительном коэффициенте и степени износа. В связи с этим, для удобства получения информации о здании, классификационные признаки периода строительства дополнены таблицей вышеперечисленных характеристик (рис.1.3).

В данной таблице указаны характерные варианты стен (кирпичные, панельные, монолитные, деревянные, каркасно-засыпные, глинобитные) и этажность (1, 2, 3, 4, 5, 6 и выше), присущие определенному периоду. Число этажей в нашем случае ограничивается значением <6 и выше>, так как, во-первых, изменение удельных тепловых потерь через ограждения с увеличением этажности здания более 6 становится малозначительным, и, во-вторых, при производстве работ по теплозащите невозможно применять ряд средств подмащивания (самоходные леса, самоподъемные подмости, телескопические вышки и т.д.).

Опорный жилищный фонд

|

По виду собственности
Частная	Государственная	Муниципальная	Общественная	Коллективная

 

По периоду строительства
-	Дореволюционный (до 1917 г.)						Послереволюционный (1917-1928 гг.)	Довоенный (1925-1945 гг.)
Таблица характеристик здания
Стены	Деревянные (доходные дома)		Кирпичные (доходные дома)		Кирпичные (особняки)		Каркасно-засыпные, глинобитные	Кирпичные
Число этажей	1	2	1	2	2	3	1	3	4	5	6 и более
Удельная отопительная характеристика дома (q0, ккал/(м3ч °С)	0,72	0,45	0,45	0,41	0,41	0,3	0,86	0,30	0,23	0,21	0,19
Кубаторный строительный коэффициент (К, м3/м2)	6,2...7,5				7...8		6,2...7,25				7...8
Физический износ,%	26...45						3...34,2
Моральный износ,%	26...45						16...25				-

      Продолжение...

По периоду строительства
-	Послевоенный (1945-1958 гг.)				Типовых домов с малогаборитными квартирами (1958-1970 гг.)		Домов по каталогам унифицированных изделий (1970-1980 гг.)		Современный (1980-1996 гг.)
Таблица характеристик здания
Стены	Кирпичные				Кирпичные	Панельные	Кирпичные	Панельные	Кирпичные и монолитные	Панельные
Число этажей	3	4	5	6 и более
Удельная отопительная характеристика дома (q0, ккал/(м3ч °С)	0,41	0,35	0,3	0,27	0,3	0,35	0,3	0,35	0,3	0,35
Кубаторный строительный коэффициент (К, м3/м2)	5,2...6,2						6,2...7,3		7...8,5
Физический износ,%	3...34,2						До 10
Моральный износ,%	16...25		До 15				-

Рис.1.3. Классификация опорного жилищного фонда,
дополненная таблицей характеристик здания.

Для возможности сравнения теплотехнических качеств зданий, на основании анализа имеющихся данных, были систематизированы значения удельных отопительных характеристик (q_o, ккал/(м³ч°С)) для домов с различными стенами, этажностью и периодом строительства, рис.1.3.

Каждому периоду строительства здания характерны определенная высота помещения и жилая площадь квартир. В связи с этим, для объединения указанных показателей целесообразно использовать величину, называемую кубатурным строительным коэффициентом (К, м³/м²). Для различных категорий жилых домов он определяется на основе статистических данных как средневзвешенная величина по формуле:

K= V_н/F_ж,


где V_н- объем жилых домов по наружному обмеру, м³; F_ж- жилая площадь домов, м².

Используя значения удельной отопительной характеристики и кубатурного строительного коэффициента для здания, построенного в определенном климатическом районе, можно определить расход тепла на отопление жилого дома (Q_жд, Гкал/м²) по формуле:

Q_жд=1,05 x q₀ x K x (T_в-T_ср) x 24 x Z x 10^-6,


где Т_в - усредненная температура воздуха внутри здания, ^оС; Т_ср
- температура наружного воздуха средняя за отопительный период, ^оС;Z- продолжительность отопительного периода, сут, 1,05 - коэффициент, учитывающий потери тепла трубопроводами, проложенными в не отапливаемых подвалах домов.

Состояние жилищного фонда определяют величинами износов зданий, см. п.1.3. Применительно к жилым зданиям различают два вида износа - физический и моральный. Физический износ позволяет судить о потере первоначальных качеств конструкций здания и его оборудования, а моральный - о несоответствии зданий существующим нормативным объемно-планировочным, архитектурно-конструктивным, санитарно-гигиеническим и другим требованиям. Очевидно, что здания, построенные в различные периоды, будут иметь разную степень износа. В связи с этим, на основании проведенных выборочных обследований жилищного фонда страны [26] получены значения износов для различных периодов строительства, рис.1.3. Необходимо отметить, что приведенные статистические данные, характеризующие моральный износ не учитывали изменения в нормировании теплозащиты ограждающих конструкций зданий, так как на период обследования новых норм еще не было.

Приведенная на рис.1.3 классификация опорного жилищного фонда в совокупности с таблицей характеристик зданий позволяет провести предварительную оценку домов с точки зрения выбора конструктивно-технологических решений теплозащиты ограждающих конструкций, очередности проведения работ, их объемов, зон экономической целесообразности и источников финансирования.

1.3 Износ жилых зданий. Методы определения износа

В практике устройства дополнительной теплозащиты большое внимание уделяется различным видам износа отдельных элементов и систем зданий в целом. Это вполне объяснимо, так как величины износов жилых зданий определяют состояние жилищного фонда, очередность проведения теплозащитных мероприятий, их объемы, зоны экономической целесообразности и т.д. Применительно к жилым зданиям различают два вида износа - физический и моральный.

Физический износ жилых зданий - это потеря ими с течением времени первоначальной потребительской стоимости, а также эксплуатационных качеств и технических свойств: прочности, жесткости, теплозащитных и эксплуатационных свойств, а в ряде случаев и внешнего вида.

Определение размера физического износа зданий по их фактическому состоянию является основным методом при установлении степени износа жилищного фонда. Его суть заключается в том, что по результатам обследования технического состояния конструктивных элементов устанавливают процент износа каждого элемента. Процент износа здания в целом как среднюю арифметическую взвешенную, выведенную из процента износа отдельных конструктивных элементов, определяют по формуле:



где И_фⁱ - износ конструктивного элемента или оборудования, устанавливаемый на основании обследования их фактического состояния, %; d_i - удельный вес стоимости конструктивного элемента или вида оборудования в общей восстановительной стоимости здания на момент обследования, %.

Достоверность определения размеров физического износа как отдельных конструктивных элементов и конструкций (систем, видов оборудования), так и зданий в целом имеет принципиальное научно-теоретическое и практическое значение, поскольку знание значений этих величин необходимо для определения экономической целесообразности проведения теплозащитных мероприятий и осуществления качественного проектирования дополнительной теплоизоляции.

В настоящее время широко разработаны и применяются на практике два принципиальных направления в определении физического износа: объективная диагностика и приблизительная оценка с использованием укрупненной шкалы.

Объективная диагностика состоит из обследования состояния зданий, включающая в себя органолептическую оценку качества элементов и конструкций, камеральную обработку архивных материалов и инструментальные неразрушающие методы испытаний конструктивных элементов зданий. Органолептическая оценка сводится к выявлению видимых дефектов элементов и конструкций, таких, как осадочные трещины, расслоения в каменной кладке и ее выветривание, наличие повышенной влажности на поверхности конструкций, трещины и вздутия рулонной кровли и т.д.

Инструментальные методы испытания конструктивных элементов существующих зданий заключаются в геодезической проверке деформаций отдельных его частей и в количественном определении характеристик отдельных элементов и конструкций обследуемых зданий адеструктивными методами, включающими в себя звуковые и ультразвуковые методы (метод поверхностной волны, резонансные, ультразвуковые и импульсные методы); механические методы определения поверхностей твердости (методы отскока, отпечатков, забивки и вырывания стержней); радиационные методы (нейтронные методы и методы, использующие гамма-излучения).

В практике производственных испытаний, направленных на установление размера износа жилых зданий, наиболее широко распространены ультразвуковые и механические методы исследования конструкций.

Ультразвуковым импульсным методом устанавливают прочность, наличие пустот и неплотностей, глубину трещин и толщину разрушенного слоя материалов испытываемых конструкций. Этим же методом исследуют поведение конструкций во времени при воздействии на них агрессивных сред.

К механическим неразрушающим методам испытаний, основанным на использовании силовой пробы поверхностей испытываемых конструкций, относятся методы пластического отпечатка и склерометрический (упругого восстановления). На практике испытания конструкций механическим неразрушающим методом проводят чаще всего с помощью молотков Физделя и Кашкарова - приборов ударного действия, основанных на оценке прочности по размеру отпечатка лунки. Результаты таких испытаний весьма приблизительны, поскольку они не дают представления о структурных изменениях материалов, конструкций, могущих значимо влиять на их прочность. Поэтому, качество материалов испытуемых конструкций следует оценивать с помощью электронно-акустических приборов (УКБ-2, ДУК-20, <Бетонтранзит>) по эталонным кривым. Принцип действия этих приборов основан на распространении упругих колебаний в неоднородной среде. С помощью этих приборов оценивают прочность материала конструкций, неоднородность материала, нарушение структуры, наличие скрытых дефектов.

Внедрение в практику обследования жилых зданий объективного метода позволяет получать данные, характеризующие с достаточной степенью точности состояние отдельных конструктивных элементов и систем, а так же зданий в целом, что имеет большое значение для повышения качества проектирования и проведения теплозащитных мероприятий. Однако, этот метод весьма трудоемок, он требует проведения большого количества разнородных измерений с помощью многообразных, подчас громоздких приборов и длительной обработки результатов. В связи с этим, для широкого внедрения объективного метода необходимо привести в соответствие с требуемыми объемами производственных испытаний численность подразделений, пересмотреть техническое оснащение таких подразделений, широко применив современную электронно-вычислительную технику.

Иногда при невозможности проведения объективной диагностики износ конструктивных элементов здания определяют расчетным путем по формуле:

И_фⁱ =100 - (25 + 10 x t_ост/Т),

где t_ост - остаточный срок службы элемента (системы), год; Т - нормативный срок службы элемента (системы), год.

В этой связи принципиальное значение приобретает проблема определения нормативных сроков службы элементов и систем жилых зданий, которой занимались и продолжают заниматься многие ученые, поскольку именно нормативные сроки службы являются основополагающими как при проектировании и возведении зданий новостроек, так и в процессе их технической эксплуатации. Наиболее фундаментальные исследования в этой области принадлежат Б.М. Колотилкину. Однако и сегодня ученые не пришли к единому мнению. Существующие документы для определения сроков службы конструктивных элементов зданий не являются, на наш взгляд, совершенными. Достаточно сказать, что для одного и того же элемента срок службы в жилых зданиях различной капитальности различен, с чем нельзя согласиться. Исследования показали, что на практике фактические сроки службы зданий намного отличаются от нормативных значений. О несовершенстве применяемых методик определения нормативных сроков службы (долговечности) конструктивных элементов и инженерных систем свидетельствуют и существенные различия между этими показателями, принятыми в различных странах.

Приблизительная оценка степени физического износа элементов, конструкций и зданий в целом ведется по различным данным с использованием укрупненных шкал. Приведенные данные не позволяют с достаточной степенью точности определять размер физического износа ни здания в целом, ни их отдельных элементов, что исключает возможность с их помощью определять такой важный показатель, как стоимостное выражение физического износа, которое необходимо знать для определения целесообразности проведения теплозащитных мероприятий.

Стоимостное выражение размера износа эксплуатируемых жилых зданий в целом Q_и определяют в зависимости от его восстановительной стоимости (т.е. стоимости его воспроизводства в современных ценах) процентного выражения величины физического износа.

Кроме физического износа происходит и моральное старение жилых зданий. Моральным износом называют несоответствие зданий существующим на момент оценки нормативным объемно-планировочным, архитектурно-конструктивным, санитарно-гигиеническим и другим требованиям. Причины обуславливающие сам процесс морального износа, имеют ярко выраженный социальный характер. На всех этапах развития человеческого общества жилища отражали и отражают социальный и экономический уровень развития производительных сил, духовного и технического потенциала, эстетических принципов общества. Жилище является местом отдыха и бытовой деятельности людей. Именно с этих позиций и рассматривается уровень комфортабельности жилых зданий.

Критерием уровня комфортабельности являются гигиенические факторы (температурно-влажностный режим, качество воздушной среды, зрительный, световой и шумовой режимы) и функциональные факторы (объемно-планировочные и конструктивные решения, уровень инженерного благоустройства). Представления о критериях оценки уровня комфортабельности жилых зданий постоянно изменяются наряду с поступательным развитием человеческого общества, поэтому жилые здания, возведенные на одном уровне комфортабельности, спустя какой-то промежуток времени перестают соответствовать трансформируемым критериям оценки. Так происходит моральное старение (износ) жилых зданий, наступающее обычно значительно раньше, чем их физический износ. Как показывает отечественный и зарубежный опыт, требования людей к планировке квартир только в течение пятидесяти лет меняются от пяти до восьми раз.

На практике для определения размера морального износа жилых зданий используют один из трех методов: расчетный метод; метод приблизительной оценки; объективный метод.

Расчетным методом определяют две формы морального износа (первой и второй формы). Под моральным износом первой формы, понимают снижение стоимости здания во времени, связанное с уменьшением общественного труда, необходимого для возведения таких же зданий в момент оценки. Стоимостное выражение морального износа первой формы М₁, %, определяют по формуле:

М₁ = (а - В)100/а,

где а - первоначальная стоимость здания, руб.; В - балансовая стоимость здания на момент оценки, руб.

Моральным износом второй формы называют старение здания в виду его несоответствия на момент оценки нормативным требованиям, действительным в данный период времени. Стоимостное выражение морального износа второй формы М₂, %, определяют по формуле:

М₂ = С/В,

где С - стоимость ремонтно-реконструктивных мероприятий (в действующих ценах), направленных на устранение морального износа второй формы, руб.

Метод приблизительной оценки основан на использовании для определения морального износа жилых зданий шкал и таблиц укрупненных показателей, в которых приводится краткая характеристика здания. Данный метод не позволяет с достаточной степенью точности определять размер морального износа, а применяемые шкалы и таблицы пока не учитывают изменения в нормировании теплозащиты зданий.

Объективный метод определения морального износа базируется на оценке фактической комфортабельности жилых зданий. Показатели комфортабельности подразделяют на три группы: показатели оценки объемно-планировочных и архитектурно-конструктивных решений (К_а); показатели санитарно-гигиенической оценки (К_с); показатели оценки уровня инженерного благоустройства (К_б). Значения данных показателей определяются (в баллах по десятибалльной шкале) по специальным таблицам.

В этом случае моральный износ определяют по формуле:

М = (К_о^max - К_о/К_о^max)100,


где К_о^max - максимальные значения общего показателя оценки фактической комфортабельности жилых зданий в баллах (принимаются в зависимости от типа города по специальной таблице); К_о = К_а + К_с + К_б - общий показатель оценки фактической комфортабельности жилых зданий.

Необходимо отметить, что при определении морального износа объективным методом при нахождении показателя оценки санитарно-гигиенических условий в жилых зданиях не учитываются изменения в нормировании теплозащиты ограждающих конструкций.

Зная моральный износ, можно определить остаточную стоимость жилого здания по формуле:

С_ост. = В - (В x М/100),

где С_ост. - остаточная стоимость здания с учетом морального износа, руб.; В - балансовая стоимость здания на момент оценки, руб.; М - моральный износ здания, %.

Оценка износа жилищного фонда может осуществляться на основании показателя общего износа, представляющего собой математическую увязку размеров физического и морального износа:

И_о = И_ф + М - (И_ф x М/100).

Внедрение в практику жилищно-коммунального хозяйства электронно-вычислительной техники позволяет в настоящее время создавать банки данных о состоянии жилищного фонда, которые включают в себя:

постоянную информацию, объединяющую технические и экономические показатели и характеристики, являющиеся условно постоянными (площадь, количество квартир, количество и виды конструктивных элементов и систем инженерного оборудования и др.);

переменную информацию, содержащую данные о техническом состоянии конструктивных элементов и систем инженерного оборудования на момент обследования.

Глава 2

КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ
УСТРОЙСТВА ТЕПЛОЗАЩИТЫ СТЕН. СОВРЕМЕННЫЙ ОПЫТ

2.1. Общие принципы повышения теплозащиты стен

Повышение теплозащитных качеств стеновых ограждающих конструкций заключается в увеличении их сопротивления теплопередачи до нормативных значений, действующих в настоящее время. Это достигается утеплением стен теплоизоляционными материалами, которые должны защищаться от наружных воздействий защитно-декоративным слоем, способным при необходимости сохранить или улучшить архитектурно-художественного облик здания или помещения.

В практике устройства дополнительной теплозащиты стен существует два основных способа ее расположения: с наружной или внутренней стороны стены. Иногда встречается конструктивно-технологическое решение устройства теплозащиты зданий с расположением утеплителя с наружной и внутренней стороны стены одновременно. Данный способ можно назвать комбинированным.

Конкретный вариант расположения теплозащиты устанавливается на основе анализа всех возможных способов ее устройства с учетом их достоинств и недостатков.

Вариант с расположением теплоизоляционного материала на внутренней поверхности стены обладает следующими достоинствами:
- теплоизоляционный материал, как правило, не имеющий достаточной способности к сопротивлению воздействиям внешней среды, находится в благоприятных условиях и, следовательно, не требуется его дополнительная защита;
- производство работ по устройству теплозащиты может идти в любое время года независимо от способа крепления. При этом не требуется применение дорогостоящих средств подмащивания.

К недостаткам расположения теплозащиты со стороны помещения относятся:
- уменьшение площади помещения за счет увеличения толщины стены;
- необходимость устройства, с целью исключения выпадения конденсата, дополнительной теплозащиты в местах опираний на стены плит перекрытий и в местах примыкания к наружным стенам внутренних стен и перегородок;
- необходимость защиты теплоизоляционного материала и стены от увлажнения путем устройства пароизоляционного слоя перед теплоизоляционным материалом;
- расположение хорошо аккумулирующего тепло материала стены (например, кирпичной кладки) в зоне низких температур, что в значительной мере снижает тепловую инерцию ограждения;
- невозможность защитить стыки крупнопанельных зданий от протечек;
- невозможность менять архитектурно-художественный облик фасада здания;
- необходимость отселения жильцов;
- сложность устройства теплоизоляции в местах расположения приборов отопления, а также в пределах толщины пола.

Следует отметить, что в большинстве случаев устройство дополнительной теплоизоляции с внутренней стороны стены производится на стадии реконструкции с полной заменой санитарно-технического оборудования и конструкций пола. Поэтому, последний недостаток данного способа является менее существенным по сравнению с остальными.

Вариант расположения теплозащиты с наружной стороны стены обладает существенными достоинствами. К ним, в частности, относятся:
- создание защитной термооболочки, исключающей образование "мостиков холода";
- исключение необходимости устройства пароизоляционного слоя;
- возможность защитить стыки крупнопанельных зданий от протечек;
- создание нового архитектурно-художественного облика здания;
- возможность одновременно с устройством теплоизоляции исправлять дефекты стены;
- расположение хорошо аккумулирующего тепло материала стены в зоне положительных температур. Это повышает тепловую инерцию ограждения и способствует улучшению ее теплозащитных качеств при нестационарной теплопередаче, а также сохранению следующих преимуществ высоких теплоаккумулирующих качеств стены: колебания уровня теплоотдачи систем отопления, работающих в определенном режиме (т.е. практически всех систем центрального отопления), почти не отражаются на температуре воздуха внутри помещения; кратковременные притоки холодного воздуха (при каждом открывании окон и дверей) не приводят сразу же к охлаждению помещения; температурные колебания наружного воздуха сказываются на внутреннем климате помещения не столь ощутимо (особенно, в летний период);
- при устройстве теплоизоляции с наружной стороны стены не уменьшается площадь помещений;
- отсутствуют неудобства, связанные с устройством теплоизоляции в местах расположения приборов отопления и в пределах толщины пола.

Существенными недостатками этого варианта является необходимость устройства по теплоизоляции надежного защитного слоя, а также использование при выполнении работ дорогостоящих средств подмащивания.

Устройство теплозащиты с наружной и внутренней стороны стены одновременно в настоящее время не используется, так как данный способ обладает большой трудоемкостью работ. Он применялся в тех случаях, когда была необходимость восстановить локальные теплозащитные качества стены. Для этого требовалось только оштукатурить наружную и внутреннюю поверхности стен “теплыми” растворами.

Конструкция дополнительной теплозащиты в период эксплуатации подвергается внешним и внутренним воздействиям. К внешним относятся: солнечная радиация; атмосферные осадки (дождь, град, снег); переменные температуры; влажность воздуха; внешний шум; воздушный поток; газы; химические вещества; биологические вредители. К внутренним воздействиям можно отнести нагрузки (постоянные, временные и кратковременные), колебания температуры, влажность, морозное пучение и сейсмоволны. Добиться правильной и долговременной работы теплозащиты можно только в том случае, если она будет способна противостоять данным воздействиям, а так же отвечать конструктивным, технологическим и эстетическим требованиям.

В первую очередь конструкция теплозащиты должна быть долговечной и надежной. Долговечность определяется сроком службы. Для ее достижения необходимо, чтобы защищающая конструкция была устойчивой к длительному воздействию температур (материал не должен менять свои технические характеристики и форму), химически стойкой (противостоять химическим воздействиям окружающей среды) и биологически стойкой (не должна подвергаться биологическим воздействиям). При расположении теплозащиты с наружной стороны стены она должна быть так же морозостойкой (необходимо чтобы защитно-декоративный слой выдерживал не менее 25 циклов замораживания и оттаивания в водонасыщенном состоянии). При проектировании дополнительной теплозащиты надо стремиться к использованию различных конструктивных элементов, долговечность которых была бы одинаковой. В конструкциях, где возможна замена утеплителя, допускается применять защитно-декоративный слой с большей долговечностью. Для достижения надежности защищающих конструкций необходимо, чтобы они были огнестойкими, ограничивали или не допускали попадания влаги внутрь конструкции (количество влаги попавшей на утеплитель, не должно ухудшать его работу) и были устойчивы к актам вандализма.

Теплозащита стен здания будет удовлетворять эстетическим требованиям, если она вписывается в окружающую застройку, интерьер и имеет архитектурно-художественную выразительность.

Для достижения технологических требований конструкция дополнительной теплозащиты должна быть: индустриальной (иметь высокий уровень заводской готовности); транспортабельной (возможность перевозить конструкции любым транспортом без его переоборудования, удобной для погрузочно-разгрузочных работ, компактной при складировании); простой в монтаже (работы могут вестись рабочими без специальной подготовки, возможно всесезонное проведение работ); ремонтнопригодной (возможность замены элементов теплоизоляции без больших затрат времени и рабочей силы).

В строительной практике применяются разнообразные теплоизоляционные материалы к основным из них относятся: легкие бетоны (керамзитобетон, перлитобетон, шлакобетон, газо- и пенобетон и др.); "теплые" растворы (цементо-перлитовый, гипсо-перлитовый, поризованный и др.); изделия из дерева и других органических материалов (плиты древесностружечные, фибролитовые, камышитовые и др.); минераловатные и стекловолокнистые материалы (минераловатные маты, минераловатные плиты мягкие, полужесткие, жесткие и повышенной жесткости на различных связующих, плиты из стекловолокна и др.); полимерные материалы (пенополистирол, пенопласт, пенополиуретан, перлитопластобетон и др.); пеностекло или газостекло, а также другие композиционные материалы и изделия из них.

Использование конкретного материала для теплозащиты стен зависит от целого ряда факторов, определяющими из которых являются: долговечность; требуемая толщина слоя теплоизоляции; возможное место расположения материала на стене; масса теплоизоляционной конструкции; стоимость материала; трудоемкость устройства; возможность поставки материала на строительную площадку.

В настоящее время наиболее эффективными при устройстве дополнительной теплоизоляции являются полимерные материалы (пенополистирол, пенополиуретан) и изделия из минеральной ваты и стекловолокна. При устройстве теплоизоляции из этих материалов, масса всей конструкции теплозащиты будет наименьшей. Этот факт, а также наличие в стране предприятий по производству изделий из минеральной ваты, стекловолокна, пенопласта и пенополистирола позволяет предположить, что при устройстве дополнительной теплозащиты, в качестве утепления наибольшее распространение получат именно минераловатные плиты различной степени жесткости, минераловатные маты и плиты из пенопласта и пенополистирола.

В последнее время на строительном рынке появились зарубежные высококачественные теплоизоляционные материалы. Например, немецкая фирма “KNAUF” предлагает широкий выбор пенопластов, пенополистиролов и других эффективных теплоизоляционных материалов, концерны “ISOVER” и “AHLSTROM” предлагают широкий выбор минераловатных плит, датская фирма “ROCKWOOL” – теплоизоляционную вату на каменной основе и т.д. Поэтому, в ближайшем будущем, можно ожидать широкого применения этих материалов в качестве утеплителя при устройстве дополнительной теплозащиты стен жилых зданий.

Выбор конкретного теплоизоляционного материала производится с учетом многих факторов, основными из которых являются отпускная стоимость, эксплуатационная стойкость и трудоемкость монтажа.

В связи с большим количеством теплоизоляционных материалов, имеющих различную стоимость и коэффициент теплопроводности, возникает задача выбора наиболее экономически целесообразного материала. Для этого необходимо найти стоимость одного квадратного метра утеплителя применительно к зданию по следующей формуле:

С_опт = С_куб.м x Т_ут,


где С_опт - стоимость одного квадратного метра утепляемой стены, применительно к конкретному зданию, построенному в определенном климатическом районе; С_куб.м - стоимость одного кубического метра утеплителя;Т_ут = R_доп x l(лямбда)_ут - необходимая толщина утеплителя в метрах; R_доп = (R_нов - R_стар) - дополнительное сопротивление теплопередаче, на величину которого необходимо увеличить сопротивление теплопередаче стены для достижения современных требований; R_стар - сопротивление теплопередаче стены, подлежащей утеплению; R_нов - сопротивление теплопередаче стены по новым нормам; l(лямбда)_ут - коэффициент теплопроводности утеплителя.

Для примера рассмотрим стоимость теплоизоляционных материалов, необходимых для утепления здания, расположенного в Москве и имеющего сопротивление теплопередаче стеновых ограждающих конструкций R_стар=1,015 м²°С/Вт, соответствующее старым нормам. Тогда для достижения новых норм необходимо увеличить сопротивление теплопередаче на величину R_доп = (R_нов - R_стар) = 3,010 - 1,015 = 1,995 м²°С/Вт. Сравнительные технико-экономические показатели эффективных теплоизоляционных материалов приведены в табл. 2.1.

Установлено, что для теплоизоляционных материалов наблюдается тенденция увеличения стоимости квадратного метра утепляемой стены с увеличением плотности и прочности теплоизоляционного материала. В то же время известно, что использование теплоизоляционных материалов имеющих, по возможности, наибольшие прочностные характеристики приводят к увеличению срока службы теплозащиты. Это связано с тем, что прочностные характеристики плит являются наиболее полными показателями, характеризующими их долговечность.

Оценку эксплуатационной стойкости строительных материалов производят в лабораторных условиях испытанием их морозостойкости, натурным наблюдением за состоянием конструкций и материалов в период их эксплуатации и сравнительным сопоставлением запроектированных конструкций с аналогичными из тех же материалов, длительное время находившихся в условиях воздействия окружающей среды.

Вопросы долговечности теплоизоляционного материала в конструкциях дополнительной теплозащиты в настоящее время являются малоизученными, как у нас в стране, так и за рубежом. Это связано с тем, что возникают трудности при оценке результатов испытаний теплоизоляционных материалов с точки зрения их сопоставимости в связи с большой их разновидностью и постоянными изменениями отдельных параметров (состава сырья, технологий приготовления и крепления, климатических районов строительства и др.). Поэтому приходится пользоваться приблизительными данными о долговечности теплоизоляционных материалов, которая для минераловатных и стекловолокнистых плит составляет 15...25 лет, пенополиуретана 20 лет.

Одним из важных показателей при выборе теплоизоляционного материала являются его противопожарные свойства. Известно, что новое поколение пенополистиролов и пенополиуретанов относится к самозатухающим материалам, но их применение ограничивается тем, что максимальная температура, которой они могут подвергаться в течение нескольких минут, равна 95 0С, после чего они теряют свои эксплуатационные качества. В связи с этим при утеплении стен листами из пенополистирола, расположенными с наружной стороны стены, вокруг окон необходимо монтировать ряд листов из минераловатных плит, так как они относятсяк трудносгораемым материалам. Это делается для защиты пенополистирола от открытого пламени, которое может вырываться во время пожара из окон.

В настоящее время в стране стали выпускаться полистиролцементные плиты, которые относятся к трудносгораемым материалам, но их применение невыгодно из-за большой толщины и высокой стоимости (табл. 2.1).

В качестве теплоизоляционного материала иногда используют пенополиуретан. Поэтому необходимо отметить, что данный материал имеет закрыто-ячеистую структуру и эффективное его использование возможно только с внутренней стороны стены (в данном случае пароизоляция не нужна). При размещении пенополиуретана с наружной стороны во время эксплуатации в утепляемой стене будет накапливаться влага, которая не сможет удаляться, это повлечет за собой ухудшение эксплуатационных качеств стены и быстрое ее разрушение.

Из вышесказанного следует, что для утепления стен опорного жилищного фонда наиболее целесообразно применять теплоизоляционные плиты из пенополистирола, минеральной ваты и стекловолокна. Толщина утеплителя определяется расчетом, но в среднем по стране она колеблется от 50 до 150 мм.

Защитно-декоративный слой может выполняться в виде послойного нанесения цементных, полимерных и др. составов, механического или клеевого крепления облицовочных панелей из природного камня, бетона, металла, дерева, полимеров и др. материалов. Причем в зарубежной практике, дополнительную теплозащиту стен разрабатывают в основном те предприятия, на которых ведется изготовление ее защитно-декоративных элементов.

Широкое разнообразие теплоизоляционных и защитно-декоративных материалов позволяет применять для теплозащиты стен множество различных конструктивно-технологических решений. Например, для кирпичных и каменных стен, только во Франции, существует более 200 технологий устройства дополнительной теплозащиты с наружной стороны здания.

Для обобщения имеющихся данных и облегчения выбора конкретного варианта дополнительной теплоизоляции, составлена общая классификация технических решений теплозащиты стен (рис.2.1).

Технические решения теплозащиты в целом могут быть классифицированы по трем основным признакам: по месту размещения (с внутренней, наружной или одновременно с внутренней и наружной стороны стены); по виду материала утеплителя; по виду материала защитного слоя.


Таблица 2.1