ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ УТЕПЛЕНИЯ ЗДАНИЙ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ИХ ЭНЕРГОЭФЕКТИВНОСТИ

THE MAIN METHODS OF INSULATION OF BUILDINGS IN ORDER TO INCREASE THEIR ENERGY EFFICIENCY

Гришин Петр Алексеевич, Московский государственный университет

Grishin Pyotr Alekseevich, Moscow State University

Аннотация. В статье рассмотрены методы утепления зданий с целью повышения их энергоэффективности. В стать рассмотрены два методы утепления фасадов зданий: метод вентилируемого фасада и метод «мокрой штукатурки». Рассмотрены преимущества и недостатки этих методов. Так же в статье представлены характеристики материалов утеплителей. Так же приведены затраты на 1м² монтажа этих методов утепления фасада. Сделан вывод о более эффективном методе вентилируемого фасада. Метод вентилируемого фасада нашел более широкое применение при утеплении зданий в настоящий период времени.

Summary. The article considers the methods of building insulation in order to increase their energy efficiency. The article considers two methods of insulation of building facades: the method of ventilated facade and the method of «wet plaster». The advantages and disadvantages of these methods are considered. The article also presents the characteristics of insulation materials. The costs for 1m2 of installation of these methods of facade insulation are also given. A conclusion is made about a more effective method of ventilated facade. The method of ventilated facade has found a wider application in the insulation of buildings in the current period of time. 

Ключевые слова: энергоэффективность, утепление, фасад, вентилируемый, «мокрой штукатурки», утеплитель, экономическая эффективность.

Keywords: energy efficiency, insulation, facade, ventilated, «wet plaster», insulation, economic efficiency.

Введение

По состоянию на 01.01.2021г. доля домов со степенью изношенности 30% составляет 39,8% зданий, со степенью изношенности  от 30 до 60% составляет 48,9%, со  степенью изношенности больше 60% — 11,3%. Поэтому потребление тепловой энергии зданий в нашей стране значительно превышает показатели северных стран Евросоюза в 2,5-3 раза.

Ежегодно в нашей стране увеличиваются цены на тепловую энергию и прочие коммунальные услуги, поэтому тепловая защита зданий является практически первостепенной.

Методы и организация исследования

В настоящий период времени применяют две системы теплоизоляции зданий: с вентилируемыми фасадами и система «мокрого» типа [5]. На основании этой классификации проведем исследование.

Преимуществами системы с вентилируемыми фасадами являются: возможность  монтажа при любых погодных условиях, система технологическая.

Система «мокрого» типа считается универсальной, комплектуется теплоизоляционными плитами из плитного волокнистого утеплителя с использованием  базальтовых, минеральных, стеклянных и др. волокон, а так же плитами на базе полимеров, например пенополистирол. [4].  На основании этой классификации проведем анализ свойств теплоизоляционных материалов и  варианты утепления фасадов с целью энергоэффективности. 

Результаты исследования и их обсуждение 

1. Метод утепления наружных стен здания методом вентилируемого фасада. Конструкция этого методы состоит из монтируемого металлического каркаса с теплоизоляционным слоем, а так же ветрозащитным слоем и наружного облицовочного покрытия [3]. Теплоизоляционный слой представляет собой прокладки из минераловаточных плит. Так же могут применять и плиты из стеклянных штапельных волокон.

Теплоизоляционый слой должен иметь следующие свойства:

• обеспечение огнестойкости;
• сохранять недеформируемость;
• иметь низкий коэффициент теплопроводности;
• не должен быть подвергнут биологическому воздействию;
• должен быть уложен сплошным слоем, для того, что бы избежать возникновение мостиков;
• обладать необходимою паропроницаемость, для того, что бы предотвратить образование разрушающего конденсата.

Вентилируемые фасады имею конкретные преимущества:

• их монтаж осуществляется в любое время;
• в дальнейшем при ремонте не возникают трудности;
• они пожароустойчивы;
• имеют эстетический внешний вид;
• долговечны в применении;
• скоплению влаги препятствует воздушный зазор;
• в период эксплуатации не требуют дополнительного ухода;
• облицовочные материалы обладают защитными свойствами и предохраняют утеплитель от механических воздействий, атмосферного влияния и ветра.

Вентилируемые фасады так же имею определеннее недостатки, которые значительно снижают эффективность всей этой системы:

• высокая стоимость;
• часто допускаемые ошибки при монтаже.

Несмотря на то, что вентилируемые фасады обладают преимуществами, а так же имеют свои недостатки в последнее время они наиболее популярны.

2. Метод «мокрой штукатурки». Это конструкция из нескольких количества слоев, обеспечивающая утепление фасадов. Метод «мокрой штукатурки» состоит из функциональных слоев:

• клеевой слой, который предназначен для фиксации минераловаточных плит с наружной стеной
• теплоизоляционный слой состоит из плит, которые изготовлены из экстругированного и пинераловатного материала;
• слой армирующий придает надежность данному укрепления фасада;
• слой декоративный предназначен для защиты теплоизоляционных плит от внешнего воздействия, а так же придает всей конструкции эстетический внешний вид.

Метод «мокрой штукатурки» имеет свои преимущества:

• имеет незначительный вес по сравнению с общим весом конструкции, поэтому не оказывает влияния на несущую способность стен;
• солевой налет не образуется;
• штукатурка паропроницаема;
• срок ее эксплуатации больше 30 лет;
• существует большой выбор цветовой гаммы для покраски фасада;
• данный метод применяется на фасадах сложной конфигурации, поэтому данный метод довольно часто применяется при реконструкции.

Кроме существующих преимуществ метод «мокрой штукатурки» имеет свои недостатки:

• при нанесении штукатурки во время повышенной влажности она очень плохо и неравномерно высыхает;
• работы при температуру ниже 5°С не производят;
• имеет достаточно низкую ремонтопригодность;
• метод нанесения трудоемкий.

Далее представим показатели характеристики утеплителей для метода вентилируемого фасада (Таблица 1).

Характеристики утеплителей для «мокрого  фасада» представим в таблице 2.

При выборе метода утепления необходимым фактором считается ценовой. Стоимость монтажных работ за 1м² не включая стоимость утепления вентилируемого фасада составляет 5450 руб. за м²., метода «мокрой штукатурки» 6250 руб. за 1м². Метод «мокрой штукатурки» относится к наиболее дорогостоящим.

Анализируемые методы имеют потери теплоты: наружная стена до утепления имеет потери теплоты 460 Вт., а после утепления потери составляют 100 Вт.

В настоящее время, наиболее популярными считаются вентилируемые фасады, долю применения рассматриваемых метод утепления фасадов представим на рисунке 1.

Вентилируемый фасад в настоящий период времени для утепления фасадов применяют 72%, а метод «мокрой штукатурки» 28%.

Выводы

Таким образом, потери теплоты без утепления фасада составляют в два раза больше, чем после утепления фасада. Вентилируемые фасады наиболее популярны и их применение более выгодно.

Литература 

1. Федеральный закон от 27 июля 2010 года № 190-ФЗ «О теплоснабжении» (ред. от 01.01.2021). режим доступа http://www.consultant.ru (дата обращения 05.03.2021 г.).
2. Вычитков Ю.С Утепление фасадов зданий при капитальном ремонте существующего жилого фонда // Вестник СГАСУ. Градостроительство и архитектура. – 2014. №3 (16). С. 103-110.
3. Гагарин В.Г. Теплофизические проблемы современных стеновых ограждающих конструкций многоэтажных зданий // Строительные науки. Строительная теплофизика и энергосбережение. 2019. №5. С. 297-305.
4. Горшков А. С., Гладких А. А. Мероприятия по повышению энергоэффективности в строительстве // Academia. Архитектура и строительство. 2019. № 3. С. 246-250.
5. Зильберова И.Ю. Разработка предложений по повышению энергоэффективности многоквартирных жилых домов массовой застройки // Инженерный вестник Дона. 2018. №4-1, том 22. С.
6. Ковалёв Д.В. Реконструкция и модернизация жилой среды крупнопанельных домов массовых серий // Вестник Южно — Уральского государственного университета. Серия: строительство и архитектура. 2013. №1. С. 4-8.
7. Немова Д.В. Технико-экономическое обоснование по утеплению наружных стен многоквартирного жилого здания с устройством вентилируемого фасада // Строительство уникальных зданий и сооружений. – 2014. – №11 (26). – С. 70-84.
8. Сычев А.С., Шихов А.Н. Утепление наружных стен при реконструкции зданий // Молодежная наука 2014: технологии, инновации. – 2018. – С. 289-293.

Literature

1. Federal Law No. 190-FZ of July 27, 2010 «On Heat Supply» (as amended on 01.01.2021). access mode http://www.consultant.ru (accessed 05.03.2021).
2. Vychitkov Yu.C Insulation of building facades during major repairs of the existing housing stock // Bulletin of the SSASU. Urban planning and architecture. — 2014. No. 3 (16). pp. 103-110.
3. Gagarin V. G. Thermophysical problems of modern wall enclosing structures of multi-storey buildings // Construction sciences. Construction thermophysics and energy saving. 2019. No. 5. pp. 297-305.
4. Gorshkov A. S., Gladkikh A. A. Measures to improve energy efficiency in construction. Architecture and construction. 2019. No. 3. pp. 246-250.
5. Zilberova I. Yu. Development of proposals for improving the energy efficiency of multi-apartment residential buildings of mass construction // Engineering Bulletin of the Don. 2018. No. 4-1, volume 22. p.
6. Kovalev D. V. Reconstruction and modernization of the residential environment of large-panel houses of mass series / / Vestnik Yuzhno — Ural State University. Series: construction and architecture. 2013. No. 1. pp. 4-8.
7. Nemova D. V. Feasibility study for the insulation of external walls of residential buildings with the device of the ventilated facade // Construction of unique buildings and structures. – 2014. – №11 (26). – P. 70-84.
8. Sychev A. S., Shikhov A. N. Insulation of exterior walls in the reconstruction of buildings // Youth science 2014: technology, innovation. — 2018. — pp. 289-293.