Москва +7(495)105-59-19
rumett.moscow@gmail.com

Использование вентилируемых фасадов для строительства энергоэкономичного жилья


Просмотров: 775.
2016-10-25

На данный момент, современные технологии позволяют использовать различные виды подачи энергии, далее преобразованием энергии в теплоту (в энергосберегающем жилье возникает парниковый эффект),  и в заключение, её потреблением. Всё это обусловлено не только негативным отношением к климату, но и началом распространение вреда окружающей среде и нанесение ущерба, объектам строительства и лесным зонам. Энергия, обмен тепла, важное действие для правильного функционирования всех сфер жизни. Поэтому, необходимо стараться уходить от общего количества потребления энергии, и переходить на путь более рациональный. Например, в Германии, потребление энергии, уходящее на отопление жилого сектора, составляет 30% от общего количество расхода и оказывается, чуть ли не, наибольшей областью энергетических затрат. Но следует заметить, что возможности развития в этой области составляет более 50%, т.е. старые строения сносятся и на их место приходят новые, которые несут с собой новые технологии, при этом показатель трудозатрат, соответственно, и вложений денег, минимальный.

Оптимизация энергоэкономичного жилья
Оптимизация энергоэкономичного жилья
Здание предполагает под собой объект, для, весьма, длительного времени использования. Для объектов, которые построены сегодня, показатели потребление энергии и загрязнение окружающей среды, можно спрогнозировать на несколько десятилетий вперед. Вследствии этого, теплозащита требует внести свой вклад, по защите окружающей среды и обеспечить снижение трудозатрат, в том числе ресурсы; ведь, спроектированные и построенные сегодняшним днем здания, будут экономно тратить тепло,  на протяжении многих десятилетий.

Что значит энергоэкономичное жилье?

За минувшие 20 лет, в жилом секторе, стала заметна тенденция снижения потребление количества тепла, это связанно с тем, что Стройнадзор ужесточил ряд нормативов и правил к объектам, которые находятся в строительстве (рисунок 1). Так что,  значение действующих норм, уже для новых строений, в потребности количества теплоты, будет в пределах 54-100 кВч/м2. В энергоэкономичном  жилье, ситуация выглядит иначе, значение потребление  количества тепла составляет 30-70 кВч/м2, что ниже на 30 %, и сопоставляется с 3-7 л. жидкого топлива в год на один квадратный метр.

Рассмотрим ряд требований, для возведения энергоэкономичного жилья:
  1. Эффективную теплозащиту, по всей конструкции облицовки НВФ.
  2. Значения, на которые необходимо ориентироваться: кровельные установки -  Kw~0.25W/m2K; внешние стены - Kd~0.15 W/m2K; перекрытия и стены подвалов – Kkd,kw~0.25 W/m2k.
  3. Качественную защиту теплопроводности окон (коэффициенты kf и g).
  4. Воздухонепроникающую облицовку строения.
  5. Продуманную вентиляционную систему, которая обеспечивает процесс регенерации энергии теплоты.
  6. Отсутствие, или совсем малое присутствие, образование мостиков холода. Отсутствие вполне возможно, но при правильном отношении к процессу строительства.
  7. Высококачественную и функциональную систему отопления, с точки зрения энергоэффективности.
  8. Пассивное потребление солнечной энергии, солнечные батареи.
  9. Рациональное расположение помещений в здании.
Именно такое снижение потребление количества тепла, в энергоэкономичном жилье,  в отопительный сезон, нехваткой информации потерь теплоты, в процессе теплопередачи к минимуму. К примеру, за счет увеличение уровня защиты тепла.

Теплозащита в энергосберегающем жилье

Эффективная теплозащита строительных элементов, на внешних сторонах здания, является неотделимой частью энергоэкономичного жилья. Проектирование такого жилья не допускает ошибок или погрешностей, так как они, после сдачи объекта в пользование, не могут быть исправлены. При планирование чертежей строения, следует обратить внимание на уменьшение образований мостиков холода или их исключение. Наиболее опасными зонами образования мостиков, являются стыковка или крепления отдельных элементов конструкций к несущим стенам здания, например:  соединений крыши и балконных площадок, оконных откосов, гребней стены и т.п. Поэтому следует строго соблюдать нормативы в проектировании строения, а так же сам процесс строительства, должен быть на высоком уровне, без каких либо отклонений, так как в подсистемах, с высоким уровнем теплоизоляции, проникает большое количество тепла.

Концепция теплозащиты для энергоэкономичного жилья

Защита тепла, для различных элементов внешнего строительного конструктива, определяет объем потери тепла, в процессе теплопередачи. Основная мысль теплозащиты, заключает в себе, все меры по обеспечению изоляции тепла, как не задетых зон строительных элементов, так и условием выбора материала и оптимальной геометрией мостиков холода.

При выполнении монтажных работ фасадной системы, необходимо контролировать, чтобы слой теплоизоляции, одновременно, не устанавливался с другим рабочим слоем, к примеру с облицовкой. Визуальный контакт, при установке теплоизоляционного слоя на весь строительный объект, помогает нам определить его надежность, и избежать многих дефектов – щелей, отверстий и др.

Крыши

Крыши со скосами, с междуэтажными перекрытиями, с боковыми навесами и плоскостные крыши должны иметь значение коэффициента, приблизительно равное, 0.15 W/m2k. Для такого вида крыш, теплоизоляционный слой изготавливается из материала высокого качества, и толщиной, не менее 300 мм. Если в конструктиве крышных установок находятся наклонные стропила, то ширина теплоизоляционного слоя высчитывается за счет вариаций промежуточной и верхней стропильной изоляции, или нижней стропильной изоляции  и промежуточной. Не исключаем возможность тройной комбинации – отличие такой конструкции заключается в их, другом, расположении, например: теплоизоляционный слой, уложен под стропила и над ними, что, практически, исключает образование мостиков холода. Теплоизоляция, из минеральной шерсти, с высоким качеством, подсистем крыш со скосами, оказывает положительное влияние на качество акустики.

Внешние стены

Поверхности внешних стен, строительные соединения/крепление и все остальные непроницаемые объекты, имеющие контакт с окружающей внешней средой, должны составлять, не ниже, 0.25 W/m2k. Из этого значения можно вывести: толщина теплоизоляционного слоя должна быть 150 мм. А вот если, в защите, используется утеплитель группы теплопроводности 0.35 ед., то можно получить показатель количества теплоты, равный 0.2 W/m2k.

Рациональным решением, при учете проектно-технической документации, для сохранения количества теплоты, является теплоизоляция  с внешним расположением. Внешние несущие стены, плотно обнесены тепло/ шум изоляционным материалом. За счет этого, можно, на порядок, уменьшить мостики холода, которые образуются при объединении различных строительных элементов и прочего; в дальнейшей эксплуатации, каркас строения будет защищен от воздействия термических нагрузок. Набор строительных элементов, находящийся внутри системы НВФ, и оконные проемы, расположенные определенным образом, способны набирать энергию, преобразованную в теплоту, что в свою очередь, уравновешивает температуру каркаса здания.

Минимальными  нарушениями/повреждениям, среди набора подсистем навесного вентилируемого фасада, является теплоизоляционный слой, из минеральной шерсти, и крупно и малоформатные элементы облицовки. При определённом расположении элементов подсистемы, в соответствии с температурно -техническими характеристиками, и воздушному клиренсу, находящемуся между слоем изоляции и облицовкой, можно не бояться образования талой воды. Постоянное движение воздушных масс, в клиренсе, определенное термическим натиском, разно уровневой скорости потока воздуха, из зазора во внешнюю среду, затем обратно, и разрежением и давлением воздуха в зазоре, позволяет, нам, сохранять подсистему в сухом состоянии.

В большом выборе известных алюминиевых подсистем и благодаря грамотному техническому анализу, большая толщина материала теплоизоляции, не является трудозатратной при монтажных работах.

Не забываем, что в подконструкциях НВФ, есть места, где показатели теплотехники снижены, например: анкерные «зонтики», которые проходят через весь изоляционный материал и крепятся к внешней стене здания, работают как мостики холода, и в некоторых областях превышают показатели k до 30%.

Если между кронштейном и поверхностью внешней стены установить теплоразделительный элемент, то работу мостика холода можно снизить до минимального значения. ООО «Русский металл» предлагает подобные термические разделительные элементы.

На рисунке 5, вы увидите пример решения навесного вентилируемого фасада с воздушным клиренсом.
  

Концепция связки окна с НВФ 

При подсоединении окон к внешней стене здания, не считая материала, необходимо брать в расчет два последующих момента:
  1. Параметры, толщина и качество покрытия, слоя теплоизоляции наружной коробки фрамуги. Показатели слоя изоляции оказывают воздействие, относительно материала. 
  2. Расположение окна, относительно теплоизоляционного слоя. Этот показатель дает понимание о геометрическом воздействии.  
Эти два момента постоянно оказывают влияние друг на друга.  Чтобы узнать размеры масштаба работы этого тандема, по заявке ООО «Русский металл», в проектно-конструкторском бюро были проведены расчеты и выявлены значения, мостиков холода. В расчеты входило: значение потока тепла Q, для различных видов капитальных стен, и самая низкая внутренняя температура t поверхности, для вариативности решений, в зоне связки окон с НВФ.

Конечные итоги слоев здания с навесными фасадами:
  • внутренняя штукатурка – s = 0.015 м;
  • несущая конструкция – s = 0.175 м;
  • слой теплоизоляции, толщина гуляла – s = 0.10 м, s = 0.14 м, s = 0.18 м.

Условия для проведения аналитических исследований

Значение потока тепла Q, в помещении с отоплением, вычитаются на один квадратный метр строительного элемента и один Кельвин разности температуры. Для проведения анализа, автоматизированных исследований точек соприкасания, бралось следующее значение теплопроводности Лk в W/m2K:
  • внутренняя штукатурка  0.07;
  • несущая конструкция 2.100, 0.990, 0.500, 0.130;
  • слой теплоизоляции 0.040;
  • дерево 0.130;
  • окно kF=1.500W/m2K.
Совокупность  аналитических и практических исследований материала для рам, использовавшийся во всех случаях, выявила результат: оптимальным оказалось дерево, причем, воздействие подконструкции НВФ на материал не учитывалось. Для фиксируемого показателя, расчета потока тепла Q, задается W/m2K, где показан ход изотермы. Для последующих областей, задается минимальная внутренняя температура материала:
  • для точки соединения наружных оконных коробок, с соответствующим проемом; бoi, min1;
  • для внутреннего соединения наружных фрамуг с оконной створкой; бoi, min2.
Общие показатели слоя теплоизоляции на наружных оконных коробках (см. первый момент), изменялся на следующих отметках: x=-20, 0, 20, 40, 60, 80, 100 мм.

Второй момент, местоположение окон, делится на три категории

Результаты исследования 
Чтобы исключить вероятность менять условия не систематизировано - толщину материала, параметры покрывающего слоя теплоизоляции, положение окна, тип материала поверхности внешней стены здания - понадобилось провести 144 аналитических исследований. На  рисунке 6, вы можете увидеть значения температуры поверхности и тепловых потоков, хода изотерм. Воспользовавшись аналитическим исследованием, можно определить лучшее решение для оптимизации теплопотерь в конкретной ситуации.

Пример расчетов

Из разности потоков тепла образуется «показатель оптимизации» рассмотренных вариантов. Аналитическая оценка воздействия показателей покрывающего слоя изоляции на тепловой поток, выводит следующие значения:
1. Базовая ситуация:
- несущая конструкция Лr=0.99W/m2k, толщина слоя теплоизоляции s=0.10 м;
- толщина покрытия изоляционным слоем 20 мм.
Q1 = 0.953W/m2K
2. Оптимизированная ситуация:
- несущая конструкция Лr=0.99W/m2k;
- толщина теплоизоляционного слоя s=0.10 м;
- толщина покрытия изоляционным слоем 100 мм.
Q2 = 0.773W/m2K
3. Разница значений тепловых потоков:
Q = Q1Q2 W/m2K;
Q = 0.953 0.773 W/m2K;
Q = 0.180 W/m2K.
Чтобы смоделировать процесс возникновение мостиков холода в зоне окон, необходимо отталкиваться от всего протяжения/длины многоквартирного здания, 252 м. Заметим, что строительные элементы, которые располагаются снизу, сверху и боковых сторон, должны иметь термические характеристики боковой притолоки, в итоге мы облегчаем процесс расчетов.

Вследствие вышеописанного, получаем значение «потенциала экономии»:
    Qt = 84.180 252 kWh/a
    Qt = 3.180 kWh/a

Воздухонепроницаемые покрытие строения

В данном контексте, уровень теплозащиты повышается; одновременно увеличивается и количество теплоты, выходящей через воздушный клиренс, такие потери теплоты целенаправленные, для того, чтобы в помещении создать комфортный микроклимат, т.е. сбалансировать разницу температур. Обеспечение воздухонепроницаемости, предполагает принять дополнительные меры, особенно при наличии проникающих строительных элементов. Прежде всего, это касается присоединения/крепления, между внешней стеной здания и строительными элементами (двери, окна, скошенные крыши). Лучшими материалами, на сегодняшний день, для увеличения герметичности, являются: уплотнительные ленты, уплотнители, крупноформатные ленты, самоклеящиеся лента, и многие другие продукты.

Обратимся к рисунку 7, здесь показано соединение скощенной крышей и фронтовой стены. Плотное/герметичное соединение, сопротивление воздушной преграды с фронтовой стеной, создано с помощью деревянной рейки и уплотнительной ленты.

Система отопления

Существенным требованием к методу отопления, в энергоэкономичном помещении, является мгновенная приспосабливаемость  к колебаниям  теплового режима. На потребление энергии влияет и пассивное действия солнечной энергии, его частичное использование или наоборот. Хорошим бонусом является, возможность регулировки тепловой мощности, которая зависит от точно настроенного значения  термостата и автоматизированной регулировки подачи тепла, в те или иные погодные условия.

Опыт строительства энергоэкономичного жилья

В наш 21 век, современных технологий, большой интерес вызывает увеличение роста строительства энергоэкономичного жилья, как на одну семью (коттеджи, дачи, частные дома), так и многоквартирные варианты домов, офисные строения и т.п.

Скорость темпов роста строительства энергосберегающего жилья, напрямую зависит от развития современной техники/технологий. Сегодня, в строительстве используется разнообразный ассортимент материалов, известны все проектно-технологические методы, вследствие этого, жилье такого типа зарекомендовало себя. В итоге: снижение потребление энергии; повышение регенеративной пользы энергии; повышение качества технических характеристик в отопительной и вентиляционной технике; при невысоком потреблении энергии, энергоэкономичное строительство считается надежным.

Строительство домов для одной семьи и секционных домов, имеют дополнительные капиталовложение, и составляют: плюс 0.6-2.0% к обычному жилому сектору; вместе с тем, за время эксплуатации здания, они достаточно быстро окупаются, т.к. энергопотери, в единицу времени, снижаются.

Если взять в целом жилой сектор строительства, строения, из фонда энергоэкономичнного жилья, отличаются от других, качеством и дальнейшем уменьшение потребления электроэнергии в единицу времени. Возникновение строительных повреждений, которые появляются по причине недостаточной теплозащиты, здесь отсутствует. Энергоэкономичное жильё обеспечивает: отличную теплозащиту; благоприятный микроклимат в помещении, в течение каждого дня эксплуатации. Поэтому такая консолидация, в сочетании, с постоянной циркуляцией свежего воздуха в системе вентиляции, улучшает общее качество жизни.


Есть всё

Всё что связано с металлом

Корзина