ППРК-Сервис
ППРК-Сервис
Архив номеров / Архив в электронном виде / СТО 01/58 МАРТ 2018 / Комплексное теплотехническое обследование как инструмент...
Комплексное теплотехническое обследование как инструмент повышения теплозащиты строящихся зданий

Комплексное теплотехническое обследование как инструмент повышения теплозащиты строящихся зданий

Рассмотрим возможности такого подхода на примере трехэтажного односекционного жилого дома с техническим подпольем. Согласно проектной документации он входит в состав жилого комплекса. Конструктивная схема здания – монолитный железобетонный каркас с несущими пилонами в жилой части, монолитными лестничными клетками, монолитными дисками перекрытий. 
Наружные стены двух типов. В состав стен входит: цементно-песчаная штукатурка 30 мм и 10 мм, кладка из мелкоячеистых пенобетонных блоков γ = 600кг/м3 на растворе и ж/б конструкция (пилоны) 160 мм, плиты из теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС ФАСАД 
γ = 25-33 кг/м3 80 мм, клинкерная плитка 10 мм.
Кровля – плоская, неэксплуатируемая. Состав кровли: выравнивающий слой раствора М50 20 мм; 1 слой пароизоляция ИЗОСПАН; теплоизоляция «ПЕНОПЛЭКС-КРОВЛЯ» 150 мм; керамзитовый гравий по уклону – 50–300 мм; цементно-песчаная стяжка М150; гидроизоляционный ковер филизол 2 слоя по битумной мастике; филизол марки «В» на битумной мастике – 1 слой.
Окна и балконные двери жилых этажей – двухкамерный стеклопакет в ПВХ-профиле.
Уровень теплозащиты согласно приведенным в проекте расчетным показателям (данные из предоставленной проектной документации):
Приведенное сопротивление теплопередаче:
• наружные стены – 3,00 м2 °С/Вт;
• окна – 0,56 м2 °С/Вт;
• покрытие – 5,48 м2 °С/Вт;
• перекрытие над тех. подпольем – 4,85 м2 °С/Вт;
На тринадцати фрагментах исследуемых наружных ограждений были установлены датчики температуры и теплового потока. Показания датчиков записывались в автоматическом режиме в течение десяти суток с 3 по 13 марта 2017 года.
 В течение периода испытаний в автоматическом режиме с интервалом десять минут регистрировалось до 1430 записей измеряемых величин температур и тепловых потоков.
Накопленная статистика мониторинга процессов теплопередачи через испытуемые фрагменты позволяет оценить фактическое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций объекта.
Сопротивление теплопередаче Ro, м2 °С/Вт, испытуемой ограждающей конструкции определяется по формуле
 
Ro = Rsi + Rk + Rse, (1)
 
где Rsi = l/αint, αint – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по данным измерений;
Rse = 1/αext, αext – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;
Rk – термическое сопротивление ограждающей конструкции, м2 °С/Вт, определенное по результатам анализа данных мониторинга процессов теплопередачи через испытуемые фрагменты.
Вследствие нестационарных процессов теплопередачи определение сопротивления теплопередаче возможно только на основе сов­местного анализа временных зависимостей температур наружного и внутреннего воздуха, тепловых потоков через ограждающую конструкцию, коэффициентов теплоотдачи внутренней поверхности, а также функции сопротивления теплопередаче Rk(x)
 
 
 
где x – время, мин.,
• температура внутренней поверхности стены, °С,
• температура наружной поверхности стены, °С,
• плотность теплового потока через ограждение, Вт/м2.
Для повышения точности измерений каждый испытуемый фрагмент разбивался на зоны (от трех до десяти), в которых устанавливались датчики теплового потока и температуры. 
Временная зависимость плотности теплового потока, представленная в формуле (2), имеет усредненное значение по зонам в каждый момент времени
 
 
 
где n – число зон, на которые разделен фрагмент в соответствии с установкой датчиков температуры и тепловых потоков,
• площадь i-й зоны, м2.
Приведенное сопротивление теплопередаче фрагмента ограждения определялось по формуле:
 
 
 
где Ri (x) – сопротивление теплопередаче i-ой зоны в момент времени x, м2 °С/Вт.
Результаты определения приведенного сопротивления теплопередаче для фрагментов стен, покрытия и пола техподполья сведены в табл. 1.
Результаты измерений сопротивления теплопередаче оконного блока приведены в табл. 2. 
 
Выводы по представленным результатам измерений:
1. Наблюдается значительный разброс показателей разных фрагментов стен. Диапазон измеренных значений сопротивления теплопередаче от 1,9 м2 °С/Вт до 3,3 м2 °С/Вт. Это типичная ситуация, связанная с различиями в конструктивных решениях, на теплотехнические качества которых влияют различные теплопроводные включения. При экспертизе соответствия проекту или требованиям норм наиболее объективным показателем является средневзвешенное значение сопротивления теплопередаче по всем фрагментам стен. Для обследуемого здания оно составляет 2,76 м2 °С/Вт, что близко к проектному 3,0 м2 °С/Вт. 
2. Менее благополучно обстоят дела с конструкцией покрытия. Измеренное значение сопротивления теплопередаче почти в два раза меньше заявленного в проекте. Причина заключается в методике проектирования, не учитывающей в полной мере влияние теплотехнических неоднородностей совмещенного покрытия.
3. Еще более проблемной с позиций соблюдения норм является зона полов и стен техподполья. Требуется принципиальное изменение конструктивных решений подземной части для повышения ее теплозащитных качеств. 
4. Фактическое сопротивление оконного блока соответствует требованиям нормативной и проектной документации. Однако сопротивление теплопередаче стеклопакета почти в два раза ниже среднего значения по данным испытаний более 200 оконных блоков, проведенных ГБУ «ЦЭИИС» за последние четыре года в Москве (0,7 м2 °С/Вт.).
5. Теплотехнические показатели стен обследованного здания в сравнении со статистикой подобных испытаний, выполненных ГБУ «ЦЭИИС», свидетельствуют о том, что в сравнении со средними значениями для панельных стен (1,7–1,8 м2 °С/Вт) и стен с вентфасадами (2,2–2,4 м2 °С/Вт) наблюдаются существенно лучшие результаты (среднее 2,76 м2 °С/Вт). Для покрытия и подвальной части здания ситуация является типичной для большинства обследованных зданий.
Таким образом, выполненное обследование задает направления совершенствования теплозащитных качеств наружных ограждений подобных зданий для последующего применения в массовом строительстве.
 
Сергей Иванович Крышов, начальник отдела экспертиз зданий и сооружений на соответствие теплотехническим и акустическим требованиям ГБУ «ЦЭИИС»