Опыт ЦНИИЭП жилища по совершенствованию типовых проектов жилых домов в части повышения их теплозащиты

Н. А. Дыховичная, инженер ЦНИИЭП жилища

Руководствуясь приказом Госгражданстроя от 3 июля 1979 года № 139 «О мерах по сокращению потерь тепла в зданиях жилищно-гражданского и производственного назначения и тепловых сетях», ЦНИИЭП жилища проводит работу, предусматривающую повышение тепловой защиты зданий.

Установлено, что основное количество теплопотерь в здании распределяется следующим образом: через стены – 45 %; через окна – 35 %; через крышу и перекрытие над техподпольем – 20 %. Поэтому особое значение уделяется повышению теплозащитных качеств именно этих конструкций.

В зарубежном жилищном строительстве за последнее пятилетие уровень тепловой защиты домов повышен в 2–3 раза по отношению к уровню, нормированному до 1973 года, что видно из табл. 1.

Госстрой СССР признал необходимым уточнение норм «Строительной теплотехники» в части определения экономически целесообразного термического сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий, предусмотренное п. 2.14 и 2.15 СНиП П-3–79.

Госгражданстрой в целях обеспечения эффективности корректировки типовых проектов жилых домов, а также разработки новых проектов, с учетом необходимого повышения тепловой защиты зданий, установил временные коэффициенты повышения требуемого термического сопротивления ограждающих конструкций в зависимости от характера ограждающих конструкций и этажности зданий.

Предусмотренное повышение теплотехнических показателей ограждающих конструкций, особенно однослойных легкобетонных и ячеистобетонных, следует производить главным образом за счет повышения теплозащитных качеств этих материалов.

В практике проектирования сегодня применяется 80 % стен однослойной конструкции и 20 % – многослойной. В 1981–1985 годах предполагается получить значительную экономию топлива за счет применения однослойных панелей из легкого бетона с улучшенными теплотехническими характеристиками (снижение объемной массы крупного заполнителя, применение пористого песка вместо речного), а также панелей из ячеистого бетона автоклавного твердения объемной массой не более 600 кг/м³.

Разработаны и применяются в экспериментальном порядке конструкции керамзитобетонных наружных стен с вкладышами из ячеистого бетона, цементного фибролита или крупнопористого керамзитобетона. Совместно с лабораторией МИСИ им. Куйбышева проводятся поиски новых утеплителей – термоперлит, бетоны на стеклопоре и пеностекле. Проходят эксперименты по выполнению этих панелей монолитными в едином технологическом цикле.

В крупнопанельном строительстве в целях значительного повышения теплозащитных качеств зданий особое значение приобретает широкое применение трехслойных панелей наружных стен с эффективными утеплителями.

В зарубежной практике доля многослойных железобетонных наружных стен с эффективным утеплителем составляет от общего объема крупнопанельных стен, например: Болгария – 65 %; Венгрия – 95 %; Румыния – 91 %; Югославия – 94 %; Великобритания – 75 %; Дания – 60 %; Норвегия – 100 %; Финляндия – 90 %; Франция – 70 %; Швеция – 78 % (по данным Международного совета по строительству).

В практике ЦНИИЭП жилища наибольший эффект в экономии тепла (до 30 %) достигается при применении трехслойных панелей на гибких связях с внешними слоями из тяжелого или легкого конструкционного железобетона с плитами между ними из полистирольного пенопласта.

Могут применяться и несминаемые утеплители (например, из жестких минераловатных плит или цементного фибролита, однако, при этих утеплителях экономия тепла несколько уменьшается). В настоящее время рассматривается вопрос о максимальном переводе технологической базы на изготовление таких конструкций.

Разрабатывается новая сборная конструкция трехслойных панелей, упрощающая производство и позволяющая применять любые утеплители, непригодные при традиционных методах изготовления панелей, панелей с термообработкой.

Перспективной является и конструкция легких многослойных стен из небетонных материалов с эффективными утеплителями, рабочие чертежи которых разработаны ЦНИИЭП жилища.

Ожесточение требований СНиП в части применения тройного остекления в районах с расчетной температурой наружного воздуха – 30 °С (прежние требования предусматривали устройство тройного остекления при t_н.в. = -35 °С) потребовало разработки специальных мероприятий.

Возможным решением, позволяющим осуществлять немедленный переход на тройное остекление, является применение стеклопакетов. В настоящее время промышленность готова к выпуску 1 млн м² стеклопакетов.

В ЦНИИП жилища определена и передана соответствующему министерству необходимая номенклатура стеклопакетов; при этом указаны районы и города, в которых стеклопакеты должны быть направлены в первую очередь.

В проектах в обязательном порядке предусматривается применение уплотняющих прокладок.

Эффект от применения тройного остекления определен в экспериментальном порядке и составляет 10–12 % экономии топлива.

Влияние прокладок на повышение термического сопротивления окон отражено в табл. 2.

Большое значение для сокращения теплопотерь здания имеет устройство теплых чердаков. Чердачное пространство крыши используется в этом случае как сборная вентиляционная камера статического давления, в которую открываются все вентиляционные каналы жилых помещений, и воздух из которой удаляется через общую вытяжную шахту. Применение теплого чердака значительно улучшает вентиляцию верхних этажей, повышает надежность кровли (возможно устройство безрулонной кровли), позволяет сократить количество вентиляционных блоков в здании. Кроме того, конструкция теплого чердака проста, что позволяет производить осмотр и ремонт помещений без особых затруднений.

При проектировании экспериментального квартала в г. Горьком проведен ряд мероприятий, обеспечивающих значительное снижение теплопотерь. Наружные стены – трехслойные керамзитобетонные с утеплителем из жесткой минераловатной плиты. Остекление тройное, состоящее из одного стекла и стеклопакета. Крыша с теплым чердаком. На основании законченных рабочих чертежей определен эффект, который составляет 30 % экономии топлива по сравнению с современным уровнем строительства (за счет наружных стен 16,5 %, за счет тройного остекления 12 %, за счет теплого чердака 1,5 %).

Кроме изложенного выше, следует сказать, что улучшение теплотехнических качеств жилых домов может быть достигнуто также изменением их планировочной структуры и объемных решений. Проведенный конкурс на проекты жилых домов повышенной тепловой эффективности для строительства в 1 В и П климатических районах показал, что наилучшие показатели достигаются за счет повышения протяженности зданий, увеличения ширины корпуса (~ 18 м), сокращения периметра наружных стен, повышения выхода общей площади квартир типового этажа на один лестнично-лифтовой узел (~ 350 м²). Оптимальная этажность – 9.

Наряду с новыми разработками, ЦНИИЭП жилища осуществляет корректировку ранее разработанных типовых проектов блок-секций с целью повышения тепловой защиты зданий.

Для определения номенклатуры проектов, требующих первоочередной корректировки, в ЦНИИЭП жилища был проведен анализ всех существующих проектов блок-секций с целью выявления проектов, имеющих массовое применение.

В 1979 году институтом были разработаны «Методические указания по корректировке типовых проектов жилых домов и блок-секций, направленной на повышение тепловой эффективности зданий» (утверждены Госгражданстроем 9 января 1980 года, приказ № 10).

Методические указания предусматривают обязательное применение ограждающих конструкций с лучшими теплозащитными качествами, включая утепление стыков наружных стен; корректировку решений по заполнению световых проемов, проектирование теплых чердаков; увеличение расстояния между температурно-усадочными швами; разработку двойных входных тамбуров, сокращение площади проемов в наружных стенах, утепление перекрытия над техподпольем и др.

Методические указания разосланы министерствам, госстроям союзных республик и всем проектным организациям страны.

Мероприятия, обеспечивающие повышенную тепловую защиту зданий, внедряются и во все вновь разрабатываемые проекты.

В настоящее время институт проводит разработку ряда дополнительных материалов, позволяющих уже сегодня без замены технологического оборудования производить подбор конструкций наружных стеновых панелей, обеспечивающих повышенную теплозащиту зданий. Для проведения указанного мероприятия разрабатываются специальные таблицы, по которым легко провести подбор необходимой конструкции, заменяющей принятую в типовом проекте.

* Дыховичная Н. А. Опыт ЦНИИЭП жилища по совершенствованию типовых проектов жилых домов в части повышения их теплозащиты // Совершенствование проектных решений жилых и общественных зданий в части экономии топливно-энергетических ресурсов: Материалы Всесоюзного совещания. – М. ВДНХ СССР, 1980. – С. 15–21.