Энергосберегающие технологии решают задачи экономии энергоресурсов, уменьшения загрязнения окружающей среды, увеличения рентабельности предприятий. Повышение энергетической эффективности зданий — результат применения комплексных архитектурно-строительных решений.

Законодательные нормы стран Скандинавии в строительстве учитывают экономические интересы собственников жилья и инвесторов. При этом энергосберегающие технологии позволяют повысить уровень энергоэффективности с помощью применения эффективной теплоизоляции.

Анализируя мероприятия по повышению энергетической эффективности зданий и сооружений нашего города, мы пошли по пути оптимизации широкого ассортимента стройматериалов и тепловой изоляции, представленного на рынках нашего города, и небольшого перечня материалов, предлагаемых производителями. Теплотехническим расчётом определялись толщина предлагаемого теплоизоляционного слоя и общая толщина ограждающей конструкции с учётом необходимых санитарно-гигиенических и комфортных условий микроклимата.

Обязательным условием определения расхода материалов было проведение анализа технологии изготовления теплоизоляционного материала, теплотехнических характеристик и определения степени экологической безопасности.

Был изучен ассортимент теплоизоляционных материалов оптовых рынков для строительной отрасли Приднестровской Молдавской Республики (ПМР): пенопласт плотностью 20 и 50 кг/м³, каменная вата плотностью 40 и 90 кг/м³.

Стоимость пенопласта плотностью 20 кг/м³ составляет 13,8 руб. ПМР за 1 м², пенопласт плотностью 50 кг/м³–46 руб. ПМР за 1 м². Стоимость каменной ваты плотностью 40 кг/м³ составляет 61 руб. ПМР за 1 м², плотностью 90 кг/м³–147 руб. ПМР за 1 м².

Пенопласт изготавливается из пенополистирола посредством его вспенивания. Практически на 98% он состоит из газа. Каменная вата — минеральная вата, изготовленная из расплава горных пород методом плавления при температуре свыше 1500°C и последующим распылением на волокна. Общие технические свойства исследуемых теплоизоляционных материалов — низкая теплопроводность, устойчивость к биологическому и химическому воздействию, сохранение первоначальных теплотехнических свойств каменной ваты, — в три раза выше, чем у пенопласта. Она обладает ветрозащитными и звукоизоляционными свойствами, имеет низкое водопоглощение, отличается простотой монтажа и использования. Каменная вата устойчива к влаге, обладает высокими свойствами шумопоглощения и пожаростойкостью.

Теплотехнический расчёт толщины теплоизоляционного слоя для наружного ограждения без окон размером 3,5×2,5 м проведён по установленной методике СНиП II-3–79* «Строительная теплотехника» и СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Исходные данные: tв = 18°C; tн = tx.c = −22°C; Zо.п = 163 сут.; tо.п = +0,7°C; n = 1; Δtн = 4°C; αв = 8,7 Вт/ ( м²·°C); αн = 23 Вт/( м²·°C); r = 0,7.

Конструктивное решение проектируемого ограждения позволяет обеспечить необходимые санитарно-гигиенические и комфортные условия микроклимата, требуемое сопротивление теплопередаче R0 тр, ( м²·°C)/Вт:

Оптимизация выбора теплоизоляционного материала для наружных ограждений. 10/2019. Фото 1

Градусо-сутки отопительного периода (ГСОП), °C·сут.:

ГСОП = (tв — tоп)Zоп
ГСОП = (18–0,7) × 163 = 2820°C·сут.  (2) 

Приведённое сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций соответствует теплозащитным свойствам R0 пр = 1,164 (м·°C)/Вт.

Четырёхслойная конструкция наружного ограждения: штукатурка известковопесчаная, плиты из пиленого известняка, штукатурка цементно-песчаная. Утеплитель предлагался четырёх видов: пенопласт плотностью 20 и 50 кг/м³; каменная вата плотностью 40 и 90 кг/м³.

Основные теплотехнические показатели строительных материалов для предлагаемой четырёхслойной наружной стены приведёны в табл. 1.

Оптимизация выбора теплоизоляционного материала для наружных ограждений. 10/2019. Фото 2

Предварительная толщина слоя утеплителя:

Оптимизация выбора теплоизоляционного материала для наружных ограждений. 10/2019. Фото 3

Расчёты по данной формуле дают величины δут: 35, 40, 45 и 50 мм.

Расход материала и затраты на утепление стены площадью 9 м² в рублях Приднестровской Молдавской Республики (табл. 2) даёт понимание проблемы выбора теплоизоляционного материала, которую можно решить в ходе конструктивного диалога между проектировщиком и заказчиком проекта реконструкции наружных ограждений сооружений.