Модернизация жилого дома

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Казахский агротехнически университет им. С.Сейфуллина

Кафедра архитектуры

Курсовая работа

на тему: Модернизация жилого дома

по дисциплине: Энергоэффективное проектирование и строительство гражданских зданий

Подготовила: Пантелейчук А.

Руководитель: Гаецкая М.Э.

Астана 2015

Содержание

Введение

1. Ситуация в Казахстане по модернизации жилых домов

2 Описание проектируемого объекта

3. Мероприятия по модернизации дома

3.1 Кирпич для кладки и облицовки стен

3.2 Эксплуатируемая кровля

3.3 Утепление фасадов минеральной ватой

3.4 Установка солнечных батарей или солнечных коллекторов

4. Расчеты

4.1 Построение графика распределения температуры внутри наружной стены

4.2 Построение кривых распределения упругости водяного пара внутри наружной стены

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Технологии энергоэффективности по праву называют технологиями, произоводящими пятый вид топлива. Действительно, смысл слова энергоэффективность в полной мере ощущают страны, небогатые запасами природного топлива. Благодаря развитым технологиям энергоэффективности и энергосбережения, Япония, после аварии на АЭС Фукусима и отключения почти 8ГВт установленной мощности, смогла преодолеть энергетический кризис так, что население Токио и прилегающих городов практически не ощутило на себе последствий Энергоэффективность - инструмент, позволяющий в значительной мере хеджировать риски централизованной энергосистемы Часто меры по повышению энергоэффективности зданий и промышленных комплексов заменяют собой строительство генерирующих станций или линий электропередач

Существует несколько определений для понимания сути энергоэффективности. В частности, это явление представляет собой рациональное использование энергетического потенциала; способ минимизации количества потребляемой энергии на производстве, при одновременном сохранении прежнего уровня технологического процесса; обеспечение экономически обоснованной эффективности расходования топливно-энергетических ресурсов, при определенной высокой ступени развития современных технологий. Обобщая, можно сказать, что энергоэффективность - целая научная отрасль, находящаяся на рубеже инженерных, экономических, юридических, а также социологических знаний

Энергоэффективность -- эффективное (рациональное) использование энергетических ресурсов Использование меньшего количества энергии для обеспечения того же уровня энергетического обеспечения зданий или технологических процессов на производстве. Достижение экономически оправданной эффективности использования ТЭР при существующем уровне развития техники и технологии и соблюдении требований к охране окружающей среды. Эта отрасль знаний находится на стыке инженерии,экономики, юриспруденции и социологии

В отличие от энергосбережения (сбережение, сохранение энергии), главным образом направленного на уменьшениеэнергопотребления, энергоэффективность (полезность энергопотребления) -- полезное (эффективное) расходование энергии

Для населения -- это значительное сокращение коммунальных расходов, для страны -- экономия ресурсов, повышениепроизводительности промышленности и конкурентноспособности, для экологии -- ограничение выброса парниковых газов в атмосферу, для энергетических компаний -- снижение затрат на топливо и необоснованных трат на строительство

Энергосберегающие и энергоэффективные устройства -- это, в частности, системы подачи тепла, вентиляции, электроэнергии при нахождении человека в помещении и прекращающие данную подачу в его отсутствии Беспроводные сенсорные сети (БСН) могут быть использованы для контроля за эффективным использованием энергии

Энергоэффективные технологии могут пфрименяться в освещении (напр плазменные светильники на основе серы), в отоплении (инфракрасное отопление, теплоизоляционные материалы) В развитых странах на строительство и эксплуатацию расходуется около половины всей энергии, в развивающихся странах -- примерно треть Это объясняется большим количеством в развитых странах бытовой техники В России на быт тратится около 40-45% всей вырабатываемой энергии Затраты на отопление в жилых зданиях на территории России составляют 350-380 кВт*ч/мІ в год (в 5-7 раз выше, чем в странах ЕС), а в некоторых типах зданий они достигают 680 кВт*ч/мІ в год Расстояния и изношенность теплосетей сетей приводят к потерям в 40-50% от всей вырабатываемой энергии, направляемой на отопление зданий Альтернативными источниками энергии в зданиях могут быть тепловые насосы, солнечные коллекторы и батареи, ветровые генераторы

Повышение эффективного использования энергетических ресурсов (энергоэффективности) - это крайне важные ответные действия, направленные на решение насущных проблем, связанных с изменением климата, экономическим развитием и энергетической безопасностью, с которыми сталкиваются многие страны Время не ждет Энергоэффективность должна принести плоды, и заниматься ею нужно незамедлительно Но повысить энергоэффективность не так уж и легко, для этого необходимо развивать технологии, рыночные механизмы и государственные меры политики, которые смогут повлиять на миллионы потребителей энергии: от крупных заводов до отдельных граждан Органы государственного управления, участники процессов по внедрению энергоэффективности и частный сектор должны объединить усилия, чтобы достичь необходимый масштаб и своевременность внедрения энергоэффективности, необходимой для устойчивого экономического развития

1. Ситуация в Казахстане по модернизации жилых домов

Для Казахстана сбережение энергии и ресурсов является важной темой будущего.При этом тепловая энергия играет важную роль для всего жилищного сектора, который потребляет около 40% тепловой энергии Однако, в Казахстане именно в этой области энергоэффективность очень низка Около 32% зданий находятся в очень плохом состоянии по причине отсутствия мероприятий по санации К примеру, потребление тепла в казахстанском многоэтажном доме, воздвигнутом промышленным способом, составляет приблизительно 240 кВт/мІ в год, что в среднем почти два раза выше, чем в подобном европейском доме Причинами отсутствия незамедлительных мероприятий по санации являются слабое развитие структуры управления жильем, а также отсутствие на рынке технического ноу-хау Результатом бесплатной передачи нанимателям квартир бывшего государственного жилищного фонда стала доля собственников жилья в размере 97,6% Менее чем 10% этих новых собственников жилья организуются в самоуправляющие структуры (КСК - кооператив собственников квартир) Собственникам жилья не хватает специальных знаний по целенаправленному управлению жилой недвижимостью, жилищным управляющим компаниям и проектным бюро не хватает ноу-хау в техническом планировании и проведении энергетической санации зданий Не существует совместной работы с администрацией города и банками относительно субсидий и кредитов для собственников жилья Кроме того, отягощает ситуацию то, что в Казахстане мало специалистов, которые были бы в состоянии провести санацию здания по европейским стандартам

Жилищный фонд республики Казахстан

18,7 м2 на человека

167,3 млн м2 (59%) - городское жильё

116, 6 млн м2 (41%) - сельское жильё

159,9млн м2(56%)-многоквартирные дома

124,0млн м2(44%) - индивидуальные дома

Общая площадь многоквартирного жилого фонда (МЖД) - 157,7 млн м2 Более 9 млн человек проживают в МЖД

Состояние многоквартирного жилого фонда

Основные проблемы жилищно-коммунального хозяйства в РК

*Высокий уровень износа основных средств

*Несовершенство нормативно-правовой и нормативно-технической базы

*Отсутствие достоверной информации о техническом состоянии объектов

*Низкая инвестиционная привлекательность отрасли

*Отсутствие научных исследований и разработок на системной основе

*Неэффективная тарифная политика

*Низкий уровень информированности населения

* Низкая квалификация специалистов отрасли.

2. Описание проектируемого дома

Проект реконструкции 6-этажного жилого дома.

Архитектурно-планировочные решения: В качестве базового для разработки проекта реконструкции и перепланировки принят типовой проект кирпичного шестиэтажного жилого дома с холодным техническим чердаком, техническим подпольем для транзита инженерных коммуникаций и с плоской крышей .

Объект представляет собой 6-ти этажное здание и имеет следующие основные характеристики:

Фундамент - ж/б блоки;

Наружные и внутренние стены - кирпичные;

Перегородки - кирпичные;

Перекрытия - ж/б сборные плиты;

Кровля - чердачная;

Подвальные помещения - заглубленные;

Горячее водоснабжение - имеется;

Система отопления - центральное теплоснабжение от ТЭЦ;

Количество квартир - 70;

Количество подъездов-5;

Информация о ремонтных работах отсутствует;

Общая площадь - 486,716 кв. м.;

Отапливаемая площадь - информация отсутствует;

Полный объем - 657, 72 кв.м.;

В виду недавно проведенных ремонтных работ в доме, пластиковые окна не будут заменены.

3. Мероприятия по модернизации дома

При модернизации дома были проведены следующие мероприятия:

· Фасады - замена облицовки, штукатурки фасадов на облицовочный глиняный кирпич, герметизация межпанельных стыков, утеплительные мероприятия с целью улучшения теплотехнических характеристик ограждающих конструкций, в том числе замена оконных и балконных заполнений, ремонт балконов и лоджий с их остеклением, устройство козырьков над балконами и лоджиями верхних этажей, обустройство входов в подъезды, окраска фасадов, установка и укрепление флагодержателей, домовых знаков, уличных указателей и др.

· ремонт внутридомовых инженерных систем электро-, газо-, тепло-, водоснабжения, водоотведения, в том числе с установкой приборов учета потребления ресурсов, узлов автоматизации потребления (тепловой энергии, горячей и холодной воды, электрической энергии, газа) и регулирования всех энергоносителей;

· замена кровли, а именно строительство эксплуатируемой кровли;

· ремонт подвальных помещений, лестничных клеток, подъездов, установка металлических входных дверей относящихся к общему имуществу многоквартирного дома;

· утепление фасадов;

· комплекс мероприятий по модернизации систем теплоснабжения и отопления:

3.1 Кирпич для кладки и облицовки стен

Распространенным материалом для стен домов является кирпич. Он подходит с точки зрения несущей способности, долговечности и изоляции (тепловой и звуковой). Для кладки кирпичных стен не требуется особого оборудования. Кирпичная кладка аккумулирует тепло и при местном отоплении определенное время излучает его после прекращения топки.

Кирпич глиняный подразделяется на обыкновенный, лицевой пустотелый и многодырчатый.

Кирпич глиняный обыкновенный по способу изготовления бывает пластическим и полусухого прессования. Он изготавливается размером 250 х 120 х 88 мм. Лицевой (фасадный) глиняный кирпич применяют для кладки (облицовки) наружных частей зданий вперевязку с обыкновенным кирпичом без последующего его оштукатуривания или окраски. Поэтому к внешнему виду лицевого кирпича предъявляются повышенные требования.

Лицевой кирпич может быть пластического и полусухого прессования. Формы и размеры пустот могут быть различными (круглые, прямоугольные), но объем их должен быть не менее 25%. Не допускается применять пустотелый кирпич для фундаментов, цоколей и подземной кладки, а также для кладки дымовых печей и вентиляционных каналов.

Многодырчатый кирпич изготавливают из особо пластичных глин. Характерной особенностью его является наличие большого числа мелких сквозных пустот. По размерам и числу пустот кирпич подразделяется на большемерный (250 х 120 х 102 и 250 х 120 х 65 мм) с числом пустот (дыр) 105 и 60 и модулированный (190 х 90 х 90 и 190 х 90 х 57 мм) с числом пустот 55 и 36.

По прочности многодырчатый кирпич имеет три марки: 15, 10 и 7,5 МПа (предел прочности такого кирпича определяют по площади сечения без вычета отверстий). Водопоглощение многодырчатого кирпича не должно быть более 16 - 20 %, причем в насыщенном водой состоянии он должен выдерживать 25-кратное замораживание.

Кирпич силикатный изготавливают из смеси кварцевого песка с гашеной известью прессованием под давлением. Выпускают одинарный кирпич размером 250 х 120 х 65 мм, утолщенный кирпич размером 250 х 120 х 88 мм и пустотелый камень размером 250 х 120 х 138 мм. По назначению кирпич и камни подразделяются на рядовые и лицевые. По прочности кирпич классифицируют на марки: 30; 25; 20; 15; 12,5; 10 и 7,5 МПа. Лицевые изделия должны иметь марки: кирпич - не менее 12,5 и камни - не менее 10 МПа. Допустимые отклонения от размеров, мм: для лицевого кирпича и камней ±2, для рядового кирпича и камней по длине ±3, по ширине и толщине ±2. Общее число отбитостей и притупленностей ребер для лицевых изделий допускается не более двух, а для рядовых - не более шести.



Силикатный кирпич нельзя применять для кладки фундаментов, подвергающихся воздействию грунтовых и сточных вод, а также для кладки печей и дымовых труб. Не рекомендуется также использовать для возведения стен в мокрых и влажных помещениях.

Кирпич и камни строительные из трепелов и диатомитов. Этот кирпич подразделяется в зависимости от относительной плотности на три класса: А (от 700 до 1000 кг/мі), Б (от 1001 до 1300 кг/мі) и В (свыше 1300 кг/мі).

Кирпич и камни изготавливают пластическим или полусухим прессованием трех типов: кирпич одинарный размером 250 х 120 х 65 мм, кирпич модульный размером 250 х 120 х 88 мм и камни размером 250 х 120 х 138 мм.

По прочности кирпич и камни подразделяются на марки: 20; 15; 12,5; 10; 7,5 МПа. Допустимые отклонения от размеров для изделий пластического прессования, мм: по длине ±7, по ширине ±5, по толщине для кирпича ±3, для камней ±4. Для изделий полусухого прессования, мм: по длине ±4, по толщине и ширине ±3.

Нельзя использовать такой кирпич для кладки фундаментов, цоколей, печей и дымовых труб. При применении его в наружных ограждающих конструкциях кладка должна быть оштукатурена или облицована.

Керамические пустотельные камни выпускают размером 250 х 120 х 138 мм и с 7 и 18 пустотами. Допустимые отклонения, мм: по длине ±6, ширине и толщине ±4. Поверхность граней может быть гладкой или рельефной. По прочности на сжатие - по сечению брутто (без вычета площади пустот) - керамические пустотелые камни подразделяются на четыре марки: 15; 12,5; 10 и 7,5 МПа.

Видоизмененный фасад жилого дома

3.2 Эксплуатируемая кровля

Прогресс вынуждает человека приспосабливаться под современные условия, изобретать новое для того, чтобы жизнь и быт стали еще комфортнее. Нарастающая дороговизна современного жилья и необходимость в использовании площади с максимальной пользой, вынудила придумать очень удобную вещь.

Метод использования крыши для разных целей был известен уже достаточно давно. Кровли такого типа очень распространены в странах с жарким климатом. Однако уже и в нашей стране они с каждым годом становятся все популярнее.

Как ее можно использовать

«Зеленая» крыша

Оборудовав плоскую кровлю, вы, по сути, удваиваете полезную площадь своего жилья для использования.

Зоны, размещенные на эксплуатируемой кровле:

1. Зона отдыха, где можно поставить стол, удобные диваны, шезлонги, мангал. Тогда кровля эксплуатируемая прекрасно подойдет для пикников и отдыха на свежем воздухе в любое время суток.

жилой дом модернизация кровля

Устроить зеленую зону, где можно оборудовать газоны, клумбы, и даже грядки. Это будет аналог дачи, прямо у вас на крыше.

2. Сделать детскую площадку, с безопасным ограждением, качелями, надувным бассейном и песочницей. Детям будет, где поиграть, не мешая никому.

3. Оборудовать зимний сад или сделать теплицу.

Конечно, в нашей стране, где климат неустойчив и нередки холодные зимы, около полугода крыша будет малопригодна для эксплуатации в полной мере. Но, несмотря на этот факт, кровли эксплуатируемые даже не круглый год, все равно оправдывают свое назначение.

Подогрев кровли - один из эффективных способов использовать ее по максимуму в любое время года. Навес или защита из стекла позволит пользоваться крышей независимо от сезона и погодных условий.

Грамотно установленные водостоки, обогревательные и снегоочистительные системы, а также, правильно подготовленная поверхность обеспечит постоянное использование кровли.

Естественно, подготовка и монтаж места под будущее использование обойдется недешево. Но вложенные средства и труд оправдают себя, дав вам возможность не только приобрести дополнительную площадь, но и использовать ее для своего блага и комфорта.

На сегодняшний день устройство эксплуатируемой кровли - достаточно сложная конструкция, требующая серьезного подхода и участия специалистов.

Необходимо не только строго соблюдать последовательность работ, но и использовать материалы, подходящие конкретно для этих целей. В противном случае вы рискуете проблемами в виде частых ремонтов и дополнительных затрат.

Устройство кровель для дальнейшего использования

Обустройство эксплуатируемой кровли

Плоская крыша, предназначенная для дальнейшего использования, монтируется особым образом.

Многослойная конструкция образует, так называемый «пирог эксплуатируемой кровли», каждый слой которого служит определенной цели.

1. Жесткое основание.

2. Пароизоляционный слой.

3. Слой утеплителя.

4. Стяжка с необходимым уклоном.

5. Гидроизоляционный слой.

6. Слой с защитно-разделительной функцией.

7. Финишное покрытие поверхности.

Стоит обратить особое внимание на то, что в будущем эксплуатируемая кровля должна иметь очень прочную основу. Именно от ее прочности и качества будет зависеть качество и долговечность.

Все слои должны быть не только обязательно уложены, но и соблюдены временные промежутки между их монтажом. Каждый последующий слой укладывают только после полной просушки предыдущего.

Порядок проведения монтажных работ

1. Как правило, плоская кровля выполняется из железобетона. Поэтому, в начале работ необходимо тщательно очистить и выровнять поверхность.

2. Желательна выравнивающая цементная стяжка, замазываются все щели, сколы и трещины. После работ поверхности дают полностью просохнуть.

3. Далее эксплуатируемая кровля пирог, которой предстоит сделать, выкладывается слоем пароизоляции.

4. Этот слой предохранит уложенный далее утеплитель от конденсата и влаги, исходящей изнутри строения. Пленка для пароизоляции укладывается строго в соответствии с приложенной инструкцией.

5. Швы тщательно герметизируют, затем проверяют прочность каждого стыка.

6. После укладки изоляции следующим слоем служит утеплитель. От его качества во многом зависит срок службы кровли. Он должен быть огнестоек, не подвержен гниению, обладать высоким коэффициентом теплопроводности, паронепроницаемым и гидрофобным.

7. Поэтому, в состав эксплуатируемой кровли в качестве утеплителя чаще всего входит прокладка из минеральной ваты. Она имеет повышенную прочность на сжатие, пожаробезопасна, и очень долговечна. В отличие от многих других утеплителей, при ее применении нет необходимости дополнительно делать противопожарный барьер.

8. Более того, непосредственно на нее можно укладывать наплавляемую гидроизоляцию, не боясь возгорания при монтаже. Это намного упрощает и удешевляет процесс укладки кровельного пирога.

9. Следующим слоем конструкции служит слой гидроизоляции. Если разрабатывается проект дома с эксплуатируемой кровлей, в нем обязательно указываются характеристики всех материалов, в том числе и гидроизоляционного.

10. Материал должен быть прочен, эластичен, негорюч, устойчив к перепадам температур, грибкам и микроорганизмам. По всем этим параметрам наиболее подходящими считаются полиэфирные рулонные материалы, различные мембраны, битумные мастики.

11. Срок их службы составляет от 30 лет и выше. Обычные битум и рубероид значительно уступают современным покрытиям, при разработке которых стали учитываться даже такие факторы, как прорастание корней растений, высаженных на кровле.

12. Если материалы старого типа не выдерживали корневой нагрузки, то покрытия, созданные по новым технологиям не подвержены даже механическому воздействию.

13. Если на кровле предполагается высаживание растений, на гидроизоляцию желательно уложить геотекстиль. Он укладывается между дренажем из гравия и почвой.

14. Водостойкие волокна из синтетики не допускают вымывания частиц грунта в дренаж и заиливание почвы. Необходимо учитывать, что применяемый геотекстиль должен быть снабжен антикорневой защитой.

15. Окончательным слоем служит финишное покрытие. Тут важно учитывать - для каких целей в будущем предназначена ваша эксплуатируемая кровля и что на ней будет находиться.

16. Для поверхности, где не предусмотрено высаживание травы и растений, чаще применяется стяжка из бетона с последующим покрытием плиткой.

17. Нередко применяется гравийно-песчаная засыпка. Именно, исходя из предназначения кровли, выбирается вид и тип окончательного слоя.

Водоотведение с плоских кровель

При монтаже и подготовке крыши обязательно учитывается качественное функционирование водосточной системы кровли. Расположенная строго горизонтально поверхность особо подвержена к накоплению влаги и, как следствие, частым протечкам.

В этих случаях важно не только уделить повышенное внимание гидроизоляции, но и отведению талой и дождевой воды с крыши.

Каждый сектор кровли должен быть обеспечен сточной воронкой. Правильно сделанная эксплуатируемая кровля -- узлы, которой грамотно совмещены и выполнены, может иметь и небольшой собственный уклон.

Конечно, если это позволяет конструкция и предназначение кровли.

В случаях с кровлями инверсионного типа, где кровельный пирог укладывают в несколько другой последовательности, воронки должны отводить воду еще и со слоя гидроизоляции.

Дело в том, что в инверсионном варианте утеплитель накладывают на гидроизоляцию, а не под нее.

В этом случае в качестве утепляющей прокладки желательно применять специальный экструдированный пенополистирол. Он снабжен замкнутыми порами и нуждается в засыпке гравием для защиты от всплывания и воздействия ультрафиолетового излучения.

Современные материалы

Создание гидроизоляции эксплуатируемой кровли

Что касается советов по монтажу используемой в будущем крыши, современные разработчики предлагают самые качественные и долговечные материалы. Так как конструкция эксплуатируемой кровли достаточно сложна, ее ремонт будет тоже нелегок.

В качестве утеплителя сейчас чаще всего применяется минеральная вата. По своим характеристикам она отвечает всем современным требованиям.

Причем, укладывать ее желательно в два слоя с разной плотностью каждого, где верхний имеет плотность выше нижнего. Материал не только сохранит тепло, он надежно задержит нежелательные шумы и посторонние звуки, окружающие постройку.

Для гидроизоляции лучше всего подходит кровельная ПХВ мембрана. Поливинилхлорид стоек к различного рода воздействиям, легок, не подвержен горению, устойчив к ультрафиолету.

Швы и стыки легко свариваются при помощи нагретого воздуха, а сама мембрана крепится на клей. Для хорошей изоляции достаточно однослойной укладки.Ее монтаж можно производить при температуре от -7° до +45°, что немаловажно при необходимости быстрого проведения работ.При невысокой стоимости и выгодном расходе материала для крыши экономия будет достаточно ощутимой. Срок службы мембран этого типа рассчитан на 30 и более лет, без необходимости ремонта или демонтажа.

3.3 Утепление фасадов минеральной ватой, технология, способы

Минеральная вата (в зависимости от вида исходного сырья) может иметь различную структуру волокнистости, заданную технологически: горизонтально-слоистую, вертикально-слоистую, гофрированную или пространственную, что расширяет возможности её применения в тех или иных конструкциях.

Она характеризуется значительной устойчивостью к высоким температурам и действию химических веществ. Минеральная вата обладает также отличными тепло и звукоизоляционными свойствами.

В настоящее время вырабатывается значительное количество минеральной ваты, находящей широкое применение в строительстве. Области ее применения -- это тепловая изоляция стен и перекрытий, также минеральная вата широко используется для изоляции высокотемпературных поверхностей (печи, трубопроводы и тд.), огнезащиты конструкций и в качестве звукоизоляционного материала в перегородках, акустических экранах.

Область применения

Монтаж огнеупорной перегородки

Вата минеральная предназначена для изготовления теплоизоляционных и звукоизоляционных изделий, а также в качестве теплоизоляционного материала в строительстве и промышленности для изоляции поверхностей с температурой до + 700 °C.

Необходимо помнить, что в изделиях из минеральной (каменной) ваты на синтетическом связующем (фенолформальдегидные смолы) при температуре около 300--350 °С начинается процесс деструкции связующего.

Применение:

· В качестве ненагруженной изоляции горизонтальных, вертикальных и наклонных строительных ограждающих конструкций всех типов зданий.

· В системах наружного утепления штукатурного типа.

· В качестве теплоизоляционного слоя в навесных вентилируемых фасадах.

· В системах с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции.

· В системах с утеплителем внутри ограждающей конструкции (трёхслойные бетонные или железобетонные панели, трёхслойные сэндвич-панели с металлическими обшивками, слоистая кладка).

· В качестве тепловой изоляции промышленного оборудования, резервуаров и трубопроводов тепловых сетей, магистральных нефте- и газопроводов, технологических трубопроводов электростанций, металлургических, нефтехимических и др. промышленных предприятий.

· В качестве нижнего теплозвукоизоляционного слоя в многослойных покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

· В качестве теплозвукоизоляционного слоя в покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

· В качестве верхнего теплозвукоизоляционного слоя в многослойных покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

· В качестве теплоизолирующего материала стен и потолка в современных банях

Существуют ряд документов (ГОСТов) согласно которым регламентируются основные показатели изделий из минеральной ваты: 1. ГОСТ 9573-96 «Плиты из минеральной ваты на синтетическом связующем теплоизоляционные» 2. ГОСТ 21880-94 «Маты прошивные из минеральной ваты теплоизоляционные» 3. ГОСТ 22950-95 «Плиты минераловатные повышенной жесткости на синтетическом связующем. Технические условия» Большинство производителей в настоящий момент производят минеральную вату по собственным Техническим условиям (ТУ), в этих документах прописывается гораздо более высокие требования к выпускаемому утеплителю, чем те которые фигурировали в ГОСТ.

Влияние минеральной ваты на здоровье человекаПотенциальная опасность минераловатных теплоизоляционных изделий как источника канцерогенных факторов -- пыли и фенолформальдегидных смол -- послужила основанием для многих исследований воздействия её на человека и животных^[1][2]. Так, например, в декабре 1997 года Европейским союзом была опубликована директива^[3], классифицирующая различные сорта минеральной ваты по степени опасности. Согласно этой директиве, минеральная вата рассматривалась как раздражающее вещество (ирритант); ко 2 (потенциально опасно) или 3 (недостаточно данных для надёжной оценки) группе канцерогенной опасности её относили в зависимости от содержания оксидов щелочных и щелочноземельных металлов и размера волокон. Весьма жёсткий подход по оценке опасности искусственных минеральных волокон принят в Германии; здесь запрещены многие виды минеральных волокон, в других странах рассматривающиеся как безопасные; что вызывает серьёзное беспокойство производителей.

Плюсы утепление фасада ватой: большое количество недорогого качественного утеплителя и паропроницаемость наружной теплоизоляции. Утепление фасадов выполняется разными способами, но самым популярным является «мокрый» метод. Преимущества данного метода:

* проведение монтажа на разных поверхностях;

* невысокая стоимость;

* широкий выбор цветов и фактуры;

* утепление откосов;

* легкость выполнения работ;

* дальнейшее обновление фасада здания;

* неограниченные архитектурные решения.

Системы теплоизоляции состоят из трех слоев. Рассмотрим подробно каждый из них.

Укладка теплоизоляционных плит

Теплоизоляционные плиты являются основой всей системы. Минвата для утепления фасадов изготовляется из горных пород, которые плавятся при температурах больше 1000 градусов, смесей осадочных пород и разных металлургических шлаков.

Главное свойство минеральной ваты, которое отличает ее от прочих теплоизоляционных материалов - абсолютная негорючесть, высокая звукоизолирующая и теплоизолирующая способности, устойчивость к колебанию температур, негигроскопичность, биологическая и химическая стойкость, легкостью проведения монтажа и экологичность.

Армирующий слой

Данный слой обеспечивает высокую адгезию защитно-декоративного слоя к поверхности теплоизолятора. Для прикрепления минераловатных плит и формирования армированного слоя используется клеевой состав, изготавливаемый изсухих смесей.

Армирующая сетка для штукатурок - это своеобразная стеклянная ткань с необходимыми размерами открытых ячеек. Ее главная функция - армирование и защита поверхностей от образования трещин во время проведения шпаклевочных работ.

Декоративное покрытие

Последний слой - декоративный. Он придает фасаду завершенный вид и защищает систему от негативных атмосферных воздействий.

Для выравнивания поверхностей перед нанесением краски делается шпаклевка. Обычно она наносится на слой грунтовки, так как они самостоятельно не обеспечивают надежный уровень сцепления подложки и кроющих слоев покрытия. Затем наносится декоративная штукатурка, поверхность окрашивается или покрывается другими отделочными материалами.

Для защитной и декоративной окраски фасадов используется высококачественная органическая краска. Особенно это касается старинных объектов из кирпича и бетона, цементно-известковых и цементных штукатурок, лигноцементных, асбестоцементных и других видов плит.

Свойства минеральной ваты



Негорючесть. Главное отличие от пенопласта - вата не горит, не дымит, а только плавится, при этом не выделяет вредных токсичных веществ.

Долговечность. При утеплении фасада дома минеральной ватой, он будет служить вам от 30 до 60 лет без потери первоначальных характеристик. Пенопласт через 10-20 лет придется заменять.

Минвату не едят грызуны. Некоторые считают это мелочью, но на практике это может быть большой проблемой. Только представьте, что в вашем фасаде живут мыши. Неприятная новость, правда?

Фасады домов, утепленные минеральной ватой, воздухопроницаемы. Благодаря этому дом «дышит». Если этого не будет, потребуется вентиляция для хорошей циркуляции воздуха. В противном случае в слое утеплителя накапливается влага и размножаются грибки.

Если сравнивать утепление фасада минераловатным утеплителем и пенопластом, то они очень похожи. Материалы идентичны по стоимости и способу применения, именно поэтому выбор зависит исключительно от ваших предпочтений. Более подробно о стоимости минеральной ваты читайте здесь.

Достоинства минеральной ваты неоспоримы, но она имеет и недостатки. Проводилось обширное исследование того, влияет ли теплоизоляционный материал на здоровье людей и животных. Ученые, экологи и врачи пришли к единогласному выводу, что канцерогенные вещества, входящие в состав минваты, наносят существенный вред человеческому организму. Поэтому материал лучше использовать для наружного утепления.

Фирмы-производители минеральной ваты дают покупателю гарантию, что вредные вещества, входящие в состав продукции, находятся в минимальном количестве. Если соблюдать все правила монтажа и правильно эксплуатировать материал, эти вещества не представляют угрозы ни для человека, ни для домашнего животного. Такие утеплительные материалы испытывались в Роспотребнадзоре и прочих организациях, отвечающих за контроль продукции.

3.4 Установка солнечных батарей или солнечных коллекторов

Количество генерируемой фотоэлектрической системой электроэнергии определяется целым рядом факторов. Поэтому при монтаже солнечной фотоэлектрической установки необходимо обеспечить оптимальное расположение батареи, обеспечивающее максимальную ее эффективность. Для этого в первую очередь необходимо правильно подобрать угол наклона и ориентацию батареи по отношению к Солнцу. Располагать батареи необходимо на максимально освещенном месте и, по возможности, обеспечить равномерность их освещения. Следует предотвращать механическое повреждение солнечных батарей, а также тряску при их транспортировке к месту установки. Желательно исключить, или, хотя бы, максимально снизить негативное влияние на них влаги и пыли. Для сохранения работоспособности батарей без снижения эффективности в течение всего эксплуатационного периода важно соблюдать диапазон рабочих температур, находящийся в пределах: минус 40 градусов С - плюс 50 градусов С. В жаркие солнечные дни избежать перегревания солнечных батарей можно, расположив их, к примеру, на ткани белого цвета либо на блестящей алюминиевой фольге. Температурный режим имеет большое значение и при использовании в фотоэлектрической системе никель-кадмиевых аккумуляторов, работоспособность которых может уменьшаться при повышенных и пониженных температурах. Значительное понижение мощности такого аккумулятора происходит при снижении температуры ниже 0 градусов.

Фотоэлектрические панели можно размещать на любой поверхности здания, в достаточной степени освещаемой в течение светового дня. Как правило, располагают солнечные батареи на крышах, но при соблюдении всех условий правильного монтажа, они могут быть установлены на фасадах зданий, балконах, окнах. Основное условие, как мы уже говорили, максимально возможная освещенность поверхности, на которой предполагается установить фотоэлектрические модули.

Эфективность солнечных батарей определяется тремя основными факторами: во-первых - это ориентация, во-вторых - угол наклона и в-третьих - затененность.

Разумеется, южное направление является лучшим вариантом ориентации. При невозможности прямого направления на юг, приемлемой является ориентация между юго-западным и юго-восточным направлениями.

Однако, даже при отклонении от оптимального расположения, КПД установки снижается незначительно. Отклонения от оптимального направления не более, чем на 50 градусов снижают эффективность только на 5 %. Ориентация солнечной батареи в восточном или западном направлении вызывают уменьшение производительности на 20 % от производительности при оптимальном расположении. Потерю КПД возможно в таком случае снизить, приподняв модуль.

Наибольшее количество солнечного излучения поверхность солнечной батареи получает при наклонном размещении с углом наклона от 15 до 90 градусов. 15 градусов - это минимально необходимый наклон фотоэлектрического модуля, обеспечивающий естественную очистку модуля от пыли и загрязнений. При ориентации в южном направлении оптимальный угол наклона солнечного модуля для европейской части России составляет 30-60 градусов. Оптимальный угол наклона условно принято считать равным географической широте местности. При восточной или западной ориентации фотоэлектрической системы угол наклона будет меньше оптимального.

При установке солнечных модулей на плоской крыше требуется обеспечить необходимый угол наклона. Однако, прежде всего нужно рассчитать способность крыши выдержать дополнительную нагрузку. Площадь плоской крыши должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить размещение требуемого количества модулей. Должно быть минимальным наличие дополнительных конструкций на крыше (каминных труб, надстроек и т.п.), способных затенять элементы солнечной установки. Во время установки производится дополнительное уплотнение крыши, чтобы свести к минимуму последующие ремонтные работы в период эксплуатации системы.

Наиболее перспективным вариантом для плоской крыши является установка цилиндрических солнечных батарей, обладающих способностью с одинаковой эффективностью поглощать энергию, падающую с любого направления. В сочетании с белым покрытием поверхности кровли, КПД такой фотоэлектрической системы будет на 20 % выше, чем у традиционных солнечных батарей. Еще одним весомым преимуществом является то, что такие панели не нужно ориентировать по направлению к Солнцу, на каждом модуле всегда имеется участок, расположенный под углом 90 градусов к солнечным лучам. Такие панели не нуждаются в системе слежения за солнцем, они достаточно прочны и при монтаже просто укладываются на крышу, снижая тем самым общую стоимость системы.

При монтаже интегрированной солнечной системы из гибких тонкопленочных модулей на плоской крыше используются специальные полотнища, облегчающие разматывание и укладку гибких модулей.

4. Расчеты

4.1 Построение кривых распределения температуры внутри наружной стены

1.Исходные данные для расчета

10 640 110 120

Цементно песчаная штукатурка (10мм)

?= 1800 кг/м.куб л=0.76 Вт/м µ=0,09 кг/м*ч*Па

Кирпичная стена (640мм)

?= 1700кг/м.куб л=0,70 Вт/м µ=0,09 кг/м*ч*Па

Утеплитель (110мм)

?= 75 кг/м.куб л=0.043 Вт/м µ=0,53 кг/м*ч*Па

Облицовочный кирпич (120мм)

?= 1700кг/м.куб л=0,70 Вт/м µ=0,11кг/м*ч*Па

R_к^ф= (?/л шт.)+( ?/л кирпич.)+(?/л кирпич.)

R_к ^ф=(0.01/0.70)+(0.64/0.76)+(0.01/0.70)=0.82

2.Определяем термическое сопротивление каждого слоя

Rв=1/бв=1/8,7=0,115 Вт/м2* С*

R1= ? шт./л шт.=0,01/0,70=0,014 Вт/м2* С*

R2= ? кирп./л кирп.=0.64/0.76=0,84Вт/м2* С*

R3= ? ут./л ут.=0,11/0,043= 2.55 Вт/м2* С*

R4= ? кр./л кр.=0,12/0.70 =0,705 Вт/м2* С*

Rн=1/2н=1/23=0,043 Вт/м2*С*

R0=Rв+R1+R2+R3+R4+Rн= 4,654

3.Определяем температуру T каждого слоя

tн=-35С* tв=+20С*

Tвн =tв-

T1 =tв-

T2=tв-

T3=tв-

T4=tв-

4. Строим график распределения температуры внутри наружной стены

4.2 Построение кривых распределения упругости водяного пара внутри наружной стены

1.Первая кривая упругости водяного пара строиться по данным Е

Е- максимальная упругость водяного пара(гПа)

Е- подбирается из таблицы по T(для каждого слоя)

Ев=15,77гПа

Е1=15,58гПа

Е2=14,9гПа

Е3=0,185гПа

Е4=0,18гПа

2.Вторая кривая строится

Вначале определяется сопротивление паропроницаемости для каждого слоя

Rn= ? /µ( м2*ч*Па/кг)

µ( кг/м*ч*Па)

Rn1= ?шт /µ шт=0,01/0,09=0,1 м2*ч*Па/кг

Rn2= ?кирп.µ кирп.=0,64/0,11=5.8 м2*ч*Па/кг

Rn3= ? ут /µ ут =0,11/0,53=0,2 м2*ч*Па/кг

Rn4= ?кирп./µ кирп. =0,12/0.11=1.09 м2*ч*Па/кг

Rn=Rn1+Rn2+Rn3+Rn4=7.19

Определяем упругость паропроницаемости для каждого слоя

ен=0,336 ев=12,813

е1=ев-

е2=ев-

е3=ев-

е4=ев-

4.Строим график упругости водяного пара и упругости паропроницаемости внутри наружной стены

Заключение

В рамках работы над методикой по оценке экономии тепла с приведением зданий до и после модернизации к одинаковым условиям, был реализован один из нескольких рассматриваемых в настоящее время подходов, который позволил с хорошей точностью рассчитать величину экономии тепловой энергии зданий.

Анализ эффективности модернизации показал, что наблюдается экономия потребления энергоресурсов, величина которой зависит от условий эксплуатации зданий до модернизации.

Проведенный анализ возможности получения дальнейшей экономии показал наличие достаточно большого потенциала энергосбережения.

Разработанные подходы к оценке физической экономии и огромный объем исходной информации необходимой для расчетов будут интегрированы в систему баз данных, которую можно будет использовать как инструмент для проведения аналогичных расчетов на других объектах, модернизация которых только предстоит в будущем.

В заключении, отметим, что целью проекта было продемонстрировать выгоду и преимущество комплексной модернизации многоквартирного жилого дома старой постройки.

Список используемой литературы

1. " Мониторинг и аккумуляция экономии бюджетных средств от реализации проекта " Передача ведомственного жилищного фонда" в гг. Череповец, Волхов и Петрозаводск, ППВЖФ, ЦЭНЭФ, 1999 г.

2. " Предложения по разработке механизмов аккумулирования финансового эффекта от проведения мероприятий в рамках реализации проекта "Передача ведомственного жилищного фонда" в гг. Оренбург, Владимир и Рязань , ППВЖФ, Фонд "Институт экономики города", 1999 г.

3. Проект "П ередач а ведомственного жилищного фонда " , Информационный бюллетень , выпуск I , 1996 г.

4. Проект "Передача ведомственного жилищного фонда", Информационный бюллетень, выпуск I II , 199 7 г.

5. Проект "Передача ведомственного жилищного фонда", Информационный бюллетень, выпуск V I , 1998 г.

6. Проект "Передача ведомственного жилищного фонда", Информационный бюллетень, выпуск VIII , 1999 г.

7. 1. "Отчет о состоянии здания фазы 2 раунда Б до модернизации". - ППВЖФ, ТАГ-2, 2001 г.

8. 2. Зингер Н.М., Бестолченко В.Г., Жидков А.А. "Повышение эффективности работы тепловых пунктов". - М.: Стройиздат, 1990 г.

Размещено на Allbest.ru