Фаренюк Г.Г.завідувач відділу будівельної фізики та ресурсозбереження ДП НДІБК,

доктор технічних наук

Методи експериментального визначення показників теплової надійності

конструкцій фасадної теплоізоляції

Енергозбереження в будівництві і реконструкції. Фасади. Фасадні системи та теплоізоляційні матеріали. Санація фасадів будівель і

економія енергії

м.Київ18 листопада 2010 р.

Енергозбереження в будівлях чи енергоефективність?

• Енергетична ефективність будівлі – властивість будівлі, її конструктивних елементів та інженерного обладнання забезпечувати побутові потреби людини та оптимальні мікрокліматичні умови для її перебування (проживання) у приміщеннях такої будівлі при нормативно допустимих витратах енергетичних ресурсів на опалення, освітлення, вентиляцію, кондиціювання повітря, нагрівання води тощо

Енергетичні характеристики вітчизняних будинків відповідно до змін нормативних вимог

• Норми розроблялись на підставі аналізу:- нормативних документів з будівельної теплотехніки, що

діяли до 2007 р.- сучасних принципів забезпечення енергоефектиності

будинків, що прийняті у країнах Європи і світу, де проблемі енергозбереження в будівельних об’єктах приділяється першочергове значення;

- особливостей конструктивних зміни і технологічних рішень для теплоізоляційної оболонки будинків, що застосовується у вітчизняної практики проектування і будівництва в останні десять років

Фасади. Фасадні системи

Конструкція зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією -

Комплексне конструктивне рішення, призначене для забезпечення нормативних значень теплотехнічних показників стінових конструкцій, захисту конструкцій від впливу навколишнього середовища, забезпечення нормативного мікроклімату приміщень та надання фасадам будинків та споруд привабливого естетичного вигляду

Теплоізоляційні матеріали – як їх визначати?

• За густиною?

• За теплопровідністю ?

• Теплоізоляційний матеріал - матеріал, який за своїми фізичними властивостями

забезпечує необхідні теплоізоляційні показники

огороджувальних конструкцій

Санація фасадів будівель

• Санация в строительстве – технология восстановления старых конструкций и их элементов

Термореновація• Термомодернізація будівлі –

комплекс ремонтно-будівельних робіт, спрямованих на підвищення теплотехнічних показників огороджувальних конструкцій будівель згідно вимог державних будівельних норм, показників енергоспоживання інженерних систем та забезпечення енергетичної ефективності будівлі не нижче мінімальних вимог до енергетичної ефективності будівель

Конструктивні типи фасадної теплоізоляції

Класи та підкласи зовнішніх стін фасадною теплоізоляцією за ДСТУ Б В.2.6-34:2008

Класи Найменування класів Найменування підкласів

Клас А Конструкції зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією та опорядженням штукатуркою

А. 1 З тонкошаровими штукатурками А.2 3 З товстошаровими штукатурками А.3 З опорядженням дрібно розмірною плиткою

Клас Б Конструкції зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією та опорядженням цеглою

Б.1 З опрядженням керамічною цеглою Б.2 З опрядженням силікатною цеглою Б.3 З опрядженням пресованим каменем

Клас В Конструкції зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією з вентильованим повітряним прошарком та опорядженням індустріальними елементами

В.1 З опорядженням керамічними плитами В.2 З опорядженням плитами з природного каменю В.3 З опорядженням металевими дрібноштучними та крупнорозмірними панелями В.4 З опорядженням плитами з цементно-волокнистих матеріалів В.5 З опорядженням композитними алюмінієвими матеріалами несучих стін В.6 З опорядженням виробами із дрібнозернистого бетону В.7 З опорядженням полімербетонними панелями В.8 З опорядженням ламінованими панелями В.9 З опорядженням керамогранітом

В.10 З опорядженням іншими індустріальними елементами

Клас Г Конструкції

зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією та опорядженням прозорими елементами

Г.1 З опорядженням склом будівельним; Г.2 З опорядженням склом загартованим будівельним; Г.3 З опорядженням склом з енергозберігаючим покриттям; Г.4 З опорядженням склом сонцезахисним; Г.5 З опорядженням склом фасадним з нанесеним емалевим покриттям; Г.6 З опорядженням склом візерунковим; Г.7 З опорядженням склом армованим; Г.8 З опорядженням ламінованим склом (триплексом); Г.9 З опорядженням склом, забарвленим у масі; Г.10 З опорядженням гідрофобним склом; Г.11 З опорядженням іншими типами скла, що дозволені для застосування у будівництві.

Таблиця – Класифікація за конструктивними елементами

Конструктивні рішення зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією з опорядженням штукатурками

Конструкції зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією з вентильованим повітряним прошарком та індустріальним

непрозорим опорядженням

Конструкції зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією та опорядженням з цегли

Конструкції зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією з світлопрозорим зовнішнім шаром

ДБН В.2.6 33:2008Конструкції зовнішніх стін з фасадною

теплоізоляцією. Вимоги до проектування, улаштування та експлуатації.

ДСТУ Б В.2.6-34:2008Конструкції зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією.

Класифікація й загальні технічні вимоги.

ДСТУ Б В.2.6-35:2008Конструкції зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією

та опорядженням індустріальними

елементами з вентильованим повітряним

прошарком. Загальні технічні умови

ДСТУ Б В.2.6-36:2008Конструкції зовнішніх

стін з фасадною теплоізоляцією та

опорядженням штукатурками.

Загальні технічні умови.

ДСТУ Конструкції зовнішніх стін з опорядженням

прозорими елементами. Загальні

технічні умови.

ДСТУ Конструкції зовнішніх стін з опорядженням

цеглою або стіновими каменями. Загальні

технічні умови

Вимоги з енергоефективності та надійності

• Обов’язковою умовою енергоефективності є умова теплової надійності – не може бути будинок енергоефективним, якщо його теплоізоляційна оболонка не є надійною за теплотехнічними показниками. Зміна конструктивних принципів теплоізоляційної оболонки – перехід від одношарових цегляних або бетонних стін до багатошарових стін, потребує і принципових змін з методології оцінювання експлуатаційної придатності сучасних огороджувальних конструкцій.

Регламентація вимог з надійності

• ДБН В.1.2.-11-2008 – встановлюють вимоги до включення показника довговічності будівельних виробів у відповідні нормативні документи

• Реалізація цих вимог здійснена у системних нормах ДБН В.2.6-31:2006, у ДБН В.2.6-33:2008 та у ДСТУ Б.В.2.6-34:2008, ДСТУ Б.В.2.6-35:2008 ДСТУ Б.В.2.6-36:2008

Основні вимоги забезпечення показників безпеки при застосуванні конструкцій фасадної теплоізоляції

• Вимоги стосовно довговічності не слід інтерпретувати як гарантії виробника. Їх слід розцінювати як допоміжний засіб для вибору будівельного виробу відповідно до економічно обґрунтованого терміну служби будівельних об’єктів. Крім того, гарантії виробника стосуються терміну фактичної експлуатації виробу, а характеристика довговічності прив’язана до умовних років експлуатації і залежить від методики експериментального її визначення

ДБН В.2.6-31:2006

• Встановлюють вимоги до показника довговічності – терміну ефективної експлуатації теплоізоляційних матеріалів, який повинен бути не менш ніж 25 умовних років експлуатації.

• Термін ефективної експлуатації або розрахункова довговічність теплоізоляційних виробів це характеристика виробів, яка визначає їх здатність зберігати теплоізоляційні властивості на рівні проектних характеристик протягом заданого терміну експлуатації будівлі, яка підтверджена результатами лабораторних випробувань і виражена в умовних роках експлуатації (терміну служби).

ДСТУ Б В.2.7-182:2010

Суть методу полягає в тому, що матеріал, який випробовується, піддають циклічним кліматичним впливам, що імітують умови експлуатації матеріалу в огороджувальних конструкціях, та визначають зміни теплофізичних характеристик матеріалу. За результатами вимірювань теплофізичних характеристик оцінюють термін ефективної експлуатації матеріалу в залежності від конструктивного рішення теплоізоляції огороджувальних конструкцій

ДСТУ Б В.2.7-182:2010 “Будівельні матеріали. МЕТОДИ ВИЗНАЧЕННЯ ТЕРМІНУ ЕФЕКТИВНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА ТЕПЛОПРОВІДНОСТІ БУДІВЕЛЬНИХ

ІЗОЛЯЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ У РОЗРАХУНКОВИХ ТА СТАНДАРТНИХ УМОВАХ ”

• За результатами випробувань визначають регресійну залежність типу:

r = b x* ± ε,

де x* – найбільше значення кількості циклів, що відповідає лінійній ділянці

зміни теплопровідності

21

Залежність теплопровідності від кількості впливів n для екструдованого пінополістиролу ρ = 30 кг/м3

Основні фізико-механічні показники конструкцій фасадної теплоізоляції за ДСТУ Б В.2.6-34:2008

1 Опір теплопередачі стіни з закріпленою на ній СФТО СШ;2 Опір удару, Дж, не менше: цоколя стіни 1-го поверху стіни вище 1-го поверху  3 Стійкість системи до кліматичних факторів, циклів, не менше     4 Зусилля виривання дюбелю зі стіни, Н, не менше:бетон, повнотіла цеглапорожнисті цегла та камені, ніздрюваті бетони щільністю більше ніж 600 кг/м3

5 Міцність зчеплення з основою та захисно-оздоблювальним шаром плит утеплювача, МПа (кгс/см2), не менше: на органічній основі на мінеральній основі6 Опір паропроникності опоряджувального шару, м2·год·Па/мг, не більше: з утеплювачем на органічній основі з утеплювачем на мінеральній основі7 Коефіцієнт водопоглинання захисно-оздоблювального шару, % за масою, не більше: полімерцементні суміші полімерні суміші

Не менше значень, встановлених ДБН В.2.6-311053

При цьому не повинно бути тріщин і відколів на захисно-опоряджувальному шарі

 75 - для цоколів;

50 - для стінПри цьому зниження термічного опору конструкції не

повинно бути більше 10 відсотків, а на захисно-опоряджувальному шарі не повинно бути пошкоджень

у вигляді тріщин або змін кольору

500 (гвинтові дюбелі);250 (забивні дюбелі);200 (гвинтові дюбелі)

 0,08 (0,8)

0,015 (0,15) 

0,370,18

  

0,50,2

Найменування показника, одиниця виміру Величина показника

ДСТУ Б В.2.6-36:2008

Випробування стійкості до кліматичних факторів

Випробування конструкцій фасадної теплоізоляції з опорядженням штукатуркою на стійкість до кліматичних

впливів

27

Формування температурного поля при заморожуванні дослідного зразкута показник теплової надійності конструкцій фасадної теплоізоляції з

опорядженням штукатуркою

(0) ( )0,15

(0)ш z

R R z ZRr k

R z

Випробування конструкцій фасадної теплоізоляції з опорядженням штукатуркою на стійкість до кліматичних

впливів

Кількість циклівОпір теплопередачі фрагменту, м2∙К/Вт

0 3,07

10 3,01

20 3,01

30 2,98

40 2,74

50 2,68

60 2,68

ДСТУ Б В.2.6-35:2008

30

Випробування показників теплової надійності конструкцій зовнішніх стін з фасадною теплоізоляцією з опорядженням тонкостінним и елементами

з вентильованим повітряним прошарком

а) монтаж конструкцій в кліматичній камері б) випробування конструкцій

Випробування конструкцій фасадної теплоізоляції з вентильованим повітряним прошарком на стійкість до аеродінамічних впливів

Вигляд теплоізоляційного шару до та після проведення випробувань на стійкість до аеродинамічних впливів

33

а) б)

Оцінка ресурсно-ізоляційної стабільності конструкцій з вентильованим повітряним прошарком. Зміна опору теплопередачі (а) та ефективної теплопровідності (б) конструкцій з одношаровою ізоляцією на основі

скловолокна

0

2

4

6

8

1 0

1 2

? R , %

Ч е р е з 2 0 у м о в н и х д і б Ч е р е з 1 0 0 у м о в н и х д іб

V = 0 , 1 - 0 , 5

V = 0 , 3 - 0 , 8

V = 0 , 4 - 1 , 2

0 , 0 6 0

0 , 0 6 5

0 , 0 7 0

0 , 0 7 5

0 , 0 8 0

0 , 0 8 5

0 , 0 9 0

0 , 0 9 5

0 , 1 0 0

0 , 1 0 5

0 д і б 2 0 д іб 1 0 0 д іб

?, В

т/(м

•К) ? _ 1 0 0 м м

? _ 5 0 м м

? _ 1 5 0 м м

Дякую за увагу!