Международная строительная конференция “Популярное Бетоноведение–2007”

В конференции приняли участие более 150 участников из России, Украины, Белоруссии, Болгарии, Германии, Польши, Израиля, Азербайджана. Среди них – производители строительных материалов и химических добавок, представители строительных и проектных организаций, ведущие научно-технические специалисты России, Украины и Германии.

Идея организовать конференцию, посвященную бетонам, витала вокруг нашего журнала уже несколько лет. Многие наши подписчики (а это в основном – технологи, производители стройматериалов, оборудования и добавок) сетовали на то, что “варятся в собственном соку”, практически не имеют контакта с другими производителями и строителями. А ведь регулярное общение с единомышленниками очень способствует развитию – как внутреннему, так и внешнему. Для того чтобы дать людям возможность общаться, обмениваться мнениями и получать необходимую техническую информацию, мы создали сайт техподдержки бетонщиков www.allBeton.ru с электронной библиотекой (более 1000 наименований книг, статей и журналов!) и форумом. Конечно, в какой-то степени они помогали заполнить информационный вакуум, но утолить жажду живого общения не могли.

Кроме того, сотрудничая с различными российскими учеными, мы выяснили, что зачастую ученые и производители не очень хорошо понимают друг друга, контакты между строителями и научной средой налажены слабо. Многие разработки и идеи так и не попадают на рынок – строители не стремятся внедрять и использовать новые технологии и материалы, предпочитая работать с хорошо известными и проверенными продуктами. Поэтому одной из поставленных нами задач стала организация контакта между учеными и производителями.

Конференция проходила три дня. Первый и третий были посвящены пленарным заседаниям, второй – экскурсиям на заводы.

Мы посетили производства

Завод “Аэрок СПб” (www.aeroc.ru)

Завод “Красненькое” (“Объединение 45”) (www.045.ru)

Завод “ЖбИ-1” (ПО “Баррикада”) (www.barrikada.ru).

В конференции приняли участие постоянные авторы журнала: Павел Григорьевич Комохов, Константин Иосифович Львович, Сергей Иванович Ружинский, Виктор Павлович Вылегжанин, Любовь Васильевна Моргун, Вадим Аронович Пинскер, Игорь Николаевич Легалов и многие другие.

С. Ружинский и Н. Болховитин
Огромное спасибо вам за поддержку и за тяжкий труд по ведению конференции!

Мы очень гордимся тем, что нам удалось привлечь к участию в конференции наиболее ярких и авторитетных научно-технических специалистов строительной сферы, причем не только России, но также СНГ и дальнего зарубежья.

Благодаря их тщательно подготовленным выступлениям участники конференции уехали домой с внушительным багажом ценной информации. Всего было сделано 32 доклада. Программу можно просмотреть здесь: http://conf.betonmagazine.ru/schedule.php.

Полные тексты докладов представлены на страницах журнала “Популярное Бетоноведение” (№ 2-2007)

Мы уверены, что конференция решила поставленные перед ней задачи, а именно:

• создать открытое информационное пространство для строителей, производителей и ученых;
• организовать обмен практическими и теоретическими достижениями в сфере производства бетона;
• познакомить участников с новыми отечественными и зарубежными материалами и технологиями;
• наметить пути развития и внедрения в производство новых прогрессивных технологий.

Во многом этому способствовало само место проведения конференции. Зеленогорск – один из самых притягательных курортов под Петербургом. Не последнюю роль в создании неформальной и дружеской атмосферы сыграли уютные отели, в которых во время конференции жили участники.

К тому же нам очень повезло с погодой – все три дня светило солнце.

Сейчас мы приступаем к подготовке следующей конференции, и уверены, что “Популярное Бетоноведение–2008” станет еще более ярким событием в жизни бетонщиков!

Официальный сайт конференции conf.betonmagazine.ru
Полные тексты докладов в журнале Популяное бетоноведение

Эффективность ячеистых бетонов в ограждающих конструкциях

В связи с ростом стоимости и дефицитом энергоресурсов ужесточаются требования к энергосбережению в жилых зданиях, которые удовлетворялись механическим увеличением сопротивления теплопередаче глухой части наружных стен. За последнее десятилетие это увеличение составило 250 % (3,5 раза), что привело к утолщению, и следовательно, к удорожанию наружных стен, снижению объемов ввода жилых домов, нехватке стеновых материалов и вяжущих. В то же время, в новых домах с увеличенной теплоизоляцией глухой части наружных стен никакой существенной экономии энергии не установлено.

С выходом СНиПа 23-02-2003 “Тепловая защита зданий” проектирование домов по теплозащите ведется с учетом теплопотерь через ограждающие конструкции (стены, окна, двери, пол 1-го этажа, чердак) и теплопотерь, возникающих из-за воздухообмена (вентиляции и инфильтрации), а не как рассчитывали прежде: по сопротивлению теплопередаче простенков. В связи с новым подходом к расчету энергоэффективности жилых зданий по средним теплопотерям за отопительный период 1м2 площади сопротивление теплопередаче стен R_req допускается понижать до R_min=0,63R_req. Заметим, что для окон (между простенками) допускается принимать R_ok<0,1R_req.

Для того чтобы разобраться со структурой теплопотерь (при соблюдении нормативных лимитов) и определить необходимую толщину стен домов, возводимых с применением ячеистых бетонов, был проведен расчет теплопотерь жилых зданий и выполнен анализ их составляющих.

При расчете рассматривались здания в 12, 14, 17 этажей с наружными поэтажно опертыми стенами, состоящими из газобетонных блоков и облицовки в 1/2 кирпича, а также 10-тиэтажные дома серии 600.11 из газобетонных панелей (производства ДСК-3). Расчеты показали, что в среднем потери тепла через ограждающие конструкции (стены, окна, двери, чердачные и цокольные перекрытия) составляют 50–56 %, а остальные теплопотери (44–50 %) происходят за счет инфильтрации и вентиляции.

Более подробно распределение теплопотерь рассмотрим на примере домов серии 600.11 (рис. 1).

Рис. 1. Дом с наружными стенами из газобетонных панелей серии 600.11, построенный ДСК-3

Дома предшествующих серий (Г и Ги) ДСК-3 начал строить в 1960 г. со стенами толщиной 24 см из автоклавного газобетона марки по плотности D700. Сейчас, учитывая нынешние нормы и требования к сопротивлению теплопередаче наружных стен, их делают из газобетона D600 и толщиной 32 см. Однако если подходить “прямолинейно”, без соответствующего осмысления теплопотерь дома, то стены необходимо или делать толще, или дополнительно утеплять теплоизоляционными материалами.

Стены, выполненные из газобетона D600 толщиной 32 см, имеют приведенное сопротивление теплопередаче м2 ºС/Вт при его расчетной равновесной влажности 6 % и коэффициенте теплотехнической однородности элементов полосовой разрезки r=0,95. Принятая влажность по массе 6 % автоклавного газобетона, производимого ДСК-3, установлена на основании многолетних экспериментальных исследований (с 90 %-ной обеспеченностью), выполненных ЛенЗНИИЭПом при участии авторов этой статьи.

Полученное приведенное сопротивление стены м2 ºС/Вт – это установленная НИИ строительной физики нижняя граница (по непонятным соображениям) для Санкт-Петербурга согласно ТСН 21-340-2003 Санкт-Петербург “Энергетическая эффективность жилых и общественных зданий”. Отметим, что эта величина требует стены из полнотелого глиняного кирпича толщиной 1,5 м (6 кирпичей), чего в Санкт-Петербурге никогда не было. Даже в Якутии () стены имели толщину в 3 кирпича. Тем не менее исходим из этой величины.

Расчет удельного расхода тепловой энергии на обогрев жилого дома за отопительный период выполнялся по методике, изложенной в СНиП 23-02 и этом ТСН. При расчете принимались проектные значения сопротивления теплопередаче других ограждающих конструкций: окон, балконных и наружных дверей, чердачного и цокольного перекрытия, пола подвала. Рассчитывались 10-этажные дома с угловой блок-секцией и линейной. Удельная потребность тепловой энергии на обогрев зданий за отопительный период оказалась на 6–9 % меньше допустимой для нормального по энергетической эффективности здания.

Анализ теплопотерь зданий выявил, что через ограждающие конструкции теплопотери (рис. 2) составляют 48–50 %, а за счет воздухообмена – 50–52 %. Теплопотери через ограждающие конструкции происходят через стены – 22–26 %, через окна – 20–23%, а через остальные конструкции – 3–3,5 %.

Рис. 2. Распределение теплопотерь в многоэтажных домах серии 600.11

Рис. 3. Влияние увеличения толщины наружной стены на теплопотери дома

Из приведенных данных следует, что теплопотери через глухую часть стен незначительно отличаются по величине от теплопотерь через окна, причем площадь окон составляет всего 27 % от площади стен, т.е. удельные теплопотери через окна в 3,2 раза больше, чем через стены.

Рассмотрим, как влияет на теплопотери дома увеличение толщины наружных стен, снижение плотности газобетона и увеличение расчетной влажности.

Увеличение толщины стены, например с 32 см до 40 см, т.е. на 25 %, приводит к увеличению сопротивления теплопередачи на 22 %, а снижению теплопотерь в среднем на 8 % (рис. 3).

При этом расход газобетона, например, линейного дома возрастает примерно на 270 м3 (по стоимости на 1,5 млн. руб.), а площадь квартир уменьшается на 90 м2 (5,5 млн. руб.), т.е. всего потери – 7 млн. руб. Но такое же снижение теплопотерь можно получить, применяя окна и балконные двери с увеличенным приведенным сопротивлением теплопередаче () на 25–30 %, например, заменой окон с м2 ºС/Вт на окна с двухкамерным стеклопакетом в раздельных переплетах с м2 ºС/Вт, что гораздо дешевле. Но в рассматриваемом примере и этого не требуется.

Снижение плотности газобетона с D600 до D500, т.е. на 17 % при w=6 % (рис. 4), приводит к уменьшению теплопотерь в среднем на 3 % , а при снижении плотности до D400, т.е на 34 %, теплопотери уменьшаются на 11 %. Следовательно, снижение плотности газобетона в указанных пределах не дает ожидаемого существенного уменьшения теплопотерь. При этом снижаются прочность, морозостойкость и трещиностойкость газобетона, а также возникают дополнительные проблемы по карбонизации и влажностной усадке.

Рис. 4. Влияние плотности газобетона наружных стен на теплопотери в многоэтажных домах серии 600.11

Повышение плотности газобетона с D600 до D700, т.е. на 17 %, приводит к увеличению теплопотерь в среднем на 8,6 % (рис. 2). Хотя это увеличение теплопотерь не превышает нормативы, но оно является предельным. Кроме того, приведенное сопротивление теплопередаче такой стены меньше допустимого м2 ºС/Вт более чем на 21 %.

С увеличением равновесной влажности (w) с 6 % до 8 % (на 33 %) (рис. 5) теплопотери дома со стенами из газобетона D600 возрастают на 3 %, а со стенами из газобетона D500 – на 2 %. Увеличение w до 12 % (на 100 %) приводит к возрастанию теплопотерь на 9 % и на 5 % соответственно. В конечном счете, теплопотери превышают допустимый уровень всего на 0,5 %, хотя приведенное сопротивление теплопередаче стены менее допустимого м2 ºС/Вт уже при влажности более 6 %. Такие показатели потребности в тепловой энергии указывают на то, что в процессе высыхания стены, уже начиная с влажности газобетона 12 %, дома со стенами толщиной 0,32 м удовлетворяют по теплопотерям нормативным требованиям и не нуждаются в дополнительном утеплении.

Рис. 5. Влияние равновесной влажности в наружных стенах на теплопотери здания серии 600.11

1. При проектировании домов необходимо оценивать теплопотери через ограждающие конструкции раздельно (через стены, окна и т.д.), что позволит выбирать наиболее эффективные и экономически целесообразные способы снижения теплопотерь домов.

2. Теплопотери домов можно снижать не только и не столько путем увеличения толщины стены, снижения плотности газобетона или дополнительного утепления стен, сколько путем применения окон и балконных дверей с более высокими показателями теплосопротивления, а также эффективных энергосберегающих систем воздухообмена.

3. Увеличение равновесной влажности газобетона в стенах с 6 % до 12 % не приводит к существенному увеличению теплопотерь.

4. На основании правильного расчета теплопотерь дома можно существенно уменьшить толщину стен (в некоторых случаях в 2 раза и даже более), что позволит увеличить объем строительства жилья, если он лимитируется дефицитом стеновых материалов.

5. Уменьшение расхода материалов на наружные стены влечет за собой существенное снижение себестоимости 1 м2 общей площади дома.

В. П. Вылегжанин, канд. техн. наук, директор,
В. А. Пинскер, канд. техн. наук, научный руководитель,
Центр ячеистых бетонов, Санкт-Петербург