Затраты на утепление фасада по описанной технологии (без учета чистовой отделки и усиления фундамента) в среднем составляют 350–400 руб./м2, что в несколько раз дешевле использования любого другого теплоизоляционного материала. Срок окупаемости составляет не более 3 лет. Затраты на отопление снижены в 8 раз.
Работы по утеплению зданий (рис. 7.52) актуальны для всех типов строений и жилых сооружений на территории РФ. Природные аномалии в виде холодов и заморозков вероятны на всем пространстве, поэтому работы по утеплению фасадов, полов, фундамента, крыши могут быть рекомендованы во всех регионах страны.
Рис. 7.52. Утепление здания
Исследования, проводимые в Европе, показывают выгоду уже только от одного утепления. Например, благодаря качественной теплоизоляции крыши можно экономить около 7,5 евро/м2 площади крыши в год, инвестиции, потраченные на утепление (около 30 евро/м2), окупятся в течение четырех лет. На протяжении срока службы крыши экономия составит 226 евро/м2, а это означает, что на 1 евро, потраченный в процессе строительства на изоляцию, прибыль составит 7 евро. Экономить ресурсы, средства, а также сохранять экологию окружающей среды можно без ущерба для комфорта и качества жизни.
Общая площадь эксплуатируемых зданий в России составляет около 5 млрд м2. На их отопление расходуется 400 млн тонн условного топлива в год или более трети энергоресурсов страны. Особенно остро эта проблема встает в коммунальном хозяйстве, которое потребляет до 20 % электрической и 45 % тепловой энергии, производимой в стране. На единицу жилой площади в России расходуется в 2–3 раза больше энергии, чем в Европе. И это не следствие холодного климата! Несмотря на суровые условия, вопросам энергосбережения у нас не придавалось сколько-нибудь серьезного значения – благодаря крайне низкой стоимости энергии. В табл. 7.9 можно видеть, насколько расточительным было отечественное строительство.
Таблица 7.9. Расход тепловой энергии по типам зданий в России
В Европе существует следующая классификация зданий в зависимости от их уровня энергопотребления:
♦ «Старое здание» (здания, построенные до 1970-х годов) – требуют для своего отопления около трехсот киловатт-часов на квадратный метр в год: 300 кВтч/м2 в год;
♦ «Новое здание» (с 1970 до 2000 года) – не более 150 кВтч/м2 в год;
♦ «Дом низкого потребления энергии» (с 2002 года в Европе не разрешено строительство домов более низкого стандарта) – не более 60 кВтч/м2 в год;
♦ «Пассивный дом» – не более 15 кВтч/м2 в год;
♦ «Дом нулевой энергии» (здание, архитектурно имеющее тот же стандарт, что и пассивный дом, но инженерно оснащенное таким образом, чтобы потреблять исключительно только ту энергию, которую само и вырабатывает) – 0 кВтч/м2 в год;
♦ «Активный дом» – здание, которое с помощью установленного на нем инженерного оборудования: солнечных батарей, коллекторов, тепловых насосов, рекуператоров, грунтовых теплообменников и т. п. вырабатывает больше энергии, чем само потребляет.
В России также существует ряд документов (постановления, рекомендации, указы, нормативы, территориальные нормы), регулирующих энергопотребление зданий и сооружений. Например, ВСН 52–86, определяющий расчет и требования для системы горячего водоснабжения с использованием солнечной энергии.
Во всем мире к 2006 году построено более 6000 пассивных домов, офисных зданий, магазинов, школ, детских садов. Большая их часть находится в Европе.
В ряде европейских стран (Дания, Германия, Финляндия и др.) разработаны специальные целевые государственные программы по приведению всех объектов регулярной застройки к условно-пассивному уровню потребления энергии (дома ультранизкого потребления – до 30 кВтч/м2в год).
Технология сборно-монолитного каркасного домостроения
Домостроительная система сборно-монолитного каркаса позволяет:
♦ оптимизировать конструкцию здания;
♦ упростить монтаж каркаса;
♦ выполнять условия блокировки с другими системами домостроения: монолитными, каркасными, кирпичными, панельными;
♦ достичь быстрого увеличения объемов строительства;
♦ сократить сроки строительства;
♦ снизить стоимость строительства.
Сборно-монолитный каркас имеет смешанную конструктивную схему с продольными и поперечными ригелями. Он предназначен для применения в строительстве многоэтажных жилых, общественных и вспомогательных зданий промышленных предприятий с высотой этажа от 2,8 до 4,5 м, пролетом между колоннами до 18 м. Данная система позволяет возводить здания высотой до 34 этажей, оптимизировать расход материалов и уменьшить стоимость квадратного метра здания.
Сборно-монолитный каркас конструктивно состоит из трех основных железобетонных элементов: колонн, ригелей и плит пустотного настила.
Колонны выполняются секционными. Длина секции колонны ограничивается технологическими возможностями транспортировки и монтажа. Секции колонн стыкуются между собой специальным разъемом «штепсельного» типа без применения сварки. В каркасе малоэтажных (высотой до 12 м) зданий устанавливаются бесстыковые колонны.
Сопряжение колонн с ригелями и сборно-монолитными перекрытиями производится с помощью соединительных элементов без применения сварочных работ. Для этого в местах примыкания плиты перекрытия и ригеля тело колонны лишено бетона, что позволяет в процессе сборки каркаса пропускать арматуру ригелей сквозь колонну.
Ригели изготавливаются из железобетона с предварительно напряженной арматурой. Сечения ригелей выбираются в диапазоне от 20 до 60 см, в зависимости от места их установки. При этом ширина ригеля принимается равной ширине колонны примыкания, его высота рассчитывается в зависимости от воздействующих на ригель нагрузок.
Предварительно напряженные многопустотные плиты перекрытий имеют высоту сечения 120, 220, 300 мм, ширину – 1200 мм. Максимальная длина плиты – 13 200 мм.
Узел соединения «колонна-ригель-плита» является монолитным и выполняется из бетона класса В25—В30 (М350—М400). Многопустотные плиты перекрытия до бетонирования монолитных участков подпираются системой инвентарных опор. Весь каркас собирается без применения сварки.
Известны две системы сборно-каркасного домостроения: давно известная система на основе каркаса 1-020 и достаточно новая система КУБ-2.5. Первая система дает возможность в ходе проектирования и строительства жилых домов совместно с проектировщиками внести усовершенствования в конструкции каркаса, позволившие снизить его металлоемкость и повысить удобство монтажа.
Новая система КУБ-2.5 – одна из прогрессивных технологий в каркасном домостроении. Сегодня она нашла развитие практически во всех регионах страны. Это прежде всего полная свобода планировочных решений. С ее помощью можно строить дома до 25 этажей (с любой высотой этажа). Ненесущие стены позволяют применять местные неконструкционные материалы.
Архитектурно-конструктивная система домостроения АРКОС-1 с использованием сборно-монолитного каркаса серии Б1.020.1–7 является открытой и позволяет из одних и тех же конструкций вести проектирование и строительство зданий любой этажности, конфигурации и протяженности.
Основой конструктивной системы многоэтажных зданий АРКОС-1 является сборно-монолитный каркас (рис. 7.53), включающий в себя сборные железобетонные колонны с проемами в уровне перекрытий, несущие монолитные железобетонные ригели, связевые монолитные железобетонные ригели, предварительно-напряженные