Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций зданий. Ч. 2. Российские принципы нормирования
Описав 1 методы расчета и принципы нормирования теплотехнических характеристик наружных ограждающих конструкций зданий в европейских странах на примере Финляндии, перейдем к оценке таковых в России. Также покажем различие методов, принятых в Российской Федерации и странах Европейского союза.
Российской Федерации в части нормирования уровня теплоизоляции наружных ограждающих конструкций действует СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02–2003» (далее – СП 50.13330).
Теплозащитная оболочка здания, согласно требованиям СП 50.13330 (п. 5.1), должна отвечать следующим требованиям:
- приведенные сопротивления теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должны быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования);
- удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование);
- температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование).
Фактором, оказывающим наибольшее влияние на потребление в зданиях тепловой энергии на отопление, является обеспечение поэлементных требований (требований первой группы), которые аналитически можно выразить в виде условия (8) (см. Формулы).
При этом нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции следует определять по формуле (9), где коэффициент mp, учитывающий особенности региона строительства, принимается равным 1. При этом допускается снижение значения коэффициента mp в случае, если выполняется расчет удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания. Значения коэффициента mp при этом должны быть не менее:
- 0,63 для стен;
- 0,95 для светопрозрачных конструкций;
- 0,80 для остальных ограждающих конструкций.
По сути, с введением коэффициента mp копируется принцип нормирования, заложенный в СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий».
Изменение в России требований к уровню тепловой защиты зданий
В табл. 3 СП 50.13330 приводятся базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Табл. 3 полностью копирует требования, отраженные в табл. 4 СНиП 23-02–2003. Несмотря на практически полную идентичность табл. 4 СНиП 23-02–2003 и табл. 3 СП 50.13330, нормируемые требования к уровню тепловой защиты в СП 50.13330 оказались ниже аналогичных требований СНиП 23-02–2003.
Различие обусловлено тем, что вместе с актуализацией СНиП 23-02–2003 был актуализирован и СНиП 23-01–99* «Строительная климатология». В СНиП 23-02–2003 при определении климатических параметров отопительного периода последние принимаются по СНиП 23-01–99*, в СП 50.13330 – по СП 131.13330.2012 «Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01–99*» (далее – СП 131.13330).
Согласно СП 131.13330, средняя температура наружного воздуха за отопительный период для жилых зданий повысилась до –2,2 0 С (в СНиП 23-01–99* указано значение -3,1 0 С), а продолжительность отопительного периода сократилась до 205 сут. (в СНиП 23-01–99* она принималась равной 214 сут.). Неизменной в формуле расчета градусо-суток отопительного периода (ГСОП) осталась лишь принимаемая для жилых зданий температура внутреннего воздуха, которая как была 2 , так и осталась равной 20 0 С.
В результате изменений расчетных климатических параметров изменилось расчетное значение ГСОП для жилых зданий, проектируемых в Москве, которое до введения СП 50.13330 принималось равным 4 943 0 С•сут. (СНиП 23-01–99*), а с 1 июня 2015 года согласно СП 131.13330 принимается равным 4 551 0 С•сут.
Ввиду изменения ГСОП изменились и нормативные требования к уровню нормируемого сопротивления теплопередаче (табл. 4). Как следует из табл. 4, современные нормативные требования к уровню тепловой защиты оказались незначительно, но ниже требований 2003 года (т. е. СНиП 23-02–2003) и 1995 года (табл. 1 б СНиП II 3–79* «Строительная теплотехника»).
Нормативные требования к уровню тепловой защиты основных типов ограждающих конструкций, рассчитанные по формуле (9) с учетом понижающего коэффициента mp для климатических условий Москвы, представлены в табл. 5.
Тип наружной ограждающей конструкции |
Требуемые значения приведенного сопротивления теплопередаче R тр О, м 2 • 0 С/Вт, рассчитанные по стандартам: | |
СНиП 23-02-2003 R тр СНИП |
СП 50.13330 R тр СП, |
|
Наружные стены |
1,97 | 1,88 |
Окна и балконные двери |
0,49 | 0,47 |
Входные наружные двери |
0,83 | 0,78 |
Совмещенное покрытие |
3,74 | 3,58 |
Перекрытие над неотапливаемым подвалом (подпольем) |
3,30 | 3,16 |
Сравнение требований к уровню теплоизоляции в Финляндии и Москве
Безусловно, в связи с тем, что расчетное значение приведенного сопротивления теплопередаче должно быть равно или выше нормируемого значения, небольшое снижение нормируемых показателей не должно оказать существенного влияния на выбор толщины теплоизоляционного слоя в составе наружных ограждающих конструкций. Однако если сравнить тренд изменения нормативных требований к уровню теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, принятый в Финляндии 3 и России (на примере Москвы), сравнение оказывается не в пользу последней.
Сравнительный анализ минимально допустимых нормативных требований к уровню теплоизоляции ограждающих конструкций зданий, проектируемых на территории Финляндии и Москвы, представлен в табл. 6, из которой очевидно, что различия в уровне теплоизоляции ограждающих конструкций, принятые в Финляндии и России, существенны.
Трансмиссионные затраты тепловой энергии
В работах [1, 2] выполнено сравнение трансмиссионных затрат тепловой энергии через оболочку жилого многоквартирного здания при нормировании уровня теплоизоляции ограждающих конструкций по стандартам Финляндии и России. Показано, что трансмиссионные потери тепловой энергии в здании, проектируемом по нормам России, окажутся приблизительно в 2 раза выше по сравнению с потерями в том же здании, проектируемом по нормам Финляндии. И это при соблюдении одних и тех же требований к параметрам микроклимата внутреннего воздуха, при одинаковых площадях здания, его форме, ориентации фасадов по сторонам света, расчетном количестве жителей, величине бытовых и солнечных теплопоступлений, составе инженерного оборудования, кратности воздухообмена помещений.
Различия в методических подходах России и Финляндии
Следует, однако, иметь в виду различия в методическом подходе при расчете сопротивления теплопередаче по стандартам Финляндии и России. В России нормируется так называемое приведенное сопротивление теплопередаче, которое рассчитывается по формуле (10). Данная формула учитывает потери не только по глади ограждающей конструкции, но также через линейные и точечные неоднородности, имеющие место в ее составе. С позиции подхода, принятого в СП 50.133330, в Финляндии нормируется условное сопротивление теплопередаче. Поэтому сравнивать две эти величины (условное и приведенное сопротивление теплопередаче) в общем случае некорректно. Приведенное сопротивление теплопередаче зависит не только от толщины слоя теплоизоляции, но и от теплопроводных включений (их состава, свойств, количества, протяженности).
Однако при обязательном учете параметров коррекции при расчете коэффициента теплопередачи по ISO 6946 4 его расчетное значение нельзя в полной мере считать условным. Кроме того, если сравнить формулы (6) 5 и (10), то, по сути, приведенное сопротивление теплопередаче является величиной, обратной трансмиссионному коэффициенту теплопередачи здания Hd, рассчитываемому на основании стандарта ISO 13789 6 .
Главное отличие российского и европейского подходов состоит в том, что по нормам ЕС толщина слоя теплоизоляции подбирается на основании простых аналитических выражений, а трансмиссионные потери рассчитываются с учетом теплопроводных включений, т. е. требуемая толщина слоя теплоизоляции не зависит от состава и свойств теплопроводных включений. В российском подходе нормируется приведенное сопротивление теплопередаче, которое одновременно учитывает и толщину слоя теплоизоляции, и влияние теплопроводных включений.
Минимальная толщина слоя минераловатной теплоизоляции в наружных стенах зданий, проектируемых в Финляндии, составляет 250 мм, а чаще доходит до 350 мм. В Москве толщина слоя теплоизоляции из минеральной ваты 200 мм является максимальной, а чаще всего не превышает 150 мм. Это к вопросу о том, какой подход к нормированию является более корректным с точки зрения минимизации потерь тепловой энергии через ограждающие конструкции. Трансмиссионные потери тепловой энергии через ограждающие конструкции при одном и том же конструктивном решении наружных ограждений, но при большей толщине слоя теплоизоляции окажутся однозначно меньше.
Теплопроводные включения оказывают существенное влияние на потери тепловой энергии через оболочку здания. Их неполный учет может привести к различию расчетных и фактических потерь тепловой энергии через оболочку здания и, как следствие, сказаться на расхождении фактических и расчетных значений удельного энергопотребления введенного в эксплуатацию нового здания.
В работе [3] показано, что расчетный коэффициент теплотехнической однородности r наружной ограждающей конструкции, выполненной кладкой из газобетонных блоков (толщиной 375 мм) с облицовочным каменным слоем из глиняного кирпича (120 мм), составляет 0,61. Соответственно, при условном сопротивлении теплопередаче такой стены 2,99 м 2 • 0 С/Вт, приведенное сопротивление теплопередаче рассматриваемой конструкции наружной стены составит 0,61×2,99=1,81 м 2 • 0 С/Вт. В работе [4] для аналогичного конструктивного решения получено еще более низкое расчетное значение коэффициента теплотехнической однородности r = 0,48. В результате использования при строительстве блоков со сколами и выбоинами и некачественного выполнения строительно-монтажных работ по возведению ограждающих конструкций, коэффициент теплотехнической однородности может оказаться еще ниже расчетного (проектного). В работах [5-7] показано, что область применения наружных стен, выполненных кладкой из газобетонных блоков без дополнительного утепления теплоизоляционными изделиями, ограничена ГСОП = 4 200 град·сут. При этом такие стены продолжают возводиться не только в Москве и Санкт-Петербурге (с ГСОП около 4 500 °С·сут), но и в более холодных районах Российской Федерации.
Как уже было показано, в СП 50.133330 приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждающих конструкций рассчитывается по формуле (10), которая учитывает не только потери тепловой энергии по глади наружных стен (∑aiUi), но также через линейные (∑1jψj) и точечные (∑nkχk) неоднородности. По сравнению с СНиП 23-02-2003 в СП 50.133330 методика расчета приведенного сопротивления теплопередаче является более качественной, но неполной: отсутствуют требования к выбору расчетных участков (фрагментов) ограждающих конструкций, граничных условий, трактовке результатов расчета, программному обеспечению.
Ввиду этого пример расчета приведенного сопротивления теплопередаче фасада жилого здания, представленный в СП 50.133330 (Приложение Н) не может быть количественно проанализирован. Температурные поля рассматриваемых в СП 50.133330 (Приложение Н) узлов конструкции фасада неоднозначно трактуемы и не показательны. Для несветопрозрачных ограждающих конструкций пример расчета представлен только для фасада и только одного вида (стена с теплоизоляционной фасадной системой с тонким штукатурным слоем).
В дополнение к СП 50.13330 были разработаны для добровольного применения СП 230.1325800.2015 Конструкции ограждающие зданий. Характеристики теплотехнических неоднородностей (далее – СП 230.1325800), которые содержат значительно больше узлов и конструктивных решений. Однако, многие конструктивные решения и узлы в СП 230.1325800 также отсутствуют. Например, в нем нет таблиц расчетных значений удельных потерь теплоты через кронштейны вентилируемых фасадов. При том, что данный тип наружных стен является одним из наиболее распространенных вариантов. Кроме того, в СП 230.1325800 значительное внимание уделено наружным стенам и практически не затрагиваются иные ограждающие конструкции (покрытия, чердачные перекрытия, перекрытия над неотапливаемыми подвалами и техподпольями и т. д.).
В реальной практике проектирования СП 230.1325800 получил даже большее применение, чем СП 50.13330. С одной стороны это свидетельствует о более детальной проработке вопроса по учету теплопроводных включений. С другой стороны, отсутствие в СП 230.1325800 значительного количества узлов с теплопроводными включениями ограничивает область действия и этого стандарта. Кроме того, постоянное совершенствование технических решений и применяемых строительных материалов при отсутствии проработанных в СП 230.1325800 узлов ограничивает их область применения или замедляет их использование в строительстве. По этой причине включение новых технических решений и узлов строительных конструкций делает процесс совершенствования нормативной базы по данному вопросу бесконечным.
Недостаточная проработка технических решений и неполный учет влияния потерь тепла через теплопроводные включения (неоднородности в составе ограждающих конструкций), могут приводить к несоответствию расчетных (проектных) и фактических значений сопротивлений теплопередаче ограждающих конструкций. А следовательно, к расхождению расчетных (проектных) и фактических значений удельного энергопотребления зданий, т.к. в распределении потерь тепловой энергии на отопление трансмиссионные потери тепла через оболочку здания составляют более 50 %.
Анализ сравнения европейского и российского подходов
Методический подход к нормированию и проектированию наружной оболочки зданий, принятый в стандартах стран Европейского союза, представляется более целостным и правильным.
Нормативные требования к уровню теплоизоляции наружных ограждающих конструкций в европейских странах, сопоставимых по климату с Москвой, оказываются существенно выше. Однако сравнивать их напрямую некорректно, поскольку:
- в странах ЕС нормируется коэффициент теплопередачи, численное значение которого учитывает некоторые параметры коррекции, но рассчитывается в основном без учета их влияния;
- в России нормируется так называемое приведенное сопротивление теплопередаче, численное значение которого зависит не только от толщины слоя теплоизоляции, но и от состава теплопроводных включений.
По нормам ЕС толщина слоя теплоизоляции подбирается на основании простых аналитических выражений, а трансмиссионные потери рассчитываются с учетом теплопроводных включений, т. е. требуемая толщина слоя теплоизоляции не зависит от состава и свойств теплопроводных включений. В российском подходе нормируется приведенное сопротивление теплопередаче, которое одновременно учитывает и толщину слоя теплоизоляции, и влияние теплопроводных включений.
Различие подходов приводит к тому, что в зданиях, проектируемых в Финляндии, толщина слоя теплоизоляции (например, минераловатной) в составе ограждающих конструкций оказывается примерно в 2 раза больше, чем в России, при сопоставимых климатологических условиях проектирования и эксплуатации зданий. Большое влияние на соответствие зданий требованиям по тепловой защите оказывают теплопроводные включения в составе ограждающих конструкций. Неполный учет теплопроводных включений и потерь тепловой энергии через них может привести к различию расчетных и фактических потерь тепловой энергии через оболочку здания и, как следствие, сказаться на расхождении фактических и расчетных значений удельного энергопотребления введенного в эксплуатацию нового здания.
Методика расчета приведенного сопротивления теплопередаче, изложенная в СП 50.133330, проработана недостаточно корректно и точно.
В своде правил СП 230.1325800 приведены далеко не все конструктивные узлы и варианты теплопроводных включений. В частности, отсутствуют таблицы расчетных значений удельных потерь теплоты через кронштейны вентилируемых фасадов, – одного из наиболее распространенных типов фасадов, проектируемых и применяемых при строительстве зданий на территории Российской Федерации. Совсем не рассмотрены таблицы расчетных значений удельных потерь теплоты через неоднородности в составе кровельных конструкций и чердачных перекрытий. Оболочка зданий не ограничивается наружными стенами. Постоянное совершенствование технических решений и применяемых строительных материалов при отсутствии проработанных в СП 230.1325800 узлов строительных конструкций ограничивает область применения инновационных технических решений и материалов или замедляет их использование в строительстве.
Литература
- Горшков А. С., Рымкевич П. П., Немова Д. В. Экономим или нет? Российские энергосберегающие требования // Энергосбережение. 2014. № 2.
- Ватин Н. И., Немова Д. В., Рымкевич П. П., Горшков А. С. Влияние уровня тепловой защиты ограждающих конструкций на величину потерь тепловой энергии в здании // Инженерно-строительный журнал. 2012. № 8.
1 См. статью «Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций зданий. Ч. 1. Европейский подход и метод расчета» в журнале «Энергосбере-
жение» № 7, 2017.
2 Согласно ГОСТ 30494–2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».
3 Сравните данные табл. 2 в первой части статьи (журнал «Энергосбережение», № 7) и данные табл. 4 и 5 настоящей статьи.
4 ISO 6946 Building components and building elements – Thermal resistance and thermal transmittance – Calculation method.
6 ISO 13789 Thermal performance of buildings – Transmission and ventilationheat transfer coefficients – Calculation method.
К определению приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен зданий
Большая часть территории России в современных границах относится к Северной строительно-климатической зоне, которая характеризуется суровой и длительной зимой (пять и более месяцев). Это диктует повышенные требования к теплозащите зданий и сооружений от продувания сильными ветрами и повышенной относительной влажности наружного воздуха.
Табл. 1. Теплотехнические показатели наружных ограждений зданий*
Табл. 2. Технические данные зданий, различных по форме, высоте и коэффициенту остекленности
Табл. 3. Климатические параметры холодного периода года*
Как известно, до 1995 года согласно нормам СНиП 11-3–79**[1] при проектировании зданий приведенное сопротивление теплопередаче наружных ограждений Ro пр [м 2 ⋅°C/Вт], за исключением светопрозрачных ограждений, принималось не менее требуемого сопротивления теплопередаче Rо тр , определяемого по следующей формуле (1) [1]:
где n — коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху; tв — расчетная температура внутреннего воздуха [°С], принимаемая согласно ГОСТ [2, 3] и нормам проектирования соответствующих зданий и сооружений; tн — расчетная зимняя температура наружного воздуха [°С], равная средней температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92; Δtн — нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции; αв — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций.
Значения нормативного температурного перепада Δtн представлены в табл. 1. С 1995 года СНиП 11-3–79* [4] и позднее СНиП 23-02–2003 [5] было предусмотрено увеличение приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен, покрытий и чердачных перекрытий при определении по приведенной формуле, в связи с уменьшением нормативного температурного перепада Δtн, и в значительной степени при определении из условия энергосбережения в зависимости от числа градусо-суток отопительного периода (ГСОП), равного произведению продолжительности отопительного периода zот.п в сутках на разность расчетной температуры воздуха tв в характерном помещении здания в холодный период года и температуры наружного воздуха tот.п, средней за отопительный период [6].
По актуализированной редакции СНиП 23-02–2003 [7] нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции R0 норм предложено определять по формуле, в которую введен понижающий коэффициент mр, учитывающий особенности региона строительства, принимаемый для стен не менее 0,63, для светопрозрачных конструкций не менее 0,95 и для остальных конструкций не менее 0,8:
где R0 б — базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций, принимаемого в зависимости от числа градусо-суток отопительного периода и назначения здания. Для наружных стен, как видно, значение коэффициента mр, наименьшее по сравнению с коэффициентами других ограждающих конструкций, что, собственно, представляется не обоснованным особенно для многоэтажных зданий.
Так, из данных, приведенных в табл. 2 для многоэтажных зданий, имеющих одинаковую площадь покрытия Апк, но различных по форме в плане, по периметру зданий Рзд, по общей высоте Нзд и коэффициенту остекленности β, следует, что площадь покрытий Апк (или чердачных перекрытий) значительно меньше площади вертикальных ограждений Аво и наружных стен Анс.
Тогда как в производственных зданиях, имеющих значительные размеры в плане и высоту в пределах 12 м, площадь покрытия Апк больше площади вертикальных ограждений Аво и особенно наружных стен Анс (отношение зависит от коэффициента остекленности β). По сравнению с покрытиями зданий наружные стены в большей степени подвержены воздействию ветра, давление которого растет с увеличением высоты [8].
Кроме того, в зимних условиях поверхность кровли (особенно плоской или с небольшим уклоном), как правило, покрыто слоем снега, что приводит к повышению общего сопротивления теплопередаче покрытия. К тому же непонятно, каким образом в регионах будут учитывать «особенности региона строительства».
Большая часть территории России в современных границах относится к Северной строительно-климатической зоне [6], охватывающей первый климатический район, который характеризуется суровой и длительной зимой (пять и более месяцев), обуславливающей максимальную теплозащиту зданий и сооружений от продувания сильными ветрами и повышенной относительной влажности наружного воздуха особенно в приморских районах, большой продолжительностью отопительного периода, низкими значениями средней температуры воздуха наиболее холодных пятидневок при обеспеченности 0,92 и 0,98 и за отопительный период при средней суточной температуре наружного воздуха ≤ 8 °C (более семи месяцев) [6].
На основании изложенного выше нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче наружной стены многоэтажных зданий предлагается принимать равным базовому значению требуемого сопротивления теплопередаче без учета понижающего коэффициента mр, а производственных зданий, при отношении (Апк/Анс) больше 1, — с учетом этого коэффициента.
- СНиП 11-3–79**. Строительная теплотехника / Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.
- ГОСТ 12.1.005–88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
- ГОСТ 30494–2011. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.
- СНиП 11-3–79*. Строительная теплотехника / Госстрой России. — М: ГУП ЦПП, 1998.
- СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий.
- СП 131.13330.2012 «СНиП 23-01–99*. Строительная климатология».
- СП 50.13330.2012 «СНиП 23-02–2003. Тепловая защита зданий».
- СП 20.13330.2011 «СНиП 2.01.07–85*. Нагрузки и воздействия».
Сайт научно-технического журнала «Инженерные системы. АВОК Северо-Запад»
Свод правил СП 50.13330 [1] утвержден приказом Министерства регионального развития Российской Федерации [2] и введен в действие с 1 июля 2013 года. Отдельные разделы данного свода правил — 1, 4 (пункты 4.3, 4.4), 5 (пункты 5.1, 5.2, 5.4–5.7), 6 (пункт 6.8), 7 (пункт 7.3), 8 (подпункты «а» и «б» пункта 8.1), 9 (пункт 9.1) и приложение Г — включены в перечень обязательных требований Технического регламента «О безопасности зданий и сооружений» [3] и утверждены в данном статусе Постановлением Правительства Российской Федерации от 26 декабря 2014 года № 1521 [4]. Таким образом, с момента утверждения свода правил СП 50.13330 прошло достаточное количество времени для подведения некоторых промежуточных итогов его применения на территории Российской Федерации.
Ниже в краткой форме представлен анализ основных замечаний к существующей редакции рассматриваемого нормативного документа.
Терминология и оформление
В 1974 году была опубликована монография В. П. Туркина [5], в которой со ссылкой на доклад Л. К. Юргенсона «Терминология теплотехники» было отмечено, что термин «коэффициент теплопроводности» получен из неправильного перевода немецкого слова Wärmeleitzahl. Свойство материи, имеющее размерность, нелогично называть коэффициентом. На этом основании автор монографии [5] более 40 лет назад предлагал применить термин «теплопроводность», отбросив при этом слово «коэффициент», который относится к безразмерным показателям.
В настоящее время в научной и справочной литературе [6], как и во всех международных стандартах, слово «коэффициент» при указании теплопроводности по тексту нормативного документа не используется. В этой связи к исключению слова «коэффициент» в существующей редакции свода правил [1] при обозначении теплопроводности строительных материалов и изделий следует отнестись положительно.
Данная рекомендация может быть применена и к другим терминам, принятым в [1], например, «коэффициент паропроницаемости», «коэффициент теплоусвоения», «коэффициент воздухопроницаемости».
Следует отметить, что использование термина «коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции» (табл. 4 [1]) не отражает физические основы процесса теплообмена в отапливаемых помещениях. В холодный период года температура внутреннего воздуха выше температуры на внутренней поверхности ограждения, поэтому ограждение не отдает, а принимает тепловую энергию из помещения. Поэтому логично эту характеристику назвать характеристикой тепловосприятия внутренней поверхности ограждающей конструкции или характеристикой теплообмена.
В целом стандарт [1] изобилует опечатками, описками и графическими неточностями, подготовлен с нарушением правил оформления научно-технических отчетов [7].
Единицы измерения физических величин
В действующей редакции СП 50.13330 единицы измерения ряда физических величин не соответствуют принятым в ГОСТ 8.417 [9]. В стандарте [9] единицей измерения теплопроводности является Вт/(м·К), теплового (термического) сопротивления — м 2 ×К/Вт. Указанные выше единицы измерения соответствуют Международной системе единиц физических величин СИ и приняты не только в международных стандартах, но и в стандартах Республики Беларусь [9, 10].
Единицей измерения удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания в редакции свода правил [1] является Вт/(м 3 ·°С). Эта единица не соответствует принятой в системе СИ — Вт/(м 3 ×К).
Более подробный анализ указанных выше несоответствий представлен в работах [11, 12].
Нормативные требования к уровню тепловой защиты зданий
Нормативные требования к уровню тепловой защиты зданий представлены в п. 5.1 СП 50.13330, согласно которым теплозащитная оболочка должна отвечать следующим требованиям:
— приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (рассчитывают по формуле (5.1) свода правил [1]);
— удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (приведено в табл. 7 [1] в зависимости от отапливаемого объема здания и значений градусо-суток отопительного периода);
— температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (приведены в п. 5.7 [1]).
Основным является первое из указанных выше требований, так как первоначальный выбор конструктивного решения и материалов в составе рассматриваемой ограждающей конструкции осуществляется на основании именно его. От численного значения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зависят потери тепловой энергии через оболочку здания в течение всего отопительного периода.
В связи с ростом цен на энергетические ресурсы, а также сокращением невозобновляемых ресурсов (нефти, газа и пр.) в большинстве развитых странах мира нормативы потребления зданиями энергии неуклонно уменьшаются, а требования к уровню теплоизоляции ограждающих конструкций повышаются [13–18]. Это стимулирует, в том числе, внедрение инновационных энергосберегающих материалов и технических решений. В России с введением СП 50.13330 и одновременной актуализацией свода правил по строительной климатологии [19] требования к уровню тепловой защиты зданий для большого количества населенных пунктов, включая Москву и Санкт-Петербург, оказались ниже, чем в предыдущей версии нормативного документа по тепловой защите (СНиП 23-02-2003 [20]). Данное обстоятельство не соответствует утвержденной в стране программе энергосбережения и повышения энергетической эффективности зданий [21, 22].
Приведенные в табл. 3 свода правил [1] базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций не имеют физического обоснования. При установлении нормируемого сопротивления теплопередаче авторы свода правил [1] по-прежнему продолжают использовать понижающий коэффициент mp, «учитывающий особенности региона строительства». Минимальное значение этого коэффициента, равное 0,63, установлено для стен. По-видимому, минимальное значение mp взято из работы [23], в которой это значение получено при расчете приведенного сопротивления теплопередаче межоконных простенков навесной фасадной системы c вентилируемым воздушным зазором применительно для единичного здания в отдельно взятом населенном пункте с учетом продольной фильтрации воздуха через утеплитель в течение отопительного периода. Авторы статьи [23] утверждают, что разработанный ими метод предусматривает расчет наихудшей, с точки зрения теплопотерь, конструкции здания. Следует отметить, что коэффициент mp никак не связан с особенностями региона строительства. Применение этого коэффициента к другим типам ограждающих конструкций зданий различного функционального назначения в широком интервале значений градусо-суток отопительного периода требует детального обоснования как с точки зрения обеспеченности региона теми или иными строительными технологиями и материалами, так и с точки зрения стоимости в регионе тепловой энергии.
Проектирование помещений с влажным и мокрым режимами имеет свою специфику. Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций таких помещений в общем случае определяется исходя из условий энергосбережения по формуле (5.1) свода правил [1] (при базовых значениях требуемого сопротивления теплопередаче ограждений, приведенных в табл. 3, п. 2 [1]). В то же время согласно п. 5.3 [1] для тех же помещений нормируемое значение сопротивления теплопередаче следует определять по формуле (5.4) [1] исходя из санитарно-гигиенических условий. Следует различать два уровня нормирования — по санитарно-гигиеническому требованию и требованию энергосбережения, однако при нормировании по санитарно-гигиеническому требованию существует риск невыполнения комплексного требования на основе удельной теплозашитной характеристики здания [24].
В отличие от поэлементного нормирования теплозащиты применение удельной теплозащитной характеристики здания дает большую свободу проектировщику в выборе элементов оболочки и является при разработке проекта одним из контрольных ориентиров [25]. Поэтому проверка теплозащитной оболочки здания по комплексному требованию является технически целесообразной мерой, особенно на стадии предпроектной подготовки, с целью технико-экономического обоснования вариантов проектного решения. Однако отсутствие понятия «удельная теплозащитная характеристика здания» в федеральном законе [3] создает правовые барьеры к применению этой характеристики, особенно при проведении судебных строительно-технических экспертиз [26].
Оценка соответствия ограждающей конструкции санитарно-гигиеническому требованию выполняется по температуре внутренней поверхности конструкции в зоне теплопроводных включений, в углах, оконных откосах и др. При этом в силу п. 5.7 свода правил [1] температура внутренней поверхности ограждающей конструкции (при проектировании зданий) должна определяться по результатам расчета температурных полей всех зон с теплотехнической неоднородностью. Отсутствие в СП 50.13330 методики расчета температурных полей затрудняет оценку соответствия проектного решения ограждений санитарно-гигиеническому требованию.
Предложения и рекомендации по совершенствованию методов нормирования теплозащитной оболочки здания приведены в работах [27–32].
Методика расчета приведенного сопротивления теплопередаче
Авторы свода правил СП 50.13330 утверждают, что введенный документ позволяет в большей степени учесть влияние теплопроводных включений и, соответственно, более точно оценить трансмиссионные потери тепловой энергии. Однако методика расчета, описанная в своде правил [1], формализована недостаточно полно. При описании метода расчета отсутствуют расчетные схемы тех или иных видов теплопроводных включений, правила деления рассматриваемого фрагмента на расчетные участки, границы исследуемой области, а в примере расчета, представленном в прил. Н [1], не указаны характеристики некоторых составляющих расчетный фрагмент материалов, ввиду чего проверка полученных результатов становится неопределенной. В исследовании [33] приведена критическая оценка методики расчета приведенного сопротивления теплопередаче светопрозрачных ограждающих конструкций.
Здесь также следует отметить, что и в предыдущей версии нормативного документа по тепловой защите зданий (СНиП 23-02-2003 [20]) нормировалось приведенное сопротивление теплопередаче, а в своде правил СП 23-101-2004 [34] были приведены, по крайней мере, три приложения с методиками и примерами расчета приведенного сопротивления теплопередаче, в том числе на основе расчета температурных полей (см. прил. М [34]).
В СП 50.13330 [1] относительно детально проработана методика расчета приведенного сопротивления теплопередаче наружных стен и крайне недостаточно внимания уделено проработке иных типов наружных ограждающих конструкций при том, что, например, в покрытии состав и количество теплопроводных включений могут оказаться более разнообразными и многочисленными, чем в фасадных конструкциях проектируемого здания.
Теплоустойчивость ограждающих конструкций в теплый период года и помещений здания в холодный период года
Требования по теплоустойчивости ограждающих строительных конструкций в теплый период года и помещений здания или сооружения в холодный период года отражены в ст. 29, ч. 1 федерального закона [3]. Эти требования предъявляются к микроклимату помещений и являются нормами прямого действия.
Методика расчета теплоустойчивости ограждающих конструкций описана в разделе 6 действующей редакции свода правил [1]. Обязательные требования по теплоустойчивости [4] ограничиваются необходимостью применения солнцезащитных устройств в условиях жаркого климата. В табл. 8 свода правил [1] приведены нормируемые значения коэффициента теплопропускания солнцезащитных устройств зданий различного функционального назначения, однако методика расчета теплопропускания солнцезащитных устройств в СП 50.13330 отсутствует.
В отличие от своего предшественника, СНиП 23-02-2003 [20], нормы и методика расчета теплоустойчивости помещений здания или сооружения в холодный период года в своде правил [1] отсутствуют. Это фактически исключает из процесса проектирования зданий целый ряд ограждений с теплоаккумулирующим слоем, имеющих высокий потенциал энергосбережения [35–40].
Воздухопроницаемость ограждающих конструкций
Методика расчета воздухопроницаемости ограждающих конструкций в действующей редакции свода правил по тепловой защите зданий [1] описана в разделе 7. Как отмечено выше, требование пункта 7.3 данного раздела входит в перечень обязательных требований, утвержденных Постановлением Правительства Российской Федерации от 26 декабря 2014 г. № 1521 [4]. Однако формулировка требования табл. 9 свода правил [1] по «нормируемой поперечной воздухопроницаемости ограждающих конструкций» не соответствует ч. 1 ст. 29 Федерального закона [3], согласно которой установлены требования к сопротивлению воздухопроницанию ограждающих строительных конструкций.
В п. 7.4 свода правил [1] представлена формула расчета сопротивления воздухопроницанию многослойной ограждающей конструкции, однако воспользоваться этой формулой невозможно ввиду отсутствия указаний, как следует рассчитывать сопротивление воздухопроницанию отдельных слоев. В справочном прил. С [1] приведены данные по сопротивлению воздухопроницанию слоев конструкций, которые в настоящее время практически не используются в строительстве, например, известняк-ракушечник, шлакобетон, известково-гипсовая штукатурка по драни и пр. Ссылка на данное приложение в основной части стандарта отсутствует. В то же время в указанном приложении отсутствуют данные по воздухопроницаемости современных строительных материалов и изделий — кладки из автоклавных газобетонных блоков на клеевом составе, кладки из крупноформатных пустотелых керамических блоков, ветрозащитных паропроницаемых мембран и др. Это затрудняет оценку воздухоизоляционных свойств современных ограждающих конструкций с повышенным уровнем теплоизоляции [41] на стадии проектирования. Методика оценки теплозащитных свойств ограждающих конструкций с учетом продольной фильтрации воздуха в своде правил [1] отсутствует, что в ряде случаев затрудняет теплотехнический расчет навесных фасадных систем, широко применяемых в практике строительства.
Защита ограждающих конструкций от переувлажнения
Методика расчета влажностного режима ограждающих конструкций приведена в разделе 8 свода правил [1]. Согласно этому нормативному документу оценка влажностного режима ограждающих конструкций производится по предельно допустимому состоянию увлажнения исходя из двух условий — недопустимости систематического накопления влаги за годовой период эксплуатации (условие «а») и ограничения приращения влаги за период влагонакопления, т. е. период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха (условие «б»). Оценка влагозащитных свойств конструкции производится на основе определения плоскости максимального увлажнения, относительно которой исходя из условий «а» и «б» определяются требуемые значения сопротивления паропроницанию и проверяется необходимость устройства дополнительной пароизоляции в конструкции.
Исследованию температурно-влажностного режима ограждающих конструкций зданий посвящены работы [42–51].
В работах [47–51] выявлен ряд недостатков нормирования влагозащитных свойств ограждающих конструкций согласно СП 50.13330.
Так, в указанном документе отсутствует возможность оценки влагонакопления в ограждающих конструкциях по месяцам в годовом цикле [47].
В обязательном приложении Б свода правил [1] отсутствует определение базового термина «плоскость максимального увлажнения», что затрудняет понимание алгоритма расчета и интерпретацию результатов.
Алгоритм определения плоскости максимального увлажнения (п. 8.5 [1]) для ряда ограждающих конструкций дает физически необоснованный результат и нуждается в корректировке [48]. Результаты расчета по СП 50.13330 для широко применяемых в практике строительства стеновых ограждающих конструкций в виде кладки газобетонных блоков с фасадными теплоизоляционными композиционными системами (СФТК) показывают наличие двух плоскостей максимального увлажнения — в слое утеплителя и на границе кладки газобетонных блоков и клеевого слоя утеплителя, что не подтверждается «классическим» расчетом на основе профилей парциального давления водяного пара и давления насыщенного водяного пара в конструкции [49].
Вышеуказанный алгоритм расчета не применим к ограждающим конструкциям с мультизональной конденсацией влаги [50].
Кроме того, при определении требуемых значений сопротивления паропроницанию ограждающих конструкций не учитывается изменение параметров микроклимата помещений в течение года [51]. При определении сопротивлений теплообмену у внутренней поверхности конструкции не учитывается направление теплового потока. В расчетах влажностного режима не учитываются сопротивления влагообмену у внутренней и наружной поверхностей ограждающей конструкции. Указанные обстоятельства могут внести существенную погрешность в результаты расчетов.
В табл. 10 [1] отсутствуют значения предельно допустимого приращения влажности, используемого для расчета требуемого сопротивления паропроницанию ограждающих конструкций по условию «б», для ряда эффективных теплоизоляционных материалов, широко применяемых в современной практике строительства, таких как плиты экструдированного пенополистирола, модифицированного полистиролбетона, изделия из неармированного газобетона автоклавного твердения, крупноформатные керамические камни и др. В связи с появлением новых строительных материалов и конструкций требуется корректировка и дополнение данных, представленных в табл. 10.
Выявленные недостатки нормирования влагозащитных свойств ограждающих конструкций согласно СП 50.13330 указывают на актуальность задачи совершенствования российских норм по влагозащите конструкций.
Актуальность этой задачи возрастает в связи с тем, что согласно Постановлению Правительства РФ от 26.12.2014 № 1521 [4] с 1 июля 2015 года из СП 50.13330.2012 (п. 8) исключен метод расчета защиты от переувлажнения ограждающих конструкций для применения на обязательной основе. Для обязательного применения остаются в силе только нормативные требования по влагозащите ограждений (подпункты «а» и «б» п. 8.1).
Методика расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий
Методика расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию жилых и общественных зданий, основанная на составлении уравнения теплового баланса здания, представлена в прил. Г [1].
Было неоднократно отмечено, что расчет по методике СП 50.13330 [1] дает занижение трансмиссионных тепловых потерь через оболочку, обусловленное недостаточно точным учетом влияния теплотехнически неоднородных участков (краевых зон) [26], и потерь тепловой энергии на вентиляцию здания вследствие недостаточно полного учета воздухопроницаемости ограждающих конструкций [52]. В то же время ряд специалистов отмечает завышение тепловых поступлений — бытовых и от солнечной радиации. Это приводит к тому, что проектные показатели удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию оказываются заниженными. Они позволяют на стадии проекта получить требуемый класс энергосбережения (в терминах СП 50.13330; см. данные табл. 14 СП 50.13330) и пройти экспертизу. Но при эксплуатации зданий фактическое потребление тепловой энергии оказывается выше проектных показателей, а реальный класс энергосбережения — ниже проектного.
В целом непонятно, на каком основании данный раздел включен в состав свода правил по тепловой защите зданий, а не в состав, например, свода правил по отоплению и вентиляции [53]? Какое отношение имеет данный расчет к оболочке здания? Неясно, почему методика расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию зданий включена в перечень обязательных требований [4], в то время как требования к расходу тепловой энергии [1] (п. 10), включая правила оценки классов энергосбережения зданий, выходят за рамки обязательных требований? В настоящее время в своде правил [1] при проектировании теплозащитной оболочки здания существует большое количество вопросов, которые требуют обсуждения, доработки и корректировки. В работе [54] отмечена целесообразность исключения раздела 10 и всех сопутствующих ему приложений из состава свода правил по тепловой защите зданий [1] и отнесение его в состав иных нормативных документов, например, свода правил по отоплению и вентиляции [53].
Единственной составляющей, которая входит в уравнение теплового баланса здания и имеет отношение к теплозащитной оболочке здания (наряду с трансмиссионными потерями теплоты), является величина расчетных теплопоступлений от солнечной радиации. Следует отметить, что по сравнению с предыдущей версией нормативного документа [20] данный вид расчета не претерпел каких-либо изменений, но при этом он также требует значительной переработки и дополнения.
Характеристики строительных материалов и изделий
Теплотехнические характеристики строительных материалов и изделий представлены в справочном прил. Т свода правил [1]. Однако уже неоднократно было отмечено, что разделение режимов эксплуатации строительных конструкций на условные группы А и Б в настоящее время утратило свою актуальность [11]. Такой подход требует коренного пересмотра в связи с появлением новых технических решений и совершенствованием методов расчета влажностного режима ограждающих конструкций.
Составленная В. М. Ильинским [55] еще в 60-х годах прошлого века карта зон влажности территории России до сих пор включена в актуализированную редакцию свода правил [1]. Однако эта карта нуждается в уточнении в связи с изменением численных значений климатических параметров, а также границ страны.
Согласно п. 4.4 [1] условия эксплуатации ограждающих конструкций (А или Б) устанавливают в зависимости от влажностного режима помещения и зоны влажности пункта строительства. Однако при этом никак не учитываются влажностные свойства самих материалов, расположение теплоизоляционного слоя в многослойной конструкции, наличие паро- и гидроизоляционных слоев. Выбор теплофизических характеристик материалов ограждения на стадии проектирования производится, как правило, без учета их предельной эксплуатационной влажности, зависящей от конструктивных особенностей ограждений, что повышает риск переувлажнения ограждений при эксплуатации зданий.
Наиболее полная оценка влажностного режима ограждения оболочки зданий может быть выполнена на основе теории потенциала влажности, разработанной В. Н. Богословским [56–58].
В исследовании [59] приведены результаты лабораторных испытаний четырех типов кладки из каменных изделий (керамических пустотелых блоков, щелевых керамзитобетонных блоков, полнотелых керамзитобетонных блоков, полнотелого кирпича). Показано, что только для одного типа кладки (из полнотелого кирпича) теплопроводность, определенная на основании результатов лабораторных испытаний, соответствует заявленной в сертификате. Для остальных типов кладочных материалов выявлено существенное расхождение экспериментальных значений теплопроводности [59] с заявленными производителями и теми, которые приведены в СП 50.13330 [1].
В справочном прил. Т [1] для ряда инновационных теплоизоляционных материалов приведены какие-то совершенно неправдоподобные теплотехнические характеристики, которые значительно отличаются от фактически измеренных [12] и принятых в качестве расчетных величин в других странах [60, 61]. Такая неопределенность создает условия для развития нездоровой конкуренции среди производителей теплоизоляционных материалов, в результате которой появляются вбросы в печать [62] совершенно необоснованных и неподкрепленных конкретными исследованиями домыслов.
Из представленного выше анализа действующей редакции свода правил по тепловой защите зданий [1] следует, что в представленном виде свод правил [1] требует значительной переработки. Раздел 10 и сопутствующие ему приложения следует исключить из состава свода правил [1], включить их в состав свода правил по отоплению и вентиляции [53] или разработать новый свод правил по расчету энергопотребления проектируемых зданий и оценке их энергетической эффективности.
Единицы физических величин следует привести в соответствие с требованиями Международной системы единиц физических величин СИ, термины и их определения — с принятой в международных стандартах терминологией.
По сравнению с редакцией 2003 года [20] свод правил по тепловой защите зданий в редакции 2012 года [1] не претерпел существенных изменений, оставил недоработанными некоторые сомнительные положения своего предшественника, а в части нормирования оказался в противоположном тренде с программой энергосбережения, которая была утверждена в стране в 2008 году Указом Президента Российской Федерации от 04.06.2008 года № 889 [63], так как для многих крупных населенных пунктов нормируемые значения приведенного сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций оказались ниже даже тех, которые были приняты в 2000 году с введением изменений № 3 к СНиП II-3-79* [64].
- СП 50.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. Тепловая защита зданий.
- Приказ Министерства регионального развития Российской Федерации от 30 июня 2012 года № 265.
- Федеральный закон Российской Федерации от 30.12.2009 № 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
- Постановление Правительства Российской Федерации от 26 декабря 2014 года № 1521 «Об утверждении перечня национальных стандартов и сводов правил (частей таких стандартов и сводов правил), в результате применения которых на обязательной основе обеспечивается соблюдение требований Федерального закона «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
- Туркин В. П. Отопление гражданских зданий. Челябинск: Юж.-Урал. кн. изд-во, 1974. 319 с.
- Физические величины: Справочник / А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский и др.; под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мелихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.
- ГОСТ 7.32-2001 СИБИД. Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления (с Изменением № 1).
- ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин.
- СТБ ЕН 12667-2007 Теплотехнические характеристики строительных материалов и изделий. Определение сопротивления теплопередаче по методу защищенных термопластин и тепломера. Изделия с высоким и средним сопротивлением теплопередаче.
- СТБ ЕН 12939-2007 Теплотехнические свойства строительных материалов и изделий. Определение теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме с использованием прибора, включающего плиту, горячую охранную зону и тепломер. Материалы утолщенные с высокой и средней теплопроводностью.
- Горшков А. С., Соколов Н. А. Несоответствие российских и международных стандартов при определении расчетных значений теплопроводности строительных материалов и изделий // Инженерно-строительный журнал. 2013. № 7. С. 7–14.
- Соколов Н. А., Горшков А. С. Теплопроводность строительных материалов и изделий: уровень гармонизации российских и европейских стандартов // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2014. № 6 (185). С. 27–31.
- Ливчак В. И. Почему СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» приводит к снижению энергоэффективности зданий и как выполнить Постановление Правительства России об их повышении // Инженерные системы. АВОК Северо-Запад. 2013. № 3. С. 10–27.
- Ливчак В. И. И все-таки повышение теплозащиты зданий для сокращения теплопотребления на их отопление — это правильное решение! // АВОК. 2017. № 6. С. 76–96.
- Горшков А. С., Немова Д. В., Рымкевич П. П. Экономим или нет? Российские энергосберегающие требования // Энергосбережение. 2014. № 2. С. 26–32.
- Ватин Н. И., Немова Д. В., Горшков А. С. Сравнительный анализ потерь тепловой энергии и эксплуатационных затрат на отопление для загородного частного дома при различных минимальных требованиях к уровню тепловой защиты ограждающих конструкций // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2013. № 1 (168). С. 36–39.
- Горшков А. С., Рымкевич П. П., Немова Д. В., Ватин Н. И. Экономическая эффективность инвестиций в энергосбережение // Инженерные системы. АВОК — Северо-Запад. 2014. № 3. С. 32–36.
- Горшков А. С., Немова Д. В., Рымкевич П. П. Сравнительный анализ затрат тепловой энергии, эксплуатационных затрат на отопление и затрат топливно-энергетических ресурсов для многоквартирного жилого дома при различных минимальных требованиях к уровню тепловой защиты ограждающих конструкций // Кровельные и изоляционные материалы. 2013. № 2. С. 34–39.
- СП 131.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 23-01-99. Строительная климатология.
- СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий.
- Аверьянов В. К., Байкова С. А., Горшков А. С., Гришкевич А. В., Кочнев А. П., Леонтьев Д. Н., Мележик А. А., Михайлов А. Г., Рымкевич П. П., Тютюнников А. И. Региональная концепция обеспечения энергетической эффективности жилых и общественных зданий // Жилищное строительство. 2012. № 3. С. 2–4.
- Горшков А. С., Байкова С. А., Крянев А. С. Нормативное и законодательное обеспечение государственной программы об энергосбережении и повышении энергетической эффективности зданий и пример ее реализации на региональном уровне // Инженерные системы. АВОК — Северо-Запад. 2012. № 3. С. 24.
- Гагарин В. Г., Козлов В. В., Мехнецов И. А. Оценка теплозащиты стены здания с вентилируемым фасадом с учетом продольной фильтрации воздуха // АВОК. 2005. № 8.
- Корниенко С. В. О нормировании тепловой защиты зданий с влажным и мокрым режимами // Энергобезопасность и энергосбережение. 2014. № 5 (59). С. 19–24.
- Малявина Е.Г. Теплопотери здания: Справочное пособие. М.: АВОК-ПРЕСС, 2007. 144 с.
- Корниенко С. В., Ватин Н. И., Горшков А. С. Оценка теплозащиты эксплуатируемых жилых зданий из газобетонных блоков // Энергосбережение. 2016. № 6. С. 32–35.
- Васильев Г. П., Колесова М. В. Экономически и экологически целесообразный уровень теплозащиты зданий // Вестник МГСУ. 2011. № 8. С. 293–302.
- Перехоженцев А. Г. О необходимости корректировки СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» // АВОК. 2017. № 8. С. 54–57.
- Перехоженцев А. Г. Нормирование сопротивления теплопередаче наружных ограждений зданий по условию теплового комфорта в помещении // Вестник МГСУ. 2016. № 2. С. 173–185.
- Перехоженцев А. Г. Проектирование наружных стен высотных зданий с заданным температурно-влажностным режимом // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2017. № 48 (67). С. 48–60.
- Горшков А. С., Ливчак В. И. История, эволюция и развитие нормативных требований к ограждающим конструкциям // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. № 3 (30). С. 7–37.
- Корниенко С. В. О комплексном показателе тепловой защиты зданий // Вестник гражданских инженеров. 2014. № 3 (44). С. 159–163.
- Тихомирнов С. И., Шахнес Л. М. Светопрозрачные ограждения в тепловой защите оболочки зданий. Проблемы нормирования и проектирования // Окна, двери, фасады. 2013. № 51. С. 18–37.
- СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий.
- Заборова Д. Д., Куколев М. И., Мусорина Т. А., Петриченко М. Р. Математическая модель энергетической эффективности слоистых строительных ограждений // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. 2016. № 4. С. 28–33.
- Заборова Д. Д., Мусорина Т. А., Петриченко М. Р. Теплотехническая работоспособность многослойной стеновой конструкции // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. 2017. № 1. С. 18–26.
- Мусорина Т. А., Гамаюнова О. С., Петриченко М. Р. Обоснование конструктивных мероприятий по увеличению энергоэффективности стеновых ограждений // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. № 11 (110). С. 1269–1277.
- Antuskov A. L., Ostrovaia A. F., Statsenko E. A., Kotov E. V., Musorina T. A., Petritchenko M. R. The thermal stability of enclosing structures as a power-saving factor // Университетский научный журнал. 2017. № 27. С. 25–34.
- Statsenko E. A., Ostrovaia A. F., Musorina T. A., Kukolev M. I., Petritchenko M. R. The elementary mathematical model of sustainable enclosing structure // Инженерно-строительный журнал. 2016. № 8 (68). С. 86–91.
- Куколев М. И., Петриченко М. Р. Определение температурного поля стенки при периодическом тепловом воздействии // В сборнике: Двигатель-2007. Сборник научных трудов по материалам Международной конференции, посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2007. С. 71–75.
- Немова Д. В., Ватин Н. И., Петриченко М. Р., Корниенко С. В., Горшков А. С. Воздушный режим трехслойной стеновой конструкции // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2016. № 6 (45). С. 102–114.
- Куприянов В. Н., Иванцов А. И. Конденсация парообразной влаги в наружных стенах при суточных колебаниях температуры наружного воздуха // Приволжский научный журнал. 2013. № 2 (26). С. 17–22.
- Куприянов В. Н., Петров А. С. Паропроницаемость материалов в условиях, приближенных к эксплуатационным // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2013. № 2 (24). С. 126–131.
- Куприянов В. Н., Сафин И. Ш. Влияние наружных облицовочных слоев на процессы конденсации парообразной влаги в ограждающих конструкциях // Приволжский научный журнал. 2014. № 1 (29). С. 46–51.
- Куприянов В. Н. Основные принципы конструирования наружных стен с ограничением конденсации в них парообразной влаги // Строительство и реконструкция. 2015. № 2 (58). С. 120–127
- Куприянов В. Н., Петров А. С. Влажностное состояние ограждающих конструкций с учетом переменного значения паропроницаемости материалов //Строительные материалы. 2016. № 6. С. 40–43.
- Корниенко С. В., Ватин Н. И., Петриченко М. Р., Горшков А. С. Оценка влажностного режима многослойной стеновой конструкции в годовом цикле // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2015. № 6. С. 19–33.
- Корниенко С. В. Предложения по корректировке СП 50.13330.2012 в части защиты от переувлажнения ограждающих конструкций // Жилищное строительство. 2015. № 7. С. 31–34.
- Корниенко С. В., Ватин Н. И., Горшков А. С. Оценка влажностного режима стен с фасадными теплоизоляционными композиционными системами // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2016. № 6 (45). С. 34–54.
- Корниенко С. В. Совершенствование российских норм по влагозащите ограждающих конструкций // Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2017. Вып. 47 (66). С 18–29.
- Корниенко С. В. Уточнение расчетных параметров микроклимата помещений при оценке влагозащитных свойств ограждающих конструкций // Вестник МГСУ. 2016. № 11. С. 132–145.
- Дацюк Т. А., Гримитлин А. М. Влияние воздухопроницаемости ограждающих конструкций на энергопотребление жилых зданий // Вестник гражданских инженеров. 2017. № 6 (65). С. 182–187.
- СП 60.13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха.
- Ливчак В. И., Горшков А. С. Почему приказ «О требованиях энергетической эффективности зданий, строений, сооружений — это движение в прошлый век? // Инженерные системы. АВОК — Северо-Запад. 2017. № 4. С. 8–17.
- Ильинский В. М. Строительная теплофизика (ограждающие конструкции и микроклимат зданий). М.: Высшая школа, 1974. 320 с.
- Богословский В. Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха). М.: Высшая школа, 1982. 415 с.
- Богословский В. Н. Тепловой режим здания. М.: Стройиздат, 1979. 248 с.
- Богословский В. Н. Основы теории потенциала влажности материала применительно к наружным ограждениям оболочки зданий. М.: МГСУ, 2013. 112 с.
- Васильев Г. П., Жолобецкий Я. Я., Личман В. А. Теплотехнические испытания кладок из различных строительных материалов // Энергосбережение. 2016. № 3. С. 48–55.
- Ватин Н. И., Величкин В. З., Горшков А. С., Пестряков И. И., Пешков А. А., Немова Д. В., Киски С. С. Альбом технических решений по применению теплоизоляционных изделий из пенополиуретана торговой марки «SPU INSULATION» в строительстве жилых, общественных и промышленных зданий // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2013. № 3 (8). С. 1–264.
- Горшков А. С., Ватин Н. И., Дацюк Т. А., Безруков А. Ю., Немова Д. В., Кукула П., Виитанен А. Альбом технических решений по применению теплоизоляционных изделий из пенополиуретана в строительстве жилых, общественных и промышленных зданий // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2014. № 5 (20). С. 71–441.
- Воронин А. Анализируй теплопроводность // Изоляционные и кровельные материалы. 2017. №1. С. 41–43.
- Указ Президента Российской Федерации от 4 июня 2008 г. № 889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики».
- СНиП II-3-79* Строительная теплотехника.
СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 (с Изменениями N 1, 2)
5.1 Теплозащитная оболочка здания должна отвечать следующим требованиям:
а) приведенное сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций должно быть не меньше нормируемых значений (поэлементные требования);
б) удельная теплозащитная характеристика здания должна быть не больше нормируемого значения (комплексное требование);
в) температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование).
Требования тепловой защиты здания будут выполнены при одновременном выполнении требований а), б) и в).
Поэлементные требования
5.2 Нормируемое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, , (м·°С)/Вт, следует определять по формуле
, (5.1)
где — базовое значение требуемого сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м·°С/Вт, следует принимать в зависимости от градусо-суток отопительного периода, (), °С·сут/год, региона строительства и определять по таблице 3;
— коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. В расчете по формуле (5.1) принимается равным 1. Допускается снижение значения коэффициента в случае, если при выполнении расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания по методике приложения Г выполняются требования 10.1 к данной удельной характеристике. Значения коэффициента при этом должны быть не менее: 0,63 — для стен, 0,80 — для остальных ограждающих конструкций (кроме светопрозрачных), 1,00 — для светопрозрачных конструкций.
Градусо-сутки отопительного периода, °С·сут/год, определяют по формуле
, (5.2)
где , — средняя температура наружного воздуха, °С, и продолжительность, сут/год, отопительного периода, принимаемые по СП 131.13330 для жилых и общественных зданий для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8°С, а при проектировании дошкольных образовательных организаций, общеобразовательных организаций, медицинских организаций и домов-интернатов для престарелых не более 10°С;
— расчетная температура внутреннего воздуха здания, °С, принимаемая при расчете ограждающих конструкций групп зданий указанных в таблице 3: по поз.1 — по минимальным значениям оптимальной температуры соответствующих зданий по ГОСТ 30494 (в интервале 20-22 °С); по поз.2 — согласно классификации помещений и минимальных значений оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (в интервале 16-21 °С); по поз.3 — по нормам проектирования соответствующих зданий.
Здания и помещения, коэффициенты и
сутки отопи-
тельного периода, °С·сут/год
Базовые значения требуемого сопротивления теплопередаче (м·°С)/Вт, ограждающих конструкций
Стен, включая стены в грунте
Покрытий и перек-
рытий над проездами
Перекрытий чердачных, перекрытий над неотап-
ливаемыми
подпольями и подвалами, полов по грунту
Окна, свето- прозрачные
фасадные конструкции и другие типы свето-
прозрачных
конструкций, за исключением фонарей