Введение к работе
Актуальность работы определяется тем, что в Свердловской области и ^Екатеринбурге эксплуатируется более 10 млн. м2 жилых домов с панельными степами из автоклавного газозолобетона, причем более 50% из них с фасадной отделкой каменными дроблеными материалами, которые' нуждаются в повышении теплозащиты. Разработка экономичного способа повышения теплозащиты позволит уменьшить затраты на сохранение жилого фонда этих зданий и сократить дефицит жилья, что согласуется с задачами национального проекта «Доступное жилье». Кроме того, нельзя не учитывать то обстоятельство, что большая часть квартир в домах старой застройки одно- и двухкомнатные, востребованность которых на рынке вторичного жилья возрастает в большей степени, чем для многокомнатных квартир.
Увеличение теплозащиты ограждающих конструкций жилых зданий требует значительно больших удельных затрат по сравнению с затратами на другие энергосберегающие мероприятия, например, на изоляцию магистральных трубопроводов или совершенствование систем теплоснабжения.
Однако без повышения теплозащиты ограждающих конструкций нельзя обеспечить выполнение современных санитарно-гигиенических требований к жилым помещениям. Поэтому повышение теплозащитных свойств ограждающих конструкций зданий старой застройки является необходимым условием их сохранения и дальнейшей эксплуатации.
В связи с длительным сроком эксплуатации отделка панелей уже не выполняет своих функций, то есть не защищает поверхностные слои газозолобетона от увлажнения и не предохраняет стальную арматуру от коррозии. Развитие этих процессов может вызвать необходимость замены панелей.
Таким образом, с одной стороны, существует реальная необходимость повышения теплозащитных качеств панелей, чтобы удовлетворить современным санитарно-гигиеническим требованиям и требованиям по уменьшению энергопотребления в зданиях, с другой - необходимо проводить работу по защите стальной арматуры от коррозии в панелях из газозолобетона. Суммарные затраты на проведение этих мероприятий при их совместном осуществлении могут быть существенно снижены.
Ежегодно количество домов с панелями, нуждающимися в ремонте, увеличивается и к 2010 году составит около 1 млн. м2 общей площади. При
стоимости существующих систем утепления это потребует капитальных затрат на продление срока службы наружных стен зданий в сумме не менее 1 млрд. рублей. При этом следует учитывать, что особенности панельных стен с отделкой каменными дроблеными материалами не позволяют использовать существующие способы без существенной модификации, - либо требуют дополнительных затрат на предварительную подготовку утепляемой поверхности.
Автором предложена система утепления панельных газозолобетонных наружных стен с отделкой каменными дроблеными материалами, учитывающая их особенности и позволяющая повысить их теплозащитные качества и, одновременно, обеспечить защиту панели от увлажнения атмосферными осадками.
Целью настоящей работы является выполнение исследований, обосновывающих предлагаемую автором систему повышения теплозащиты панельных стен для зданий старой застройки.
Для достижения этой цели были решены следующие задачи:
определены специфические свойства панельных стен зданий старой застройки из газозолобетона с отделкой каменными дроблеными материалами, которые могут повлиять на выбор системы утепления этих панелей;
определена возможность использования существующих систем повышения теплозащиты зданий для этих панелей с учетом их специфических свойств;
разработана и исследована конструкция системы утепления наружных стен для использования в домах с крупнопанельными стенами из газозолобетона, обеспечивающая требуемую ТСН теплозащиту и защиту арматуры панелей от коррозии при минимальных материальных затратах;
проверена технологичность предложенной системы и определены ее технико-экономические показатели.
Достоверность полученных результатов обуславливается простотой выбранного расчетного аппарата, использованием известных расчетных компьютерных программ. В работе использован метод математического планирования эксперимента, для проверки достоверности результатов —
статистические методы их обработки. При проведении экспериментальных исследовании использованы современные средства' измерений, прошедшие метрологическую поверку. Результаты расчетов по предложенным моделям подтверждаются их сопоставлением с результатами проведенных экспериментальных исследований. Результаты и выводы, полученные в диссертационной работе, научно обоснованы. Автор защищает:
принципиальные основы выбора рационального способа повышения теплозащиты н конструкцию системы утепления для панельных стен из газозолобетона, отделанных каменными дроблеными материалами, в зданиях старой застройки;
инновационную конструкцию системы утеплений и анкерного устройства для утепления зданий старой застройки со стенами из газозолобетона с отделкой каменными дроблеными материалами;
результаты исследования и расчетные характеристики системы утеплення н анкера предложенной конструкции;
- экономические показатели предложенной системы утепления.
Научная новизна работы заключается в следующих положениях:
результаты анализа возможности экономичного решения системы утепления наружных стен из газозолобетона зданий старой застройки с использованием известных систем утепления наружных стен;
результаты исследований свойств газозолобетона в стенах зданий старой застройки, учет которых позволяет оптимизировать экономические показатели системы утепления таких зданий;
конструкция системы повышения теплозащиты наружных панельных стен из газозолобетона, учитывающая специфические свойства материала этих панелей и позволяющая, одновременно с повышением теплозащиты, обеспечить условия для сохранности стальной арматуры в панелях;
конструкция плоского металлического анкера, заделанного в цилиндрическую растворную пробку, для использования в предложенной системе утепления;
- результаты исследования несущей способности предложенной конструкции анкерного устройства в зависимости от характеристик его отдельных элементов.
Практическая ценность работы заключена в том, что разработанная автором система утепления наружных стен позволяет обеспечить уменьшение затрат на отопления до величин, указанных в современных нормативных документах, и продлить срок службы зданий, общая площадь которых в Свердловской области составляет около 10 млн. м1, и, тем самым, существенно способствовать уменьшению дефицита жилья.
Опробование системы произведено при устройстве опытного участка.
Апробация работы н публикации. Основные положения работы доложены и обсуждены на III Международных академических чтениях (г.Курск, 2004 г.), VI Всероссийском совещании-выставке по энергосбережению (г. Екатеринбург, 2005 г.), VI, VII, VIII, IX Отчетных конференциях молодых ученых УГТУ-УПИ (г. Екатеринбург, 2004 - 2006 гг.). Работа включена в перечень «Важнейшие законченные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР)» (УрОРАН, г. Екатеринбург, 2005 г.). Результаты выполненных исследований опубликованы в 16 статьях и защищены 5 патентами на полезную модель.
Все эксперименты выполнялись при непосредственном участии автора на кафедре строительных конструкции строительного факультета ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, а также на испытательной базе ОАО «Институт УралНИИАС». Расчеты с помощью ЭВМ проводились при поддержке специалистов кафедры САПР ОС строительного факультета ГОУ ВПО УГТУ-УПИ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и библиографического списка. Работа содержит 129 страниц, включая 23 таблицы, 53 рисунка, а также перечень литературы из 117 наименований.
