Энергосберегающие технологии в современном доме

Сохранить тепло: как строят дома по энергоэффективным технологиям

Строительство — одна из самых перспективных отраслей в сфере применения принципов устойчивого развития (ESG). В мире активно развивается так называемое «зеленое» строительство, а технологии с приставкой «эко» все чаще применяются девелоперами при возведении современных жилых объектов, а также офисных и торговых помещений.

В массовом сегменте «зеленые» технологии пока ограничиваются вопросами энергоэффективности, но все больше покупателей начинают обращать внимание на различные экотехнологии. К ним относится строительство энергоэффективных «теплых» домов, которые позволяют лучше сохранять тепло и уменьшить потребление энергии на обогрев дома.

14 октября 2021 года РБК проведет конгресс ESG–(Р)Эволюция. В нем примут участие руководители крупнейших российских и мировых компаний, а также главы ведомств, отвечающих за ESG-повестку. Мероприятие будет первым крупным форумом по ESG в России. Чтобы принять в нем участие, пройдите по ссылке.

Что такое энергопассивный дом

Термином «энергопассивный дом» обозначают жилое строение, теплоэффективность которого с учетом потерь тепла через пол, стены, потолок, двери и окна на 30% выше, чем у стандартных коттеджей. Уже на этапе подготовки проекта энергоэффективного дома следует стремиться к минимальным потерям тепла во всех этих составляющих здания. Так достигается баланс между выгодой в эксплуатации и специальным дополнительным утеплением.

Эксперты в статье:

  • Илья Бузик, руководитель отдела авторского надзора Градостроительного института пространственного моделирования городов «Гипрогорпроект»
  • Станислав Лобанов, директор по маркетингу управления недвижимости компании Millhouse
  • Олег Новосад, директор департамента загородной недвижимости компании «Инком-Недвижимость»

Энергопассивными считаются дома, в которых энергия для поддержания здорового климата в помещении снижена до максимально низкого уровня. Такие здания практически энергонезависимы. Тепловые потери пассивного дома составляют менее 15 кВт час на 1 кв. м в год. При этом, в обычных домах на обогрев тратится до 300 кВт час на 1 кв. м в год, поясняет руководитель отдела авторского надзора Градостроительного института пространственного моделирования городов «Гипрогорпроект» Илья Бузик.

Считается, что энергопассивные дома — самые совершенные с точки зрения комфорта внутреннего климата помещений. При их строительстве применяются современные строительные материалы и конструкции и новейшее инженерное оборудование. «Но у таких домов есть два минуса — высокая себестоимость и очень небольшое число проектировщиков и строителей, которые владеют всеми нужными технологиями. Технологических решений в России пока мало, так как из-за дороговизны этим не занимаются и необходимые компетенции у специалистов отсутствуют», — замечает директор департамента загородной недвижимости компании «Инком-Недвижимость» Олег Новосад.

«Энегропассивный дом предполагает наличие надежной теплоизоляции и системы вентиляции с рекуперацией, продуманное расположение окон и их высокую сопротивляемость температурным воздействиям, воздухонепроницаемость и проектирование без тепловых мостов», — говорит директор по маркетингу управления недвижимости компании Millhouse Станислав Лобанов.

Что такое энергопассивный дом

Строительство энергопассивного дома предполагает некоторый план действий еще на стадии проектирования. Нужно учесть использование солнечной энергии, максимальную естественную инсоляцию здания, сделать упор на внутренние источники тепла и рекуперацию. В теплое время года использование кондиционера минимизируется за счет затенения зданий, использования зеленых насаждений в качестве естественного барьера. Так же важно соблюдение принципов зонирования территории, правильной геометрии здания и ориентации по сторонам света.

Особенности строительства

Часто под энергопассивным и экологичным домом подразумеваются здания, построенные из традиционных природных материалов или переработанных отходов — газобетона, дерева, каменя, кирпича, хотя каменные дома холодные, а некоторые современные утеплители не являются природными материалами. В последнее время стали появляться энергопассивные дома из продуктов переработки неорганического мусора — бетона, стекла и металла. В Германии построены заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.

Технология пассивного дома предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей — не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется высокоэффективная наружная теплоизоляция ограждающих поверхностей.

Снаружи дом герметичен — окна не должны открываться. Крыша в таких домах, как правило, плоская, с белым покрытием для отражения солнечного света летом. Внутри же напротив, материал должен быть открыт, накапливать и отдавать тепло зимой и сохранять прохладу в летний период.

Вентиляция и проветривание в таких домах осуществляются через рекупиратор (теплообменник), с отводом лишнего тепла. Нагрев воды в зимнее время проводится при помощи теплового насоса, который использует тепло земли и установлен ниже глубины промерзания грунта. В энергопассивных домах часто дополнительно используют солнечные батареи, нагрев воды происходит под воздействием тепла солнца и аккумулированной электроэнергии.

Главное — герметичность

Хорошо теплоизолированная оболочка здания сохраняет тепло зимой и обеспечивает приятную прохладу летом. «Использование низкоэмиссионных стекол, «теплых» дистанционных рамок и заполнение межстекольного пространства инертными газами (аргоном и криптоном) в стеклопакетах, а также применение многокамерных ПВХ-профилей уменьшает потери тепла через окна. Расположение окон на южном фасаде и сведение их площадей к минимуму на северном также обеспечивает экономию расхода тепла», — говорит Станислав Лобанов.

Пассивные дома должны быть герметичными, чтобы исключить фильтрацию воздуха через наружную оболочку. «Это позволяет увеличить энергоэффективность, минимизировать сквозняки и повреждения плесенью ограждающих конструкций из-за излишней влаги. Проектирование без тепловых мостов способствует равномерному распределению температуры и тоже исключает разрушения из-за влаги. Кроме того, улучшению энергоэффективности дома способствует система вентиляции с рекуперацией тепла», — говорит Илья Бузик.

Илья Бузик, руководитель отдела авторского надзора Градостроительного института пространственного моделирования городов «Гипрогорпроект»:

— В качестве примера можно привести типовой проект энергоэффективного дома со стенами из деревянного бруса сечением 50х150 мм. Его каркас обшит ориентированными стружечными плитами (ОСП) в полтора раза больше по прочности, чем дерево. Пространства между плитами толщиной 150 мм заполнены, например, пожароустойчивым пеноизолом. Каркас стеклянной галереи изготовлен из фасадного алюминиевого профиля, для остекления применено самоочищающееся бактерицидное стекло толщиной 6 мм. Зеркальное покрытие стекла отражает лучи высокого летнего солнца, защищая стены от перегрева, и хорошо пропускает тепло зимнего солнца, которое ходит низко от горизонта.

Читайте также:
Строгость линий и лаконизм: 60 вариантов применения конструктивизма в интерьере

В России все на начальном этапе

В России комплексный подход к рациональному использованию ресурсов находится на начальном этапе развития. Проекты, сертифицированные по западным экостандартам, только начинают появляться. Например, в Сколково строится жилая, коммерческая и социальная инфраструктура в соответствии с международными стандартами эко сертификации BREEAM, Well и Fitwel.

«Затраты на возведение такого дома часто превышают обычное строительство примерно на 20% и окупаются в течение 10 лет. Пока энергопассивные дома не имеют массового спроса в России. Застройщики неохотно берут на себя ответственность за энергосбережение. Строительство энергосберегающих домов возможно только по инициативе заказчика, будущего собственника домовладения», — отмечает Олег Новосад.

Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

Энергоэффективные жилые дома. Мировая и отечественная практика проектирования и строительства

Поделиться

Подписывайтесь на Stroi.mos.ru

Одной из современных тенденций жилищного строительства является разработка и конструирование зданий, в которых комфорт планировочных решений сочетался бы с экологичностью и энергоэффективностью.

По различным экспертным оценкам запасов основных источников энергии (нефти, газа и угля) в мире осталось максимум на 100 лет. Практически половина потребления энергии в развитых странах приходится на жилые дома. Поэтому одним из основных методов ресурсосбережения становится улучшение энергоэффективности зданий. Инновационным направлением в строительстве, пока мало распространенным в России, является создание т.н. энергоэффективных домов.

Основной принцип проектирования энергоэффективного дома – поддержание комфортной внутренней температуры без применения систем отопления и вентиляции за счет максимальной герметизации здания и использования альтернативных источников энергии.

Критерием для классификации таких домов является энергопотребление: если затраты на отопление помещений в год составляют менее 90 кВч/м2 – дом считается энергоэффективным; менее 45 кВч/м2 – энергопассивным; менее 15 кВт ч/м2 – нулевого энергопотребления (на отопление ничего не тратится, но требуется энергия для подготовки горячей воды) [1].

Первое экспериментальное энергоэффективное здание появилось после мирового энергетического кризиса 1974 года в Манчестере (США). Это было офисное здание, запроектированное по заказу Администрации общих служб для апробации и выявления лучших технических решений по энергосбережению. Энергопотребление здания сокращалось за счет эффективного использования солнечной радиации, двухслойных ограждающих конструкций и компьютерного управления инженерным оборудованием здания.

Реализация этого проекта положила начало строительству энергосберегающих зданий по всему миру. Работы по повышению энергоэффективности успешно ведутся в Европе. По данным различных источников, в западноевропейских странах уже построено от 2 до 10 тысяч таких домов. Лидерами этого движения являются Дания, Германия и Финляндия, где приняты целевые государственные программы по энергосбережению и строительству энергосберегающих зданий.

В столице Финляндии, Хельсинки, существует целый энергоэффективный район – VIIKKI, построенный в 10 километрах от центра города (население этого микрорайона составляет 5 500 жителей, площадь 1132 га). В микрорайоне VIIKKI использование солнечной энергии обеспечивает до 50% потребности в отоплении и горячей воде. Общая площадь солнечных коллекторов составляет 1248 м2. Технологии энергосбережения и использование альтернативной энергии обеспечивают до 40 % снижения энергопотребления по сравнению с традиционными домами. Энергопотребление в домах не превышает 15 кВт/ч на 1 м2 [3].

В Дании в настоящее время муниципалитет города Egedal в соответствии с госпрограммой строит целый поселок энергосберегающих домов Stenlose South. Вместо разговоров об экологии и энергосбережении гражданам просто предоставляют готовые дома, оснащенные всеми энергоэффективными новинками.

Для максимального снижения затрат энергии используются следующие планировочные, конструктивные и инженерно-технические решения.

С планировочной точки зрения это 1-3-этажные дома, объемная структура которых проектируется максимально компактной с возможно меньшей изрезанностью фасада, что уменьшает площадь наружных ограждений и снижает тем самым теплопотери через них. Обязательным условием является наличие входного тамбура. Ориентация дома – широтная, окнами на юг, т.к. основным источником тепла для обогрева дома является солнечная энергия. Затененность дома деревьями и другими строениями исключается.

Ограждающие конструкции в домах низкого энергопотребления во избежание потерь тепла сооружают максимально герметичными, тепло- и воздухонепроницаемыми, без «мостиков холода». Сопротивление теплопередаче ограждений не должно быть более 0,15 Вт/м2К. Для этого применяется внутренняя или двойная (внутренняя и внешняя) теплоизоляция. С точки зрения материалов это чаще всего комбинированные сооружения: подвальный этаж из монолитного железобетона и наземная часть, представляющая собой деревянный каркас с многослойными наружными стенами и перекрытиями. В европейских домах широко используются теплоизоляционные материалы с акцентом на экологичность, в том числе и натуральные материалы — мох, целлюлоза, овечья шерсть, деревянная стружка и т. д. [4]. Окна в таких домах – с трехкамерными стеклопакетами, заполненными инертным газом и специальным низкоэмиссионным покрытием стекол, «оставляющим» внутри помещения более 50 % солнечной энергии, падающей на стекло. Сопротивление теплопередаче окон не должно превышать 0,8 Вт/м2К.

Инженерные системы и сети следующие. Вентиляция в домах – принудительная и осуществляется по принципу рекуперации, т.е. как минимум 70 – 75 % тепла, уходящего из дома с выходящим теплым воздухом передается с помощью теплообменника холодному приточному воздуху. Для отопления и горячего водоснабжения дома используется источники тепла и энергии самого дома (внутренние тепловыделения), а также геотермальное тепло и солнечная энергия (с помощью гелиосистем). Дополнительная экономия тепловой энергии происходит за счёт использования автоматизированной системы управления всеми техническими устройствами в здании.

Выполнение всех этих требований позволяет снижать потребность в энергии на отопление дома в климатических условиях Европы до 15 кВт ч/м2 в год. Для сравнения у кирпичного дома в Европе этот показатель составляет 250-350 кВтч/м2, в России – 400-600 кВтч/м2 [2,3].

Читайте также:
Что такое короткое замыкание по-простому?

Стоимость 1 м2 в таких домах в среднем на 8 -15% больше средних показателей обычного здания, но по подсчетам специалистов за счет экономии энергии на отопление затраты окупаются за 7 -10 лет. [1,2]

Как известно, климат западной Европы намного мягче российского и поэтому особый интерес представляет канадский опыт. Примером может служить канадская фирма «Concept Construction», построившая 20 энергоэффективных домов в провинции Саскачеван, климатические условия которой характеризуются зимней расчетной температурой -34,5 °С и Q = 6100 градусо-суток отопительного периода. К применяемым в Европе инженерно-техническим решениям канадские инженеры добавляют свои «изюминки».

Пример планировки жилого дома этой фирмы показан на рис. 1. В северной стене устраивается только одно окно для освещения кухни. Минимальное количество окон запроектировано также в западной и восточной стенах. Предусмотрен входной тамбур. Южная стена полностью остеклена. При этом, только треть остекленной поверхности используется для естественного освещения и инсоляции общей жилой комнаты. В остальной части стены за остеклением размещена железобетонная стеновая панель (стена Тромба) толщиной 25 см с окрашенной в черный цвет наружной поверхностью. Зазор между этой панелью и внутренним стеклом, равный 5 см, образует своего рода высокую и тонкую солнечную теплицу. Солнечная радиация, проходя через остекление, поглощается черной поверхностью бетонной стены и нагревает ее.

В промежутке между стеклами (шириной 15 см) двойного остекления по всей длине фасада автоматически опускаются на ночь теплоизоляционные апюминированные нейлоновые шторы. Они приводятся в действие электродвигателем, управляемым термочувствительными элементами. Это позволяет значительно сократить теплопотери здания в холодное время суток. Летом эти шторы могут использоваться для защиты помещений от перегрева, т.к. их опускают в дневное время и поднимают вечером. Размещение шторы именно между слоями остекления предохраняет внутреннее стекло от переохлаждения и возможного оледенения. Важным моментом является герметизация наружных ограждающих конструкций полиэтиленовой пленкой. Она препятствует инфильтрации наружного воздуха, и в качестве пароизоляции предохраняет теплоизоляционный слой от конденсационного увлажнения изнутри. Циркуляция воздуха в жилых помещениях дома естественная. Для кухни и ванной комнаты применяют вентилятор в системе вентиляционных каналов. Применение напольных электрообогревателей вместо обычных печей также дает экономию. Итоговое увеличение стоимости типового дома площадью 98 м2 с малым потреблением энергии, происходящее за счет повышения стоимости южной стены, дополнительной теплоизоляции и использования воздушного теплообменника, по расчетам фирмы-производителя составляет 3. 5 % [5].

Основным недостатком энергоэффективных и энергопассивных домов является проблема с качеством воздуха в герметичных непроветриваемых помещениях. Это проблема возникает из-за большого количества используемых ненатуральных строительных материалов: утеплителей, отделочных материалов, пластиков, синтетических смол и т.п., которые в процессе эксплуатации выделяют в воздух помещения вещества, неблагоприятно влияющие на человека.

Непременным условием возведения таких домов является наличие высококвалифицированных проектировщиков и рабочих. Это связано с необходимостью тщательного соблюдения технологии строительства. Например, даже небольшая неплотность пароизоляции при устройстве утеплителя внутри здания, или незаизолированная бетонная перемычка, или швы с большим количеством раствора могут свести на нет все усилия по герметизации дома, а исправление брака может стоить очень дорого.

В России проектирование и строительство энергоэффективных домов находится в стадии эксперимента. Первым опытом энергоэффективного строительства можно назвать экспериментальный жилой дом, построенный в 2001 году в московском микрорайоне Никулино-2. При его возведении впервые в нашей стране был использован комплекс мероприятий, обеспечивающих снижение энергозатрат при эксплуатации жилья. В здании были установлены теплона- сосы для горячего водоснабжения, использующие тепло грунта и удаляемого вентиляционного воздуха, система отопления, обеспечивающая возможность поквартирного учета и регулирования потребляемого тепла, и применены наружные ограждающие конструкции с повышенной теплозащитой.

По данным ГК «Фонд содействия реформированию ЖКХ», на сегодняшний день в российских регионах ведется проектирование и строительство 29 энергоэффективных домов, построены и введены в эксплуатацию 19 домов (Белгород, Уфа, Казань, Ангарск и др.). В декабре 2010 года в Барнауле был введен в эксплуатацию первый за Уралом 19-квартирный энергоэффективный жилой дом. Для снижения теплопотерь через стены здания применена одна из наиболее современных технологий – система утепления фасадов «мокрого типа» «Классик» (г. Самара). «Система полностью укутывает отапливаемое здание, исключает мостики холода, своевременно удаляет возможную влагу, делает невозможным образования плесени и грибка, создаётся оптимальный баланс температуры и влажности», отметил генеральный проектировщик, директор «Бар наулгражданпроект» Андрей Отмашкин. Меридиональная ориентация здания позволит увеличить теплопоступления в дом от солнечной радиации. В доме действуют солнечные коллекторы, дающие энергию для освещения и горячего водоснабжения, функционирует система рекуперации воздуха. Создано также тепловое поле для обеспечения горячего водоснабжения и отопления. В целом экономия энергии должна составить 52 %. При этом стоимость 1 м2 составила 44 тыс. руб., что примерно в 1,5 раза дороже типовых аналогов [6].

В секторе малоэтажного строительства дочерней компанией RDI Group — «Загородный проект» совместно с «Velux» в Подмосковье на территории проекта «Западная долина» осуществлен пилотный проект «Активный дом». Оборудован он всеми новинками энергосберегающих технологий. Стоимость двухэтажного коттеджа площадью около 200 м2 составила около 40 млн. руб. Затраты на отопление и горячее водоснабжение «Активного дома», по предварительным расчетам составят 12 566 руб. в год. Затраты обычного дома, отапливаемого за счет газа, — 24 000 руб. в год, за счет электричества — 217 000 в год. Рядом с «Активным домом» продаются обычные коттеджи сравнимой площади — 220 м2 по 12 млн. руб. [7].

Читайте также:
Черные обои — идеи дизайна и правила удачных сочетаний для создания оригинального стиля (108 фото)

Понятно, что при массовом строительстве таких домов стоимость квадратного метра будет снижаться. На российском рынке уже представлены строительные материалы и инженерные системы для возведения таких зданий. Необходим переход к их типовой постройке. Понимание этой проблемы на государственном уровне привело к созданию федерального закона от 23.11.2009 № 261 -ФЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности. », в соответствии с которым с 2012 года повсеместно будут внедряться паспорта энергоэффективности промышленных и жилых зданий.

Истощение невозобновляемых энергетических ресурсов заставляет задуматься о более сознательном их использова нии, и создание энергоэффективных домов – один из шагов на этом пути.

  1. Широков Е.И. Экодом нулевого энергопотребления – реальный шаг к устойчивому развитию / Е.И. Широков// Архитектура и строительство России. – 2009. – № 2. – С.35-39.
  2. Зайцев И. Пассивный дом – мечта или повседневность?/ И.Зайцев/Яехнологии строительства. – 2008. – № 4. – С. 36-39.
  3. Кузнецов А. Проектирование энергосберегающих зданий/А.Кузнецов// Проектные и изыскательские работы в строительстве. – 2010. – №1. – С. 15-20
  4. Иванова Н. Энергоэффективные дом / Н.Иванова // Загородное обозрение. – 2011. – №11. – С. 10-12.
  5. Построй Свой Дом. Энергосберегающие загородные дома. http://www.mensh.ru/solnechnye_doma_v_kanade
  6. http://www.fondgkh.ru/news/44215 htm/
  7. Эффективность энергоэффективного дома в России (видео). Информационно-справочный портал «Проектирование. Изыскания. Строительство».

А.Ю. ЖИГУЛИНА, канд. техн. наук,
Самарский государственный
архитектурно-строительный
университет

Источник: Градостроительство, № 2(18), 2012

Энергосберегающие технологии в современном строительстве Текст научной статьи по специальности « Строительство и архитектура»

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Паук Юлия Юрьевна

Статья посвящена современным методам энергосбережения в строительстве. Рассматриваются новые энергосберегающие технологии, а также меры, направленные на повышение энергоэфективности зданий. Приведены основные технические решения, с помощью которых можно достигнуть максимально возможный тепловой комфорт при значительном снижении потерь тепла.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Паук Юлия Юрьевна

The article is devoted to modern methods of energy saving in construction. We consider new energy-saving technologies and measures aimed at improving the energy efficiency of buildings. The main technical solutions are presented with which you can achieve the highest possible thermal comfort with a significant reduction in heat loss

Текст научной работы на тему «Энергосберегающие технологии в современном строительстве»

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 3 (60), 2019

зуемых в локальных регуляторах огромное количество, поэтому задача определения зоны устойчивости и неустойчивости энергосистемы математически в общем виде не имеет решения. Ситуации рассогласованных действий из-за усложнения энергосистем будут увеличивать число аварийных электроэнергетических режимов. В будущем возможно после первого возмущения (отключения сетевых элементов или небаланса) реализовать алгоритмы на основе анализа текущей и предшествующей схемно-режимной ситуации.

Методическое и алгоритмическое обеспечение действии по координации устройств управления является важной и актуальной задачей. Один из возможных подходов к координации основывается на количественных оценках взаимного влияния управляемых элементов (коэффициентах влияния). Другой способ обеспечения координации может служить мультиагентный подход [7], заключающийся в рассмотрении устройств и систем противоаварий-ной автоматики как интеллектуальных агентов (обладающих свойствами коллективизма, социального поведения, инициативности и креативности), что позволяет создавать системы управления с адаптивной логикой и неявным формированием критериев управления.

1. Воропай Н.И., Курбацкий В.Г., Томин Н.В., Пнасецкий Д.А., Сидоров Д.Н., Жуков А.В., Ефимов Д.Н., Осак А.Б., Спиряев В.А., Домышев А.В. Комплекс интеллектуальных средств для предотвращения крупных аварий в электроэнергетических системах – Новосибирск: Изд-во Наука, 2016. – 332 с. ISBN 978-5-02-038717-1

2. В. В. Бушуев, Н. И. Воропай, С. М. Сенде-ров, В. В. Саенко О доктрине энергетической безопасности России. Экономика Региона №2 2012. КиберЛенинка: https://cyberleninka. ru/article/n/o -doktrine-energeticheskoy-bezopasnosü-rossii УДК 338.24:621.3

3. Н.А. Манов, М.В. Хохлов, Ю.Я. Чукреев, Г.П. Шумилова, М.И. Успенский, М.Ю. Чукреев, Д.В. Полуботко, Н.Э. Готман, Т.Б. Старцева. Методы и модели исследования надежности электроэнергетических систем. – Сыктывкар, 2010. – 292 с. (Коми научный центр УрО РАН).

4. ГОСТ Р 55608-2013 Национальный стандарт Российской Федерации. Оперативно-диспетчерское управление. Переключения в электроустановках. Утв. и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 сентября 2013 г. № 996-ст

5. Требования к обеспечению надежности электроэнергетических систем, надежности и безопасности объектов электроэнергетики и энерго-принимающих установок “Правила предотвращения развития и ликвидации нарушений нормального режима электрической части энергосистеми объектов электроэнергетики” Утверждены приказом Минэнерго России от 12.07.2018 г. N 548

6. Инструкция по производству переключений в электроустановках ЕЭС России в операционной зоне ЦДУ. Утверждена 06.06.2018

7. И.Н. Колосок, А.С. Пальцев. Разработка мультиагентной системы для распределенного оценивания состояния ЭЭС// Методические вопросы исследования надежности больших систем энергетики: Сб. науч. Тр. Иркутск: ИСЭМ СО РАН. 2009, вып. 50., С. 234-240

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ТЕХНОЛОГИИ В СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ.

Паук Юлия Юрьевна

Северо – Кавказский горно – металлургический институт (государственный технологический университет) (Россия, Владикавказ).

Статья посвящена современным методам энергосбережения в строительстве. Рассматриваются новые энергосберегающие технологии, а также меры, направленные на повышение энергоэфективности зданий. Приведены основные технические решения, с помощью которых можно достигнуть максимально возможный тепловой комфорт при значительном снижении потерь тепла.

The article is devoted to modern methods of energy saving in construction. We consider new energy-saving technologies and measures aimed at improving the energy efficiency of buildings. The main technical solutions are presented with which you can achieve the highest possible thermal comfort with a significant reduction in heat loss.

Ключевые слова: энергосбережение, активные дома, пассивные дома, энергоэффективность.

Keywords: energy saving, active houses, passive houses, energy efficiency.

Читайте также:
Шпаклёвка от Кнауф: старт и финиш отделочных работ

На фоне глобальных экологических проблем энергосбережение является одной из главных задач в строительстве. Это связано с недостатком энергоресурсов и высокой стоимостью добычи. Применение энергосберегающих технологий в строитель-

стве помогает уменьшить энергопотребление здания, поэтому данная проблема является актуальной в условиях холодного климата России.

Наименее устойчивыми к тепловым потерям являются ограждающие конструкции. Чтобы добиться снижения энергопотребления здания нужно

использовать материалы с наименьшей инфильтра-ционной способностью. Из этого следует, что кирпичные дома являются лучше, чем панельные. Устранить недостатки панельных зданий возможно с помощью современных технологий по изготовлению железобетонных конструкций с теплоизоляцией.

Уже на стадии проектирования нужно закладывать малое энергопотребление здания. Одним из факторов снижения энергопотребления можно считать определение площадки и места, где будет находиться объект.

Правильный выбор конструкции окна помогает значительно снизить энергопотребление в жарких регионах. Окна в холодной местности не должны пропускать теплый воздух наружу, а в жаркой местности – наоборот, не пропускать его внутрь. Главным секретом энергосберегающих окон является покрытие из оксида серебра. Оно позволяет избегать попадания инфракрасного излучения в помещение. Тем самым мы получаем так называемый «эффект термоса», с помощью которого экономим 15-20% как на кондиционировании воздуха, так и на отоплении здания.

Существует множество энергосберегающих материалов для стен и перекрытий, которые активно используются как для строительства новых, так и для реконструкции старых зданий. К ним относятся:

• Минераловатные материалы (негорючие, влагостойкие, прочные, с высоким уровнем термозащиты и звукоизоляции).

• Пенополитстирольные плиты (имеют низкую тепло -проводность, высокую плотность и долговечность).

• Стекловата (хорошо подходит для облицовки неровных поверхностей, благодаря своей мягкости и эластичности, очень прочный материал, не подверженный старению, с высокими теплоизоляционными свойствами).

• Энергосберегающая штуратурка (покрытие нового поколения, представляет собой цементный раствор с добавлением современных наполнителей).

• Энергосберегающая краска (обладает теплоизоляционными свойствами, которые являются результатом интенсивного воздействия молекул воздуха, находящихся в шариках).

• Энергосберегающее покрытие «Изоллат» (обладает низким коэффициентом теплопроводности, устойчив к атмосферным осадкам, имеет антикоррозийные свойства. «Изоллат» является дышащим материалом – не пропускает воду, но при этом является паронепроницаемым).

• Пенополиуретан (имеет очень низкий коэффициент теплопроводности и обладает самым маленьким водопоглощением).

• Жесткие ППУ (пенопласты) (обладают низкой паро-проницаемостью и теплопроводностью, высокой адгезией к другим материалам).

Комплексное применение таких материалов способно снизить энергопотребление на 70% и

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) #3 (60), 2019 обеспечить энергетическую эффективность здания, создавая комфортный микроклимат в помещении [1].

Энергоэффективные дома разделяют на пассивные дома, дома нулевого потребления энергии и активные дома. Активный дом имеет автоматизированную контролирующую систему, которая создает положительный энергобаланс. Дом нулевого потребления использует энергию, которую сам же и производит, используя солнечные панели, тепловые насосы, ВЭУ, биотопливо. Пассивный дом потребляет минимальное количество энергии и даже может обойтись без отопления совсем.

Энергосберегающее строительство – это применение современных технологий и материалов, которые обеспечивают высокий тепловой комфорт и малое потреблением энергии, с низкими расходами на эксплуатацию. Этот эффект достигается с помощью уменьшения потребления энергии и электроэнергии, требующейся для прогрева воды и отопления дома. Значительно снижаются потери тепла в пассивном здании, в сравнении с традиционными домами.

Основной целью в энергосберегающем и пассивном строительстве является достижение максимально возможного теплового комфорта при значительном снижении тепловых потерь. При уменьшении расхода тепла затраты на эксплуатацию дома снижаются, что положительно сказывается на его рыночной стоимости.

Разработанные технические решения для сокращения тепловых потерь уже апробированы на практике. Самыми популярными являются: герметизация внешней оболочки здания, тщательное ограничение появления мостиков холода, использование энергосберегающих окон и дверей, специально разработанных для пассивных домов; использование высокоэффективной системы вентиляции с рекуперацией тепла, термоизоляция стандартных внешних ограждений – стен, крыш, окон и дверей.

Энергосберегающее строительство сводится к построению активных и пассивных домов. А дома, не способные достичь их параметров, мы называем просто энергоэффектиными [7, с.30-31; 6].

В России существует дом, сертифицированный по европейским стандартам. Он построен в Бутово, компанией «Мосстрой-31» вместе с немецкими специалистами и архитекторами из института РаББ^Иаиз.

Генеральный директор ЗАО «Мосстрой-31» рассказал о наработанном компанией опыте в жилищном строительстве и инновационных разработках: «Пару лет назад в районе Бутово мы построили первый в стране «пассивный дом», который был сертифицирован по европейским стандартам. Это дом с ничтожно малым энергопотреблением и экологически безопасен для человека. Специальное оборудование автоматически поддерживает в нём оптимальную температуру, влажность и чистоту воздуха, делает жизнь в таких домах очень комфортной. Компания готова предложить свои материалы и весь свой опыт в строительстве домов из

Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 3 (60), 2019 несъёмной опалубки на основе инновационного материала Неопор и строительстве домов по стандарту Passive House».

Еще одна компания «Пассив Хаус» занимается пассивным домостроением. Однако их дома не получили сертификата, так как их затраты на отопление составляют 57,5 кВт-ч/м2 в год – почти вчетверо выше немецкого стандарта. Хотя общее годовое энергопотребление коттеджей составляет 90,6 кВт-ч/м2, что соответствуют требованиям Института пассивного дома – 120 кВтч/м2 в год.

В активных домах четких требований по теп-лопотерям нет. Так в доме «Зеленый маяк» – здание для студентов и преподавателей Копенгагенского университета, необходимость в отоплении только на 35% покрывается за счёт солнечных коллекторов и теплового насоса. Остальные 65% тепла приходятся на центральное отопление. Суммарные энергозатраты составляют 30 кВт-ч/м2 в год. При этом никто не сомневается, что «Зеленый маяк» – активный дом» [2, с.35-36].

Комфортная температура в пассивном доме не должна требовать никаких расходов. Отопление происходит за счет тепла, выделяемого людьми, живущими в нем и бытовыми приборами. Допускается использование альтернативных источников энергии. Тепловые насосы и солнечные водонагреватели обеспечивают горячее водоснабжение.

Читайте также:
Холодная сварка «Алмаз»: инструкция по использованию универсального клея, сколько он сохнет, отзывы покупателей

Конструктивным решением нужно обеспечить кондиционирование и охлаждение здания, дополнительно можно применить геотермальный тепловой насос. При строительстве пассивных домов, в основном применяют кирпич, дерево, камень, газобетон, которые являются экологически чистыми. В некоторых странах существует опыт переработки продуктов рециклизации неорганического мусора в строительные материалы.

Однако в России строительство пассивных домов не приобрело должную популярность, в связи с тем, что они на 15-20% дороже обычных домов, несмотря на то, что их эксплуатация выходит значительно дешевле [3, с.32]. В этом свою роль играет постоянный рост цен на отопление, горячую воду и электроэнергию. Но стоит учесть, что дополнительные затраты на строительство окупаются в течение 7-10 лет. В пассивном доме отпадают затраты на некоторые виды работ и оборудование, присущие обычным зданиям: разводка водяного отопления и установка котельного оборудования, подключение газа, ёмкости для хранения топлива, чистка труб и фитингов. Стоимость же электроконвекторов, системы вентиляции и дополнительного утепления ниже стоимости классического отопления. А отказ от газовых сетей и теплоцентралей позволяет значительно сократить себестоимость строительства [8, с.11; 4, с.5; 9].

На сегодняшний день повышение энергоэффективности и энергосбережения в строительстве является важной, но не простой задачей. Возникают

сложности в связи с недостаточной мотивацией, малой информированностью, отсутствием опыта в организации и координации навыков проектирования, а также ограниченным финансированием. Меры, направленные на повышение энергоэффективности, должны носить комплексный характер.

В нынешнее время России в вопросе применения энергосберегающих технологий есть куда развиваться. По мнению специалистов Россия имеет огромный потенциал – более 40% от всего уровня потребления энергии [5]. Энерго и ресурсосберегающие строительные технологии являются перспективными направлениями будущего строительства. Исходя из вышесказанного можно говорить о том, что проблемы энергосбережения приобретают особую остроту в связи с ростом спроса на энергоресурсы, перманентным повышением тарифов на тепловую и электрическую энергию, ухудшением экологии. Разработка и внедрение новых энергосберегающих технологий — это одна из главных задач в современном мире.

Список использованных источников:

1) Анна Доценко «Энергосберегающие материалы» [http://www.-remontpozitif.ru].URL:http://www.remontpozitif.ru/p ubl/otdelochnye_materialy/ehnergosberegajushhij_ma terialy/1-1-0-478 (Дата обращения 18.03.19).

2) Журнал «Строительная Орбита» №07/2014. – 35-36 с.

3) Классификация энергоэффективных домов. – 32 с.

URL: https://helpiks.org/6-51745.html (Дата об-ращения:25.03.2019).

4) Пермский национальный исследовательский политехнический университет/Архитектура/Энергоэффективные дома. URL:https:-//studfiles.net/preview/512470/page:5/ (Дата обраще-ния:27.03.2019). – 5 с.

5) Перспективы строительства в России энергосберегающих и экологических домов. URL: https://ppt-online.org/82886 (Дата обраще-ния:30.03.2019).

6) Проталинский А.Н. Переход от энергосберегающего к энергоэффективному строительству. URL:http://energo-sibir.ru (Дата обраще-ния:20.03.2019).

7) С.Н.Смородин, В.Н.Белоусов, В.Ю.Лаком-кин. Методы энергосбережения в энергетических, технологических установках и строитель-стве.//Учебное пособие.//Санкт-Петербург-2014. -30-31 с.

8) Энергобезопасность пассивного дома. URL:https:-

Что такое энергосберегающие технологии

Стоимость энергоресурсов и их добычи постоянно возрастает, но потребность в них год от года не снижается. Чтобы не оплачивать огромные счета, но позволять себе комфортное существование, стоит обратить внимание на энергосберегающие технологии. Это понятие объединяет в себе целый комплекс мер и инновационных решений, направленных на снижение бесполезных потерь энергии.

Для частных домов особенно важно энергосбережение в быту, внедрение которого позволяет сократить ежемесячные счета в несколько раз. Идеальным вариантом является продумывание и применение их на стадии проектирования и строительства здания, но многие способны дополнить и уже имеющийся дом.

Планировочно-проектировочные принципы

Их может воплотить в жизнь застройщик, который занимается возведением жилья с оптимальным энергопотреблением. Сейчас для этого есть масса технологий, рекомендуемых специальными организациями. При необходимости с такими подходами можно ознакомиться и самостоятельно.

Архитектурное решение

Важно продумать рациональную ориентацию стен частного дома в соответствии со сторонами света. Это решает проблему инсоляции благодаря окнам и балконам, ориентированным на поступление лучистой энергии максимальное количество часов в сутках. Для этого проект разрабатывается так, чтобы здание имело вытянутую форму с максимальной поверхностью прозрачных конструкций с южной стороны.

При этом важно предусмотреть, что тень от соседних конструкций не должна затенять оконные проёмы. Также не желательно высаживать высокие деревья, препятствующие проникновению солнечных лучей в комнаты.

Объёмно-планировочные меры

Сюда относят такие меры, которые способны сократить теплопотери в зимний период, а летом экономить на работе кондиционера:

  • обустройство козырьков над окнами с южной стороны, не препятствующих проникновению лучей при коротком световом дне, но ограничивающих перегрев стёкол в самое жаркое время;
  • продуманная площадь остекления;
  • добавочные тамбуры у входных дверей, сохраняющие положительные температуры.

Конструктивные механизмы

Необходимо предусмотреть или устранить все моменты, которые ведут к нерациональному расходу источников энергии. Делают это при помощи таких решений:

  • обеспечение герметичности здания;
  • использование инновационных стеклопакетов с заполнением межстекольного пространства инертными газами, с селективным покрытием специальным напылением, стёкла с вмонтированными нагревательными элементами, преобразующими энергию солнечных лучей и пр.;
  • изолирующая оболочка внешнего периметра дома из современных теплоизоляторов, которая выполнена цельно, без промежутков.

Раньше использовалось как внешнее, так и внутреннее утепление стен, потом преимущество начали отдавать наружному, поскольку при таком подходе температурные колебания становятся менее выраженными из-за потенциала и теплопроводности кирпича, бетона и других материалов. В последнее время для большей эффективности рекомендуют одновременное утепление как наружных, так и внутренних поверхностей, что позволяет повысить температуру внутри помещения на 6 — 10°С или значительно снизить затраты на отопление.

Инженерные подходы

Для частного дома такие энергосберегающие технологии считаются очень эффективными, но самый большой результат даёт их применение в комплексе с остальными видами:

  • системы вентиляции с рекуперацией тепла в зимнее время или прохлады летом;
  • использование источников, расположенной вне здания (солнечная энергия, тепло водоёмов и земли);
  • повторное потребление выделяемого внутри дома тепла (например, подогрев воды от тепла холодильника или кондиционера);
  • автоматическое управление техническими приборами и системами в помещении («Умный дом»).
Читайте также:
Шторы в розовом цвете - особенности и сочетания с другими цветами, уникальная фото подборка

Энергосберегающие технологии для разных направлений

Эта отрасль сейчас развивается очень быстро, и каждый год разработчики презентуют новые проекты, которые способны не только уменьшить энергетические расходы на дом, но и сделать их экологически безопасными.

Основные направления касаются таких областей:

  • электроэнергия;
  • отопление;
  • экономия воды.

Электроэнергия

Затраты на электроэнергию составляют значительную часть бюджета семьи, поэтому этот пункт требует тщательной проработки. Попытки сократить расход электроэнергии разумными и современными методами ощутим в первые же месяцы, поэтому энергосберегающие технологии охотно внедряются потребителями.

Освещение

Прямые решения предлагают максимальное использование солнечных лучей. Освещение посредством естественного света может применятся не только для частных домов, но и для учебных заведений, офисов, супермаркетов и любых помещений, в которых люди находятся на протяжении светового дня. Метод основывается на доставке солнечных лучей в место, которое нуждается в освещении. Такая энергосберегающая технология сводит к нулю потребление электроэнергии на освещение днём.

Для этого в крышу монтируют специальные короба, внутри которых размещён толстый оптический светодиод. Его верхняя часть выводится на самую светлую часть крыши, а нижняя выходит в комнату. Таким образом можно передать около 99% уловленного света. У этого метода есть масса неоспоримых плюсов, главные среди которых — отсутствие дальнейших затрат после монтажа и исключительная пожаробезопасность. Такая система не даёт искры и не перегревается, что повышает безопасность эксплуатации всего дома.

Развивается и использование светодиодного оборудования, как одного из самых экологичных методов освещения дома в тёмное время суток. Оно позволяет сократить расходы электроэнергии в 10 – 4 раза по сравнению с энергосберегающими лампами, которые активно использовались раньше. За последние годы приобретение светодиодов увеличилось в 2 раза, и не последнюю роль в этом сыграло уменьшение их стоимости и длительный срок эксплуатации.

К косвенным методам относят использование светлых цветов в декоре и отделке комнат, источники света с направленным в зону работы потоками, датчики движения или акустические датчики, включающие осветительные приборы только во время приближения человека и т.д.

Электроприборы

Основными энергосберегающими технологиями, касающимися электроприборов, являются своевременное приобретение и замена старых моделей на новые, с высоким классом энергопотребления. Мультиварки, скороварки или индукционные плиты помогут готовить еду не только быстро и качественно, но и без расточительных трат на электричество.

В электрообогреве уменьшить расходы тоже не сложно: для этого электроприборы должны быть расположены в правильных местах (нижние точки комнат, под оконными проёмами), прекрасные результаты даёт использование локального оборудования (например, инфракрасных излучателей или переносных обогревателей). Временные таймеры, которые выключают обогрев в то время, когда он не нужен, помогают не расходовать электроэнергию в момент, когда дома никого нет.

Даже самые простые меры, такие как своевременная очистка отопительных приборов от пыли, сбережёт лишние киловатты. Если электроприбор не используется длительное время, то его стоит выключать полностью, а не оставлять в спящем режиме, поскольку при этом происходит постоянное потребление электроэнергии. Не менее важно прочищать фильтр кондиционера и не допускать его сильного засорения, что снижает эффективность работы.

Тепло

В зимние месяцы большая часть семейного бюджета уходит на оплату именно такого рода счетов. Из-за того, что ресурсы, необходимые для отопления, постоянно растут в цене, а запас их на земле постоянно сокращается, энергосберегающие технологии, позволяющие обеспечить оптимальную температуру в частном доме, становятся всё более актуальными.

В первую очередь нужно обратить снимание на теплопотери и снизить их до минимума. Для этого всегда применялись утеплительные материалы, разнообразие которых растёт с каждым годом. Это объясняется тем фактом, что при зиме средних широт с длительными морозами слой утеплителя в 200 – 250 мм даёт экономию в 60% тепла.

На смену стандартному утеплению стекловатой пришли новые методы, один из которых выделяется особой экологичностью. Для производства данного утеплителя перерабатывают использованную бумажную продукцию, такую как книги, газеты, буклеты и пр., а также хлопковую одежду. По всем характеристикам такие утеплители не отстают от классических и позволяют сохранять тепло внутри отапливаемых комнат.

Прекрасно зарекомендовали себя энергосберегающие технологии для оконных конструкций. В первую очередь это использование низкоэмиссионного стекла, результатом которого становится экономия 20% тепла.

Не менее эффективно, но гораздо более доступно для всех владельцев частных домов является утепление с применением термоусадочной плёнки на окна. Она очень быстро клеится, практически не препятствует попаданию лучей солнца в помещение и совершенно не заметна. Применение термоусадочной плёнки с внутренней стороны окна позволяет поднять температуру внутри комнаты на 3 — 5°С, но идеальным вариантом будет одновременное наклеивание и на внутреннюю поверхность, и снаружи. Это позволит при равном расходе топлива поднять температуру на 10°С или сэкономить 60 – 70% топлива.

Очень хорошо в энергосберегающих технологиях, касающихся отопления, работает замена старых и неэффективных источников отопления на новые, такие как пиролизные котлы-утилизаторы или современные системы с тепловыми баками-аккумуляторами.

Но эффективнее всего в этом направлении зарекомендовали себя альтернативные источники энергии, которые могут использоваться как вспомогательные или основные:

  • Грунтовой тепловой насос. Благодаря новым разработкам работает даже в регионах с очень низкими температурами в зимний период. Обустройство грунтового теплового насоса делает жилище автономным, что особенно актуально для загородного жилья вдали от налаженной инфраструктуры и тепловых коммуникаций. Недостатками считаются высокая стоимость системы, большая площадь участка для грунтового коллектора и длительный срок окупаемости (не менее 10 лет).
Читайте также:
Фурнитура для окон и дверей

  • Воздушный тепловой насос. Системы такого типа гораздо дешевле и проще монтируются. Они отлично справляются с заменой газового отопления, но после того, как на улице устанавливаются постоянные морозы, КПД воздушного теплового насоса резко снижается. В качестве основного источника его можно применять только в южных регионах, а в остальных областях его роль сводится к вспомогательному.

  • Гелиосистемы. Солнечные коллекторы прежде использовались только в солнечной местности для получения горячей воды, но новые энергосберегающие технологии сделали возможным их использование в качестве основного источника тепла в суровых климатических условиях. Стоимость таких систем продолжает снижаться, кроме того, их использование активно поддерживается правительством многих стран в виде компенсаций, инвестиций и особых тарифов.

Используются и автоматизированные системы, которые контролируют температуру в каждой комнате и выключают подачу тепла после достижения заданного градуса. Это работает за счёт зонирования: комнаты, в которых жильцы проводят большее количество времени, обогреваются лучше, а температура в проходных помещениях может быть гораздо ниже. Регулируется обогрев и в зависимости от времени суток, прекращаясь на моменты отсутствия всех членов семьи или снижаясь в ночное время.

Водопользование

Вода – ресурс, который часто расходуется крайне расточительно. Если расход тёплой воды ещё как-то пытаются контролировать, то холодная часто перерасходуется из-за более низкой стоимости. Однако применение энергосберегающих технологий в этой сфере сразу даёт ощутимый эффект в плане экономии.

Основными методами экономии воды являются:

  • установка счётчиков горячей и холодной воды;
  • использование воды только в те моменты, когда это нужно. Например, выключение крана во время чистки зубов помогает сэкономить за год около 3500 литров;
  • установка рычаговых кранов, которые перекрывают поток за 1 секунду;
  • покупка новой стиральной машины, которая расходует оптимальное количество воды на 1 стирку;
  • в бачок унитаза можно поместить двухлитровую бутылку с водой, что после каждого слива сохранит 2 л воды;
  • на краны можно установить распылители;
  • сбор ливневых стоков сократит расход на полив растений в доме, саду и огороде.

Апофеозом использования энергосберегающих технологий в частном жилье являются так называемые «пассивные дома», где энергия на освещение и отопление совсем не потребляется.

Конечно, они были построены с «нуля» и проектировались с определённой целью, но частично внедрить их опыт может каждый дом, приблизив себя к максимальной энергоэффективности.

Полная инструкция по технологии укладки георешетки

Георешетка – это материал, изготавливаемый в форме модулей, обладающих сотовой структурой. Производители пользуются при изготовлении георешетки полимерными лентами полуторамиллиметровой толщиной.

Что такое георешетка и как используется?

Георешетка – это материал, изготавливаемый в форме модулей, обладающих сотовой структурой. Производители пользуются при изготовлении георешетки полимерными лентами полуторамиллиметровой толщиной. Используют в работе ячеистую конструкцию, обладающую следующими свойствами:

  • Долговечностью – эксплуатацией свыше 50 лет;
  • Параметрами экологичности, отсутствующей токсичностью;
  • Повышенной устойчивостью к щелочам, химвеществам, разложению;
  • Устойчивостью к ультрафиолету;
  • Широким температурным диапазоном: -60 ºС до +60 ºС;
  • Малым весом, минимальным местом в процессе транспортировки;
  • Упрощенным монтажом.

Георешетка GeoSM применяется для выполнения основных функций, связанных с укреплением грунта и армированием. Материал очень популярен в различных сферах ландшафтного строительства для проведения работ с:

  • Армированием, укреплением на ослабленных грунтах либо откосах;
  • Защищенностью от эрозийных процессов;
  • Подпорными стенами;
  • Водосточными руслами;
  • Прибрежными зонами на водоемах.

Георешетки эффективно применяются для восприятия нагрузки, создания препятствий для грунта от смещения и растекания. Это способствует укреплению дорожной одежды в сочетании с увеличением сроков между проведением регулярных ремонтов плюс уменьшению несущего грунта, который обладает эксплуатационными характеристиками, сохраняя свою прочность.

Как правильно укладывать георешетку

Все работы, связанные с монтажом георешетки, отличаются простотой, проводятся без спецоборудования плюс подготовки.
Для крепления строители пользуются металлическими анкерами либо арматурой. Крепление растянутых ячеек осуществляется к установленным заблаговременно колышкам.

Крепление георешетки анкерами на склоне

Такой вид установки обеспечивает возможность замещения ячеек. Для их заполнения обычно пользуются бульдозерами либо погрузчиками. Заполнение осуществляется наполнителями, грунтом, засевом семян, иногда – бетоносмесями. Уровень заполнения превышает стенки ячейки минимум на 50 мм, особенно если эксплуатация решетки будет происходить без сильной нагрузки, например, связанной с перемещаемой техникой. В определенных ситуациях необходимо позаботиться об устройстве защитного слоя ниже самой георешетки.

Порядок выполнения работ

1. Начинается процесс укладки с осуществления замеров склона в комплексе с планировкой его поверхности. Для решения этих задач возможно применение механических устройств либо ручного инструмента. На отсыпных склонах необходимо уплотнение верхнего сегмента, с использованием виброплиты либо ручного катка.
2. Осуществляется раскатка модулей георешетки на поверхности склона с надёжной фиксацией. В верхнем сегменте склона материал должен захлестывать горизонтальную плоскость минимум до 50-ти сантиметров.
3. Важно постоянно контролировать натяжение каркаса. Благодаря рациональному натяжению модуль обладает оптимальными для конкретного склона размерами.
4. Фиксация модуля георешетки осуществляется анкерами или нагелями, закрепляемыми вдоль центральной оси. Лучшая эффективность фиксирующих элементов достигается посредством шахматного порядка. Затем скрепление зафиксированных модулей осуществляется пневмостеплером.
5. Производятся следующие контрольные замеры:

  • замер сторон модулей с перепроверкой равномерности натяжения;
  • проверка плотности прилегания материала к поверхности склона;
  • проверка параллельности сторон уложенных модулей.

6. Рытье нагорной канавы, монтаж водоотводных лотков.
7. Заполнение геосот плодородным грунтом, с равномерным распределением вручную либо посредством механизированных приспособлений.
8. Засеивание заполнителя семенами растений (в основном, многолетними травами).
9. Тщательное уплотнение поверхности склона с обильным орошением.

Благодаря соблюдению настоящего руководства будет обеспечена надёжная страховка от проблем, связанных с эрозией и оползнями, с гарантией безопасности расположенных поблизости строений.

Читайте также:
Стеклянные двери в интерьере

Возможно применение и других геосинтетических материалов совместно с георешетками. Это способствует образованию многофункциональной системы, предназначенной для выполнения функций, связанных с армированием, укреплением и дренажом.

Что лучше, геомат или георешетка?

Задача, связанная с укреплением, решается проектировщиками, работающими практически со всеми объектами, имеющими отношение к территориальному благоустройству. На различных объектах эту проблему решают в зависимости: от усложненных условий до технологических особенностей и до иных субъективных факторов.

Зачастую специалистам приходится решать вопрос, с помощью какого материала можно создать противоэрозионную защиту? Нередко компетентным проектировщикам приходится выбирать из 2-ух вариантов: между геоматами или георешеткой. Геоматы наиболее эффективны при укреплении подвергающихся эрозии почв.

Структура объемных полотен геомата отличается хаотичностью структуры. В ее волокнах происходит надежная фиксация почвенных частичек, с дополнительным укреплением посредством прорастающих корней. Благодаря использованию противоэрозионного мата удается добиться предотвращения зачатков эрозии, остановки грунтового разрушения, независимо от его стадии. В сфере ландшафтного обустройства в сочетании с территориальным благоустройством нередко удается предотвратить и затормозить эрозию почвы благодаря технологии, связанной с установкой геоматов.

Георешетки признаны инновационным материалом, обладающим повышенной эффективностью в решении проблем, связанных с укреплением склонов. Если применение геоматов эффективно на грунтах, георешетку применяют для укрепления любых оснований.

Укладка георешеток осуществляется по наклонной поверхности участка, с образованием полужесткого поверхностного каркаса, сдерживающего деформацию по всей конструкции откоса. В ситуациях, усложненных повышенным уровнем сопротивления эксплуатационным нагрузкам, рекомендуется использование именно георешетки.

Укрепление откосов георешеткой: технология

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

Методические рекомендации по усилению конструктивных элементов автомобильных дорог пространственными георешетками (геосотами)

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием “Российский дорожный научно-исследовательский институт” (ФГУП “РОСДОРНИИ”).

Коллектив авторов: канд. техн. наук А.П.Фомин, канд. техн. наук А.Е.Мерзликин, инж. Е.В.Никанычева, инж. Ю.И.Косарев, инж. О.В.Труфанова (ФГУП “РОСДОРНИИ”), ген. директор ОАО “494 УНР” А.И.Ким.

При разработке учтены данные исследований, выполненных в 26 ЦНИИ Министерства обороны Российской Федерации, ОАО “СОЮЗДОРНИИ”, ОАО “494 УНР”.

2 ВНЕСЕН Управлением проектирования и строительства автомобильных дорог Федерального дорожного агентства.

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ.

1 Область применения

1.1 Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее – методический документ) устанавливает рекомендации по применению пространственных георешеток (геосот) для усиления элементов автомобильных дорог при их строительстве, реконструкции и ремонте.

1.2 Методический документ содержит требования, предъявляемые к материалам, методам проектирования, а также технологии производства работ для основных областей применения геосот (укрепления откосов, устройства дорожных одежд, возведения земляного полотна в сложных условиях строительства, укрепления сооружений поверхностного водоотвода).

1.3 Положения настоящего методического документа предназначены для применения организациями, выполняющими работы по проектированию и строительству автомобильных дорог, в том числе городских улиц и дорог, автомобильных дорог промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Они также могут использоваться производителями геосот при разработке, производстве, контроле качества материалов и разработке документов соответствия (стандартов организаций).

2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 1.5-2001 Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению

ГОСТ 9.048-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Изделия технические. Методы лабораторных испытаний на стойкость к воздействию плесневых грибов

ГОСТ 2678-94 Материалы рулонные кровельные и гидроизоляционные. Методы испытаний

ГОСТ 3344-83 Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 11262-80 Пластмассы. Метод испытания на растяжение

ГОСТ 25607-2009 Смеси щебеночно-гравийно-песчаные для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия

ГОСТ 26433.1-89 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления

ГОСТ Р 1.4-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения

ГОСТ Р 1.5-2012 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения

ГОСТ Р 52608-2006 Материалы геотекстильные. Методы определения водопроницаемости

ГОСТ Р 53238-2008 Материалы геотекстильные. Метод определения характеристики пор

ГОСТ Р 55028-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Классификация, термины и определения

ГОСТ Р 55031-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения устойчивости к ультрафиолетовому излучению

ГОСТ Р 55032-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения устойчивости к многократному замораживанию и оттаиванию

ГОСТ Р 55033-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения гибкости при отрицательных температурах

ГОСТ Р 55035-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Метод определения устойчивости к агрессивным средам

СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги (актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*)

СП 48.13330.2011 Организация строительства (актуализированная редакция СНиП 12-01-2004)

СП 78.13330.2012 Автомобильные дороги (актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85)

ISO 10318:2005* Геосинтетические материалы. Термины и определения

________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.

3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 пространственная георешетка или геосотовый материал (далее – геосоты): Геосинтетический материал пространственной “сотовой” или схожей с ней ячеистой конструкции, образованной из соединенных между собой геополос, выпускаемый в виде складывающегося модуля и поставляемый в виде пакетов в сложенном состоянии (международное обозначение GCE в соответствии с ISO 10318:2005, ГСТ – в соответствии с Классификацией [1] и ГОСТ Р 55028-2012).

3.2 геополоса: Узкий геосинтетический материал в форме полосы шириной, как правило, 50-200 мм, используемый, в том числе при производстве геосот, для образования пространственной конструкции высотой, равной ширине геополосы.

Читайте также:
Трубы полипропиленовые для  водоснабжения. Виды. Как выбирать

3.3 перфорированная геополоса: Геополоса, имеющая отверстия диаметром, как правило, 6-10 мм, обеспечивающие дренирование и увеличение сопротивления сдвигу по контакту с материалом, заполняющим геосоты.

3.4 рифленая геополоса: Геополоса, имеющая рифление произвольной формы, способствующее увеличению сопротивления сдвигу по контакту с материалом, заполняющим геосоты.

3.5 пакет геосот: Единичный элемент геосот минимальных размеров в сложенном состоянии.

3.6 модуль геосот: Единичный элемент геосот минимальных размеров в растянутом состоянии.

3.7 анкер: Металлический или пластиковый элемент, предназначенный для крепления геосот к грунтовой поверхности с целью обеспечения монтажа геосот (монтажный анкер) или увеличения сопротивления геосот с заполнителем сдвигающим нагрузкам (несущий анкер при укреплении откосов).

3.8 ячейки геосот: Объемные элементы геосот в растянутом состоянии, образованные соединенными между собой геополосами, служащие для заполнения грунтом и строительными материалами.

3.9 длина (ширина) модуля: Расстояние между крайними точками плана модуля в направлении растяжения и перпендикулярном ему направлении (в плане).

3.10 длина (ширина) пакета: Расстояние между крайними точками плана пакета в направлении растяжения и перпендикулярном ему направлении (в плане).

3.11 размер ячейки по длине и ширине: Расстояние по диагонали между осями швов, соединяющих геополосы геосот, в направлении растяжения и перпендикулярном ему направлении (в плане).

3.12 размер стороны ячейки: Расстояние вдоль полосы между осями швов для ячейки в растянутом состоянии.

4 Основные положения

4.1 Геосоты предназначены для объемного армирования грунта или материала заполнителя с целью образования композитного слоя “грунт (материал) + геосоты”, обладающего улучшенными по отношению к заполнителю эксплуатационными свойствами. Композитный слой обладает повышенной жесткостью, прочностью, распределяющей способностью, стойкостью к воздействию динамических нагрузок, поверхностному размыву, воздействию неравномерных деформаций. Геосоты обеспечивают регулируемое трещинообразование при заполнении их грунтом или каменными материалами, укрепленными неорганическими вяжущими, что позволяет повысить трещиностойкость дорожной конструкции.

4.2 Основные области применения геосот при строительстве, реконструкции и ремонте автомобильных дорог:

– укрепление подтопляемых и неподтопляемых откосов, склонов взамен традиционных типов укрепления или в сочетании с ними;

– образование усиленных конструктивных слоев дорожных одежд (несущих оснований, дополнительных слоев оснований, покрытий переходного типа);

– возведение земляного полотна в сложных условиях строительства (при наличии слабых грунтов в основании насыпи, связных грунтов повышенной влажности в основании земляного полотна, стесненных условиях строительства и необходимости возведения насыпей с откосами повышенной крутизны) и усиление рабочего слоя земляного полотна;

– укрепление сооружений поверхностного водоотвода.

4.3 Выбор конкретной разновидности геосот определяется областью и условиями ее применения. В зависимости от них предъявляются требования к геометрическим параметрам и другим свойствам геосот, изложенным в разделе 5 настоящего методического документа. Положения методики проектирования раздела 6 относятся к техническим решениям, предусматривающим применение геосот, отвечающих требованиям раздела 5. В полной мере положения разделов 5, 6, 7 относятся к геосотовым материалам, образуемым из пластмассовых геополос толщиной не менее 1,2 мм [1]. Геосоты, образованные из геотекстильных геополос, и геосоты, не складывающиеся в модули, могут быть применены при укреплении откосов, но требуют отдельной регламентации в части технологии производства работ и уточнения методов проектирования.

4.4 Применение геосот возможно при наличии:

– утвержденных и введенных в действие стандартов организаций, изложение, построение и оформление которых должно соответствовать положениям ГОСТ 1.5-2001, ГОСТ Р 1.4-2004, ГОСТ Р 1.5-2012, содержание – положениям ГОСТ 1.5-2001, относящимся к содержанию стандартов технических условий; стандарты организаций должны содержать требования к составу сырья, геометрическим параметрам геосот, показателям их физико-механических свойств согласно подразделам 5.7-5.10, форме поставки, упаковке, маркировке, а также требования безопасности и охраны окружающей среды, правила приемки, методы контроля, транспортирования и хранения, указания по применению (эксплуатации), гарантии изготовителя и не противоречить положениям настоящего методического документа;

– пояснительной записки к стандарту организации в соответствии с пунктом 8.6.1 рекомендаций [2];

– данных экспертизы стандарта организации в соответствии с подразделом 4.15 ГОСТ Р 1.4-2004;

– сертификата соответствия, выданного в специализированных системах добровольной сертификации на основе протоколов испытаний;

– санитарно-эпидемиологического заключения Роспотребнадзора;

– заключения (заключений) или иных документов, регламентирующих область применения рассматриваемой марки геосот и подтверждающих соответствие параметров их свойств отраслевым требованиям, согласованным или разработанным организациями, представляющими отрасль потребителя.

4.5 Выбор конструктивных решений выполняют на основе технико-экономического сопоставления вариантов, включающих традиционные решения. Следует учитывать технический эффект при применении геосот, в частности:

– высокую технологичность и низкую материалоемкость решений, поскольку используются складывающиеся в пакеты модули, объем которых составляет несколько процентов от объема в “рабочем” состоянии;

– высокую универсальность решений за счет применения различных сочетаний типов геосот, вариантов их заполнения, в том числе с использованием местных грунтов и материалов;

– повышение надежности, работоспособности решений, качества выполняемых работ за счет применения элементов заводского изготовления.

4.6 Отдельные положения настоящего методического документа могут уточняться на основе опыта строительства с учетом региональных особенностей, новых данных исследований, обобщенных применительно к конкретным маркам геосот в соответствующих технических документах, утвержденных в установленном порядке.

4.7 При составлении сметной документации могут быть использованы дополнения, приведенные в части 1 норм [3].

5 Требования, предъявляемые к материалам для изготовления геосот и их заполнителям

5.1 Дополнительные требования к материалам не предъявляются, однако следует соблюдать соотношения между максимальной крупностью зерен заполнителя геосот и геометрическими размерами их ячейки (рисунок 1), приведенные в таблице 1.

5.2 При использовании геосот для усиления рабочего слоя земляного полотна в качестве заполнителя применяют местные непучинистые или слабопучинистые грунты, имеющие влажность не выше допустимой.

5.3 При использовании в сочетании с геосотами нетканых геотекстильных материалов, уложенных непосредственно под геосоты, следует руководствоваться требованиями, предъявляемыми к свойствам, вводимым документами технического регулирования. При отсутствии такой регламентации рекомендуется выбирать водопроницаемые (коэффициент фильтрации по ГОСТ Р 52608-2006 не ниже 10 м/сут) геотекстильные материалы по параметру (прочность при растяжении) (подраздел 7.1 рекомендаций [4]) в зависимости от материала заполнителя:

Читайте также:
Шкаф-купе белого цвета в интерьере

– зернистые фракционированные материалы (щебень, шлак и другие), не менее 12 кН/м;

– щебеночно-песчаные, гравийно-песчаные и щебеночно-гравийно-песчаные смеси, не менее 8 кН/м;

Георешетка для укрепления склонов — материалы, виды, характеристики, фото моделей, технология укрепления склона своими руками

Объемная георешетка используется в области ландшафтного дизайна. Данная конструкция применяется для объектов, на которых наблюдают сложный рельеф и резкие перепады. Благодаря ей удаётся предотвратить сползание почвенного грунта и его деформацию по окончанию исполнения проекта.

Преимущества и недостатки

Что такое полимерная георешетка? Она представляет собой специальный материал, в конструкции которого предусмотрено использование полос. Они переплетаются между собой и создают рисунок пчелиных сот. Это изделие отличается своей упругостью и высокой прочностью. Нагрузки неспособны спровоцировать разрывы и растяжения полимерного сплава. Специалисты выделяют ряд плюсов данного материала для укрепления ландшафтных объектов. Они заключаются в следующих факторах:

  • Позволяет сохранить чистоту водоёмов. Из полимерного пластика не выделяются ядовитые и токсические примеси. Чаще всего такую решетку применяют для оформления заповедных зон и прибрежных территорий;
  • Не препятствует нормальному развитию корневой системы у растений;
  • Возможно использовать для отделки склонов прудов и глубоководных рек;
  • Отличается длительной эксплуатацией;
  • Применяют для укрепления стабильных и нестабильных типов грунта;
  • Выдерживает перепады температурного режима;
  • Противостоит воздействию агрессивной химии;
  • Позволяет увеличить несущую способность почвенного грунта;
  • Обладает минимальным весом;
  • Отличается простым монтажом. Осуществить укладку георешетки под силу любому.
  • Имеет доступную стоимость.

Однако существует несколько весомых недостатков подобных конструкций для укрепления склонов. Они заключаются в следующем:

  • Требует регулярного обслуживания;
  • Площадь территории сокращается в несколько раз.

Разновидности георешетки

Перед тем, как приобрести данный материал для оформления склонов и выравнивания территории рекомендуется ознакомиться с устройством и материалами георешетки. При выборе необходимо учитывать несколько критериев:

  • Полимерное полотно не подвергается процессу гниения;
  • Материал с ячеистой структурой немного растягивается после монтажа. Дело в том, что после проведения отсыпки ленты увеличиваются в полтора раза в своём размере. Именно поэтому этот материал предпочитают использовать для укрепления берегов и склонов;
  • Двухосную сетку волнового вида предпочитают использовать в качестве основы для проведения ландшафтных проектов на ровных территориях;
  • Георешетку могут изготавливать из более тонкого материала, такого как геотекстиль. Такую модель используют для создания многослойных структур на поверхности;
  • Георешетку по типу тонкой сетки применяют для укрепления газона и приусадебной территории.

Как самостоятельно укрепить откосы?

Использование георешетки позволяет выровнять перепады ландшафта на дачной и приусадебной территории. Большое количество преимуществ и устойчивость к механическим деформациям делают этот вид материала лучшим фиксатором для ползущего грунта.

Для проведения монтажных работ по укреплению откоса рекомендуют соблюдать технологию укладки. Таким образом удается повысить эффективность полимерного полотна.

Монтаж состоит из нескольких пунктов:

  • Предварительно осуществляют подготовку откоса. Здесь необходимо очистить территорию от больших камней, размер которых более 10 сантиметра. Помимо этого необходимо избавиться от корней и древесной поросли. Глубокие неровности засыпают землей;
  • Далее, переходят к монтажу крепления. Для этого устанавливают направляющие рейки. Перед фиксацией георешетки необходимо следить за тем, чтобы её основа была меньше на 35-40 см от размера площади. Для крепления георещётки используют анкеры из плотного полимерного пластика. Если на территории наблюдают большой наклон, для удерживания используют нагели. Они имеют форму в виде буквы Г;
  • Завершающим этапом будет засыпка георешетки почвенной смесью. Для этого используют торф, речной песок и чернозём.

В процессе осуществления монтажных работ необходимо учитывать наличие специальных лотков, которые будут использоваться для удаления излишков влаги.

Укрепление склонов при проведении дорожных работ

Для усиления подъездных путей используют специальный тип георешетки. В таком случае используют объёмную модель с крупной ячейкой. Они позволят предотвратить сползание грунта при обильных осадках. Укладку армирующего слоя проводят вместе с крупным щебнем. Его предварительно смешивают с речным песком и заполняют полимерные ячейки. Между двумя склонами фиксируют металлическую трубу для отведения лишней жидкости. После этого георешетку покрывают слоем почвы.

Благодаря такой дренажной подушке удаётся своевременно предотвратить повышение уровня грунтовых вод и предотвратить размыв придорожной территории.

Усиление склонов возле парковки и заправочных станций

Любая облагороженная территория требует дополнительного укрепления близлежащих склонов. Таким образом удается предотвратить возможные разрушения рыхлого грунта. Для усиления участка необходимо осуществить геотекстильное армирование. Для этого на участке парковки или заправочной станции удаляют верхний почвенный слой. В данном случае можно использовать обычную лопату или специальное оборудование.

Далее поверхность покрывают гравием мелкой фракции. Виброкатком выравнивают каменный слой, поверх которого будут крепить геосетку.

Слой из геотекстиля предотвратит рост сорной растительности и деформацию нижнего слоя. Зафиксировать полотно можно при помощи анкеров, длина которых составляет от 15 до 35 см. Соты георешетки необходимо заполнить каменным наполнителем из керамзита.

После это территорию можно асфальтировать или бетонировать. Такая площадка прослужит в среднем от 15 до 25 лет в зависимости от эксплуатационных свойств. Специалисты рекомендуют укладывать от 1 до 3 слоев асфальтного покрытия.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: