Корзина
+78126421031
+78129848067

Энергоэффективность архитектурных решении и микроклимат зданий

Энергоэффективность архитектурных решении и микроклимат зданий
В статье проанализированы отдельные факторы, негативно влияющие на микроклимат помещений. Рассматривается практическое применение инструментальных, экспериментальных и визуальных методов диагностики влаги в конструкциях существующих зданий

19.04.18

Современная практика реставрационно-ремонтных и термомодернизационных работ в зданиях жилого и общественного фонда исторических городов свидетельствует об недостаточности знаний энергоаудиторов о принципах защиты внутреннего микроклимата зданий. Создание комфортной и здоровой для человека среды, особенно в зданиях, отнесенных к достопримечательностям архитектуры и истории, обязательно требует применения опыта прошлого и современности в вопросах защиты помещений и конструкций от влажности. Это позволит сохранить сущность санации и создавать среду, которая будет соответствовать современным требованиям.

 

По исследованиям накоплено достаточно эпидемиологических данных о том, что для людей, которые длительное время находятся в жилых, общественных или промышленных зданиях с повышенным уровнем влажности, сырости, наличия грибков и плесени, характерна склонность к увеличению респираторных нарушений и потери работоспособности.
Сейчас человек ищет оптимальные энергосовершенствование в массовой термомодернизации зданий. Однако это приводит к значительному ухудшению микроклимата помещений, и, как следствие, ухудшению здоровья жителей и работников.

 

Современные программно-информационные разработки позволяют исключительно энергоменеджерам или энергоаудиторам-энергетикам количественно оценивать энергетические преимущества термомодернизационных проектов и их экономический эффект. Такие специалисты применяют и рассчитывают типичный набор архитектурно-конструктивных решений. Желание инвестора удешевить процесс исключает участие архитекторов в проведении энергоаудитов, а в реальных проектах термомодернизации – сводит к минимуму. Однако, вопрос энергосбережения имеющейся застройки должны решать в первую очередь архитекторы. Ведь для зданий, являющихся достопримечательностью архитектуры и истории, безоговорочное применение типичных архитектурно-конструктивных решений, скажем, утепление стен снаружи, замена деревянных окон на пластиковые и т.д., по меньшей мере недопустимо, а в специальных мероприятиях термореновации должны максимально использоваться подлинные и индивидуальные материалы, конструкции и технологии.

 

В наших климатических условиях и архитектурно-строительных традициях диффузия водяного пара или паропроницаемость (в результате фильтрации) в ограждающих конструкциях является механизмом максимального привнесения влаги в материалы оболочки здания. Установление потока водяного пара от теплого (с большим парциальным давлением) к холодному (с малым парциальным давлением) среды через стену или чердачное перекрытие образует конденсаторную влагу. Из-за изменений внешней температуры «точка росы» передвигается толщей конструкций, а водяной пар превращается в воду и накапливается в ней. В условиях недостаточного уровня паропроницаемости конструкций вода не удаляется. При конденсации водяного пара, энергия, предварительно потрачена на испарение жидкости, отдается окружению и способствует образованию среды для роста микроорганизмов и грибов.

 

Для климата последних десятилетий характерными есть большие колебания температуры воздуха. В случае резкого повышения температуры наружного воздуха после сильных морозов, температура стен с большой тепловой инерцией (присуща всем историческим зданиям) остается низкой. В результате, влага конденсируется на внешней поверхности стены. Вода не только увлажняет конструкции дома, но и замерзает. Попеременное замерзание и оттаивание приводит к разрушению защитного и отделочного покрытия фасада здания, элементов декора и скульптуры. Во время резкого снижения внешних температур, или если температура внутренней поверхности конструкции значительно ниже температуры воздуха помещения, конденсация происходит на внутренней поверхности конструкции, создает условия для размножения грибков, актиномицетов и других, крайне вредных для здоровья людей, бактерий. В условиях недостаточного воздухообмена (особенно за мебелью или коврами) на внутренней поверхности стены возможно даже замерзания воды.

 

Накопления влаги в конструкциях определяют по характерным видимым признакам:

  • пятна или влажные места поверхности оболочки здания, особенно в углах и других местах с недостаточным уровнем теплоизоляции;
  • слой льда на внутренней поверхности стены;
  • слои плесени (преимущественно двух видов: серо-зеленого или розового цвета) на поверхности стен, потолка, пола;
  • характерна пятнистость внутренней плоскости однослойной панели стены крупнопанельного дома, преимущественно для керамзитобетонных панелей, где "проявляются" увлажненные точечные фракции керамзита в бетоне за счет их высокой теплопроводности;
  • сырость в виде полосок проявляет несущие ребра трехслойных больших панелей;
  • запах плесени в помещении, удушье, влажность воздуха;
  • присутствие грибков на поверхности;
  • видимость разрушения материала конструкции под воздействием влаги.

 

Но не всегда присутствие избыточной влажности в конструкциях можно определить визуально. О увлажнении теплоизоляционных и других слоев стены или потолка можно узнать с помощью тепловизионной съемки или по следующим опосредованным признакам. Например, расслоение покрытий из керамической плитки и керамзитобетона в стеновых панелях является следствием накопления влаги в теле бетона. Разрушение фасадов панельных домов является типичным для застроек из однослойных панелей с покрытием керамической плиткой для защиты от действия метеорологической влаги.

 

Атмосферная влага (дождь, снег, град) вместе с ветровым напором также вызывает насыщение конструкции водой. Косые дожди могут производить до 12 литров воды за 1 минуту на один квадратный метр поверхности стен. И если внешняя поверхность стены покрыта паронепроницаемая слоем краски, плитки, пластика, металла, стекла, а кровля - любым гидроизоляционным материалом, то влага в конструкции, наоборот, растет из-за отсутствия воздухообмена между средами. Это приводит к существенным потерям теплозащитных свойств. Даже в трехслойных конструкциях (бетон, утеплитель, покрытие фасада) в теплоизоляции образуется избыточная влага, которая визуально не наблюдается. В совмещенных крышах избыточную влагу иногда можно диагностировать с помощью пузырей, образующихся на поверхности гидроизоляционного покрытия.
Но в большинстве случаев влага, скрытая в толще перекрытия или стены и визуально не определяется. Диагностирования скрытой влажности стен или потолков авторы проводят с помощью методики инфракрасной термографии. Влажные участки находят благодаря разности температур на поверхностях конструкции, которые для сухих и влажных ее частей различные. Части конструкций с одинаковыми значениями расчетного сопротивления теплопередачи из-за наличия влаги в слоях нередко могут иметь отличия фактического сопротивления до 35%.

 

Многократные увлажнения и промерзания термоизоляционного слоя в конструкциях оболочки зданий провоцирует разрушение структуры материала, ущерб для теплозащитных свойств, конденсацию водяного пара на поверхностях конструкций и внутри помещений. Длительная повышенная влажность создает благоприятные условия для развития плесени, домовых грибков, других микроорганизмов, растворению и накоплению во влажном воздухе помещений радона.
Следующим источником увлажнения элементов дома является инфильтрация - движение потоков теплого или холодного воздуха извне внутрь помещений благодаря воздухопроникновению сквозь толщу материалов и щели в конструкциях при некачественном их исполнении: неплотности стыков панельных домов, незаполненные раствором швы кирпичной кладки. Движение воздуха возникает при разнице давлений между внутренней и внешней средой если превышается сопротивление воздухопроникновения материала или конструкции. Такой фактор трудно рассчитать, поэтому для диагностики лучше применять экспериментальные сведения. Необходимый уровень сопротивления воздухопроникновения должен определяться и отвечать оптимальным величинам комфорта и энергосбережения. Низкий уровень воздухопроницаемости негативно влияет на влажностный режим и воздухообмен помещений, снижает комфорт внутренней среды. Высокий уровень - увеличивает теплопотери и является фактором энергоэкономичным.

 

Современную практику энергосбережения построено на высококачественной изоляции. Уплотнения имеющихся окон, дверей или замена преимущественно на пластиковые конструкции - распространенный и доступный метод термореновации домов. Но односторонний подход приводит к противоположным последствиям: увеличению расхода тепла на обогрев помещений. Плотная изоляция помещений повышает влажность и уровень загрязнения воздуха, провоцирует возникновение обратной тяги в вытяжных вентиляционных каналах. Такие факторы требуют принудительного проветривания. Традиционно проветривания осуществляют открыванием окон, дверей, форточек, но такая система вентиляции увеличивает теплопотери на 30-50 %. Новые пластиковые окна и двери чрезвычайно плотные, и, по сравнению с традиционными окнами с раздельными створками, в несколько раз тоньше конструкции и требуют дополнительного утепления и уплотнения мест примыкания к стенам. Как правило, стены, в местах установки новых окон, а не уплотняют и не утепляют, что способствует их увлажнению, дополнительным потерям тепла, роста микроорганизмов.

 

Недостаточный уровень движения воздуха в многослойных конструкциях оболочки здания, в том числе чердачного покрытия, или большая теплопроводность совмещенных крыш, вызывает интенсивное образование сосулек и повышение влажности воздуха помещений верхних этажей, дополнительном увлажнению стен и крыш. Опыт показывает преимущества применения вентилируемых фасадов и крыш. Технические подвалы многоэтажных домов - также реальный источник влаги для комнат первых этажей и нуждаются в реконструкции, обслуживания и осушения.
Увлажнение материалов конструкций строительной влагой присуще не только нововыстроенным, но и имеющимся зданиям и прежде всего зависит от величины водопоглощения и водопроницания материалов.

 

Решение вышеуказанных проблем возможно:

  • путем комплексного подхода к архитектурным решениям при одновременном проектировании принудительной вентиляции;
  • путем создания системы рекуперации тепла с целью обеспечить требования энергосбережения и комфорта помещений.

 

Таким образом, выполнение проектов энергоэффективности зданий требует диагностики и правильного проектирования ограждающих конструкций для предотвращения воздействия влажности и роста микроорганизмов и, как следствие, профилактики заболеваний людей.
Государственные строительные нормы и правила не уделяют достаточного внимания требованиям обеспечения и комфортного уровня влажности, сырости, сопротивления воздухопроникновения, контроля за избытком влажностного состояния конструкций помещений зданий. Поэтому нужно разработать нормы в области влияния влажности на эпидемиологическое состояние помещений и профилактику заболевания людей в соответствии с требованиями ВОЗ.

 

В практике проведения термомодернизационных работ отслеживаются отступления от требований объемно-пространственной композиции объекта, попытки самовольной и непрофессиональной ее трактовки энергоменеджерами. Термореновации домов, являющихся достопримечательностью архитектуры и истории, должна осуществляться с учетом архитектурных решений и с индивидуальным подходом к каждому зданию для обеспечения комфортной среды и требований энергосбережения.

Кровля, кровельные материалы, черепица - Цена, купить в Cанкт-Петербурге

https://lenprofisnab.ru/

Другие статьи
Меню
+78126421031
+78129848067
ЛенПрофиСнаб
ЛенПрофиСнаб
Россия Ленинградская область Санкт-Петербург Индустриальный пр. 44/2
Карта