Энергоэффективные строительные технологии - путь устойчивого развития

Сниженные тепловая и охлаждающая нагрузки позволяют использовать менее мощное нагревательное или охлаждающее оборудование

Строительная промышленность является одним из крупнейших потребителей природных ресурсов, таких как вода, песок, щебень, гравий, минералы, древесина и другие. Спрос на жилые здания, энергию, чистые воду и воздух, безопасный и быстрый транспорт постоянно растет. Строительная промышленность в первую очередь зависит от обрабатывающих отраслей, производящих цемент, сталь и алюминий. Эти отрасли относятся к одними из самых энергоемких. Чтобы экономить ресурсы, необходимо внедрять энергоэффективные технологии.

Устойчивое строительство должно удовлетворять потребности живущих людей без ущерба для будущих поколений. Оно заключается в том, чтобы объединить технологии, которые защищают окружающую среду, берегут воду, энергию, используют возобновляемые источники энергии и материалы из переработанных отходов.

Условия энергоэффективного устойчивого строительства:

• Использовать строительные материалы, в производстве которых расходуется меньше сырья;
• Использовать строительные материалы, требующие для своего производства меньшее количество энергии и воды;
• Использовать экологически чистые строительные изделия, которые не испускают токсичные и вредные выбросы в окружающую среду;
• Снижать расход материалов при строительстве зданий и производить строительные конструкции из переработанных отходов;
• Увеличивать прочность строительных материалов, снижая затраты на обслуживание и эксплуатацию зданий;
• Использовать строительные материалы, которые создают безопасную и здоровую среду обитания;
• Использовать безопасные технологии, которые позволяют строить быстро, не загрязнять воздух, воду и не создавать излишний шум при работе.

Строительные блоки и конструкции из автоклавного ячеистого газобетона (АГБ) в некоторой степени соответствуют вышеперечисленным требованиям.

Сборные строительные конструкции для жилищного сектора

Сборные решения для жилищного строительства включает в себя следующие компоненты:

1. Железобетонные плиты из плотного цементного бетона или легкие энергосберегающие ячеистые плиты из автоклавного бетона для пола и перекрытий;
2. Автоклавные легкие энергоэффективные строительные блоки из ячеистого бетона;
3. Сборные железобетонные конструкционные элементы из плотного цементного бетона, например, колонны, балки, плиты перекрытия, лестницы и так далее;
4. Рамы и проемы из металла с цинковым или порошковым полимерным покрытием для окон и дверей.

В этой технологии строительства в основном применяются сборные железобетонные колонны, балки, легкие автоклавные плиты из ячеистого цементного бетона / сборные железобетонные плиты, легкие автоклавные ячеистые неармированные блоки, из которых состоит кладка ограждающих конструкций, и металлические рамы и проёмы для дверей / окон.

Когда изделия из газобетона изготавливаются в заводских условиях, то вода, необходимая для этого процесса, расходуется в значительно меньшем количестве, поскольку автоклавное отверждение бетона происходит под тщательным контролем. Кроме того, опалубка для производства АГБ (например, стальные формы) на заводах используется многократно, что значительно сокращает количество материала, из которого состоит вспомогательное оборудование.

Производство автоклавного газобетона за счет сниженной плотности готовых изделий расходует намного меньше строительного сырья, сохраняя при этом высокий показатель отношения прочности к весу, то есть изделия имеют высокую прочность при небольшом весе.

Микроклимат внутри помещения

Благодаря высоким изоляционным свойствам легких блоков и плит перекрытий из автоклавного ячеистого бетона, в помещение снаружи попадает намного меньше солнечного тепла летом, а зимой - холода, что делает внутреннее пространство помещений комфортным для проживания.

Сопротивление теплопередаче легкой плиты перекрытия из автоклавного ячеистого бетона в три раза выше, чем у обычных монолитных плит перекрытий той же толщины. Аналогично, при одинаковой толщине тепловая защита блочной кладки из автоклавного ячеистого бетона в два-три раза выше, чем из обычных каменных блоков. Это позволяет жильцам при эксплуатации зданий пользоваться кондиционерами или обогревателями меньше и экономить больше электрической или тепловой энергии.

Все энергосберегающие строительные конструкции должны учитывать влияние теплоемкости облицовки и кровли здания. Автоклавный легкий ячеистый бетон сочетает в себе оптимальную теплоемкость с хорошими теплоизоляционными свойствами. Эта комбинация снижает значения пиковых температур внутри здания по сравнению со строениями, например, с минимальной теплоемкостью (металлический каркас без утеплителя) или из массивных конструкций (например, из сплошной кирпичной кладки или из обычных бетонных блоков), имеющих меньшую теплоизоляцию.

В теплое время года теплоемкость перекрытий из автоклавного ячеистого бетона нормальной толщины проявляет себя таким образом, что повышение температуры внутри здания из-за солнечного излучения происходит с запозданием примерно на 5-6 часов, считая от времени суток, когда солнечная радиация действует наиболее сильно.

Когда сила солнечного излучения падает, ограждающие конструкции отдают накопленное тепло, поддерживая комфортную температуру в прохладное время суток. Сниженные тепловая и охлаждающая нагрузки позволяют использовать менее мощное нагревательное или охлаждающее оборудование.

Таким образом, за счет блоков и плит из автоклавного ячеистого бетона затраты на кондиционирование воздуха и отопление существенно снижаются, включая капитальные вложения (прокладка силовых кабелей, магистралей трубопроводов и тому подобное).

В строительном секторе нужна устойчивая альтернатива

Сталь, цемент, стекло, алюминий, пластмассы, кирпич - строительные материалы, на которые в процессе их производства расходуется большое количество энергии (энергоемкие материалы). Обычно их необходимо перевозить на большие расстояния. Если эти материалы применять повсеместно, то это может истощить энергетические ресурсы и отрицательно повлиять на окружающую среду.

Поэтому необходимо использовать энергоэффективные материалы и технологии, чтобы удовлетворить постоянно растущий спрос на жилье. Необходимо искать доступные энергетические ресурсы и сырьё, чтобы производить простые, энергоэффективные и экологически чистые здания.

Некоторые из принципов внедрения экологически безопасных альтернативных строительных технологий можно высказать следующим образом:

• Энергосбережение. Нужно снижать долю высокоэнергоемких материалов в строительстве;
• Заботиться об окружающей среде, использовать экологически чистые технологии;
• Сократить транспортный путь доставки материалов к объекту строительства;
• Производить строительные материалы на месте, используя доступные сырьевые и энергетические ресурсы;
• Утилизировать промышленные и другие отходы, чтобы производить из них строительные материалы;
• Перерабатывать строительные отходы с помощью возобновляемых источников энергии.

Роль тепловой массы в энергоэффективности зданий

Высокая тепловая масса сборных железобетонных конструкций позволяет им поглощать, накапливать, а потом излучать тепло. Сочетая тепловую массу с пассивными солнечными системами, можно добиться существенной экономии ресурсов, отапливая помещения зимой и охлаждая их летом.

Источник: ResearchGate