Аналіз конструкційних рішень для підвищення енергоефективності будівель
Автор: Бондаренко Богдан Віталійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Міське будівництво та господарство
Інститут: Інститут будівництва та інженерних систем
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Бондаренко Б.В., Марущак У.Д. (керівник). Аналіз конструкційних рішень для підвищення енергоефективності будівель. Магістерська кваліфікаційна робота. Національний університет «Львівська політехніка», Львів, 2020. Розширена анотація. Житлово-комунальний сектор є найбільш енергоємним в структурі національної економіки України. Головною причиною надмірно високих витрат на послуги житлово-комунального господарства є його низька енергоефективність, що насамперед стосується фонду першої масової забудови, якому належить основна частка усього житлового фонду [1, 2]. Лише останнім часом спостерігається увага забудовників до енергоефективних будівель та використання сучасних методів будівництва, які дозволяють суттєво скоротити споживання енергії в будинку, покращити умови проживання, знизити оплату за житлово-комунальні послуги та знизити шкідливий вплив на екологію [3]. Важливе значення при спорудженні будівель з низьким споживанням енергії відіграє застосування ефективних будівельних матеріалів, ефективність яких визначається на стадії виготовлення, монтажу (зведення) та експлуатації. Сучасним енергоефективним будівельним матеріалом є бетонні сендвіч-панелі [4]. Залізобетонна сендвіч-панель – конструкція, що складається з двох шарів бетону – зовнішнього армованого, та внутрішнього, між якими міститься екструдований пінополістирол, а також зовнішній декоративний цегляний оздоблювальний шар [5]. Використання даних сендвіч-панелей значно скоротить вартість будівництва за рахунок скорочення тривалості проведення будівельних процесів, відсутності оздоблювальних та утеплюваних робіт, а також дозволить підвищити енергоефективність будівель [6]. Об’єктом дослідження є ефективність використання сучасних матеріалів, методів моделювання та визначення енергоефективності будівельних конструкцій. Предметом дослідження є конструкція залізобетонної сендвіч-панелі та цегляної кладки. Мета дослідження: провести аналіз конструкційних рішень для підвищення енергоефективності будівель, використовуючи порівняльну характеристику зовнішніх утеплених огороджувальних конструкцій, а саме залізобетонної сендвіч стіни та цегляної кладки. Проаналізовано конструкційні рішення для підвищення енергоефективності будівель, використовуючи порівняльну характеристику зовнішніх утеплених огороджувальних конструкцій, а саме залізобетонної сендвіч стіни з цегляною кладкою. Виконано конструкційне порівняння зовнішніх утеплених огороджувальних конструкцій, а саме залізобетонної сендвіч стіни з цегляною кладкою. Проведено розрахунок теплотехнічних характеристик конструкцій, показників теплопередачі трансмісією, енергопотреби та класу енергетичної ефективності. Визначено екологічні показники будинку та проведено порівняльний аналіз енергоефективних показників громадського будинку методологію моделювання стінових конструкцій з використанням ПК «Tekla Structures». Виконано оцінку ефективності використання залізобетонної сендвіч стіни при спорудженні будівель. Порівняно технологічні карти монтажу залізобетонної сендвіч стіни з цегляною кладкою. Виконано аналіз отриманих експериментальних досліджень та зробити висновок щодо можливостей підвищення енергоефективності будівлі, використовуючи зовнішні утеплені огороджувальні конструкції, а саме залізобетонної сендвіч-панелі, а також аналіз економічної ефективності запропонованих технічних рішень. Стінові конструкції задовольняють вимоги вологісного режиму щодо неможливості конденсації водяної пари в товщі конструкції. Використання ефективних сендвіч панелей для спорудження стінових конструкцій будинку із опором теплопередачі 5,9 м2К/Вт, зумовлює зростання показників енергоефективності з досягненням класу енергетичної ефективності будинку за енергопотребою – D. Питомі витрати первинної енергії житлового об’єкта з сендвіч панелями зменшуються в 1,2 рази порівняно з будинком з фасадною системою теплоізоляції. При цьому питома величина викидів парникових газів зменшується від 38,1 кг/м2 до 23,4 кг/м2, що сприяє екологічній ситуації регіону. Моделювання не тільки стінових панелей, але й усього проекту за допомогою 3D моделі в програмному комплексі Tekla Structures значно скорочує витрати часу на проектування, а але сприяє підвищення енергоефективності виконання проекту. Монтаж сендвіч панелей скорочує час монтажу, використання менше трудових ресурсів, що збільшує енергоефективність будівництва. Ключові слова: енергоефективність, сендвіч панель, цегляна кладка, утеплювач, Tekla Structures, теплоізоляція. Перелік використаних літературних джерел. 1. Фаренюк, Г.Г. & Тишковець, А.В. (2017). Світові тенденції підвищення енергоефективності будівель Наука та будівництво. 2. Саницький, М.А., Позняк, О.Р. & Марущак, У.Д. (2012). Енергозберігаючі технології в будівництві: навч. Посібник. Львів: Видавництво Львівської політехніки. 3. A policy framework for climate and energy in the period from 2020 to 2030. – 22.1.2014 COM(2014), 15 final Communication From The Commission To The European Parliament, The Council, The European Economic And Social Committee And The Committee Of The Regions. 4. Надійні й екологічно чисті матеріали для будівництва. [Електронний ресурс]. Режим доступу до ресурсу: https://euroton.ua/knowledges/vigotovlennya-ta-mater%D1%96ali.html. 5. Henin, E., Morcous, G. & Tadros, M. K. (2014). Precast/Prestressed Concrete Sandwich Panels for Thermally Efficient Floor/Roof Applications. Practice Periodical on Structural Design and Construction. Vol. 19 (3). 6. Development of thin precast concrete sandwich panels: Challenges and outcomes / R. O., Hegartya, O., Kinnanea, M. Grimesb, J. Newellc, M. Cliffordd & R. West (2020). Construction and Building Materials. Vol. 234 (10). 120981