Данная работа представляет собой результаты, полученные при исследовании
«Строительно-техническое состояние жилых кирпичных домов Эстонии и
прогнозируемый срок их использования» (прим. - в том числе, в Силламяэ), проведенного Строительным
факультетом ТТУ в период с сентября 2008 по октябрь 2010.
Исследование проведено по заказу и при финансировании Целевого учреждения Гарантии Кредитов и Экспорта «KredEx». Также в исследовании приняли участие представители энергетического и жилищного отделов Министерства Экономики и Коммуникации.
Ниже приведены только выводы исследователей, полностью весь отчёт на русском языке (240 страниц) опубликован на официальном городском сайте ЗДЕСЬ.
Темы исследования:
Техническое состояние и дефекты граничных и несущих конструкций;
Тепло- и влаготехническая производительность наружных стен;
Звукоизоляция внутренних перегородок;
Состояние тепла и влажности в квартирах;
Работа вентиляции и качество внутреннего воздуха;
Микробиологическое исследование воздуха внутри помещения и строительных материалов;
Состояние техносистем;
Анализ потребления энергии в кирпичных домах;
Оценки собственников квартир и стратегический подход (сводки опроса);
Заключение об основных принципах решений реновирования;
Экономический анализ улучшения энергоэффективности здания;
Выводы;
ВЫВОДЫ
Техническое состояние и дефекты ограждений и несущих конструкций
Во многих старых кирпичных домах есть серьезные проблемы, связанные с плохим соединением фасадного слоя и несущей стены, а ещѐ серьезнее проблема в местах стыков кирпичей друг с другом. Из-за низкой морозостойкости кирпичей и высокой нагрузки от осадков и прочей воды фасады начинают разрушаться. Наиболее обширные повреждения на фасадах из керамического кирпича.
Несущая способность кирпичной кладки может изменяться в значительной степени, в зависимости от свойств кирпичей и связующего раствора, а также от качества и условий кладки. До начала работ по реконструкции и утеплению, необходимо проконтролировать строительно-техническое положение внешних стен, балконов и навесов и оценить необходимость работ по укреплению.
Поврежденная холодом облицовка из керамического кирпича (сверху) и силикатного кирпича (снизу).
Особенно серьезные проблемы от дождя и водяных нагрузок в районе парапета (сверху) и в местах цоколя (снизу).
Основные проблемы крыши связаны с утечками и высокой теплопроводностью ее покрытия. Состояние балконов и лоджий в целом удовлетворительное, но в некоторых случаях наблюдались как разрушение бетона, так и обнажение арматурных стержней. Другая проблема, связанная со строительством балконов и лоджий в том, что внутренние части конструкции подвержены росту плесени.
Из-за высокой теплопроводности внешних элементов кирпичных домов и мостиков холода в стенах, их дополнительное утепление можно считать жизненно важным для условия создания безопасного внутреннего климата, отвечающего стандартам.
Кроме того, при утеплении крыши и внешних стен нельзя забывать о балконах и лоджиях. Мостик холода, расположенный вокруг окна и «дырку» окна можно уменьшить за счет перемещения окна ближе к внешней части внешней границы стены. Толщину дополнительного слоя утепления определяют расчет энергоэффективности, влажностный режим и оптимальное строительно-техническое решение.
Положение технических систем
По общей оценке можно считать состояние технической системы кирпичных домов довольно плохой и нуждающейся в ремонте. К сожалению, сейчас реконструкция технических систем здания чаще случайная, чем тщательно продуманная.
В самом плохом состоянии находится вентиляционная система: вентиляционные трубы крошатся, из-за преград воздушного потока попадание свежего воздуха в квартиры затруднено. Во многих домах есть проблема коррозии и засорения водопровода. Однако замена труб отопления и водоснабжения производится по мере сил. Старые нерегулируемые системы отопления не обеспечивают равномерного распределения температуры в помещении, особенно в условиях частично отремонтированных граничных конструкций.
Частой проблемой является дисбаланс систем отопления. Иногда владельцы квартир по собственному желанию увеличивают отапливаемую площадь обогревателями, что нарушает тепловой баланс.
Мостики холода и воздухонепроницаемость, тепловой и влажностный режим внешних стен
Мостики холода являются конструктивной особенностью кирпичных зданий, где в стене не хватило утеплителя. Критичность (fRsi<0,8) мостиков холода наблюдалась во многих местах, но в сравнении с панельными домами, их количество в кирпичных домах меньше. Важные мостики холода в кирпичных домах находятся в районе вокруг окна, в области перемычек или месте соединения крыши с внешней стеной. Влияние мостиков холода значительно снижает перемещение окна на внешнюю поверхность стены с дополнительной изоляцией.
Значение воздухонепроницаемости во всех старых домах примерно одинаковое (как кирпичных, так и панельных). Во всех исследованных квартирах средний номинальный воздушный поток q50 = 4,0 м3/(час/м2) (воздухообмен при 50 Па n50 = 5,7 час-1) и базовое значение номинального воздушного потока q50baas = 4,4 м3/(час/м2) (n50 = 6,4 час-1).
Основные проблемы работ по дополнительному утеплению:
используются неправильные рабочие решения или методы;
дополнительная теплоизоляция с внутренней стороны стены;
неполное утепление фасадов: в ходе реновации утеплены только отдельные части стены;
при проектировании дополнительного утепления не уделено должного внимания местам соединений конструкций или они ограничены строительным расширением;
теплопроводность стен с дополнительным утеплением больше, чем расчетная (лучшее строительное положение).
В проекте дополнительного утепления необходимо указать все важнейшие узлы и детальные решения.
Разница влаго-технического состояния стены с минеральной ватой и стены с пенополистиролом очень маленькая. Теплопроводность стены, утепленной минеральной ватой, была на ~12% меньше теплопроводности стены с пенополистиролом. Исследования по выяснению влияния системы дополнительного утепления и теплоизоляционных материалов на влажностный режим здания следует продолжать.
Дополнительная внутренняя изоляция стала причиной роста плесени внутри стены.
Ещё одной серьезной проблемой, в дополнение к ненадлежащему качеству строительства, стала дополнительная внутренняя теплоизоляция кирпичных стен. С ее помощью внутренняя температура кирпичной стены снижается, что приводит к увеличению относительной влажности, создавая благоприятные условия для роста плесени. Подобный рост плесени является большой проблемой, так как люди не замечают его и не принимают никаких мер по его устранению. В кирпичных домах дополнительное утепление стены с внутренней стороны запрещено!!!
Звукоизоляция внутренних перегородок
Звукоизоляция в исследуемых квартирах отвечает требованиям стандарта EVS 842:2003. Индекс воздухонепроницаемости в условиях диффузного звука между перекрытиями и 2-слойной гипсобетонной стеной между квартирами на 2-3 дБ меньше и индекс приведенного уровня ударного шума на 2–5 дБ выше, чем в требованиях стандарта EVS 842:2003 и согласно INSTA 122 отвечает требованиям класса D.
Результаты измерений звукоизоляции ограждений связаны с поглощающим воздействием мебели, а также с неправильной диффузией звука, из-за которой увеличиваются показатели воздушной звукоизоляции. В ходе измерений не найдено прямых подтверждений этому, поскольку не было возможности сделать сравнения.
При реновации перекрытий путем их увеличения и при установке легких плавающих полов показатели звукоизоляции, в сравнении с начальным решением, не улучшаются.
Установка облегченной стены и плавающих полов поднимают значение индекса воздухонепроницаемости в условиях диффузного звука 2-слойной гипсобетонной стены между квартирами до 5 дБ, перекрытия до 4 дБ и снижают значение индекса приведенного уровня ударного шума до 11 дБ, обеспечивая их соответствие стандарту EVS 842:2003 и относя их к В классу INSTA 122 B.
В случае массивных (250 мм и толще) стен пристройка стенки для улучшения звукоизоляции не целесообразна.
Требуются доказательства в ходе контрольного доследования и уточнения звукоизоляции и несущей способности, а также определение осуществимости и проверки экономического положения в ходе экспериментального строительства.
Состояние тепла и влажности в квартире
В исследованных квартирах средняя температура зимой была +21,1 ºC (в зимний период температура в квартирах была в интервале от +12 ºC до +29 ºC). Средняя относительная влажность воздуха в квартирах была 33% (относительная влажность в интервале от 19 % до 54 %). Средняя температура воздуха в помещениях летом была +23,2 ºC (в интервале от +20,2 ºC до +25,8 ºC). Средняя относительная влажность воздуха в комнатах была 52% (в интервале от 42 % до 60 %).
Средняя температура воздуха в 52% квартир (включая 5% допускаемое превышение) не отвечала III классу температуры воздуха в помещении (56% квартир не отвечают требованиям в отапливаемый период и 15% квартир не отвечают требованиям в летний период). Требования II класса внутреннего климата превысили 88% квартир (88% квартир не отвечают стандартам в отапливаемый период и 40% квартир в летний период). По сравнению с результатами исследований, проведенных в соседних странах, в Эстонии внутренний климат в кирпичных домах можно охарактеризовать низкой температурой и высокой влажностью. Летом высокие температуры в помещении не являются серьезной проблемой.
Данная исследовательская работа основывается на данных внутреннего климата, полученных в Эстонии ранее, т.е. отопительный период меняется на летний период, когда средняя температура на улице +15 ºC…+10 ºC.
Расчет дополнительной влажности кирпичных домов (90 % критического уровня) в сравнении с предыдущими исследованиями в Эстонии и Финляндии показал, что средняя влажностная нагрузка в квартирах старых кирпичных домов Эстонии в отопительный период 6…7 г/м3. Основной причиной высокой влажностной нагрузки являются отсутствующая вентиляция и высокая влажность (большая заселенность, сушка белья в помещении и т.д.). Учитывая мостики холода на внешних ограждениях старых квартирных домов, ситуация тревожная. Улучшение интенсивности вентиляции снижением влажностных нагрузок и дополнительным утеплением ограждений для поднятия внутренней температуры поверхности неизбежно.
Работа вентиляции и качество воздуха в помещении
В исследуемых квартирах в период измерения качество воздуха (содержание CO2 в присутствии людей) в зимний период отступает от норм II класса воздуха в помещении на 62% и III класса на 19%. Учитывая 5% превышение от ограничений, в зимний период II классу воздуха отвечают 17% и III классу 35% квартир, в которых были проведены измерения. Летом концентрация CO2 не является проблемной в связи с постоянным проветриванием помещения.
По стандарту о кратности воздухообмена EVS-EN 15251:2007 ко II классу относится 4 % и к III классу 28 % спален, принявших участие в исследовании. Нормам проектирования вентиляции по стандарту EVS 845-1:2004 отвечают предельные значения воздушного потока на одного человека только 20 % спален. Исходя из показаний воздухообмена на одного жителя по соответствующему стандарту ко II классу относится 16 % и к III классу 36 % спален. Также как и в комнатах, отсутствовал воздушный поток вентиляции и в кухне, и в ванной. По стандарту EVS-EN 15251:2007 уровню II класса отвечают 4 % ванных комнат и 8 % туалетов. А к III классу относятся 13 % как ванных, так и туалетов.
Только естественная вентиляция не может обеспечить достаточную циркуляцию воздуха в старых кирпичных домах.
Вытяжные отверстия испорчены (сверху) и новый установленный вытяжной вентилятор (снизу).
Вентиляционную систему следует оснастить системой рекуперации (теплообменник, вентиляционный теплонасос и др.).
Микробиологическое исследование строительных материалов и воздуха внутри помещения
Наибольшая опасность грибков и бактерий наблюдается в квартирах на верхних этажах домов (из-за меньшей естественной вентиляции, мостиков холода в стенах и перекрытиях) и в квартирах с высокой влажностью. По сравнению с панельными домами среднее количество микроорганизмов в пробах воздуха кирпичных домов меньше. Основной причиной этого является меньшее количество мостиков холода в кирпичных зданиях по сравнению с панельными домами. По сравнению с ранее проведенными исследованиями воздуха в помещении, можно сказать, что в старых кирпичных домах воздух более насыщен грибками и бактериями, чем по всей Эстонии в целом.
Оценки квартирособственников и стратегические подходы: выводы по анкетным вопросам
Объектом исследования были квартиры в многоквартирных домах, в результате опроса получены результаты 83% жителей исследуемых квартир. Жилая зона в исследуемых квартирах в среднем 25 м2 на человека, а среднее количество жителей 2,8.
70% из опрошенных утверждали, что за последние десять лет в их квартирах замечен ущерб от влажности, другие такого не наблюдали. В основном, трубы протекают в туалетах и ванных комнатах и связаны эти проблемы с поломками стиральных машин. Аналогичный уровень ущерба от влаги (66%) был и в панельных домах, там также поражены туалеты и ванные комнаты (17%). По данным опроса жителей, внутренняя площадь 37% квартир подвержена распространению плесени и в половине этих случаев проблема является частой.
Принимающие участие в исследовании жители квартир считают большой проблемой отопления и вентиляции затхлый воздух (60% опрошенных) и проблемы, связанные с температурой в комнате. Она либо не одинаковая в разных участках комнаты (по словам 58% опрошенных) или возможность ее регулирования отсутствует (по словам 55% опрошенных). Самой распространенной из проблем шума является шум, исходящий от перекрытий, на который жаловались 69% ответивших.
Анализ потребления энергии в кирпичных домах
Анализ, проведенный в течение трех-четырех лет (2006–2009) показал, что среднее потребление электричества (освещение и использование электрообрудования) около 35 кВт*час/(м2·год) (22…49 кВт*час/(м2·год)).
Среднее проанализированное годовое потребление воды в жилых домах составляет 3 л/(м2·д) (т.е. отклонение 0,6 л/(м2·д)), 202 л/(кв·д) (т.е. отклонение 64 л/(кв·д)) и 86 л/(чел·д) (т.е. отклонение 24 л/(чел·д)). Среднее потребление горячей воды от общего объема потребляемой воды 40%. Среднее годовое потребление горячей воды на человека в жилых домах 35 л/(чел·д) (т.е. отклонение 10 л/(чел·д)) и 1,3 л/(м2·д) (т.е. отклонение 0,3 л/(м2·д)).
Средний расход удельной потребляемой энергии, потребляемой для обогрева комнаты на 1 кв. метр 150 кВт*час/(м2·год) (т.е. отклонение 41 кВт*час/(м2·год)). Удельный средний расход энергии с домах с 2-трубной системой отопления и радиаторными термостатными вентилями меньше (146 кВт*час/(м2·год)), чем с 1-трубной системой без вентилей (153 кВт*час/(м2·год)). Среднее удельное энергопотребление в домах, где стены дополнительно утеплены меньше (124 кВт*час/(м2·год)), чем в оставшихся домах (157 кВт*час/(м2·год)).
В ходе исследования выяснено, что ни одно из зданий не отвечает требованиям энергоэффективности: энергетическая маркировка C (энергоэффективность или взвешенный удельный расход энергии <150 кВтч/(м2·г)). Среднее значение энергоинтенсивности 238 кВтч/(м2·г) (т.е. отклонение 48 кВтч/(м2·г)). На отопление помещений и вентиляцию израсходовано 62% теплоэнергии, 13% на нагрев воды и 25% на потребление электроэнергии от общего взвешенного энергопотребления.
Расчетный анализ энергопотребления кирпичных домов
Большую экономию даѐт улучшение энергоэффективности, или так называемое комплексное решение, которое состоит в реконструкции, как отдельных частей дома (крыша, стены), так и технических систем (отопление и вентиляция).
Для достижения класса энергоэффективности С, необходимо использовать вентиляционную систему с высокой рекуперацией тепла. Одна из возможностей – использование теплового насоса в целом для здания, другая – комнатные или квартирные решения. Необходимо утеплить стены и крышу, а также по возможности заменить все окна на энергосберегающие.
Для достижения класса энергоэффективности D, необходимо использовать вентиляционную систему с высокой рекуперацией тепла. Можно использовать теплонасос или обычное решение с утеплением. Необходимо утеплить стены и крышу, а окна с деревянными рамами заменить на энергосберегающие.
Для достижения класса энергоэффективности E, необходимо утеплить стены и крышу. Для обеспечения воздухообмена использовать механическую вытяжную вентиляцию (без рекуперации тепла). Если использовать вентиляционную систему с рекуперацией тепла, то достаточно только утеплить крышу и построить вентиляционную систему.
Сравнивая отдельные компоненты, можно сделать вывод, что высокую энергоэффективность дают внешняя изоляция и замена окон. До начала реконструкции необходимо значительно уменьшить инфильтрацию воздуха снаружи в помещение, а для создания здорового внутреннего климата необходима принудительная вентиляция. Основным условием сравнения отдельных компонентов энергосберегаемости является отремонтированная система отопления и вентиляции. При реконструкции вентиляционной системы и использовании рекуперации тепла экономия относительно мала и это связано с необходимостью увеличить воздухообмен для улучшения климата в помещении.
В ситуации, когда нет возможности провести комплексный ремонт, необходимо сделать ремонтируемую часть максимально энергоэффективной, поскольку переделывание ее позднее дороже и экономически нецелесообразно.
Экономическая целесообразность улучшения энергоэффективности здания
Исходя из экономических расчетов можно сделать вывод, что энергосберегающие пакеты (C, B) обладают коротким сроком окупаемости и их среднегодовая доходность инвестиций выше.
Без дополнительных субсидий улучшение энергоэффективности зданий в данное время экономически невыгодно (срок окупаемости чересчур велик, а доходность инвестиций крайне мала) пока:
цена на работы по реновации столь высокая;
процент на кредит столь высок;
стоимость электро- и теплоэнергии низкая.
В основном жилые дома требуют реконструкции, чтобы обеспечить безопасность здания (несущая способность, пожарная безопасность, эксплуатационная безопасность, экологическая безопасность) и безопасность здоровья (внутренний климат). Уж если начинать работы по реконструкции, то делать их следует в лучшем виде, только так срок окупаемости будет коротким, а доходность инвестиций наиболее высокой.
Стоимость энергосберегающего пакета незначительно повышается от его размеров. Например, сравнивая пакеты E1 и C1 типовых проектов 317-318, строительные расходы на них соответственно 4 042 717 крон и 5 002 394 крон, а значит разница в цене 959 676 крон или 19%. Однако их годовая экономия энергии соответственно 130 000 крон и 254 000 крон; разница 124 000 крон или 49%.
Расчеты подтверждают, что подъем цен на энергию сокращает срок окупаемости. Если цена на энергию поднимается из-за акцизов, следует за счет дохода от акцизного налога субсидировать реконструкцию домов (как многоквартирные дома, так и коттеджи).
Средний уровень доходности инвестиций используется для оценки альтернативных инвестиционных возможностей. Теоретически возможно, что владельцы квартир будут вкладывать свои средства во что-то другое (например, в ценные бумаги, от которых возможно получить высокий средний годовой доход), а не в реконструкцию жилых домов. В результате складывается ситуация, когда энергия тратится впустую и на нее расходуются большие средства, а оставшиеся деньги приносят доход в другом месте.
Со стороны ТТУ в исследовательской работе принимали участие:
Институт строительного проектирования (кафедра строительной физики и архитектуры, кафедра строительных конструкций): Тарго Каламеэс, Карл Ыйгер, Лаури Микли, Симо Илометс, Эндик Арумяги. Им помогали: Пауль Клышейко, Тынис Агасильд, Ева Лихо, Марко Уук, Юллар Алев, Кятлин Миилберг, Лембиту Линдмяэ, Стен Туудак, Клаус Трейман, Сандра Вахи, Раин Мянникус, Лаура Лаан, Алари Компус, Сийм Кроодо, Мари Эммус, Андрес Кяес, Ксения Каеву, Кристиян Певер, Китти Саар.
Институт технической экологии (кафедра отопления и вентиляции): Теэт-Андрус Кыйв, Калле Кууск, Микк Maйвэл, Ало Микола, Aнти Гамбург.
Институт строительной обработки (кафедра строительной экономики и менеджмента, лаборатория исследований и испытаний строительных материалов): Роодэ Лииас, Лемби-Мерике Раадо, Маргит Розенберг, Тиина Хайн, Юрий Хмельницкий. Также работал: Танель Оянг.
Научный центр материаловедения: Урве Каллавус.
В написании различных глав исследования принимали участие следующие лица: Тарго Каламеэс: гл. 1, 2, 3, 4, 5, 7, 10, 11, 12, 14, Теэт-Андрус Кыйв: гл. 8, 10, 11, 14, Роодэ Лииас: гл. 13, Карл Ыйгер: гл. 2, 14; Урве Каллавус: гл. 9, Лаури Микли: гл. 6, Симо Илометс: гл. 2, 3, 5, Калле Кууск: гл. 11, 14, Микк Maйвэл: гл. 11, 14, Ало Микола: гл. 8, 10, 14; Пауль Клышейко: гл. 2, 14; Тынис Агасильд: гл. 2, 14; Эндрик Арумяги: гл. 4, Ева Лихо: гл. 13; Танель Oянг: гл. 12, Лемби-Мерике Раадо: гл. 2, Тыну Йыэсаар (Termopilt Tartu OÜ): гл. 12,7.
Основной исследовательский отчет был отредактирован Тарго Каламеэсом, с языковой стороны - Мари-Анн Тамме.
Благодарим за помощь в исследовании спонсоров, жителей домов, председателей квартирных товариществ. Также выражаем благодарность Союзу квартирных товариществ Эстонии за помощь в поиске объектов для исследования. За дополнительное утепление наружных стен, необходимое при исследовании, Balti Vara Fassaadid OÜ, SIA Caparol Baltica Eesti, AS Telinek ja Rockwool OÜ. Выражаем благодарность AS Clik за составление стоимости техносистем, а Институту метеорологии, гидрологии и внешних климатических данных и Eesti Energia AS – за предоставление необходимых жилищных и энергетических данных.
Редакция: инженер-строитель Тарго Каламеэс
Главный исследователь проекта: профессор Рооде Лииас
Перевод на русский язык: Анна Куорти
Организационная поддержка перевода на русский язык: НКО Нарвский центр энергосбережения, MTÜ Narva EnergiaSäästu Keskus
Финансовая поддержка перевода на русский язык: квартирные товарищества г.г. Нарва, Силламяэ, Кохтла-Ярве, мэрия Силламяэ
При любом цитировании, копировании представленной информации, полностью или частично, ссылка на сайт INFOSILA.EE обязательна.
На сайте infosila.ee присутствует поддержка системы жалоб посетителями сайта, на допущенные грамматические или другие ошибки на сайте. Любой посетитель сайта, находясь на какой-либо странице сайта, может выделить любой текст в статье или комментарии и нажать Ctrl+Enter. В небольшом окне будет предложено отправить уведомление о грамматической ошибке в выделенном тексте. Само уведомление отправляется с сайта без перезагрузки страницы, анонимно и не доставляет неудобств пользователям. Таким же образом можно отправлять Администратору срочные сообщения, если вы увидели на сайте нарушение Правил.
Ясность мысли
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Рекомендую
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Оформление
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Итоговая оценка: 0.0 из 10 (голосов: 0 / История оценок)
Кстати, все актуальные новости от сайта Инфосила теперь в WhatsAppи Telegram:
подписывайтесь и будьте в курсе событий города, страны и мира.