Материал: Физико-химические проблемы и высокие технологии строительства. Рудаков О.Б., Перцев В.Т
Научный Вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
2 |
|
2 |
|
||
Рис. 4. Схема движения воздушных потоков в православном храме при учете тепловой и ветровой нагрузки: 1 - аэрационная фрамуга; 2 - нагревательный прибор
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
2 |
|
2 |
|
||
Рис. 5. Схема движения воздушных потоков в православном храме при учете тепловой и значительной ветровой нагрузки: 1 - аэрационная фрамуга; 2 - нагревательный прибор
116
Серия «Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения» Выпуск № 1(10), 2015
Выводы. Полученные значения аэродинамического коэффициента Сv дают возможность рассчитать аэрационный воздухообмен помещений церквей для создания и поддержания требуемых параметров микроклимата.
Точные значения аэродинамических коэффициентов Сv позволяют организовать расчетный воздухообмен за счѐт аэрации внутри уникальных зданий и сооружений. Для удаления влагоизбытков из храмов рекомендуется использовать естественный воздухообмен из-за акустических требований и минимальной энерговооружѐнности таких сооружений, особенно для зданий, в которых не проводится генеральная реконструкция.
Расчет систем естественной вентиляции рекомендуется производить для 3-х расчетных периодов года: тѐплого, переходного и холодного при различной заполняемости помещений людьми (минимальной, средней и максимальной).
В дополнение к изложенному следует сказать, что учет внутренней аэродинамики храмов и факторов, на нее влияющих, позволяет комплексно решить вопрос организации воздухообмена помещений здания [2].
Исследуемый материал представляет ценность при восстановлении разрушенных зданий и сооружений, а также для нормализации воздухообмена в действующих зданиях для предотвращения конденсации влаги на различных элементах ограждающих конструкций, на поверхностях икон, фресок и предметах культовых обрядов.
Список литературы
1.Кочев, А.Г. Анализ полей аэродинамических коэффициентов православных храмов Нижнего Новгорода [Текст] / А.Г.Кочев, М.М.Соколов, А.С.Сергиенко, М.А.Кочева // Приволжский научный журнал. - 2014. - № 4. - С. 146-151.
2.Кочев, А.Г. Исследование влияния внешней и внутренней аэродинамики на естественную вентиляцию в православных храмах [Текст] / А.Г.Кочев, М.М.Соколов, А.С.Сергиенко // Качество внутреннего воздуха и окружающей среды: материалы XI Международной научной конференции, 23 марта-5 апреля 2013 г., Ханой / сост. А.Н.Гвоздков; Волгогр. гос. архит.-строит. ун-т. Волгоград: ВолгГАСУ, Нац. строит. ун-т. Ханой, Рос. академия арх. и строит. наук. - 2013. - С. 200-205.
________________________________________________________________________________
Кочев Алексей Геннадьевич - д. т. н., профессор кафедры "Теплогазоснабжение" ФГБОУ ВПО "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет", заведующий кафедрой. E-mail: tgs@nngasu.ru. Тел.: (831) 433-45-35.
Сергиенко Алексей Сергеевич - к. т. н., доцент кафедры "Отопление и вентиляция" ФГБОУ ВПО "Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет". E-mail: sergienko@veza.ru. Тел.:
(831) 430-54-85.
117
Научный Вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета
УДК 666.965.2
Г.И. Черноусенко
РЕСУРСО- И ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ НА ОСНОВЕ СТРОИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ «МОНОПОР»
Приведены результаты разработок инновационных технологий строительной системы «Монопор», выполненные автором, обобщен многолетний опыт строительства и эксплуатации опытно-экспериментальных объектов в ракурсе ресурсо- и энергосбережения, предлагается вариант преодоления препятствий на пути использования эффективных проектно-конструкторских и технологических решений.
Ключевые слова: ресурсо- и энергосбережение, поризованный бетон, строительство.
G.I. Chernousenko
RESOURCE AND ENERGY SAVING ON THE BASIS OF
CONSTRUCTION SYSTEM “MONOPOR”
The results of elaboration of innovative technologies of construction system “Monopor”, performed by the author are given, summarizes many years of experience of the construction and exploitation of pilot objects in foreshortening of resource and energy conservation, the variant of overcoming obstacles to the effective use of project design and technological decisions.
Keywords: resource and energy saving, porous concrete, construction
Во всем мире предоставление максимально широких возможностей для развития малого и среднего бизнеса является актуальным. В этих условиях легко реализуются и инновационные проекты, как в промышленности, так и сельском хозяйстве.
В данной работе приведены результаты авторских разработок, обеспечивающие эффективное ресурсо- и энергосбережение в области строительства.
Строительство жилья, объектов производственного и социального назначения, несмотря на высокий уровень материало- и энергоемкости, а также трудоемкости во все времена было необходимым и востребованным. Предлагается сравнительно новый способ строительного производства – возведение зданий и сооружений с массовым применением конструкций из поризованного бетона. Необходимо акцентировать внимание на факторе производительности труда. На основе многолетней опытно-экспериментальной работы можно отметить, что по этому интегральному показателю эффективности строительного производства предлагаемый способ превосходит все известные и широко используемые в несколько раз.
Суть предлагаемых проектно-конструкторских и технологических решений состоит в использовании мелкозернистого поризованного бетона различной плотности как универсального строительного материала. Универсальность его состоит, прежде всего, в том, что из него возможно исполнить все конструктивные и ограждающие элементы любых зданий и сооружений различного назначения. При этом набор эксплуатационных параметров этих элементов: прочность, теплозащита, влаго- и морозостойкость можно обеспечить на уровне близком к расчетному.
При строительстве одного из экспериментальных жилых домов в 2010 году трудозатраты на создание 1 кв.м полезной площади без учета отделочных работ составили около 3 человеко/дней, а средняя выработка на рабочего среднего уровня квалификации составила 1 м3/день готовых монолитных железобетонных конструкций таких как
________________________________________________________________________________
© Черноусенко Г.И., 2015
118
Серия «Физико-химические проблемы и высокие технологии строительного материаловедения» Выпуск № 1(10), 2015
фундамент, стены, двускатная крыша и др. Достигнутый уровень производительности труда рабочего при выполнении полного набора общестроительных работ - земляных, монолитная заливка фундамента, несущих стен, перекрытий, крыши, балконов, отмостки и других превосходит аналогичные показатели, достигаемые при других схемах производства. Главной отличительной особенностью предлагаемого способа строительного производства является кратчайшая технологическая цепочка превращения исходного строительносырьевого материала (песок, цемент, вода, воздух) в железобетонные элементы каркаса зданий и сооружений в монолитном исполнении. Можно заявить, что использование наработанных проектно-конструкторских решений и технологий позволяет при возведении любых объектов малоэтажного строительства (до 6-ти уровней) обходиться без традиционных строительных материалов и конструкций - кирпича, стеновых и фундаментных блоков, плит-перекрытий.
Остановимся на экономических аспектах приготовления поризованных бетонных смесей с заданными свойствами, которые должны обеспечивать монолитное исполнение несущих и ограждающих элементов различных объектов с требуемым набором эсплуатационных свойств. В себестоимости приготовления смесей большую долю составляет наиболее доступное и эффективное вяжущее – портландцемент. В зависимости от вида конструкций и выполняемых строительных работ расход цемента составляет 250-350 кг/м3 и не превышает его расходы при производстве традиционных строительных железобетонных конструкций.
Физико-механические свойства поризованной смеси регулируется количеством песка, который является доступным и сравнительно недорогим видом заполнителя в бетоне. При этом для широкого перечня пенобетонных смесей допускается использование песков пылеватых и с большим содержанием глинистых частиц, что не допускается в традиционном строительном производстве.
К воде затворения смесей тоже особых требований нет. Возможно использование даже морской и минерализованной.
Примененные в работе синтетические комплексные воздухововлекающие добавки отечественного производства доказали свою эффективность, они разрешены специальными службами к применению в строительстве, доступны по цене и экономичны по расходу в рецептурах смесей.
Входящая в состав бетона фибра, также отечественного производства, является структурообразующим компонентом, повышающим устойчивость смеси, трещиностойкость и итоговые прочностные параметры бетона и конструкций в целом. Применение фибры, как показывают экономические расчеты, является сравнительно недорогим и эффективным элементом затрат при подсчете себестоимости.
В заключении автор имеет право заявить, что основным и главным компонентом смесей является атмосферный воздух, представленный в виде мельчайших пузырьков при диаметре менее 1 мм. Он может занимать в объеме бетона от 10 до 90% и до настоящего времени является бесплатным строительным материалом.
Установлено, что материально затраты на приготовление смеси в денежном выражении находятся в диапазоне 40 – 50% от стоимости 1 тонны цемента, что в 2-3 раза ниже, чем при приготовлении смеси для исполнения аналогичных видов общестроительных работ по традиционным технологиям.
Опытно-экспериментальное строительство ряда объектов по предлагаемой технологии продемонстрировало затраты электроэнергии при строительстве жилых домов на уровне 3-5 кВт/ч на 1м3. Это в десятки раз ниже, чем при строительстве по любым другим технологиям при сопоставимых характеристиках элементов зданий и сооружений. Поэтому можно говорить об энергосбережении в строительстве не только на стадии эксплуатации энергоэффективных объектов, но и на стадии их возведения, что немаловажно для заказчиков и подрядных строительных организаций. А что касается уровня эксплуатационной энергоэффективности ряда экспериментальных объектов, возведенных из
119
Научный Вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета
пенобетона, то их смело можно относить к классу «пассивных» в лучшем значении этого современного понятия. Проще говоря, в возведенных жилых объектах тепло зимой и комфортно летом без затрат дополнительных энергоресурсов. Тепловые и электрические затраты в построенных домах в 3-4 раза ниже по сравнению с типовыми домами в расчете на полезную площадь или кубатуру.
С энерговооруженностью тесно увязана механовооруженность объектов строительства. Затраты на работу крановой техники и транспортыне услуги сейчас составляют в среднем около 10% в себестоимости готовой строительной продукции. В предлагаемом нами способе строительства можно обходиться без крановой техники и других подъемных механизмов, без специальной техники для транспортировки бетонов к месту укладки. Транспорт используется лишь для поставок на стройплощадку сырьевых материалов. Реальные затраты машино/часов оказываются на порядок ниже.
Таким образом, перечислены почти все основные виды ресурсов, применяемых в строительстве: трудовые, материально-сырьевые, энергетические, транспортные. Опыт строительства более 200 объектов на основе технологий строительной системы «Монопор» показал его высокую конкурентоспособность как на отечественном, так и зарубежном строительном комплексе. Доказательством столь смелых заявлений является сам факт эксплуатации многих объектов различного назначения, построенных с 1994 года в ряде регионов России и Украины.
В завершении следует констатировать ряд трудностей в продвижении этих эффективных технологий в широкую строительную практику:
1.Консерватизм инвесторов и заказчиков, которые отработали механизмы достижения своих экономических интересов на традиционном уровне развития строительного комплекса. Им проще, опираясь на рыночный механизм спроса-предложения, повышать цены, чем снижать затраты на создание готовой строительной продукции за счет технологических нововведений.
2.Естественнная осторожность проектировщиков в использовании новых, а потому рискованных решений. Эффективные проектно-конструкторские и технологические решения, которые приводят к снижению сметной стоимости строительства, ведут к понижению уровня оплаты за проекты по сложившимся методикам формирования на них договорной цены.
3.Производственники и проектировщики не хотят финансировать разработку нормативных документов для технологий строительной системы «Монопор». Им не выгодно создавать основу для продвижения в широкую практику конкурентного способа строительного производства. Но заказчики и потребители строительной продукции очень заинтересованы в приходе в строительную практику инноваций, существенно снижающих затраты на возведение жилых, производственных и других объектов различного назначения по ресурсо-энергосберегающим технологиям.
Реально разрешить сложившееся противоречие может государство, которое способно
идолжно выступить заказчиком и профинансировать разработку необходимых нормативных документов. Наличие нормативной базы минимизирует риски для проектировщиков и проявятся новые возможности в конкуренции строителей на более низком уровне цен на строительную продукцию. Именно в этом заинтересованы потребители и само Государство, провозгласившее инновационную направленность в экономике.
120