ОПАЛУБКА ИЗ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА: оценка экономического эффекта

Таким образом, решение жилищных проблем государство предполагает обеспечить за счет строительства типовых малоэтажных домов, привязанных к определенным регионам России с учетом всех факторов и инфраструктуры строительной индустрии регионов.

В качестве малоэтажного жилья рассматриваются современные одно- и двухэтажные деревянные коттеджи по индивидуальным и типовым проектам, каркасные здания с применением легких стальных тонкостенных конструкций, более надежных и долговечных, чем, например, дерево, которое традиционно использовалось при строительстве каркасных домов, и каркасные здания из легких металлоконструкций из укрупненных элементов, которые изготавливаются в заводских условиях при серийном строительстве, в т.ч. на основе конструкционных теплоизоляционных панелей, состоящих из ориентированных стружечных плит и пенополистирола, а так же несущих термоструктурных пенополистирольных панелей.

1. Домостроительная система на основе элементов несъемной опалубки из пенополистирола

Характеристика домостроительной системы на основе элементов несъемной опалубки из пенополистирола

В целях снижения себестоимости строительства и повышения энергоэффективности малоэтажных зданий может с успехом использоваться домостроительная система на основе элементов несъемной опалубки из пенополистирола.

Данная технология не только существенно снижает затраты на строительство, но и в дальнейшей эксплуатации домов позволяет существенно снизить затраты на отопление на 40-70%, что приводит к экономии энергетических ресурсов страны.

Домостроительная система на основе элементов несъемной опалубки из пенополистирола отличается своей простотой и доступностью: оригинальность системы заключается в том, что стены собираются из специальных пустотелых ПС блоков плотностью 25-30 кг./куб.м., которые стыкуются между собой подобно деталям детского конструктора, при помощи оригинальных креплений «замков».

В основе технологии монолитного строительства – сборка опалубки из элементов, изготовленных из вспененного полистирола. Из элементов несъемной опалубки выкладываются стены. Смонтированная из элементов опалубки полая стена заливается бетоном. Таким образом, в ходе одной технологической операции сооружается монолитная бетонная стена, обрамленная с внутренней и наружной стороны теплоизоляционной оболочкой из пенополистирола.

Обустройство фундамента осуществляется традиционным для кирпичных домов способом. Единственным отличием является следующее: в бетонную стяжку фундамента по периметру, в месте возведения стен, вертикально вставляют прутки металлической арматуры так, чтобы, по крайней мере, пара прутков могла пройти сквозь полости пенополистирольного блока. После того как бетонная стяжка фундамента, армированная металлическими прутками, схватывается, кладут слой гидроизоляции.

Первый ряд элементов опалубки из вспененного полистирола укладывается непосредственно на слой гидроизоляции по всему периметру будущего здания. Архитектура первого этажа формируется сразу, то есть одновременно с наружными стенами оформляются отводы внутренних стен и дверные проемы.
Каждый следующий ряд элементов опалубки из вспененного полистирола должен перекрывать предыдущий со смещением вертикальных швов кладки, кратным общей толщине блока опалубки, то есть 25 или 30 см.

До заполнения опалубки бетонной смесью в местах, предусмотренных проектом, во внутренних полостях блоков следует начать монтаж вентиляционных коробов и канализационных труб. Отверстия, соответствующие диаметру труб, легко вырезают в стенках блоков, например, раскаленным паяльником.

При подготовке стен к заливке бетона в отверстия по торцам элементов, расположенных на углах дома, необходимо вставить специальные элементы-заглушки.
При оформлении дверных и оконных проемов используют специальные элементы перемычек. Чтобы создать арочный проем, в сложенных, но еще не залитых бетонной смесью элементах опалубки, вырезается контур арки. После этого ее нижняя часть оконтуривается временной опалубкой из соответствующего материала.
Заливку бетонной смеси рекомендуется производить по слоям, после монтажа 3-4 рядов элементов опалубки.

Внутренняя и внешняя отделка монолитных стен, возведенных с использованием опалубки из вспененного полистирола, обязательна.

Отделку фасада и наружных стен можно производить всеми известными способами. Для этого применяют как облицовочный кирпич, плитку, штукатурку, так и сайдинг, вагонку и другие материалы.

Внутренние стены зданий из несъемной опалубки рекомендуется отделывать листами гипсокартона, хотя возможны и другие покрытия. Гипсокартонные листы крепятся к поверхности элементов опалубки с помощью мастики.
До начала процесса внутренней отделки следует провести электропроводку и завершить все работы по прокладке коммуникаций. Водопроводные трубы и другие коммуникации прокладывают по наружной поверхности элементов в прорезаемых канавках и закрепляют с помощью скоб и хомутов.

Оконные рамы и дверные косяки крепятся к бетонной сердцевине стен традиционным способом.

Применение пенополистирольной опалубки из мелкоштучных теплоизолирующих элементов - образец новейших энергосберегающих технологий возведения, реконструкции монолитных бескаркасных зданий и сооружений. Технология позволяет возводить монолитные бетонные стены одновременно с двойной тепло- и звукоизоляцией из блоков- модулей, которые легко собираются на строительной площадке. Технология пригодна для возведения несущих бетонных железобетонных конструкций в соответствии с требованиями действующих нормативных документов. При завершении работ по бетонированию образуется пространственная система перекрестных железобетонных конструкций, которые в сочетании с лестничными клетками, лифтовыми шахтами и другими элементами жесткости обеспечивают пространственную жесткость системы в целом.

Такая опалубка нашла достаточно широкое применение в Канаде, на севере США и в Европе. В настоящее время новая технология строительства начинает применяться для строительства жилых домов и в России. С использованием такой технологии можно возводить здания до 16 этажей.

Приведенное сопротивление теплопередаче фрагмента ограждающей конструкции из пенополистирольных элементов толщиной 250 мм без армирования с наружным штукатурным слоем 5 мм составляет R₀=2,90 м С/Вт., что отвечает требованиям СНиП П-3-79*. Особенностью возведения монолитных бескаркасных зданий и сооружений из блоков (элементов) несъемной опалубки на основе вспененного самозатухающего пенополистирола ПСБ-С, производимого на заводе ЗАО «Мосстрой-31» по ТУ 2244-001-17955111-04 является то, что несъемная опалубка выполняет одновременно функции утеплителя, звукоизоляции и основания для нанесения отделки или облицовки фактурными штукатурными слоями, являясь, в тоже время, опалубкой как таковой.

Элементы соединяются между собой посредством пенополистирольных (основной, торцевой блоки) либо полипропиленовых, полиэтиленовых перемычек (разборный блок). Блоки снабжены специальной нишей для установки вязанного арматурного каркаса и заполнения бетоном, либо другим конструкционным материалом.

Наружная теплоизоляция системы является конструктивным элементом здания и представляет собой полистирол, закрепленный на железобетонной поверхности (основания), закрытый армированным базовым (нижним) слоем, выравнивающим штукатурным слоем, часто выполняющим роль декоративно-защитного покрытия. Такую систему утепления фасада здания часто называют системой «скрепленного» типа.

Применение в строительстве новых технологий при возведении малоэтажных зданий позволяет вести работы в любое время года. При этом производство, транспортировка, монтаж несущих и самонесущих конструкций. А так же последующая эксплуатация здания требуют гораздо меньше затрат, чем технологии строительства, связанные с традиционными материалами. Например, для Якутии, куда грузы завозятся в основном самолетами, легкие конструкции доставить гораздо проще, чем кирпич или бетон. Незаменимы новые технологии и для скалистого черноморского побережья, и для тесной столичной застройки, поскольку при монтаже конструкций на стройплощадке не требуется разворачивать тяжелую грузоподъемную технику. Кроме этого, данные технологии позволяют вести строительство объектов на плохих грунтах. В то же время, по характеристикам такие дома по ряду показателей лучше, домов, возведенных традиционными методами.

Возможность использование несъемной опалубки из пенополистирола для строительства с использованием технологии «Пассивный дом».

Наивысший стандарт энергосбережения принадле­жит пассивным домам. Эти дома тоже в большом коли­честве строятся в Европе. Построено около 4000 пас­сивных домов в разных климатических условиях мира.

Пассивный, или энергоэффективный дом (passive house) - это дом с ничтожно малым энергопотреблением, а в идеале - вообще не требующий расходов на тепло. Пассивный дом отапливается при помощи тепла, выделяемого живущими в нем людьми, бытовыми приборами и альтернативными источниками энергии. Горячее водоснабжение осуществляется за счет установок возобновляемой энергии - например, тепловых насосов или солнечных батарей. Образец энергопассивного дома приведен на рисунке.

Уже сегодня получили массовое распространение дома, которым требуется всего около 10% обычного энергопотребления. Такие впечатляющие успехи достигаются благодаря усиленной теплоизоляции и специально разработанным системам отопления и вентиляции дома. Для классификации подобных зданий удобно применять шкалу, разработанную на «родине» идеи энергоэффективных зданий - в Германии (таблица).

Первую удачную схему оборудования пассивного дома разработал 20 лет назад доктор Вольфганг Фальст, основатель Института Пассивного дома в городе Дармштадт. За эти годы технология «пассивного дома» совершенствовалась, и сегодня на ее основе построено более 2 тысяч сооружений в Западной Европе. Наиболее яркие примеры - особняки в городе Ульме, построенные в 2000 году, переоборудованное в «пассивный дом» обыкновенное студенческое общежитие в городе Вуппертале и первое в мире здание, в котором производится больше энергии, чем расходуется, возведенное в 2001 году в городе Вайце.

При этом энергоэффективные сооружения сберегают не только топливо, но и деньги. Большую часть расходов жителей в Западной Европе сегодня составляет оплата коммунальных услуг, которая продолжает расти. Очевидно, это связано с ростом цен на энергоносители. Несмотря на относительную их дешевизну в России, подобная тенденция имеет место и у нас. При этом российские здания обладают, в основном, непростительно низкой энергоэффективностью, а потери при их отоплении огромны. Внедрение сберегающих технологий отчасти помогло бы справиться с этими проблемами.

Кроме того, «пассивные дома» очень комфортны и экологически благоприятны для человека и являются сегодня самыми удобными и современными типами зданий. В них автоматически поддерживаются оптимальная температура, влажность и чистота воздуха, которые делают нашу жизнь комфортной. Если учесть, что люди проводят в помещении 60% своего времени, значение таких объектов, поддерживающих высокое качество жизни, трудно переоценить.

Установлено, что комфортная среда в «пассивных домах» способствует продлению жизни человека. Например, микроклимат такого здания благотворно влияет на аллергиков. Неудивительно, что именно эти особенности «пассивных домов» стали причиной их популярности в последние годы.

Бесспорна польза энергоэффективных домов и для окружающей среды. Около 40% выбросов CO₂ в атмосферу образуется при сжигании топлива, используемого именно для отопления зданий! Применение «пассивных домов» может значительно сократить эту цифру. Ведь в них для обогрева используются, в первую очередь, альтернативные источники энергии, например солнечная. Для строительства, как правило, выбираются традиционные материалы - дерево, камень, кирпич. Категорически отвергаются вредные для здоровья и окружающей среды стройматериалы, такие как асбест. В последнее время налицо тенденция возведения пассивных домов из продуктов рециклизации неорганического мусора - бетона, стекла и металла. Так, в Германии созданы специальные заводы по переработке подобных отходов в строительные материалы для энергоэффективных зданий.

Сама концепция «пассивного дома», в первую очередь, основана на дружественном отношении к окружающей среде, на сотрудничестве с ней. Из-за этого «passive house» часто называют также «экологическим домом» («экодомом»). Подобные здания — наиболее современные и эффективные образцы современной архитектуры. Несомненно, что массовое их распространение может оказать серьезную помощь в борьбе с наступающим кризисом.

За счет чего же, собственно, происходит экономия энергии в «пассивном доме»?

В первую очередь, за счет совершенной теплоизоляции. Ограждающие конструкции (стены, окна, крыши, пол) стандартных домов имеют довольно большой коэффициент теплопередачи. Это приводит к значительным потерям: например, теплопотери обыкновенного кирпичного здания — 250-350 кВт с 1 кв.м. отапливаемой площади в год.

Исследования показали, что значительное сокращение расхода тепла появляется только при слое теплоизоляции от 15 см; желательно использовать теплоизолирующие панели толщиной 25-40 см. Технология «пассивного дома» предусматривает эффективную теплоизоляцию всех ограждающих поверхностей - не только стен, но и пола, потолка, чердака, подвала и фундамента. В пассивном доме формируется несколько слоев теплоизоляции - внутренняя и внешняя. Это позволяет одновременно не выпускать тепло из дома и не впускать холод. Так же устраняются «мостики холода» в ограждающих конструкциях. В результате в «пассивных домах» теплопотери через ограждающие поверхности не превышают 15 кВт с 1 кв.м. отапливаемой площади в год, что в 20 раз ниже, чем в обычных зданиях. При желании можно добиться и больших результатов.

Отдельный разговор - теплоизоляция окон. Для эффективного действия технологии «пассивного дома» используются современные двух- или трехкамерные конструкции. Внутрь стеклопакетов закачивают газы, имеющие низкую теплопроводность; особым образом обрабатываются стекла, применяется специальная конструкция примыкания окон к стенам. В энергоэффективных зданиях практикуется также следующая система: самые большие окна направлены на юг, откуда поступает максимум солнечного излучения. С использованием такой технологии эти «южные» проемы могут приносить, в среднем, даже больше тепла, чем они теряют.

В «пассивных домах» используется специальная система вентиляции: приточно-вытяжная с рекуперацией тепла. Это означает, что воздух выходит и поступает в дом не через обычный вентиляционный выход, а из подземного воздухопровода, снабжённого рекуператором. Рекуператор — это теплообменник: в нем нагретый воздух непрерывно передает тепло холодному воздуху через разделяющую их стенку.

Принципиальная схема работы вентиляции «пассивного дома» следующая. Зимой холодный воздух входит в подземный воздухопровод, нагреваясь там за счет тепла земли, и затем поступает в рекуператор. В рекуператоре отработанный домашний воздух нагревает поступивший свежий и выбрасывается на улицу. В результате нагретый свежий воздух, поступающий в дом, имеет температуру около 17°С. Летом горячий воздух, поступая в подземный воздухопровод, сразу охлаждается там от контакта с землей, примерно, до этой же температуры. За счет такой системы в «пассивном доме» постоянно поддерживаются комфортные условия. Лишь иногда возникает необходимость использования маломощных нагревателей или кондиционеров, осуществляющих минимальную регулировку температурных условий. В Европе с применением подобных технологий построена так называемая «экодеревня» — Район VIIKKI (Хельсинки, Финляндия). Он представляет собой экологически чистую территорию сельского типа площадью 1132 га.

Для нашей страны наиболее важен опыт проектиро­вания, строительства и эксплуатации домов в северных странах Европы - Финляндии, Швеции, Норвегии. Для наших южных территорий интересен будет опыт Швей­царии и Австрии. Застройщики этих домов получают значительную финансовую поддержку государства. До­ма нулевого энергопотребления относят к перспектив­ному направлению в строительстве жилья, но при соот­ветствующем уровне развитая возобновляемых источ­ников энергии и эффективных материалов.

Определенным сдерживающим фактором в строительстве домов нового типа становится относительная дороговизна их возведения. В настоящее время стоимость постройки квадратного метра энергоэффективного дома у нас на 8-10% больше средних показателей для обычного здания.

Тем не менее, только в Москве уже построено несколько экспериментальных зданий с использованием технологии «пассивного дома» - в частности, жилой дом в Никулино-2. Демонстрационный проект такого дома возведен также под Петербургом.

Надо сказать, что разница в цене быстро нивелируется - дополнительные затраты на строительство окупаются уже в течение 7-10 лет. Между тем, повсеместное использование энергоэффективных зданий смогло бы существенно снизить потребление энергии в РФ, сэкономить миллионы тонн условного топлива.

В настоящее время энергоэффективные дома приобретают у нас все большую популярность. Рынок наводнен строительными материалами для возведения таких зданий, и речь уже идет не о единичном строительстве отдельных зданий, а о типовой постройке. Фирмам, занимающимся строительством энергоэффективных домов, предоставляются государственные субсидии и льготы.

Происходят изменения и в массовом сознании людей: при возведении жилищ всегда учитывается не только стоимость квадратного метра, но и расходы топлива планируемых зданий.

За последнее десятилетие XX в. в Германии, например, энергопотребление в жилищно-коммунальной сфере снизилось на 3% - и это при том, что там ежегодно вводят в строй около 600 тысяч новых жилищ. Без сомнения, будущее - за энергоэффективными домами.

В настоящее время планируется реализовать несколько пилотных проектов по строительству энергопассивных домов в различных регионах России.

В качестве материала, используемого при возведении ограждающих конструкций «пассивного дома», может быть успешно использована пенополистирольная несъемная опалубка, которой помимо высоких теплоизоляционных характеристик присуща и относительно высокая скорость возведения зданий и достаточно невысокая стоимость.

Строительство энергоэффективного дома с использованием несъемной опалубки из пенополистирола обойдется в 120-130 тыс.руб.

Кроме того, использование технологии возведения энергоэффективных жилых зданий на основе несъемной опалубки из пенополистирола при возведении целого жилого комплекса имеет неоспоримые преимущества, выражающиеся в уменьшении стоимости квадратного метра возводимого жилья.

Экономическое преимущество строительства жилых домов с использованием несъемной опалубки из пенополистирола.

Стоимость возведения жилых домов с использованием несъемной опалубки из пенополистирола на 30-40% ниже стоимости возведения домов из традиционных материалов.

Так, затраты на строительство кв.м. стены из несъемной опалубки из пенополистирола составляют около 859 руб./кв.м., в то время как из силикатного кирпича – 1402 руб./кв.м., а из газобетона – 1280 руб./кв.м.

Сравнение прямых затрат на строительство стен из несъемной опалубки из пенополистирола и из традиционных материалов, показывающее экономию затрат приведено в таблице.

Кроме того, строительство домов с использованием несъемной опалубки является экономически выгодной технологией по сравнению с такой передовой энергосберегающей и экономичного технологией строительства жилых домов, как каркасное домостроение.

Следует отметить, что использование технологии возведения жилых зданий на основе несъемной опалубки из пенополистирола при возведении целого жилого комплекса имеет неоспоримые преимущества, выражающиеся в уменьшении стоимости квадратного метра возводимого жилья.

Так, средняя стоимость кв.м. жилья при строительстве 100 жилых зданий на основе несъемной опалубки из пенополистирола ниже средняя стоимость кв.м. единичного жилого дома на основе той же технологии на 5%, а при строительстве 1 тыс.домов – более чем на 7%.

При этом технология возведения жилых зданий на основе несъемной опалубки из пенополистирола не только существенно снижает затраты на строительство, но и в дальнейшей эксплуатации домов позволяет существенно снизить затраты на отопление на 40-70%, что приводит к экономии энергетических ресурсов страны.

С анализом российского рынка вспенивающегося полистирола Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок вспенивающегося полистирола в России».

Автор:

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков

Тел.: (495) 918-13-12, (495) 911-58-70
E-mail: mail@akpr.ru
WWW: www.akpr.ru