СОВРЕМЕННЫЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ИЗДЕЛИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ПРОИЗВОДСТВА

СОВРЕМЕННЫЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ,
ИЗДЕЛИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ИХ ПРОИЗВОДСТВА
Имамбаева Р.С. к.т.н., Рахимзянова И.В., Алимурадова Э.Р.
(СКГУ им. М.Козыбаева)
Исчерпаемость природных ресурсов является одним из десяти глобальных вызовов
21 века, отмеченных Президентом РК в новом политическом курсе страны «Стратегия
Казахстан 2050». Экономической политикой нового курса становится всеобъемлющий
экономический прагматизм, основанный на прибыльности и максимальной
эффективности использования.
В соответствии с тенденциями развития Казахстана, абсолютное значение на
ближайшие годы получают проекты в рамках индустриально - инновационного развития.
Наряду с другими, они также будут главным ориентиром модернизации экономики.
В настоящее время в строительстве наблюдается тенденция по использованию
высокопрочных цементов и бетонов, высокоэффективных теплоизоляционных изделий из
стекловолокна и волокон из природных минералов, сухих строительных смесей, широкого
ассортимента отделочных материалов из гипса, теплоотражающего и теплосберегающего
стекла и другой продукции. Интенсивно развиваются производства широкой
номенклатуры светопрозрачных конструкций, изделий из автоклавных, безавтоклавных
ячеистых бетонов, кровельных и гидроизоляционных материалов, плит пустотного
настила и т.д.
При возведении зданий и сооружений все шире применяются новые стеновые
материалы с высокими теплоизоляционными свойствами, такие, как газобетон, пенобетон,
теплоблоки.
Во всем мире, по мере роста требований к сокращению потерь через стены, все более
широкое применение получают строительные материалы из ячеистого бетона.
Ячеистый бетон получают из экологически чистых природных материалов: песка,
извести, цемента. Раствор сырьевых материалов поризуют, добавляя в него порошок
алюминия, который, взаимодействую с известью, выделяет водород. Водород поризует
материал, а затем, мигрируя через стенки образовавшихся пор, выходит их материала.
Прочность ячеистый бетон приобретает при пропарке водяным паром при давлении
8…12 атмосфер при температуре около 190ºС.
В этих условиях песок взаимодействует с известью, образуя новые высокопрочные
стабильные минералы. Современная технология позволяет получить ячеистый бетон с
плотностью близкой к плотности древесины сосны и прочностью 30…35 кг/см2.
Такая прочность материала позволяет строить 3 - х этажные дома с мансардой. Для
зданий меньшей высоты достаточно прочности в 20 кг/см2.
Ячеистый бетон, получаемый из экологически чистых материалов, априори является
экологически чистым материалом. Чистоту сырья контролируют при добыче, а чистоту
материала – при приеме готовой продукции.
Особенностью стен из ячеистого бетона является их способность пропускать воздух
в количестве, обеспечивающем комфортные условия проживания. Такими же свойствами
обладает еще только древесина.
Исследования зарубежных специалистов ставят на первое место по комфортности
проживания дома из дерева, затем идет ячеистый бетон, далее сочетание ячеистого бетона
с кирпичом, далее - кирпич и на последнем месте находятся дома из сборного
железобетона, утепленными внутри пенополистирольными вкладышами.
Особенностью ячеистого бетона является его легкая обрабатываемость
специальными инструментами, что позволяет после строительства сделать в стенах
скрытую разводку электропроводов, водопроводов и систем отопления. И еще важный
момент - дом из ячеистого бетона требует менее всего затрат на ремонт и эксплуатацию
по сравнению со всеми иными конструкциями.
Вкладываясь в энергоэффективность собственного жилья, мы бережем природу,
личные средства и самочувствие.
Есть множество причин, по которым нужно экономить энергию. Но для тех, кто
строит собственный дом, особенно важны две. Во-первых, деньги: затраты на оплату
израсходованной энергии будут меньшими. А во-вторых: если когда-нибудь придется
продавать дом, цена энергоэффективного объекта будет значительно выше.
Энергоэффективные дома на 10% дороже в строительстве, но на 60-70% дешевле в
эксплуатации.
Не менее важна забота о здоровье, а оно напрямую зависит от состояния среды, в
которой мы живем. Ограничение потребления энергии способно уменьшить количество
вредных веществ, попадающих в атмосферу, особенно ископаемых, при сжигании
которых происходит загрязнение окружающей среды. Сейчас флора погибает от так
называемых кислотных дождей. Загрязнение воздуха и поверхностных вод приводит к
исчезновению в водоемах фауны. А у людей развиваются аллергические заболевания,
болезни кожи и пищеварительного тракта.
Значительная часть потерь тепла, более 50%, происходит из-за применения
в строительстве и реконструкции зданий устаревших типов остекления. При этом
отопление
и кондиционирование
зданий
потребляет
до 70%
всех
затрат
на энергоснабжение. Реформа ЖКХ, Закон РК «Об энергосбережении», в рамках которых
предполагается введение оплаты за отопление по фактическому расходу тепла, остро
ставит проблему «старых» окон. Применяя современные инновационные технологии,
казахстанский завод по производству энергосберегающих стеклопакетов предлагает
существенно снизить количество энергии бесполезно расходуемой на обогрев «уличной
атмосферы». Уникальность мягкого стекла — прозрачность для светового диапазона
(покрытие практически не видно) и высокая отражающая способность в диапазоне
тепловых волн. И это стекло «работает» круглый год. В холодный период времени
в большей степени сохраняет тепло в помещении, а летом ограничивает поступление
тепла извне, сокращая таким образом затраты на кондиционирование. Еще более
эффективным является использование низкоэмиссионного стекла в составе стеклопакета.
Это конструкция, состоящая из двух или более стекол, склеенных через дистанционную
рамку и образующих полости между стеклами, заполненные инертным газом (аргоном)
или воздухом.
При растущем энергодефиците, ростом цен на энергоносители, становится
целесообразным применение тепло-энергосберегающих стеклопакетов в окнах, которые
сохраняют тепло в помещении зимой, сокращая потери тепла с 50% до 12%. Летом «не пропускают» солнцепек, значительно сокращая затраты на кондиционирование.
Энергосберегающие стеклопакеты с применением особых, низкоэмиссионных (Low-E)
покрытий, способны отражать тепловые волны в дальнем ИК диапазоне. Солнечные лучи,
проникая внутрь помещения, отдают свою энергию предметам, находящимся
в помещении. Нагретые тела становятся источниками тепла, излучающими тепловые
волны в дальнем ИК диапазоне. Низкоэмиссионное покрытие на стекле обладает
свойством отражать волны именно в этом диапазоне, тем самым, препятствуя потерям
тепла. На сегодняшний день существуют две технологии изготовления стекол
с низкоэмиссионным покрытием. При первой - покрытие получают на стадии
изготовления стекла, осаждая необходимые материалы на горячее (порядка 600° С)
стекло. Покрытие полученное данным способом, является механически и химически
устойчивым и не требует особых условий при обработке и хранении. По этой причине
покрытие называют «жестким». Другое название «К-стекло». Другая технология
позволяет получить низкоэмиссионное покрытие, нанося несколько слоев металлов,
оксидов и нитридов металлов. Получаемое по этой технологии стекло требует
осторожности в обработке и имеет ограниченный срок хранения, но теплоизоляционные
свойства его существенно выше стекла с «жестким» покрытием. Более того, при
изготовлении такого стекла возможно изменение отдельных потребительских свойств
по желанию заказчика. Такое покрытие называют «мягким». Другое название «И-стекло».
Можно отметить следующие преимущества связанные с использованием
энергосберегающих стеклопакетов:
- высокая защита от воздействия ультрафиолетового и теплового (инфракрасного)
излучения.
- высокая теплоизоляционная способность: «возвращают» в помещение от 70%
до 90% тепловых волн.
- экономия топливных и энергетических ресурсов.
- улучшение экологии окружающей среды.
- препятствуют возникновению эффекта запотевания.
- создают сбалансированный микроклимат в помещении в любое время года, при
любой погоде:
а) значительно сокращают расходы на кондиционирование и обогрев помещений;
б) облегчают конструкцию окна в 1.5 раза, увеличивая срок службы фурнитуры;
в) препятствуют выгоранию обивки мебели, обоев и др. предметов интерьера;
г) повышение эргономичности помещений.
- использование энергосберегающих стеклопакетов позволит снизить расход тепла
на отопление жилища в 2–2,5 раза. Характеристики таких стеклопакетов на 60% выше,
чем у кирпичной стены толщиной 54 см.
Подсчитано, что энергоэффективное строительство с использованием современных
материалов, включая затраты на их разработку и строительство заводов, в 3-4 раза эффективней, чем традиционное строительство, ведущее к энергоемкому производству
строительных материалов, освоению новых месторождений топлива, его добыче,
транспортировке, переработке и сжиганию.
Экономический анализ работы отечественных и зарубежных фирм, производящих
энергоэффективные материалы, показывает, что такое производство является
прибыльным бизнесом. Инвестиции на строительство объекта или установки по
производству эффективного утеплителя окупаются через 1,5-2,5 года.
Литература:
1.
2.
3.
Микульский В.Г. и др. Строительные материалы (Материаловедение. Строительные
материалы):Учеб издание. – М.: Издательство ассоциации строительных вузов, 2004. – 536с.;
Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учеб. Для студентов средних проф. Учебных
заведений – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Высш. Шк., 2006. – 440с.: ил.
http://www.eep.kz/upload/iblock/0e6/0e687c370bd9372da47a83d18ddc9d51.doc