Экономическое обоснование целесообразности применения вакуумной теплоизоляции в ограждающих конструкциях жилых зданий

В условиях преодоления экономикой страны кризисных явлений российские предприятия стремятся не потерять ожидаемую прибыль и рассчитывают, по возможности, её увеличить. На увеличение прибыли влияет как рост доходов, так и сокращение расходов. Снизить стоимость строительства можно, в том числе, и за счет применения современных материалов. Наиболее оптимальным решением, с точки зрения затрат, является утепление стен, что позволяет снизить стоимость и сделать дом более комфортным для проживания. Наиболее эффективным и перспективным теплоизоляционным материалом в настоящее время является вакуумная теплоизоляция. Согласно расчетам для жилого многоэтажного дома, фасад которого представлен на рисунке 1, требуется 1077 м3 кирпичной кладки и 2100 м2 утеплителя. В качестве наполнителя в разработанных ВИП-панелях вместо микрокремнезема марки Конасил-200 использовался микрокремнезем, полученный из диатомита Атемарского месторождения Республики Мордовия, а также 10% диоксида титана, 1

• 12,5% минерального волокна, что существенно уменьшило себестоимость панели (оболочка

  – 12 мкм PETmet), составившей 473,4 руб./м ² .

Рис. 1. Фасад жилого многоэтажного дома.

Для сравнения был проведен расчет нескольких вариантов себестоимости ограждающих конструкций рассматриваемого жилого здания (рис. 2). Согласно сравнительному анализу, применение вакуумной панели в качестве теплоизоляционного слоя может способствовать снижению себестоимость ограждающих конструкций на 2 529 660 руб. относительно конструкции с утеплителем Rockwool Фасад Баттс, и на 11 736 000 руб. относительно конструкции из поризованного кирпича при обеспечении одинакового сопротивления теплопередачи.

С учетом полученного коэффициента теплопроводности предлагаемых ВИП-панелей был проведен теплотехнический расчет ограждающих конструкций жилого дома (рис. 3 – 5) с использованием в качестве теплоизоляционного материала разработанных вакуумных панелей разной толщины. Требуемое сопротивление теплопередаче для наружных стен должно быть (согласно требований СП 50.13330.2012) не менее 3,30 (м ² · ^о С)/Вт, для конструкций перекрытий над неотапливаемым подвалом – не менее 3,90 (м ² · ^о С)/Вт, для утепления кровли – не менее 4,90 (м ² · ^о С)/Вт. Результаты расчетов сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций жилого дома с использованием вакуумного теплоизоляционного материала толщиной 20 и 30 мм для наружных стен, толщиной 30 и 40 2

мм для перекрытий над неотапливаемым подвалом и кровельного покрытия такой же толщины приведены в таблице 1, где R 0^Тр – требуемое сопротивление теплопередаче, R ф – фактическое сопротивление теплопередаче.

Стоимость, тыс.руб.

25 000

20 000

15 000

10 000

5 000

Фасад Баттс

VIP-панелью

Ограждающие конструкции

Поризованный кирпич без утеплителя

• ■ Стоимость кирпича ■ Стоимость утеплителя

Рис. 2. Экономическое обоснование целесообразности применения вакуумной теплоизоляции в ограждающих конструкциях.

Рис. 3. Конструкции стен из кирпичной кладки с вакуумным утеплителем: 1 – облицовка из кирпича 120 мм, 2 – вакуумная панель 20 – 30 мм, 3 – кладка кирпичная 380 мм, 4 – известково-песчаная штукатурка 20 мм.

Таблица 1

Ограждающие конструкции	Сопротивления теплопередаче с учетом толщины утеплителя (σ ут ), (м 2 · о С)/Вт
Наружные стены из керамического кирпича	при σ ут =20 мм R ф =3,33 > R 0Тр =3,30	при σ ут =30 мм R ф =4,55 > R 0Тр =3,30
Перекрытия над неотапливаемым подвалом	при σ ут =30 мм R ф =4,02 > R 0Тр =3,90	при σ ут =40 мм R ф =5,24 > R 0Тр =3,90
Кровельное покрытие	при σ ут =30 мм R ф =6,00 > R 0Тр =4,90	при σ ут =40 мм R ф =7,22 > R 0Тр =4,90

Расчеты и анализ применения ВИП-панелей, разработанных на базе местного сырья, позволяет сделать следующие выводы:

• –    для получения качественных вакуумных теплоизоляционных панелей, которые можно использовать в качестве теплоизоляционного материала в ограждающих конструкциях жилых зданий, широко используемый наполнитель микрокремнезем марки Конасил-200, можно заменить на не менее эффективный диоксид кремния, полученный из диатомита Атемарского месторождения республики Мордовия [1];

• –    использование вакуумной изоляции позволит увеличить полезную площадь помещения жилого здания за счет снижения толщины утеплителя;

• –    для уменьшения коэффициента теплопроводности в состав наполнителя вакуумной панели можно ввести до 10% диоксида титана и 12,5% минерального волокна и использовать оболочку – 12 мкм PETmet [2];

• –    оптимальная толщина ВИП-панелей для применения в ограждающих конструкциях из кирпичной кладке – 30 мм, для утепления перекрытия – 40 мм, для утепления кровли – 40 мм.

• –    коэффициент теплопроводности вакуумных панелей стабилен, изменяется во время эксплуатации не значительно;

• –    применение в качестве утеплителя ВИП-панелей экономически выгодно при строительстве жилых зданий.