По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 699.86

Современные строительные энергоэффективные материалы

Даниил Цыпленков Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Ольга Гамаюнова Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

В статье рассмотрены существующие и наиболее перспективные материалы повышающие энергоэффективность зданий и сооружений. Использование данных материалов в скором будущем может стать необходимостью, поскольку природные ресурсы земли ограничены, а цены на них постоянно повышаются. Для того, чтобы ресурсов хватило нам и следующим поколениям их необходимо использовать, как можно рациональнее за счет всех возможных на данный момент способов, в том числе и использования инновационных материалов. Рассматриваемые в работе материалы имеют ряд преимуществ перед традиционными материалами — низкий коэффициент теплопроводности, легкость, экологичность и многие другие. Единственным, но значительным недостатком таких материалов является их высокая цена, которая обосновывается небольшой распространенностью в мире, сложностью изготовления.

Литература:

1. Алиев В. И. Обзор отечественного рынка инновационных теплоизоляционных материалов // Инновационное развитие строительства и архитектуры: взгляд в будущее: Сборник тезисов участников Международного студенческого строительного форума. 2019. С. 41–44.

2. Бахмисова М. А. Особенности энергоэффективного жилого дома и современных технологий в малоэтажном строительстве // Образование и наука в современных реалиях: Сборник материалов II Международной научно–практической конференции, Чебоксары, 5 ноября. 2017. С. 215–218.

3. Белых А. Н., Астахов И. А., Небож Т. Б. Вакуумные изоляционные панели как наиболее современный вид теплоизоляции в строительстве // Перспективы науки. 2020. № 10 (133). С. 183–185.

4. Бушманова А. В., Виденков Н. В., Доброгорская Л. В., Семенов К. В., Федотов В. В. Инновационные материалы на основе аэрогеля в строительстве // Alfabuild. 2017. № 1 (1) С. 89–98.

5. Васильев М. С., Терех М. Д. Энергомоделирование как современная основа повышения энергоэффективности зданий / Под общ. ред. А. А. Семенова // BIM-моделирование в задачах строительства и архитектуры: Материалы IV Международной научно-практической конференции. СПб, 2021. С. 85–92.

6. Васильева И. Л., Немова Д. В. Перспективы применения аэрогелей в строительстве // ALFABUILD. 2018. № 4 (6). С. 135–145.

7. Войлоков И. А. Перспективы российского рынка теплоизоляции // Сантехника, Отопление, Кондиционирование. 2013. № 5 (137). С. 58–63.

8. Глотова Ю. В. Изделия из пенополиизоционаурата в строительных системах // Бюллетень науки и практики. 2016. № 4 (5). С. 82–85.

9. Жуков А. Н., Перехоженцев А. Г., Власов В. А. Применение жидкого керамического утеплителя для улучшения теплофизических параметров участков существующих ограждающих конструкций // Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архит. 2011. Вып. 21 (40). С. 44–46.

10. Жуков А. С. Исследование работы жидких керамических теплоизоляций типа «Корунд» совместно с различными материалами // Вестник ВолгГАСУ. Сер.: Стр-во и архит. 2011. Вып. 5. С. 137–141.

11. Зайцев А. А., Петров А. Е. Экономическое обоснование использования жидкой теплоизоляции «Корунд» // Научно-практический электронный журнал Аллея Науки. 2017. Вып. 10. С. 473–481.

12. Зубарев К.П., Бородулина А.И., Галлямова А.Р. Теоретические и экспериментальные методы определения сопротивления теплопередаче: обзор литературы // Строительные материалы. 2021. № 6. С. 9–14.

13. Каддо М. Б., Синотова М. В. Перспективы применения аэрогеля в строительстве // Наука и бизнес: пути развития. 2018. № 12 (90). С. 66–68.

14. Квартальнов С. В. Аэрогель как инновационный материал в строительстве // Аллея науки. 2019. Т. 1. № 11 (38). С. 53–56.

15. Киселев Н. Н., Лияскин О. В., Кечуткина Е. Л. Обзор перспективных конструктивных решений с использованием вакуумных теплоизоляционных панелей для применения в строительной отрасли // Строительные конструкции: состояние и перспективы развития: материалы Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 100-летию В. А. Карташова. 2019. С. 150–153. 16.Колпаков А.А. Энергосбережение и энергоэффективность // Компоненты и технологии. 2009. № 4. С. 80–86.

17. Маркин В.В. Энергосбережение в строительстве// Сборник научных трудов РАССН. 2017. Т. 2. С. 239–246.

18. Мельников В. С., Кириллов С. В., Мельников М. В. и др. Пожарно-структурная экспертиза повреждений теплоизоляционных материалов из минеральной ваты и пенополиизоцианурата // Науковедение. 2016. Т. 8. № 3 (34). С. 129.

19. Меньшутина Н. В., Колнооченко А. В., Каталевич А. М. Исследование и моделирование структур неорганических аэрогелей // Теоретические основы химической технологии. 2014. № 3. С. 344–348.

20. Михайлов И. М. Аэрогель в гражданском строительстве. Применение и перспективы развития // Международные научно-практические конференции. М. ИП Коротких А. А. 2018. С. 397–404.

21. Мусорина Т. А., Багаутдинов Р. И., Ракова К. М. Энергоэффективность промышленного района в составе проекта реновации // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2016. № 12 (51). С. 61–72.

22. Мусорина Т. А., Наумова Е. А., Шонина Е. В., Петриченко М. Р., Куколев М. И. Теплотехнические свойства энергоэффективного материала на основе растительной добавки (сухой борщевик) // Вестник МГСУ. 2019. Т. 14. № 12. С. 1555–1571.

23. Нестеров С. В., Бакирова И. Н., Самуилов Я. Д. Термическая и термоокислительная деструкция полиуретанов: механизмы протекания, факторы влияния и основные методы повышения термической стабильности: Обзор по материалам отечественных и зарубежных публикаций // Вестник Казанского технологического университета. 2011. № 14. С. 10–23.

24. Перехоженцев А.Г., Чеснокова О.Г. Возможности использования сверхтонкой теплоизоляции для повышения теплозащитных свойств ограждающих конструкций // Интернет-вестник ВолгГАСУ. 2015. Вып. 2 (38). С. 1–12.

25. Полетаева А.С., Таратута В.Д. Оценка эффективности «жидкой» теплоизоляции // Научное обеспечение агропромышленного комплекса: Сборник статей по материалам IX Всероссийской конференции молодых ученых, Краснодар, 24–26 ноября 2015 г. 2016. С. 856–857.

26. Румянцев Б. М., Жуков А. Д. Теплоизоляция и современные строительные системы // Кровельные и изоляционные материалы. 2013. № 6. С. 11–13.

27. Саенко М. Ю. Энергоэффективность как инновационный фактор социально-экономического развития российской экономики // Теория и практика общественного развития. 2014. № 5. С. 164–166.

28. Тхазаплижева А. М., Нагоева А.О. Инновации в строительстве: аэрогелевая изоляция // Аллея науки. 2019. Т. 1. № 2 (29). С. 201–204.

29. Шаталова А.О., Сверчков И. А. Инновационные теплоизоляционные материалы // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Инновации в строительстве. 2016. № 2. С. 94–98.

30. Шемаев А.Н. Материаловедение и нанотехнологии в строительстве // Международный студенческий строительный форум — 2017: Сборник докладов: в 2-х т.— Белгород: Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова. 2017. С. 402–406.

31. Gonçalves M., Simõesa N., Serraa C., Flores– Colenc I. A review of the challenges posed by the use of vacuum panels in external insulation finishing systems// Applied Energy. 2019. T. 257. С. 114028.

32. Makaveckas T., Bliudzius R. The influence of polyisocyanurate (PIR) facing on the heat transfer through the corners of insulated building partitions // E3S Web of Conferences. 2020. T.172. С. 08008.

33. Makaveckas T., Bliudžius R., Burlingis A. The Influence of Different Facings of Polyisocyanurate Boards on Heat Transfer through the Wall Corners of Insulated Buildings // Energies. 2020. 13 (8). С. 1–14.

34. Peng C., Yang J. Structure, Mechanism, and Application of Vacuum Insulation Panels in Chinese Buildings// Advances in Materials Science and Engineering. 2016. № 5. С. 1–12.

35. Sergeev V.V., Petrichenko M. R., Nemova D., Kotov E.V., Tarasova D. S., Nefedova A.V., Borodinecs A. The building extension with energy efficiency light– weight building walls // Magazine of Civil Engineering. 2018. № 8 (84). С. 67–74.

36. Terekh M., Tretyakova D., Morozova N., Zemītis J. Cost and energy assessment of buildings thermal protection level // Lecture Notes in Civil Engineering. 2020. Т. 70. С. 191–204.

Вопрос энергосбережения с каждым годом становится острее в связи с уменьшением количества природных топливно-энергетических ресурсов и трудностью их добычи, ведущих к возрастанию цен на них [5, 16, 21]. Также постоянно увеличивается численность населения земли, а соответственно, растут объемы строительства. Все это вызывает необходимость внедрения решений, позволяющих более рационально использовать предоставленные нам ресурсы, иными словами, создает тенденцию к энергосбережению [2].

Политика многих стран включает в себя меры по повышению энергоэффективности путем разработки специальных законодательных баз и составления стратегий по энергоэффективности на будущее (например, План ЕС по переходу к конкурентной низкоуглеродной экономике к 2050 году) [26]. В России также существует Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», целью которого является создание основ — экономических, организационных и правовых, позволяющих повысить энергетическую эффективность [27].

Именно при эксплуатации здания тратится большая часть энергоресурсов. Тепловая энергия уходит через различные элементы зданий и сооружений. Поэтому главная задача при повышении энергоэффективности — снизить теплообмен здания с внешней средой [12]. Добиться этого помогает использование энергоэффективных материалов [30]. С каждым годом их число пополняется, так как постоянно ведутся различные испытания, исследования, позволяющие производить инновационные материалы с наилучшими эксплуатационными характеристиками [22, 35, 36]. Такие материалы отличаются долговечностью, экологичностью, простотой монтажа и т. д. Некоторые материалы при значительно меньшей толщине имеют те же самые показатели по энергоэффективности. И поскольку тепла из здания уходит меньше при постоянно растущих ценах за коммунальные услуги, это позволяет значительно экономить бюджет [17].

На рынке строительных материалов на данный момент представлено огромное количество видов теплоизоляционных материалов, позволяющих повысить энергоэффективность зданий и сооружений.

Для Цитирования:
Даниил Цыпленков, Ольга Гамаюнова, Современные строительные энергоэффективные материалы. Строительство: новые технологии - новое оборудование. 2021;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала