«Умный» сверхтёплый дом для Сибири

«Умный» сверхтёплый дом для СибириЛегированные пеноматериалы как важная инновация в отечественном домостроении.

Чиновники и журналисты любят сетовать на расточительное отношение к энергии, сообщая, что у нас ее расходуется в 4-5 раз больше, чем в странах Европы. Показательный факт: при строительстве «зеленого» жилья в Сколково предполагается использовать опыт Дании! Конечно, глупо отказываться от сотрудничества с развитыми странами, но за основу все же правильнее принять российские наработки. Во-первых, «за державу» обидно. Во-вторых, деньги (и не малые) и без того уплывают за границу. В-третьих, если мы не будем использовать отечественные разработки, то будет уничтожен (деградирован) и наш интеллектуальный (самый ценный) фонд - как деградировали целые отрасли нашей экономики. И в-четвертых, уж больно климат в России отличается от Европы.

Вот несколько сухих, но ярких цифр. Средняя температура января в Новосибирске – минус 20ºС, в Якутии - до  минус 48ºС, в Европе - от плюс 16ºС до минус 5ºС. Продолжительность отопительного периода в Новосибирске - 228 дней (ГСОП 6600 гр. суток), в Ванкареме - 365 дней! (ГСОП 12500 гр. суток), а в Европе 50-100 дней  (ГСОП 500-1200 гр. суток).

Таким образом, для Новосибирска действительно требуется на отопление в 5 раз больше энергии, чем для стран Европы, а для Якутии и Магадана – в 10 раз! Известно, что для отопления помещения расходуется около 40% топлива. Это означает, что один из главных резервов энергосбережения для России – повышение теплосопротивления стеновых ограждений. Энергоэффективная стена «экономит» топливо в Новосибирске 228 дней в году, а в Сочи - только 88 дней. Поэтому совершенно правильными представляются рекомендации участников конференции «Экодом: комфорт, доступность, энергоэффективность» о введении регионального норматива сопротивления теплопередаче для стен жилых зданий не менее 6 м2 град./Вт. Можно предложить немало вариантов стен с таким высоким термическим сопротивлением, но при этом они должны быть экологичными, долговечными, пожаробезопасными и, главное, недорогими.

Абсолютно очевидным представляется сейчас широчайший прогресс в области исследований, разработки и практического использования различного рода пеноматериалов. Их главными преимуществами являются:

1. Экономичность, так как от 5% до 95% объема может составлять воздух;

2. Возможность весьма широкого регулирования основных свойств получаемого продукта по многим параметрам;

3. Наличие практически неограниченной сырьевой базы, начиная от пластмасс, минералов и заканчивая металлами. Вспенить можно почти любой материал!

Помимо основных, попутно можно получить ряд очень важных, дополнительных преимуществ, таких как:

1. Низкая теплопроводность, позволяющая экономить энергоресурсы. Следует отметить, что около половины энергоресурсов РФ расходуется на отопление и кондиционирование зданий, что, кроме чисто экономических потерь в глобальных масштабах, отрицательно влияет на экологию. Без таких материалов трудно себе представить массовое строительство так называемых «зеленых» домов, т.е. домов с нулевым энергопотреблением, особенно в суровых климатических условиях.

2. Хорошие звукоизолирующие свойства позволяют без дополнительных затрат улучшить акустический комфорт.

3. Регулируя внутри материала соотношение замкнутых и сообщающихся пор, можно получить стеновое ограждение с оптимальными паро- и газопроницаемостью (стены «дышат», как деревянные), обеспечивая для людей высокие санитарно-гигиенические условия.

 4. Существенное снижение транспортных расходов со всеми вытекающими последствиями: уменьшение загрязнения атмосферы и загрузки транспортных путей, снижение стоимости конечного продукта. Пример: жилой дом из кирпича имеет массу 500-600 тонн. Такой же дом из легированных ячеистых фибробетонов имеет массу в 3-4 раза меньше.

5. Легкая обрабатываемость пористых материалов существенно снижает затраты труда и времени, уменьшает себестоимость конечного продукта.

6. По сравнению с монолитными материалами экологичность пеноматериалов гораздо выше в связи с их меньшей энерго- и материалоемкостью, уменьшением объемов выемки сырья и снижением затрат на рекультивацию, меньших расходов на транспортировку сырья и готовой продукции, а также на утилизацию отслуживших свой срок изделий.

Огромные возможности и преимущества пористых материалов открываются в использовании легирования таких материалов различными экологически безвредными веществами, волокнами, химдобавками и наполнителями, армирование их металлическими и неметаллическими элементами, а также в создании анизотропых элементов, конструкций и изделий, комбинация их с традиционными материалами. При этом получается синергетический эффект, т.е. существенно превосходящий простую сумму результатов.

Природные пористые материалы (древесина, пемза, ракушечник и др.) давно используются человеком. Искусственные пористые материалы (пенопласты, пеностекло, кирпич, газо- и пенобетоны) известны, но широта и масштабы их применения в экономике совершенно не соответствуют назревшим потребностям и возможностям общества. Речь идет о массовом производстве (миллиарды тонн), охватывающем практически все отрасли экономики (строительство и производство стройматериалов, металлургия, химическое производство, судостроение и транспорт и т.д.). Требуется кардинальная модернизация, которая будет базироваться на программируемом создании огромного количества искусственных, новых, комплексно экономичных и максимально соответствующих конкретным условиям и потребностям пеноматериалов и изделий из них. Я позволю себе назвать их легированными пеноматериалами.

В масштабном использовании легированных пеноматериалов хорошо просматриваются быстрые и большие перспективы как с технической (выдающиеся качества материала), так  и с экономической и производственной точек зрения (наличие безграничных рынков сбыта). Объем сбыта этих материалов, по статистике роста объёмов производства и по квалифицированным прогнозам, составит в недалёком будущем сотни миллиардов и триллионы евро.    

Следует отметить, что, как любой инновационный продукт, легированные пеноматериалы имеют большие конкурентные преимущества по сравнению с традиционными конструкционными строительными материалами и значительный резерв по их дальнейшему усовершенствованию, улучшению и удешевлению.    

Хочется верить, что наша страна примет активное участие в этом новом, прорывном и огромном направлении. Пеноматериалы будут применяться практически во всех отраслях экономики, но  особо большие масштабы их использования следует ожидать в области строительства ввиду постоянного роста его объемов, качества, экономичности и обеспечения комфортных условий в сооружаемых объектах. Использование пеноматериалов позволит перейти в ХХI веке к принципиально новому виду массового строительства жилья высочайшего комфорта – возведения строений типа «энергоэкономичных, умных, экологичных домов» со сборкой его специальными роботами. Это позволит в несколько раз снизить стоимость жилья и сделать его высококачественным и действительно доступным для населения.

Юрий Петерсон, директор инновационно-внедренческой фирмы ООО «Силикон Сибирь»

http://academcity.org/content/umnyy-sverhtyoplyy-dom-dlya-sibiri