Расчеты выполнялись с использованием скорректированного значения коэффициента теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции (ав). Значение этого коэффициента в расчетах Р^р наружных стен по санитарно-гигиеническим условиям принималось равным 6,75 Вт/(м °С), т.е. отличающимся от усредненного значения ссв=8,7 Вт/(м °С), характеризующего теплообмен у стены совместно с теплообменом у окна. Использование усредненного значения ав в расчетах приводило к получению заниженных требуемых значений теплозащитных качеств наружных стен. Поэтому были проведены исследования, позволившие установить фактическое значение ав на внутренней поверхности наружных стен. Изменение ав в зависимости от температурного перепада внутреннего воздуха и внутренней поверхности (AtH) приведены на рис. 3. Оно установлено в результате многолетних натурных исследований наружных стен, а также фрагментов стен в климатической камере с различным уровнем теплозащитных качеств при различных температурах наружного воздуха. Эти данные подтверждены результатами исследований теплообмена на внутренней поверхности стен с применением лазерной интероферометрии.

Введение уточненных значений ав в формулу 1 позволяет устанавливать достоверный требуемый уровень теплозащитных качеств наружных стен из условий обеспечения санитарно-гигиенической безопасности для проживания граждан. Фактические требуемые значения Ronp на 30-40% превышают ранее принимаемые результаты, т.е. до введения изменений №3 СНиП И-3-79*. Этот уровень требуемой теплоизоляции наружных стен принимается базовым в дальнейших расчетах. Значение R"p по санитарно-гигиеническим условиям для различных регионов приведены в табл. 2. В г. Твери при R™ =1,20 м2 °С/Вт теплопотери через стены составляют 38,2% от общих теплопотерь здания.

На обеспечение вентиляции помещений здания 38,5%. Увеличение Rpp стен до 3,2 м2 °С/Вт, т.е. до требуемого значения по условиям энергосбережения, приводит к перераспределению этих составляющих соответственно до 19% и 50%. При эксплуатации 9-этажного жилого здания в более суровых климатических условиях роль наружных стен в энергетическом балансе здания снижается в связи с ростом энергозатрат на поддержание вентиляции помещений. Например, в г. Якутске тепловые потери через наружные стены при R0"p = 1,83 м2 °С/Вт, т.е. соответствующем требованиям по санитарно-гигиеническим и комфортным условиям, составляет 32% от общих теплопотерь здания. На обеспечение вентиляции помещений здания - 47%. Увеличение Rpp стен до 5,04 м2 °С/Вт приводит к перераспределению тепловых потерь в здании соответственно до 14,7% и 58,5% (рис.4). Такое соотношение теплопотерь соответствует принятой в СП-23-101-2000 кратности воздухообмена, соответствующей низкой плотности заселения. Для муниципального жилья, с повышенной плотностью заселения, даже однократный воздухообмен не обеспечивает комфортной воздушной среды.

В этих домах расходы тепла на вентиляцию значительно увеличиваются, и в процентном отношении роль наружных стен в энергетическом балансе здания снижается в Твери до 14%, а в г. Якутске до 11 %. Не типичная для г. Якутска высота в 9 этажей принята с целью удобства сравнения результатов расчета. При рассмотрении роли наружных стен в энергетическом балансе здания в МДж с увеличением Rpp стен с 1,20 до 3,2 м2 °С/Вт в климатических условиях г. Твери достигается экономия 804-Ю3 МДж, т.е. 23,8% от общих теплопотерь здания (рис. 5). В г. Якутске с увеличением R"" стен с 1,83 до 5,04 м2 °С/Вт теплопотери здания снижаются на 111610е МДж, т.е. на 20,5%. Из рис. 5 видно, что увеличение Ronp стен выше двух термических единиц не приводит к ощутимому снижению теплопотерь. Особо следует рассмотреть изменение теплопотерь здания на участке R°" стен, находящемся в диапазоне 0,5-1,50 м2 °С/Вт. Уменьшение Rnp наружных стен с 1,0 до 0,5 м2 °С/Вт увеличивает теплопотери 9-этажного жилого здания с 3635-Ю3 МДж до 5182-Ю3 МДж, более чем на 40%. Снижение R0"p наружных стен с 1,5 до 1,0 м2 °С/Вт, т.е. на ту же величину, но на другом уровне увеличивает теплопотери на 15%. Т.е. разница более чем в 2,5 раза (рис.4).

Первые серии панельных зданий, имеющих Ronp в пределах 0,6-0,7 м2 °С/Вт и повышенный коэффициент остекленности, требуют тепла на отопление в приведенных показателях значительно больше по сравнению с кирпичными, построенными в то же время. Поэтому их необходимо утеплять или сносить. На рис. 5 представлен вклад каждой термической единицы наружных стен в экономию тепловой энергии, затрачиваемой на отопление здания. Из рисунка видно, что получаемая экономия не находится в прямо пропорциональной зависимости от увеличения термических свойств наружных стен. Расход тепла на отопление зданий существенно снижается при увеличении R"p стен с 1,0 до 2,0 м2 °С/Вт. При дальнейшем увеличении R0np стен снижение расхода тепла становится мало ощутимым для реальной практики эксплуатации зданий. Тем не менее, окончательный вывод об этом можно сделать после расчетов окупаемости вложенных средств в повышение уровня теплоизоляции наружных стен и возможных затрат на капитальный ремонт наружных стен с целью восстановления утраченного ресурса теплоизоляции во времени. Расчет окупаемости вложенных средств в повышение уровня теплоизоляции для наружных стен типа "термофасад" выполнен с утеплителем из жестких минераловатных плит и пенополистироль-ных с минераловатными рассечками.

Для составления сметы на утепление наружных стен был изучен рынок предлагаемых услуг. Цены различных фирм на утепление фасадов зданий на рынке отличаются на 5-15 %. Составление сметы выполнялось по ценам строительной фирмы "Тепло-Авангард", т.к. они были близки к средним значениям. Сметные расчеты стоимости стен из керамических материалов Норского кирпичного завода (г. Ярославль) и НПО "Керамика" (г. С.-Петербург) выполнены Ярпромпроект и Ленни-ипроект в соответствии с действующими правилами сметного ценообразования (ГЭСН - 2001) и "Методическими указаниями по определению стоимости строительной продукции на территории Российской Федерации МДС81-1.99". При анализе смет, составленных ТПО "Резерв" и другими проектными организациями, установлено, что сметная стоимость 1 м2 полезной площади в многоэтажных зданиях составляет 11000-13500 рублей в ценах 2003 года. Вместе с тем, рыночная цена 1 м2 полезной площади в г. Москве по ряду причин в 2,5-3 раза превышает сметную стоимость и составляют 30000-40000 руб/м2. Поэтому оценка срока окупаемости вложенных средств в повышение уровня теплоизоляции стен выполнялась по сметной и рыночной стоимости. При расчетах стоимость тепловой энергии принималась действующей в г. Москве на май 2003 г., равной 468 руб за Гкал или 0,4 руб за кВт-ч (0,112 руб за МДж).