АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ НАРУЖНЫХ СТЕН МНОГОЭТАЖНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ, РАСПОЛОЖЕННЫХ В КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОГО АЛЖИРА

ANALYSIS OF POTENTIALITIES FOR INCREASING THE HEAT EFFICIENCY AT EXTERNAL WALLS IN MULTILEVEL RESIDENTIAL BUILDINGS, WHICH ARE SITUATED IN THE CLIMATE CONDITIONS OF NORTH ALGERIA

Mahmoudi Abdelhafid

Post-graduate student of Oryol State  University named after I.S. Turgenev

Russia, Oryol

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены вопросы, связанные с анализом особенностей формирования показателей тепловой эффективности многоэтажных жилых зданий, расположенных в природных и климатических условиях Северного Алжира.

В настоящее время сложность обеспечения современного качества и комфорта внутренней среды состоит в том, что объемно-планировочные и конструктивные решения значительного большинства многоэтажных жилых домов не приспособлены к местным природно-климатическим, социально-демографическим условиям и не соответствуют националь­ным и региональным культурно-бытовым, религиозным и архитектурно-художественным традициям.

За очень редким исключением, техническое состояние жилого фонда городов Северного Алжира оценивается, как неудовлетвори­тельное, прежде всего, по критериям эффективности тепловой защиты в условиях воздействий разнообразных климатических факторов.

Одним из возможных направлений повышения качества жилой среды представляется использование комплекса энергосберегающих мероприятий с использованием конструктивных решений наружных стен, обеспечивающих высокие показатели тепловой эффективности зданий.

ABSTRACT

In this article are considered the questions, which related the analysis characteristics of the formation thermal efficiency indicators in multi-level residential buildings, which are located in the natural and climatic conditions of Northern Algeria.

Currently, the complexity of providing modern quality and comfort at internal environment is that the space planning and design solutions of the vast majority of multi-level residential buildings are not adapted to local climatic, socio-demographic conditions and do not correspond to national and regional cultural and everyday life, religious and architectural and artistic traditions.

With very few exceptions, the technical condition in housing fund in the cities of Northern Algeria is assessed as unsatisfactory, primarily according to the criteria for effectiveness at thermal protection under the influence various climatic factors.

One of the possible ways to improve the quality in living environment is use a set at energy-saving measures using constructive solutions for external walls that provide high thermal performance of buildings.

Ключевые слова: традиционный тип организации жилой среды, климат Северного Алжира, многоэтажные здания жилого назначения, тепловая эффективность, конструктивные решения наружных стен, энергосберегающие мероприятия.

Keywords: traditional type of organization of the living environment, climate of Northern Algeria, multi-level residential buildings, thermal efficiency, structural solutions for exterior walls, energy saving measures.

Климатические условия Северного Алжира:

Алжирская Народная Демократическая Республика (Алжир) распо­лагается в Северной Африке, в западной части Средиземноморского бассейна. Алжир является вторым по площади территории, африканским государством и входит в состав стран (территорий) Северной Африки (Рисунок 1) [1].

Значительная протяженность территории Алжира по направлению с севера на юг сопровождается соответствующим климатическим зонированием. Всего на территории Алжира установлено наличие пяти климатических зон (Рисунок 2) [2].

Большая часть территории государства расположена в пустыне Сахара (относится к тропическому поясу пассатов северного полушария). Влияние Сахары на климат Алжира является значительным и спо­собствует формированию ряда признаков, отличающих природно-климатические условия рассматриваемого государства Северной Африки от стран неафриканского Средиземноморья. [1,2].

Северный Алжир занимает центральную часть Атласской при­родной области, входящей в субтропическую, природно-климатическую зону Средиземноморья.

Климат Северного Алжира определяется положением двух главных воздушных фронтов – полярного и тропического. Сложный рельеф территории Северного Алжира определяет существенные местные различия климатических условий в течение всего года (Рисунок 3) [3].

Рисунок 3. Климатическое зонирование территории Северного Алжира

Атмосферные осадки выпадают в основном в виде дождей, но в зимнее время над горными районами Северного Алжира нередко выпадает снег.

Характеристика градостроительных и архитектурно-планировочных особенностей жилой застройки

Несмотря на то обстоятельство, что территория Северного Алжира занимает менее двадцати процентов общей территории страны, именно здесь расположены наиболее значительные системы расселе­ния страны, характеризующиеся присутствием многоэтажной жилой застройки [4, 5].

Традиционный тип городского жилища представляет собой камен­ный, кирпичный или глинобитный дом, в котором оконные и дверные проемы ориентированы на внутренний двор, а само жилище обносится высокой оградой. Формирование плотной и хаотической застройки городской среды с узкими и извилистыми улочками становится естественным продолжением застройки отдельно взятых жилых зданий (Рисунок 4) [1, 5, 6].

Природно-климатические и социально-демографические условия значительное время определяли градостроительную структуру городов, архитектурно-планировочных и конструктивных решений традиционных жилых домов малоэтажной застройки.

Процессы урбанизации (в течение так называемого колониального периода) привели к формированию в составе жилых зон городской среды квартальной застройки многоэтажными зданиями, представляющими практически все возможные течения европейского градостроительного искусства XIX-XX века (Рисунок 5) [4, 5].

Зарубежный опыт градостроительства характеризуется конструк­тивным и стилевым разнообразием типов жилых домов:

• многоэтажных (главным образом, среднеэтажных) жилых домов: секционных, галерейных точечных (башенных);
• малоэтажных жилых домов: индивидуальных и блокированных.

Наиболее показательным, с точки зрения генезиса жилой застройки, является организация доступной для застройки территории таких городов, как Алжир (Казба), Константина, Оран, Тлесмен, Кабилия и Гардайя. Формирование и развитие жилых зон этих городов проис­ходило в точном соответствии с динамикой социально-экономических отношений и возможностей местной строительной индустрии.

Показатели тепловой эффективности ограждающих конструкций

Эффективность использования энергии становится своеобразным индикатором научно-технического и экономического потенциала общест­ва, характеризующим уровень его состояния и перспективы развития.

Рациональное снижение тепловых потерь (вплоть до минимально возможных значений) позволяет значительно сократить (а в ряде случаев и отказаться полностью от подачи внешнего теплоносителя) подачу энергоносителя (в форматах: электроэнергии, пара, воды), необходимых для обеспечения установленных параметров (температуры, влажности) внутреннего пространства помещений [8, 9].

Данное обстоятельство имеет особо важное значение при форми­ровании конструктивных решений вертикальных внешних ограждающих конструкций (внешних стен) малоэтажных и среднеэтажных жилых зданий ― наиболее распространенных (традиционных и современных) объектов массового жилого строительства, расположенных в градо­строи­тельных и природно-климатических условиях Северного Алжира [4, 10].

Строительные объекты жилого назначения, в которых применяются энергоэффективные мероприятия, характеризуются следующими основ­ными особенностями [8, 9]:

• жилые помещения имеют преимущественно южную ориентацию с возможностью аккумулирования солнечной радиации в помещения для последующего использования в холодный и переходный периоды года;
• тепловая защита строительного объекта характеризуется применением высокоэффективных теплоизоляционных материалов (в составе ограждающих конструкций внешних стен и покрытия), обеспечивающих высокие значения показателей сопротивления теплопроводности и термической однородности, в том числе в зонах оконных и дверных заполнений, в зонах примыкания балконных плит);
• наличие приточно-вытяжной механической вентиляции с рекуперацией тепла удаляемого вентиляционного воздуха, который применяется для подогрева приточного воздуха;
• наличие технологических устройств, предназначенных для аккумулирования «внутренних» тепловыделений от бытовых приборов и технологических устройств.

Функциональная эффективность конструктивных решений наруж­ных стен жилых зданий характеризуется различными показателями, включая показатели эффективности тепловой защиты внутреннего пространства и процессов жизнедеятельности. Показатели эффектив­ности теплозащитной функции ограждающих конструкций жилых зданий характеризуются обязательным выполнением следующих требований [11]:

• Фактическое (расчетное) значение показателя приведенного сопротивления теплопередачи ограждающей конструкции должно быть не менее нормативных (установленных директивно) значений;
• Фактическое (расчетное) значение показателя удельной теплозащитной характеристики строительного объекта должно быть не менее нормативных (установленных директивно) значений;
• Фактическое (расчетное) значение показателя температуры на внутренней поверхности ограждающей конструкции должно быть не менее нормативных значений (санитарно−гигиеническое) требование.

Такой подход в одинаковой степени справедлив для конструк­тив­ных решений, ориентированных на обеспечение тепловой изоляции, как наружных стен (вертикальных ограждающих конструкций), так и покры­тий (горизонтальных ограждающих конструкций) многоэтажных жилых зданий: как для нового строительства, так и реконструкции (Рисунок 6).

При разработке конструктивной системы и отдельных конструк­тивных элементов (включая наружные стены) жилого здания широко применяется метод вариантного проектирования. Решением задачи является такой вариант конструктивных решений стен, который обеспечивает наилучшие технико‒экономические показатели.

Список литературы:

1. Страны мира сегодня: справочник. ― М.: ИТАР-ТАСС. 2002. ― 652 с.
2. Omar Ketfi, Mustapha Merzouk, Nachida Kasbadj Merzouk, Mahmoud Bourouis. Feasibility study and performance evaluation oflow capacity water–LiBr absorption coolingsystems functioning in different Algerianclimate zones // International journal of refrigeration. — 2017. — №82. — P. 36−50.
3. Craig D. Allena, Alison K. Macaladyb, Haroun Chenchounic, Dominique Bachelet. A global overview of drought and heat-induced tree mortality revealsemerging climate change risks for forests // Forest Ecology and Management. – 2010. – № 259. – P. 660−684.
4. Бунаира Махмуд. Типологические особенности жилых домов городского типа на примере Северного Алжира: автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата архитектуры: 18.00.02 / Бунаира Махмуд. ― Санкт−Петербург: 1995. ― 30 с.
5. Густерин П.В. Города Арабского Востока. ― М.: Восток-Запад. 2007. ― 352 с.6. Алжир. [Электронный ресурс]: https://www.tema.ru/travel/algeria/Дата обращения: 09.02.2019.
6. Титова С.А., Глущенко Н.В. Анализ энергоэффективности некоторых стеновых конструкций по их теплотехническим характеристикам // Сборник статей по материалам научно-практической конференции «Ресурсосберегающие технологии, материалы и конструкции». ― Петрозаводск: Петропресс. ― 2014. ― С. 101−106.
7. Першина Т.А., Реализация потенциала энергосбережения в малом городе за счет энергоэффективного малоэтажного строительства // Экономика и предпринимательство. ― 2015. ― № 5-2 (58-2). ― С. 363−369.
8. Махмуди Абделхафид. Эволюция архитектуры многоэтажного жилища Алжира // Технические науки. ― 2018. ― № 6 (51). ― С. 1−6.
9. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23–02–2003. ― М.: Минрегион России. 2012. ― 95 с.