ВЫЯВЛЕНИЕ ТЕПЛОПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИЙ ЗДАНИЯ НА ПРИМЕРА ЖИЛОГО ДОМА

​АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены вопросы повышения энергоэффективности жилых зданий путём совершенствования тепловой защиты ограждающих конструкций. Проанализирована нормативно-правовая база в области энергосбережения Российской Федерации и Свердловской области. На примере индивидуального жилого дома в д. Васькино Свердловской области проведено тепловизионное обследование ограждающих конструкций с использованием тепловизора Testo 875. Выявлены зоны повышенных теплопотерь: утечки тепла через стыки стеклопакетов и ПВХ-рам, промерзание стен первого этажа, инфильтрация холодного воздуха через стыки пола и стен. Дана классификация выявленных дефектов и предложены рекомендации по их устранению. Результаты исследования могут быть использованы при реконструкции и утеплении индивидуальных жилых домов.

Ключевые слова: тепловая защита зданий, энергоэффективность, ограждающие конструкции, теплопотери, тепловизионное обследование, тепловизор, жилой дом, дефекты теплоизоляции.

Энергосбережение здания определяют ограждающие конструкции, которые в свою очередь обуславливают снижение топливных затрат на отопление. А также ограждающие конструкции влияют на энергоэффективность зданий, то есть на обеспечение должного теплового режима в помещениях при соответствующем минимуме энергетических затрат.

В связи с этим общее стремление к проектированию современных зданий заключается в постоянном повышении требований к уровню теплозащитных показателей ограждающих конструкций [2].

Приоритетным направлением по уменьшению энергоёмкости российской экономики является выполнение мер по энерго- и ресурсосбережению. По этой причине был принят ряд нормативных документов, ужесточающих требования к теплозащитным характеристикам ограждающих конструкций зданий и сооружений, что способствует свести к минимуму потребление тепловой энергии, необходимой для поддержания требуемых параметров микроклимата в помещениях [8, 12].

Формирование современной системы требований к тепловой защите зданий и энергосбережению в Российской Федерации представляет собой сложный многоуровневый процесс, включающий федеральное законодательство, подзаконные нормативные акты, своды правил и территориальные строительные нормы [13].

Основополагающим документом в области энергосбережения выступает Федеральный закон № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» (с изменениями на 27 декабря 2018 года). Данный закон устанавливает правовые, экономические и организационные основы стимулирования энергосбережения и повышения энергетической эффективности, определяет полномочия органов государственной власти, права и обязанности юридических и физических лиц в этой сфере [1].

Правовые основы экономических отношений в сфере теплоснабжения устанавливает Федеральный закон № 190-ФЗ от 27 июля 2010 года «О теплоснабжении», регулирующий отношения, возникающие при производстве, транспортировке и потреблении тепловой энергии, теплоносителя посредством систем теплоснабжения [13].

Центральное место в системе технического нормирования тепловой защиты зданий занимает свод правил СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003», утверждённый приказом Министерства регионального развития РФ от 30 июня 2012 г. № 265. Данный документ распространяется на проектирование тепловой защиты строящихся или реконструируемых жилых, общественных, производственных, сельскохозяйственных и складских зданий общей площадью более 50 м². Принципиально важным является введённый данным документом подход, нормирующий не только приведённое сопротивление теплопередаче отдельных ограждающих конструкций, но и удельный расход тепловой энергии на отопление здания за отопительный период, что предоставляет проектировщикам свободу выбора технических решений [2].

В развитие основного свода правил разработан ГОСТ 26253-2014 «Здания и сооружения. Метод определения теплоустойчивости ограждающих конструкций», который распространяется на жилые, общественные и производственные здания с нормируемой температурой воздуха помещений и устанавливает метод определения теплоустойчивости сплошных конструкций и конструкций с замкнутыми воздушными прослойками для строящихся и эксплуатируемых зданий [5].

Помимо основополагающего СП 50.13330.2012, требования к тепловой защите содержатся и в других нормативных документах. СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» устанавливает требования к параметрам микроклимата и работе инженерных систем, непосредственно связанных с тепловым режимом здания. СП 230.1325800.2015 «Конструкции ограждающие здания. Характеристики теплотехнических неоднородностей» содержит справочные данные для учёта влияния различных включений на приведённое сопротивление теплопередаче, поскольку практика показывает, что именно мостики холода могут снижать эффективность теплоизоляции на 20–30 % по сравнению с теоретическими показателями однородной конструкции [7].

Для жилых зданий дополнительным регулирующим документом выступает СП 54.13330.2022 «Здания жилые многоквартирные», а для общественных — СП 118.13330.2022 «Общественные здания и сооружения», которые содержат ссылки на СП 50.13330.2012 в части требований к теплозащите [9, 10].

Гигиенические требования к параметрам микроклимата регламентируются СанПиН 1.2.3685-21, СанПиН 2.1.2.2645-10 и СанПиН 2.2.4.548-96, устанавливающими допустимые и оптимальные сочетания температуры, влажности и скорости движения воздуха в помещениях различного назначения [11, 12].

Для Свердловской области разработан и действует Областной закон от 22 марта 2018 года № 117-ОЗ «Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности на территории Свердловской области», учитывающий специфику индустриального региона с высокой концентрацией промышленных предприятий и суровыми климатическими условиями [4].

Здоровье и работоспособность человека в весомой степени определяются условиями микроклимата и воздушной среды в жилых и общественных зданиях. Внутренняя среда закрытых помещений зависит от четырёх факторов, влияющих на тепловое состояние человека: температуры воздуха, влажности воздуха, скорости движения воздуха и температуры внутренних поверхностей ограждений.

Степень комфортности создаётся за счёт конструкций и теплозащиты здания, а также отопительно-вентиляционными устройствами [8].

Параметры микроклимата в помещениях зданий различного назначения и воздушно-тепловой режим определяются не только работой систем отопления и вентиляции, но и архитектурно-планировочными и конструктивными решениями этих зданий, а также теплофизическими характеристиками ограждающих конструкций.

Тепловые потери здания могут произойти из-за повреждения любого конструктивного слоя, а именно пароизоляции, элементов крепления, теплоизоляции, наружного ограждения и т.д. В результате эксплуатации данной конструкции происходит утечка тепла в атмосферу.

В качестве объекта исследования ограждающих конструкций был взят индивидуальный жилой дом в Свердловской области, Нижнесергинский район, д. Васькино, построенный собственными силами жильцов. Здание представляет собой двухэтажный жилой дом с гаражом. Общая площадь дома составляет 81 м². Основной несущий каркас здания выполнен из деревянного бруса (сосна) сечением 10×10 см, показано на рис.1.

Рисунок 1. Жилой дом

Наружные стены представляют собой многослойную ограждающую конструкцию. Внутренний слой стен формируется деревянным брусом. Снаружи по деревянному каркасу выполнена обшивка с использованием системы вентилируемого фасада из альта-профиля. Между несущим деревянным брусом и наружной обшивкой уложен слой теплоизоляции — минеральная вата. Внутренняя отделка стен выполнена из гипсокартонных листов с последующей оклейкой обоями.

В качестве оконных заполнений использованы двухкамерные стеклопакеты в профилях из поливинилхлорида (ПВХ). В качестве источника тепла используется электрический котел. Система вентиляции в доме — естественная.

Натурное обследование и обработка результатов проведены по ГОСТ 26253-2014 «Здания и сооружения. Метод определения теплоустойчивости ограждающих конструкций» и ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях» [3, 5].

Контроль качества тепловой защиты ограждающих конструкций включает следующие этапы: подготовка средств измерения и оборудования, внутренняя тепловизионная съёмка ограждающих конструкций, наружная тепловизионная съёмка фасадов, обработка результатов и подготовка протокола испытаний.

Для проведения натурных экспериментов применены следующие контрольно-измерительные приборы и оборудование: тепловизор Testo 875 с серийным номером и рулетка измерительная металлическая STAYER. Прибор Testo 875 — это портативный тепловизор, позволяющий бесконтактно определять и визуально отображать распределение температуры по поверхностям.

Тепловизионная съёмка проведена 23 марта 2026 г. Средняя температура внутри дома составила +22 °С. Продолжительность отопительного периода для данного района в соответствии с СП 131.13330.2012 составляет 221 сутки [31].

Таблица 1.

Метеорологические условия в день измерений

1

2

3

Рисунок 2. Тепловизионное обследование наружных стен жилого дома

На термограмме 1 выполнен анализ теплозащиты оконного блока. Выявлена утечка тепла через стык стеклопакета и ПВХ-рамы. Разница температур между реперными точками в зоне примыкания стеклопакета к раме и на поверхности остекления составила 8,8 °С. Дефект классифицируется как средний. Рекомендуется провести замену оконных уплотнителей или выполнить дополнительную герметизацию притворов.

На термограмме 2 представлен фрагмент наружной стены первого этажа. Ограждающая конструкция имеет неравномерное температурное поле с локальными зонами пониженных температур. Температура поверхности в центральной части стены составляет +23 °С, что значительно ниже температуры внутреннего воздуха (+25 °С). Дефект классифицируется как значительный. Рекомендуется дополнительное утепление наружных стен первого этажа.

На термограмме 3 зафиксировано промерзание углового стыка наружных стен. Инфильтрация холодного воздуха происходит из подвала через стык пола и стены. Разница температур между реперными точками в зоне угла и на основном поле стены составила 5 °С. Дефект можно классифицировать как средний. Рекомендован ремонт стыка пола и стены с дополнительной герметизацией и утеплением.

В результате инструментального исследования здания были обнаружены зоны промерзания ограждающих конструкций, зоны инфильтрации холодного воздуха внутрь помещений и эксфильтрации теплого воздуха наружу. Также были выявлены зоны, теплотехнические свойства которых указывают на недостаточность утепления: зона фундамент-отмостка, зоны утепления между обшивкой второго этажа и кровлей. Причиной появления выявленных дефектов могут быть архитектурно-строительные недочёты, дефекты, полученные вследствие эксплуатации здания, или некачественное выполнение строительно-монтажных работ.

Критических дефектов при обследовании не обнаружено. Но ввиду того факта, что значительная часть обнаруженных дефектов связана с недостаточной теплоизоляцией, рекомендуется устранить эти дефекты во время будущего планового или вынужденного ремонта обшивки второго этажа. Также рекомендуется провести утепление фундамента и отмостки по всему периметру дома.

Список литературы:

1. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации : Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ (с изменениями на 27 декабря 2018 года). – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200095525 (дата обращения: 24.04.2026).
2. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий : актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. – URL: http://docs.cntd.ru/document/1200095525 (дата обращения: 24.04.2026).
3. СП 131.13330.2012. Строительная климатология : актуализированная редакция СНиП 23-01-99. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200095526 (дата обращения: 24.04.2026).
4. Об энергосбережении и повышении энергетической эффективности на территории Свердловской области : Областной закон Свердловской области от 22 марта 2018 года № 117-ОЗ. – URL: https://docs.cntd.ru/document/557031769 (дата обращения: 24.04.2026).
5. ГОСТ 26253-2014. Здания и сооружения. Метод определения теплоустойчивости ограждающих конструкций. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200119117 (дата обращения: 24.04.2026).
6. СП 60.13330.2020. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха: актуализированная редакция СНиП 41-01-2003. – URL: https://docs.cntd.ru/document/573697256 (дата обращения: 24.04.2026).
7. СП 230.1325800.2015. Конструкции ограждающие зданий. Характеристики теплотехнических неоднородностей. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200135616 (дата обращения: 24.04.2026).
8. СП 54.13330.2022. Здания жилые многоквартирные : актуализированная редакция СНиП 31-01-2003. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200171300 (дата обращения: 24.04.2026).
9. СП 118.13330.2022. Общественные здания и сооружения : актуализированная редакция СНиП 31-06-2009. – URL: https://docs.cntd.ru/document/1200171300 (дата обращения: 24.04.2026).
10. СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. – URL: https://base.garant.ru/406508041/ (дата обращения: 24.04.2026).
11. СанПиН 2.1.2.2645-10. Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях. – URL: https://base.garant.ru/12178031/ (дата обращения: 24.04.2026).
12. СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений. – URL: https://docs.cntd.ru/document/901704046 (дата обращения: 24.04.2026).
13. О теплоснабжении : Федеральный закон от 27 июля 2010 г. № 190-ФЗ (ред. от 25.12.2023). – URL https://docs.cntd.ru/document/902225345 (дата обращения: 24.04.2026).