Как известно: у всякой медали две стороны. В частности и у «медали» оригинальных архитектурных решений. Жилые дома и здания социального назначения, которые строятся сегодня, выгодно отличаются от серийных застроек второй половины прошлого века. Они интересны, они действительно становятся украшением городов. Но… в застойные 70-е запуску любой серии предшествовало экспериментальное проектирование,  обследование экспериментальных домов,  наблюдение за тем, как они «работаю» в тех или иных климатических условиях. Лишь после этого наиболее удачные решения тиражировались в масштабах страны.

Нынешнее положение дел, когда практически каждый дом возводится по индивидуальному проекту, приводит к такой ситуации, в которой просчеты проектировщиков выявляются только в процессе эксплуатации готового здания. А значит, затраты на устранение последствий просчетов могут  оказаться сопоставимыми со стоимостью самого объекта.

Нередки случаи, когда за основу берутся решения высококлассные, но ориентированные на абсолютно другие климатические зоны. В результате - несоблюдение теплотехнических требований. И -30?  по Цельсию, которые правят бал на открытом воздухе внутри жилого дома или административного здания превращаются в -15? С, что, хорошо для хранения продуктов, но абсолютно не пригодно для проживания.

Причем, наиболее уязвимыми с точки зрения качества теплотехнических расчетов, оказываются новостройки, возводимые по наиболее модным технологиям. Прежде всего, дома с несущим металлическим каркасом. В меньшей степени проекты с применением железобетнонного каркаса.

Можно ли изменить положение дел? Да. Для этого достаточно провести экспертизу теплотехнических расчетов на этапе проектирования. Однако до сих пор проблема заключалась в том, что готовые проекты зачастую не содержат расчетов теплотехнических параметров отдельных конструкций и здания в целом. То есть приходилось фактически в процессе экспертизы полностью повторять все этапы проектирования. А это влекло за собой увеличение сроков реализации проекта на многие месяцы.

Современные средства математического обеспечения позволили радикально изменить ситуацию. Они дают возможность смоделировать поведение отдельных конструктивных элементов и всего сооружения в целом при различных температурах окружающей среды. Иначе говоря, можно, моделируя температуру воздуха получить точные данные о температуре на поверхности конструкции. Таким образом, заранее и оперативно выявить все возможные погрешности, возникшие на этапе проектирования.

Но экспертиза – только одно из направлений применения математического моделирования.

В условиях России, чрезвычайно важными эксплуатационными параметрами являются показатели удельных теплопотерь с 1м? или 1м? здания. Именно эти показатели фигурируют в пришедших на смену СНИПам новых регламентах. И здесь математическое моделирование приносит существенную пользу. С его помощью можно создать энергетический паспорт здания. Что это такое? На компьютере рассчитываются теплотехнические характеристики фасадов, кровель, перекрытий, окон, внутренних стен и т.д. В результате появляется полная картины теплотехнических характеристик всего объекта. Что это дает на выходе?

-Во-первых, понимание: соответствуют ли теплопотери нормативным требованиям.

-Во-вторых, создаются предпосылки для снижения затрат на  теплозащиту здания. Например, за счет остекления лоджий  снизить затраты на стеклопакеты, профили пластиковых окон и утепление стен. Или повысить теплотехнические характеристики до нормативных значений за счет утепления чердачных перекрытий и т.д.

-В-третьих, энергетический паспорт – это возможность контролировать теплотехнические параметры конструкции на протяжении всей жизни здания. То есть, становится ясно, как отразятся на теплопотерях перепланировки, замены одних элементов конструкции другими.

-В четвертых, старение здания, неизбежно приводит к изменению значений теплопотерь. Паспорт объекта – способ вовремя произвести необходимые регламентные работы.

К слову, в исполнении фирмы Строительно-Экспертное Бюро это документ включает в себя не только расчеты, но планы, разрезы, фасады – т.е всю исходную информацию, плюс в Выводах  анализ энергетической эффективности и все необходимые  рекомендации

Особое значение математическое моделирование приобретает при восстановлении теплотехнических характеристик существующих зданий. Не секрет, что  утеплители, применявшиеся в панельных домах 464 серии (минеральная плита или фенольный пенопласт) постепенно разрушаются. Неоднородность материала плит фасадов, которых каждая из составляющих: полости, бетон, металлическая арматура и т.д. имеют собственную теплопроводность заметно осложняет расчеты, необходимые для выбора правильной методики теплозащиты здания. Математическое моделирование позволяет, сняв текущие параметры температуры окружающей среды и температуры внутри здания, экстраполировать полученные данные на любые иные температурные режимы. Что в свою очередь  дает возможность выбрать правильное инженерное решение для восстановления теплового баланса здания.

Проводилось обследование теплотехнических характеристик 30 квартир в домах 464 серии. В 28 из них были произведены работы по восстановлению теплозащиты стен с помощью строительных пен. Во всех случаях удалось достигнуть нормативных показателей по теплопотерям.

Таким образом, использование современного математического обеспечения действительно повысить эффективность решения всего спектра задач, связанных с проектированием, эксплуатацией и восстановительными мероприятиями в области теплотехнической защиты зданий.