Укрощение невечной мерзлоты

Новая методика, разработана в Томском государственном архитектурно-строительном университете (ТГАСУ). Она позволяет снизить стоимость строительства зданий в северных регионах за счёт использования специальных «подушек», защищающих основания строений от последствий таяния мерзлоты.

Проблема таяния многолетней мерзлоты на северных территориях России становится всё более актуальной, вызывая деформацию и разрушение существующих зданий. Для сохранения несущей способности оснований сооружений в таких условиях традиционно применяют сезонно действующие охлаждающие устройства (СОУ), устанавливаемые под землёй.

Метод этот вполне эффективен и хорошо зарекомендовал себя на практике, но имеет вполне понятные минусы – создавать специальные «холодильники» для подморозки фундаментов очень дорого. Иногда совокупная стоимость работ по устройству фундамента на мёрзлых грунтах достигает стоимости возведения аналогичного здания в регионах, где отсутствует многолетняя мерзлота.

Инженеры ТГАСУ предложили пойти по другому пути и разработали технологию, использование которой способно на постоянной основе обеспечивать тепловую защиту отмосток и всех свай-колонн (поскольку они являются «мостиками холода») специальными изоляционными фартуками.

Для теплоизоляции непосредственно основания здания учёные предлагают использовать подушки из утеплителя толщиной до 40 сантиметров. По словам авторов разработки, вес одной подушки составляет всего 10-15 килограммов, благодаря чему её легко могут перемещать даже двое рабочих.

Как пояснил предложенный подход заведующий кафедрой «Архитектура гражданских и промышленных зданий» ТГАСУ Сергей Овсянников:

На зиму подушки поднимают под перекрытие, что позволяет снизить тепловые потоки. За это время грунты набирают необходимый запас холода. В конце апреля их опускают обратно под основание дома. Этот цикл повторяется ежегодно, предотвращая растепление промёрзшего основания дома.

Исследователи уверены, что с помощью предложенного ими метода можно сохранить вечную мерзлоту наиболее дешёвым и экологичным способом. Зима сама сделает своё дело. По их словам, с помощью таких технологий можно не только снизить стоимость строительства, но и предотвратить деформацию и разрушение существующих зданий на северных территориях.

Испытания, проведённые в лаборатории ТГАСУ, подтвердили высокую теплоизоляцию и технологичность разработанного научным коллективом вуза способа сохранения мерзлоты. Сейчас руководство вуза ведёт работу по внедрению технологий на экспериментальном уровне на территории Ямало-Ненецкого автономного округа. На данную систему теплоизоляции получен патент.

Это не единственное изобретение томичей, предназначенное для строительства в высоких широтах. Ранее ТГАСУ предложил комбинированную систему теплоснабжения на основе солнечных вакуумных коллекторов. Установка уже успешно прошла экспертизу и внедрена в практику – обеспечивает тёплом школу в якутском посёлке Жатай. Как пояснил старший преподаватель кафедры теплогазоснабжения и инженерных систем в строительстве вуза Юрий Кривошеин:

На объекте в Жатае мы применили комплексное решение по тепло- и электроснабжению, вентиляции и горячего водоснабжения, разработанное нами для крупных социальных и жилых объектов в зоне российского Севера и Арктики.

Для выработки электрической энергии, необходимой для работы контроллеров, насосов и иного оборудования систем теплоснабжения, используются фотоэлектрические панели. А для нагревания воды на нужды горячего водоснабжения используется альтернативная комбинированная установка теплоснабжения от гелиоустановки с вакуумными трубчатыми солнечными коллекторами, размещёнными на кровле здания.

Ранее данная технология применялась в Якутии при строительстве энергоэффективного квартала городского округа Жатай. Школа на 360 мест – крупное социальное учреждение посёлка. Авторы завершили монтаж системы теплоснабжения совместно с коллегами из НПО «Внедрение энергосберегающих технологий». Разработка выполнена в рамках ключевого стратегического проекта «Инженерный экстрим» программы «Приоритет – 2030», направленного на создание технологий для строительства и эксплуатации инфраструктуры в условиях экстремальных температур для российского Севера и Арктики.

При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!