1. Repository at ChSTU
  2. Випускні кваліфікаційні роботи
  3. Магістр
  4. 192 Будівництво та цивільна інженерія (Промислове і цивільне будівництво)
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6078
Назва: Обґрунтування конструктивно-технологічних рішень при утепленні житлових будинків старих серій
Автори: Денисенко, Юрій Миколайович
Маляр, Роман Вікторович
Ключові слова: Утеплення будинків;житлові будинки старих серій;конструктивно-технологічні рішення;енергозбереження;теплоізоляційні матеріали
Дата публікації: січ-2024
Короткий огляд (реферат): Найбільш перспективним напрямком раціонального використання та економії паливно-енергетичних ресурсів є енергозбереження в різних галузях економіки. Більше чверті потенціалу енергозбереження зосереджено в житлово-комунальному господарстві, більше третини — у будівництві та промисловості. Основну масу будівель, що експлуатуються в нашій країні, складають так звані енергоефективні будівлі зі збірного залізобетону та місцевих матеріалів, теплотехнічні властивості яких погіршуються в процесі експлуатації через низьку якість будівництва або неправильну експлуатацію. Малоповерхова забудова становить значну частку заселеного житлового фонду, а в окремих регіонах ця частка перевищує 30% від загального обсягу побудованого житла. Завдяки різній екологічній привабливості малоповерхові будинки мають значно вищу питому характеристику споживання теплової енергії на опалення та вентиляцію порівняно з багатоповерховими будинками. Багато використовуються об’ємні планувальні рішення для підвищення енергозбереження багатоповерхових будинків при розробці проектів малоповерхових будівель, особливо одно- та двоквартирних будинків з невеликою кількістю квартир, які з функціональних міркувань зазвичай мають невеликі розміри.В існуючій нормативній базі відсутні методики, які повною мірою враховують вплив взаємопов’язаних процесів тепломасообміну на втрати тепла через зовнішні огороджувальні оболонки, а також використання тепла повітря та використання розсіяної енергії природного середовища. (тепло сонячної радіації та земного масиву під будівлею) для додаткового обігріву приміщень. Це зумовлює актуальність завдань підвищення теплоефективності малоповерхових будівель.
URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/6078
Розташовується у зібраннях:192 Будівництво та цивільна інженерія (Промислове і цивільне будівництво)

Файли цього матеріалу:
Файл Опис РозмірФормат 
Магістерська робота Маляр Р.В. МГБ-204.pdf
  Restricted Access		2.64 MBAdobe PDFПереглянути/Відкрити    Запит копії
Показати повний опис матеріалу Перегляд статистики


Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.

Extracted text 
 
ЗМІСТ……………………………………………………………………….4 
РОЗДІЛ 1. СТАН ДОСЛІДЖЕНЬ З ПИТАНЬ ТЕПЛОЗАХИСТУ ТА 
ЕНЕРГОЕФЕКТИВНОСТІ ЛІВНИХ КОНСТРУКЦІЙ МАЛОВНИХ 
БУДІВЕЛЬ ТА ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ………………………………………….…8 
1.1 Поняття малоповерхового будівництва…………………….…………8 
1.2 Реалізація варіантів підвищення теплової ефективності будівель…10 
1.3 Вітчизняний та зарубіжний досвід будівництва будівель з 
енергозберігаючими конструкціями……………………………………………14 
1.4 Використання альтернативних джерел енергії для задоволення 
енергетичних потреб будівель………………………………………………….16 
1.5 Класифікація житлового фонду відповідно до типових серій, підлог 
та етапів будівництва, використовуючи приклад міста Черкаси …………… 19 
1.5.1 Житлові будинки першого періоду промислового житлового 
будівництва (1958-1974 рр.)…………….……………………………………….24 
1.5.2 Житлові будинки другого періоду індустріального житлового 
будівництва (1974-1990 рр.)……………………………………………………..34 
Висновки до розділу 1……………………………..……………….……..38 
Глава 2. Дослідження тепло -захисту низьких цивільних будівель аналізу 
кліматичних факторів …………………………………………………….…… .39 
2.1 Електронні пристрої для польових досліджень………………….….39 
2.2 Стан теплоізоляції малоповерхових громадських будівель………...43 
2.2.1 Натурні дослідження Черкаського музичного училища по бульвару 
Шевченко…………………………………………………………………………43 
2.2.2 Натурні дослідження будівлі пенсійного фонду м. Черкаси……...44 
2.2.3 Натурні дослідження будівлі готелю “Дніпро” м. Черкаси……....44 
2.3 Стан теплоізоляції малоповерхових житлових будинків………..….45 
2.3.1 Натурні дослідження житлової забудови провулку Василини та 
вул. Надпільної м. Черкаси, зведеної в перший період індустріального 
житлового будівництва……………………………………………………….…45 
1 
 
2.3.2 Натурні дослідження елементів конструкції триповерхового 
житлового будинку з вбудованим вуличним магазином по вулиці Дахнівській 
міста Черкаси…………………………………………………………………….47 
2.4 Аналіз клімату на території Черкаської області…………………….50 
Висновки по 2-му розділу…………………………………………..……58 
РОЗДІЛ 3. ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ФІЛЬТРАЦІЇ ПОВІТРЯ ЧЕРЕЗ 
ПОРИСТУ СТРУКТУРУ МАТЕРІАЛУ КОРПУСУ……………………….…..60 
3.1 Загальний стан проблеми………………………………………….…60 
3.2 Представлення дослідницького завдання………………………..…..61 
3.3 Методика оптимізації процесу ексфільтрації повітря………………62 
3.4 Основні залежності теплофізичних показників, виявлені при 
дослідженні питання……………………………………………………..………66 
Висновки по 3 розділу………………………………….…………………72 
РОЗДІЛ 4. ВИВЧЕННЯ ЕФЕКТУ ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ ПРИ 
ВИКОРИСТАННІ ТЕПЛА ПІДЗЕМНИХ ПРОСТОРІВ БУДІВЛІ …..………74 
4.1 Загальний стан проблеми……………………………………………………74 
4.2 Презентація експериментального завдання………..…………………….…75 
4.3 Методика оцінки ефективності використання тепла повітря підвалу.....…76 
4.4 Найважливіші закономірності, виявлені під час експерименту……..…….80 
Висновки до розділу 4…………………………………………………..…….…81 
РОЗДІЛ 5. ОЦІНКА ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 
ВПРОВАДЖЕННЯ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ РІШЕНЬ ПРИ БУДІВНИЦТВІ 
ТА РЕКОНСТРУКЦІЇ МАЛОВЕРГІЙНИХ БУДІВЕЛЬ……………….……...82 
5.1 Оцінка ефективності закриття житлових будинків………………….……..84 
5.2 Розрахунок теплозбереження при монтажі теплових завіс……………......86 
5.3 Техніко-економічна оцінка енергозбереження при перенесенні підсобних 
приміщень з надземної частини будівлі в підземну…………………....………88 
5.3.1 Розрахункова модель перенесення корисних приміщень у підвал…..….89 
5.3.2 Розрахункова модель зменшення втрат тепла в зовнішній стіні при 
2 
 
перенесенні приміщень з верхнього поверху в підвал ………………..…….…92 
5.4 Техніко-економічна оцінка енергозбереження при використанні спрощеної 
конструкції плоского сонячного колектора……..…………………………..….94 
5.5 Оцінка ефективності використання енергозберігаючих рішень та 
альтернативних джерел енергії ………………………………………….……...98 
5.6 Програмний продукт Energy Saving Solver (ESS)…………..……..………..99 
Висновки в розділі 5………………………………………………..…..………109 
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ…………………………………………….…………111 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ………………………………….…...114 
ДОДАТКИ………………………………………………………………………119 
  
3 
 
ВСТУП 
  
 Актуальність теми дослідження. Комплексною державною програмою 
енергозбереження України, затвердженою постановою Кабінету Міністрів 
України від 05 лютого 1997 р. No 148 з доповненнями та змінами, та Законом 
України No 33 «Про енергетичну ефективність будівель» передбачено, що 
згідно з нормативно-правовими актами Кабінету Міністрів України від 
05.02.1997 р. No 148 передбачено: це більш ніж удвічі збільшення 
енергоємності економіки країни до 2020 року та зниження енергоємності 
економіки України приблизно на 50%. 
Найбільш перспективним напрямком раціонального використання та 
економії паливно-енергетичних ресурсів є енергозбереження в різних галузях 
економіки. Більше чверті потенціалу енергозбереження зосереджено в 
житлово-комунальному господарстві, більше третини — у будівництві та 
промисловості. 
Основну масу будівель, що експлуатуються в нашій країні, складають так 
звані енергоефективні будівлі зі збірного залізобетону та місцевих матеріалів, 
теплотехнічні властивості яких погіршуються в процесі експлуатації через 
низьку якість будівництва або неправильну експлуатацію. 
Малоповерхова забудова становить значну частку заселеного житлового 
фонду, а в окремих регіонах ця частка перевищує 30% від загального обсягу 
побудованого житла. Завдяки різній екологічній привабливості малоповерхові 
будинки мають значно вищу питому характеристику споживання теплової 
енергії на опалення та вентиляцію порівняно з багатоповерховими будинками. 
Багато використовуються об’ємні планувальні рішення для підвищення 
енергозбереження багатоповерхових будинків при розробці проектів 
малоповерхових будівель, особливо одно- та двоквартирних будинків з 
невеликою кількістю квартир, які з функціональних міркувань зазвичай мають 
невеликі розміри.  
4 
 
В існуючій нормативній базі відсутні методики, які повною мірою 
враховують вплив взаємопов’язаних процесів тепломасообміну на втрати 
тепла через зовнішні огороджувальні оболонки, а також використання тепла 
повітря та використання розсіяної енергії природного середовища. (тепло 
сонячної радіації та земного масиву під будівлею) для додаткового обігріву 
приміщень. Це зумовлює актуальність завдань підвищення теплоефективності 
малоповерхових будівель. 
Рівень розробленості теми дослідження. Певний вплив на вирішення 
проблеми підвищення теплової ефективності будівель мали численні праці 
вітчизняних та зарубіжних учених, аналіз яких дав змогу сформулювати 
завдання для подальших досліджень. 
Багато аспектів питань, пов’язаних з енергоефективністю будівель та їх 
конструкцій, висвітлено в працях відомих вчених, таких як Фокін К.Ф., 
Васильєв Б.Р., Богословський В.Н., Хлевчук В.Р., Самарін О.Д., Ливчак В.І., 
Іллінський В.М., Франчук А.У. Ушков В.Ф., Табунщиков Ю.А., Гагарін В.Г., 
Бодров В.І., Бодров М.В., Іванов В.В., Купріянов В.Н., Лобова О.І., Ананьєв 
А.І., Т.А. Датьянов, А.М. Імітлін. , Таурит В.Р., Уляшева В.М. та зарубіжні 
автори: Бекман У., Зоколей С.В., Андерсон Б., Кляйн С. та ін. 
Дослідження цих вчених свідчать про великі можливості застосування 
двох принципів в архітектурно-конструктивному проектуванні 
малоповерхових будівель: підвищення теплозахисту зовнішніх 
огороджувальних конструкцій і конструктивних рішень, адаптованих до 
використання розсіяної енергії природного середовища. Проте, у зв’язку з 
недостатньою вивченістю заходів щодо підвищення теплоізоляції будівель та 
їх техніко-економічного обґрунтування, виникає необхідність подальших 
досліджень даної проблеми, що робить тему дослідження актуальною. 
Цілі та завдання дослідження. Метою магістерської роботи є підвищення 
теплової ефективності малоповерхових цивільних будівель та оточуючих їх 
5 
 
конструкцій за рахунок використання енергозберігаючих рішень. Для 
досягнення мети необхідно вирішити наступні завдання: 
1. Розробка класифікації малоповерхових житлових будинків існуючого 
опорного фонду міста Черкаси. 
2. Провести польові дослідження стану теплоізоляції малоповерхових 
цивільних будівель з метою розробки ефективних енергозберігаючих рішень. 
3. Провести аналіз кліматичних факторів на прикладі Черкаської області 
та їх вплив на теплозахисні властивості зовнішніх огороджувальних 
конструкцій. 
4. Виконати розрахункове моделювання формування теплових потоків, 
що проходять через зовнішні огороджувальні конструкції експлуатованих 
малоповерхових будівель. 
5. Проведення експериментального дослідження в природних умовах 
утилізації тепла в підвалах. 
6. Розробити методику оптимізації процесу ексфільтрації повітря через 
зовнішні огороджувальні конструкції для уникнення втрат тепла в будівлі. 
7. Розробити методику оцінки ефективності використання тепла 
підвальних приміщень. 
8. Провести аналіз енергозберігаючих рішень, у тому числі з 
використанням альтернативних джерел енергії, та визначити економічний 
ефект від їх впровадження при будівництві та реконструкції малоповерхових 
цивільних будівель. 
9. Створити програмний продукт для оцінки ефективності 
енергозберігаючих рішень та визначення класу енергоефективності 
малоповерхових житлових та громадських будівель. 
Наукова та практична новизна роботи. Розроблено енергозберігаючу 
технологію, яка базується на оптимізації процесу очищення повітря через 
зовнішні огорожі верхнього поверху. 
6 
 
Розроблено методику оцінки ефекту використання тепла підвальних 
приміщень за допомогою повітроводу в підвалі будівлі. 
З’ясовано закономірності процесу ексфільтрації повітря через зовнішню 
огороджувальну конструкцію верхнього поверху будівлі, які впливають на 
теплові втрати будівлі. 
Доведено техніко-економічну ефективність використання та 
впровадження розроблених та ряду традиційних енергозберігаючих рішень у 
об’ємно-планувальні та будівельні рішення малоповерхової забудови. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7 
 
РОЗДІЛ 1. СТАН ДОСЛІДЖЕНЬ ТЕПЛОЗАХИСТУ 
ТА ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЬ ЖИТЛОВИХ СПОРТУВ 
НИЗЬКІ БУДІВЛІ ТА ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ 
 
1.1 Поняття малоповерхового будівництва 
 
Про актуальність малоповерхового житлового будівництва свідчить той 
факт, що переважна більшість українців віддають перевагу проживанню в 
окремих будинках. Опитування показують, що переважна більшість людей, які 
потребують житла, воліють жити в малоповерхових односімейних будинках у 
передмісті (63%), ніж у багатоповерхових будинках у місті (26%). 
Темпи будівництва малоповерхових будинків можуть значно 
перевищувати темпи будівництва висотних будинків за наявності бази для 
будівництва малоповерхових будинків. Малоповерхові будинки, оснащені 
сучасними технічними системами, що забезпечують комфорт і 
енергоефективність, є житлом 21 століття, на відміну від багатоповерхівок, які 
представляють житло індустріальної епохи. Значно зріс попит і на дво- та 
чотириповерхові односімейні будинки (таунхауси), оскільки житлова площа в 
них, як правило, більша, ніж у квартирах багатоповерхових будинків. 
Нині розробляються нові підходи до організації та будівництва масової 
малоповерхової забудови. Запланований обсяг малоповерхового будівництва 
до 2020-2025 років становитиме 65-70% від загального обсягу житлового 
будівництва, а кількість індивідуальних будинків, що будуються, – 1 млн на 
рік. 
У зв’язку з масовою пропозицією на ринку житла будівель, які зводяться 
за новими технологіями та будівельними конструкціями, його довговічність 
особливо актуальна в малоповерховому житловому будівництві. 
Проблема малоповерхового будівництва житлових будинків в Україні, 
незважаючи на уявну простоту, є однією з найскладніших, оскільки сучасні 
8 
 
малоповерхові будинки дуже різноманітні як за архітектурно-
конструктивними рішеннями, так і за використовуваними матеріалами, 
технічним оснащенням. і технології будівництва. Залежно від 
платоспроможності населення створюється пропозиція житлового простору з 
різним рівнем комфорту, яка реалізується на всіх етапах його життєвого циклу, 
починаючи від проектування і будівництва до експлуатації. 
Особливості малоповерхової забудови показано на рисунку 1.1.
 
Рисунок 1.1 – Особливості малоповерхових будівель 
За даними [1], загальні втрати тепла при трансмісії в житлових будинках 
через вікна та стіни становлять приблизно 30-45% від загальної теплової 
енергії, спожитої будівлею. Частка втрат тепла через стіни залежить від їх 
теплового опору і становить від 8 до 20%. 
9 
 
Найбільший інтерес викликають малоповерхові енергоефективні будівлі, 
де акцент робиться на використання альтернативних джерел енергії там, де це 
технічно доцільно та економічно вигідно. 
Автори [2] також вважають, що у зв’язку з тим, що на даний момент 
великий відсоток населення віддає перевагу малоповерховим будинкам 
садибного типу, актуальним є питання зменшення втрат тепла при 
транспортуванні енергоносія та опаленні цих будівель стає дедалі важливішим 
державним завданням. 
1.2 Реалізація можливостей підвищення теплоефективності будівель 
 
В Україні проблема впровадження енергоефективних технологій є однією 
з центральних. На більшій частині території України опалювальний сезон 
триває 6 місяців. Для отримання достовірної інформації про фактичне 
енергоспоживання необхідна якісна теплоізоляція будівлі. Дуже часто 
зводяться будівлі відхиляються від проекту, порушуються технології 
влаштування зовнішніх огороджувальних конструкцій в реальних умовах 
будівельного майданчика і в кінцевому підсумку створюється будівля з 
підвищеним енергоспоживанням. 
10 
 
 
Рисунок 1.2 – Причини використання передових технологій при 
будівництві малоповерхових будинків 
 
Енергоефективність прозорих огороджувальних конструкцій 
розглядається в роботах [3, 4, 5, 6]. 
Автори [6, 7] зазначають, що в деяких випадках доцільніше зменшити 
площу вікон до мінімально допустимого значення та поєднати стіни з 
сонячними колекторами, оскільки теплоізоляційні властивості будівлі з таким 
фасадом значно підвищаться. Крім того, створюється імітація суцільного 
скління, до чого прагнуть багато архітекторів. 
Автор [8] пропонує вирішити проблему підвищення теплового захисту 
вікон у нічний час шляхом використання проміжного скління з ефективних 
теплоізоляційних матеріалів. В даному випадку вікно вважається 
конструкцією зі змінною теплозахистом, яка залежить від часу доби: дня чи 
ночі. 
11 
 
У публікації [4] О.Д. Самаринім та А.В. Для зменшення тепловтрат від 
прозорих будівельних конструкцій Бушов пропонує пристрій, що складається 
з екрану з непрозорих панелей, прикріплених до зовнішньої сторони вікна. 
Такі панелі, які володіють хорошими теплоізоляційними властивостями і 
створюють додатковий повітряний прошарок, дозволяють зменшити 
тепловиділення склопакетів назовні при їх опусканні вночі. Автори також 
розглядають можливість установки штор або жалюзі (в даному випадку це 
система горизонтальних панелей, з’єднаних гнучкими зв’язками) з боку 
приміщення за умови відсутності пошкодження поверхні опалювального 
приладу, розташованого під вікном. буде закрито. При цьому методі 
зменшення тепловтрат досягається за рахунок зменшення променистого 
теплового потоку. 
Ще одним інноваційним напрямком у цій сфері є використання 
вакуумних склопакетів, в яких конвективний теплообмін не відбувається. 
Використання такого склопакета дозволяє створювати більш легкі і 
термостійкі віконні конструкції. 
Крім того, окрім значної різноманітності архітектурно-композиційних та 
об’ємно-планувальних рішень, ефект енергозбереження може бути 
досягнутий також шляхом встановлення та будівництва додаткових об’ємів та 
блокування одноквартирних будинків, а також шляхом створення підземний 
громадський простір. 
Застосування енергозберігаючих заходів має велике значення не тільки по 
відношенню до будівель, що будуються, але і по відношенню до існуючих 
будівель старої конструкції. Під час реконструкції теплозахисту у Вінниці 
створено цілий енергоефективний район, де проведено ремонт та заміну 
фасадів, покрівлі та технічних комунікацій у давно побудованих будинках, а 
також модернізовано внутрішні системи опалення та віконні блоки. було 
виведено. Згодом комплекс таких робіт буде проведено в масштабі всього 
міста. 
12 
 
Питання контролю та обліку енергоспоживання, на думку В.І. Ливчак. [9], 
набули особливої актуальності. У будівлях необхідно передбачити 
автоматизований блок управління системою опалення, що дає можливість 
оптимізувати подачу тепла в систему опалення та уникнути непотрібних втрат 
тепла. 
Крім того, згідно з [10] «Багатоквартирні будинки, що приймаються в 
експлуатацію після будівництва або реконструкції, повинні бути обладнані 
індивідуальними приладами обліку спожитої теплової енергії». 
Наявність таких приладів у квартирах дає можливість мешканцям 
порівнювати фактичні показники лічильників з нормованими показаннями 
лічильників, встановленими нормативними документами, та оцінювати заходи 
з енергозбереження. 
Методика оцінки ефективності енергозберігаючих рішень наведена на 
схемі (рисунок 1.3). 
 
 
Рисунок 1.2 – Методика оцінки ефективності енергозберігаючих рішень 
На думку авторів [11], на економічний розрахунок доцільності 
впровадження того чи іншого енергозберігаючого заходу впливає низка 
13 
 
факторів. Для кожного конкретного випадку реалізації цих заходів 
розробляється економічна модель, яка враховує як властивості відповідної 
будівлі та різні варіанти її теплозахисту, так і паливно-енергетичні та 
економічні умови регіону. 
 
1.3 Вітчизняний та зарубіжний досвід будівництва будівель з 
енергозберігаючими конструкціями 
На даний час є достатній досвід вітчизняного та зарубіжного будівництва 
енергозберігаючих споруд, однак в Україні через відсутність широкої 
державної підтримки, недостатньо велику методичну та інформаційну 
проектну базу та невелику кількість експериментальних будівель таке 
проектування ще не набув широкого поширення. У європейських країнах на 
енергоспоживання будівель витрачається 20-22% загального споживання 
теплової енергії, в Україні – 43-45%. Це свідчить про значний потенціал 
енергозбереження в Україні. 
Проблема енергозбереження завжди була гострою для європейських 
країн, оскільки там більше половини енергоспоживання покривається за 
рахунок імпорту енергоресурсів. Це стало поштовхом для широкого 
впровадження відновлюваних джерел енергії в житловому секторі та 
покращення загальної екологічної якості будівель у Європі (мікроклімату 
приміщень, міського середовища). 
У світовій будівельній практиці наприкінці 20 – на початку 21 століття 
були поширені такі концепції будівництва енергозберігаючих будівель: 
енергоефективні будівлі, будівлі з низьким енергоспоживанням, будівлі з 
надзвичайно низьким енергоспоживанням, пасивні. будинки, 
високотехнологічні будівлі, будівлі без енергоспоживання, «розумні» 
будинки, біоархітектурні будівлі, стійкі будівлі (екологічно стійкі будівлі). 
14 
 
Французький дослідник Тромб запропонував пасивну систему опалення 
будівлі з елементами (завіси, клапани), які дозволяють більш точно 
регулювати температуру повітря в приміщенні. Пізніше ця система була 
вдосконалена австралійським вченим Зоколе і шведськими фахівцями 
Адамсоном Б. і Хідемарком В. 
У розвинутих країнах Заходу ведеться широкий спектр науково-
дослідних робіт щодо зниження загального енергоспоживання будівель, 
підвищення їх енергоефективності та розширення використання 
відновлюваних джерел енергії. Крім того, малоповерхівки на Заході є чи не 
основною формою житла з необмеженими вимогами щодо застосування 
енергозберігаючих заходів. 
Наразі в Україні є ряд будинків нового покоління, при будівництві яких 
використовувалися енергозберігаючі конструкції. Прикладом тому є будинок, 
побудований у місті Києві. Розташування будівлі дозволяє збільшити 
тепловіддачу від сонячного випромінювання за рахунок вирівнювання фасадів 
прозорими конструкціями за сторонами світу по ходу руху сонця: схід - 
південь - захід. Будівля обладнана механічною припливно-витяжною 
вентиляцією з рекуперацією тепла припливного повітря та синхронізованим 
регульованим припливно-витяжним повітрям у кожній квартирі. 
Використовується модульна система підготовки повітря з пластинчастим 
рекуператором, що дозволяє використовувати 60% тепла, що розсіюється. 
Питомі витрати теплової енергії на опалення на 44% нижче норми. 
Місто є енергоефективним об’єктом, який також є піонером у 
відновлюваних джерелах енергії. Коли водяна піч нагрівається, вона не 
нагрівається через геотермальне випромінювання. Система навісу термічно 
обігрівається, і тепло високе, і температура висока. У комплексі є незрозуміла 
будівля. Використовуються як активні, так і пасивні енергозберігаючі 
пристрої. Наприклад, освітлення в громадських місцях генерується за 
допомогою сонячних батарей. 
15 
 
Інший приклад – будинок у Харкові, в якому встановлені 
енергозберігаючі вікна з п’ятикамерним довгим профілем, а простір між склом 
заповнений інертним газом. Сонячні батареї площею 21 квадратний метр 
будуть перетворювати сонячну енергію в електричну потужністю 2,5 кВт. 
В Одесі побудували чотириповерховий будинок на вісім квартир, 
тепловий насос і рекуперацію тепла повітря в системах вентиляції. 
 
1.4 Використання альтернативних джерел енергії 
для покриття енергетичних потреб будівель 
 
На думку зарубіжних і вітчизняних дослідників, використання 
відновлюваних джерел енергії (ВДЕ) є дуже вигідним для малоповерхової 
забудови. Інтерес до PDE постійно зростає на всіх рівнях світової спільноти не 
лише з енергетичних міркувань, а й з міркувань екологічної безпеки. В Україні 
внесок ПДЕ в енергетичний баланс країни становить не більше 0,5-0,7%. 
Для України основною мотивацією використання відновлюваних джерел 
енергії є недоступність багатьох територій країни до централізованого 
енергопостачання. За оцінками, це від 50 до 70% території України з 
населенням 36 млн осіб. не охоплені центральним електропостачанням. 
Особливо актуальним для цих регіонів є використання відновлюваних джерел 
енергії. 
Використовуючи енергію сонячного випромінювання для приготування 
гарячої води та опалення окремих житлових будинків, можна уникнути 
збитків, спричинених аварійними та плановими відключеннями, покращити 
екологічну ситуацію та уникнути теплового навантаження на довкілля. Навіть 
у широтах з низькою сонячною активністю використання геліосистеми може 
мати сенс, якщо заздалегідь в будинку вжити заходів з енергозбереження. 
16 
 
Ще в 1930-х роках академік А. Ф. Іоффе говорив про те, що майбутнє 
сонячної енергетики – за прямим перетворенням сонячного випромінювання в 
електричну енергію за допомогою напівпровідникових фотоелементів. 
Зараз широко поширені сонячні панелі, використання яких дозволяє 
економити енергію для опалення будівлі. Існує думка, що енергетично 
доцільно поєднувати огороджені будівельні конструкції з сонячними 
колекторами, які мають повітряний теплоносій для використання енергії 
сонячного випромінювання, оскільки така геліосистема одночасно виконує 
роль системи теплопостачання будівлі і теплозахисну функцію. . 
Великою популярністю користується концепція «сонячного будинку», в 
проекті якого велика частина енергетичних потреб покривається за рахунок 
тепла сонячного випромінювання, знижуючи витрати на інші джерела енергії 
на 40-60%. По всьому світу реалізовано кілька проектів «сонячного будинку». 
Вони будуються не тільки в теплих країнах (Єгипет, Ізраїль, Туреччина, 
Японія, Індія, США) і в країнах з помірним кліматом (Франція, Англія, 
Німеччина), але і в багатьох північних регіонах (Швеція, Фінляндія, Канада, 
Аляска). ) . ). 
В Україні, яка все ще відстає у розвитку «сонячного» житла, створено 
проект житлового будинку, в якому використано лише елементи пасивної 
системи енергозбереження: дві стіни, гравійні теплоакумулятори в 
напівпідвалах, суц. стелі та стіни. Садочок і оранжерея на другому поверсі 
слугують теплосховищем. Взимку споживання тепла знижується на 70%. 
На Львівщині будують вітро-сонячну електростанцію з концепцією 
електрифікації важкодоступних сіл. 
Використання тепла верхнього шару землі як альтернативного джерела 
енергії цікаво для індивідуальних і малоповерхових будівель, які мають 
відносно велику площу контакту із земною поверхнею. Під час високих 
зовнішніх температур влітку та інтенсивного сонячного випромінювання 
тепло накопичується в підґрунті або в шарі обвалення навколо будівлі. Цей 
17 
 
шар товщиною близько 3 м, розташований під будівлею, насправді є потужним 
природним акумулятором з низькою потенціальною енергією. Велика маса 
землі, що примикає до будівлі знизу, а також навколишнє підземне або 
підвальне приміщення має значну теплоакумулюючу здатність і теплову 
інерцію, на що також впливає тепловіддача з надземної частини будівлі і 
перекриття. перший поверх. 
Використання теплової енергії ґрунту як джерела тепла має певні 
переваги, оскільки ґрунт є загальнодоступним матеріалом і амплітуда 
температурних коливань прилеглих шарів ґрунту значно нижча, ніж у 
зовнішнього повітря. Характерною особливістю природного температурного 
режиму ґрунту є відставання його мінімальних температур відносно часу 
настання мінімальних температур зовнішнього повітря. 
За словами Бродача М.М. [12], концепція будівлі з нульовим 
споживанням енергії базується на тому факті, що будівля може задовольнити 
свої потреби за рахунок екологічно чистих відновлюваних джерел енергії, 
таких як сонячні батареї, енергія вітру, гідроенергії та біопалива. У той же час 
відновлювана енергія повинна вироблятися в кількості, яка принаймні 
еквівалентна річному споживанню енергії будівлею. При цьому відновлювані 
джерела енергії можуть розташовуватися як всередині будівлі, так і на 
прилеглій території. 
У публікації [13] зазначено, що оптимальне співвідношення між ступенем 
підвищення енергоефективності та часткою використання відновлюваних 
джерел енергії дозволяє лише за рахунок технічного переоснащення 
заощаджувати енергію до 50%. Якщо зовнішні навколишні конструкції будівлі 
також належним чином ізольовані, споживання енергії можна зменшити до 
80%. 
 
 
18 
 
1.5 Класифікація житлового фонду за типовими рядами, поверхами 
та етапністю будівництва на прикладі м. Черкаси 
Основний житловий фонд нашої країни складається з великої кількості 
різноманітних будівель, що ускладнює класифікацію. У зв’язку з цим при 
проведенні досліджень часто пропонують класифікувати складові житлового 
фонду за періодами їх будівництва, оскільки така інтегральна характеристика 
дає змогу уявити конструктивні, об’ємно-планувальні рішення та матеріали 
несучих і огороджувальні конструкції житлових будинків певного періоду 
будівництва. 
Враховуючи історичний аналіз житлового фонду [14, 15], статистичні 
дані, а також власні натурні дослідження, основний житловий фонд міста 
Черкаси характеризується сімома будівельними періодами: 
1) дореволюційний період (до 1917 р.); 
2) післяреволюційний період (1917-1932 рр.); 
3) довоєнний період (1932-1944 рр.); 
4) повоєнний період (1944-1958 рр.); 
5) перший період промислового житлового будівництва (1958-1974 рр.); 
6) другий період промислового житлового будівництва (1974-1990 рр.); 
7) період сучасного житлового будівництва (з 1990 р.). 
У перший період (дореволюційний) будували дво- і триповерхові кам'яні 
будинки, в яких розміщувалися державні установи і садиби поміщиків і 
купців, а також одно- і двоповерхові індивідуальні житлові будинки з цегли і 
дерева змішаного типу. будівництво. Більшість згаданих будівель були 
побудовані з середини XVIII століття до 1916 року. 
У другий період (післяреволюційний) у зв'язку з руйнуванням 
матеріально-технічної бази рух капітального будівництва було припинено. 
Однак на території міста з'явилися житлові будинки з невисоких садибних 
будинків. 
19 
 
У третій (довоєнний) період почали зводити перші будинки за типовими 
проектами, але це будівництво не мало масштабів через інші важливі державні 
завдання того часу. 
Четвертий період (післявоєнний) характеризується формуванням 
сучасної міської інфраструктури. Будівництвом типових двоповерхових 
будинків і ремонтом старих житлових будинків спочатку займалися 
військовополонені. А в 1950-х роках почали будувати дво- і триповерхові 
цегляні житлові будинки типових проектів. Ці типові проекти являли собою 
перший крок до серійного проектування, заснованого на використанні 
складних об'ємно-планувальних рішень, з якого виникли перші серії житлових 
будинків. За 10-15 років після війни було створено важливий фундамент 
розвитку міста. 
У середині 50-х років 20 століття в місті Черкаси почалося бурхливе 
житлове будівництво. Були побудовані двоповерхові бетонні блоки, 
чотириповерхові цегляні ряди 1-447, великоплитні ряди 1-467, житлові 
будинки 1-464, що поклало початок «першому періоду індустріального 
житлового будівництва». будівництво». 
До моменту переходу до другого періоду промислового житлового 
будівництва була сформована виробнича база, достатня для переходу до 
капітального будівництва з каталогами уніфікованих виробів. З середини 
1970-х років ХХ століття почалося інтенсивне будівництво п'яти-, дев'яти-, а 
згодом і десятиповерхових великопанельних житлових будинків серії 125 і 90, 
а також цегли серії 86. Будівництво квартир різного типу. модифікації згаданої 
серії тривали до середини 1990-х рр. 20 ст., здійснені ст. 
«Сучасне» будівництво будинків почалося з переходом економіки на 
ринкову модель і супроводжувалося скороченням типових методів 
будівництва. Проте в складній економічній ситуації в країні модернізація 
виробництва на підприємствах великого панельного домобудування була 
можливою з великими труднощами у зв'язку з введенням нових вимог до 
20 
 
теплоізоляції будівель. Однак саме ці вимоги стали причиною появи 
прогресивних конструктивних рішень у будівельній галузі. 
Загалом житлові будинки різного періоду будівництва відрізняються 
поверховістю та габаритними розмірами в плані, а отже, і загальною площею. 
Відносна вартість житлового фонду є показником загальної площі житлових 
будинків певного періоду будівництва. Наочно цей показник для різних 
періодів будівництва представлено у вигляді діаграми на рисунку 1.4. 
На діаграмі видно, що в перші чотири періоди - дореволюційний, 
післяреволюційний, довоєнний і післявоєнний - було побудовано мінімум 
житла, а з кінця 1950-х років значно більше. Очевидно, що більша частка 
мешканців міста проживає в житлових будинках, побудованих в останніх 
трьох чергах. 
Загальна площа, S19,6т3и39с4.кв.м
2000000 813083
1000000 127125811429271
667596
3614243
0
 
Рисунок 1.4 – Показник загальної площі будівель за термінами 
будівництва для міста Черкаси 
У таблиці 1.1 наведено перелік типів житлових будинків, побудованих 
з 1958 року, які потребують термомодернізації. 
Із зазначеного переліку житлових будинків можна виділити кілька 
типів з найбільш характерними ознаками. Згідно з таблицею 1.1, такими 
будинками є дво- і триповерхові будинки котеджного типу, чотири- і 
п'ятиповерхові будинки серії 1-447, 1-467, 1-464, п'яти- і дев'ятиповерхові 
будинки. серії 125, 90 і 86 У зв'язку зі схожістю задач у перерахованих 
будівлях деякі з них використані як приклади запропонованих рішень і 
методів розрахунку. 
21 
 
Таблиця 1.1 - Будинки масових серій опорного житлового фонду м.Черкаси, що підлягають термомодернізації 
  
роки       
споруди З 1957 по 1975 рр. З 1976 по1990 рр. З 1991 р 
і будівлі 
 
    Інші серії і     Інші серії і 90  
1-447 1-467 1-464 індивідуальні 1-464 125 90 86 індивідуальні зональна індивідуальні проекти 
проекти проекти 
поверховіст
ь 4/5 4/5 5 1-3 4 5 6 9 5 5/9 9 5/9 1-3 4 5 9 10 1-3 4 5 6 9 10 12 14 17 
стіни       
      
цегляні цегляні цегляні 
покрівля           
м'яка, шиферна,   м'яка, шиферна, м'яка м'яка,   
металева м'яка металева шифер м'яка 
на 
дах                   
скатний, поєднаний         Безгори холодне     
невентильований,   Поєднаний Поєднаний   щний напівпрохід     
Поєднаний скатний вентильований вентильований скатний вентиль не скатний бегорищний 
горище 
вентильований ований вентильований 
Кількість                           
будівель, 71 169 52 18 26 9 3 12 56 201 181 124 12 7 16 13 71 31 24 4 8 6 11 5 8 11 
шт. 
22 
 
м'яка, цегла 
шиферна 
м'яка панельні 
м'яка панельні 
м'яка панельні 
панельні 
холодне прохідне горище панельні 
тепле прохідне горище 
цегляні 
  
панельні 
цегляні 
блокові 
 
 
1.5.1 Житлові будинки першого періоду промислового житлового 
будівництва (1958-1974 рр.) 
  
Перший період індустріального житлового будівництва в Черкасах 
характеризувався будівництвом житлових будинків заввишки до чотирьох 
поверхів серії 1-447 (рис. 1.5). Перші модифікації будинків цієї серії будували 
з односхилим, а пізніше з комбінованою невентильованою покрівлею. За 
проектами пізніших модифікацій цієї серії також будували п'ятиповерхові 
будинки з комбінованим вентильованим дахом. 
 
 
Рисунок 1.5 - План фасаду та поверху житлового будинку серії 1-447 
 
Конструктивна схема будівель цього типу двобанна з несучими 
поздовжніми стінами. Основними конструктивними елементами є збірні 
залізобетонні фундаменти, круглі пустотні плити перекриття товщиною 
23 
 
 
 
220 мм, зовнішні та внутрішні цегляні стіни. Висота поверху 2,8 м, висота 
приміщення 2,5 м. Зовнішні стіни житлових будинків серії 1-447 
заливаються силікатною цеглою товщиною 550 мм. З урахуванням 
внутрішнього штукатурного шару загальна товщина стін становить 570 
мм. Відповідно до теплотехнічних розрахунків заданий опір 
теплопередачі зовнішніх стін становить 0,978 м2‧°С/Вт. 
Віконні панелі являють собою дерев’яні бруски з подвійним розрізом 
розміром 1260х1470, 1960х1470 (рисунок 1.6). 
 
Рисунок 1.6 - Заповнення віконного отвору житлового будинку серії 1-
447 
  
 У зовнішні стіни консольно закріплені балконні залізобетонні плити 
товщиною 120 мм. 
Фасадна поверхня стін не оброблена, внутрішня поверхня оштукатурена 
цементно-піщаним розчином. Покрівля - азбестоцементні хвилясті листи або 
рулонні матеріали. Система водовідведення організована і неорганізована. 
Вентиляція здійснюється через канали в стінах. 
Стіни виконують однорядною ланцюговою кладкою із зовнішніми швами 
швів (рисунок 1.7). Основа виконується із звичайної глиняної цегли з 
подальшим оштукатурюванням цементно-піщаним розчином. 
24 
 
 
 
 
Рисунок 1.7 - Розріз по зовнішній стіні житлового будинку серії 1-447 
Об’ємно-планувальні характеристики житлових будинків розглянутої 
серії зведені в таблицю 1.2. 
Таблиця 1.2 - Об'ємно-планувальна характеристика житлових будинків серії 
1-447 
Площі квартир загальна / житлова 
Характеристики будинку серії 
1-кімнатна 2-кімнатна 3-кімнатна 
1-447 
квартира квартира квартира 
поверховість 4/5    
висота поверху, м 2,7    
наявність ліфта немає 28-32 / 15-20 41-44 / 28-33 40-57 / 26-41 
  
наявність балконів немає 
кількість 
4 
квартир на поверсі 
  
В якості утеплювача на горищі та вентильованому суміщеному 
перекритті використовували шлакову засипку товщиною 200–250 мм, γ=800 
кг/м3 (рисунок 1.8). Пароізоляцією служить руберойд, укладений в два шари. 
Приведений термічний опір горища 2,4 м2°С/Вт. 
 
 
25 
 
 
 
 
Рисунок 1.8 – Мансарда житлового будинку серії 1-447 
   При влаштуванні комбінованої невентильованої підлоги (рисунок 1.9) в 
якості утеплювача додатково використовували шар шлаку товщиною 200 мм, 
=800 кг/м3, за яким укладали цементно-піщану стяжку товщиною 30 мм. 
 
Рисунок 1.9 - Безгорищне невентильоване покриття житлового будинку 
серії 1-447 
 
Перекриття міжповерхових перекриттів в житлових будинках серії 1-447 
(рисунок 1.10) виконується з дощок на лагах, укладених поверх 
звукоізоляційного шару піску. При укладанні підлоги над першим поверхом в 
якості теплоізоляційного шару використовувалася шлакова засипка товщиною 
70 мм, =800кг/м3. 
26 
 
 
 
 
Рисунок 1.10 - Конструкція перекриття над підвалом в житлових 
будинках серії 1-447 
  
На першій черзі індустріального житлового будівництва в Черкасах, крім 
житлових будинків серії 1-447, були побудовані будинки серії 1-467 та 1-464. 
Далі більш детально розглядається серія 1-464 (рис. 1.11). 
Житлові будинки серії 1-464 мають двопрогоновий конструктивний план 
з несучими поперечними стінами. Несучий каркас таких будівель утворюють 
збірні залізобетонні фундаменти, плити перекриттів, внутрішні і зовнішні 
стіни із залізобетонних плит. Висота поверху 2,8 м. 
Перші житлові будинки серії 1-464 мали комбіновану невентильовану 
покрівлю, а пізніше — комбіновану вентильовану покрівлю. Покрівля була 
рулонна з невпорядкованим водостоком. Вентиляція здійснюється за 
27 
 
 
 
допомогою вентиляційних каналів у внутрішніх стінах.
 
 
Рисунок 1.11 - План фасаду та поверху житлових будинків серії 1-467 та 
1-464 
   Зовнішні стіни таких житлових будинків (рисунок 1.12) виконують з 
одношарової легкобетонної плити товщиною 400 мм із зовнішнім 
декоративним покриттям 20 мм і внутрішнім шаром цементно-піщаного 
розчину 5 мм. Загальна товщина панелі 425 мм. За теплотехнічними 
розрахунками приведений опір теплопередачі зовнішніх стін будівель серії 1-
464 становить 1,4м2°С/Вт. 
 
 
28 
 
 
 
 
Рисунок 1.12 - Розріз по зовнішній стіні житлового будинку серії 1-464 
  
 Заповнення віконних прорізів виконано блоками розмірі 15001500, 
21001500 (рисунок 1.13). 
 
Рисунок 1.13 - Заповнення віконних прорізів житлового будинку серії 1-
464 
  
 Горищне перекриття утеплено мінераловатними напівжорсткими 
плитами γ=200 кг/м3, товщиною 100 мм, в якості пароізоляції застосований 
один шар пергамін (рисунок 1.14). Приведений опір теплопередачі горищного 
перекриття такого типу становить 1,23 м2 °С/Вт. 
29 
 
 
 
 
Рисунок 1.14 - Конструкція горищного перекриття в житлових будинках 
серії 1-464 
  
Підлога в житлових будинках серії 1-464 виконується з лінолеуму на 
вирівнюючому шарі цементно-піщаної стяжки. На першому перекритті в 
конструкцію перекриття вставлено ДВП товщиною 5 мм (рисунок 1.15).
 
Рисунок 1.15 - Конструкція верхнього поверху в житлових будинках 
серії 1-464 
 Крім розглянутих вище житлових будинків, на першій черзі 
промислового житлового будівництва зводилися двоповерхові будинки, які 
більш детально розглянуті в дисертації (рис. 1.16). 
30 
 
 
 
 
Рисунок 1.16 - План фасаду та поверху двоповерхового житлового 
будинку першого періоду індустріального житлового будівництва 
  
Малоповерхові житлові будинки першого індустріального періоду мають 
конструктивний план з несучими поздовжніми стінами. Фундаменти в таких 
будівлях зазвичай роблять зі стрічкового бетону. Конструкція перекриття 
виконана з дерев’яних балок (рисунок 1.17). 
 
Рисунок 1.17 - Конструкція міжповерхового перекриття на дерев'яних 
балках малоповерхового житлового будинку першого періоду промислового 
житлового будівництва 
31 
 
 
 
   
Дах таких будинків односхилий, з холодним горищем. Утеплення горища 
та верхнього поверху виконано у вигляді шлакової засипки (рис. 1.18, 1.19). 
 
Рисунок 1.18 – Конструкція мансарди на дерев’яних балках 
малоповерхового житлового будинку першого періоду промислового 
житлового будівництва 
 
Рисунок 1.19 - Конструкція верхнього поверху по дерев'яних балках 
малоповерхового житлового будинку першого періоду промислового 
житлового будівництва 
  
32 
 
 
 
Зовнішні та внутрішні стіни малоповерхових житлових будинків 
складали із шлакоблоків або цегли товщиною 400 мм з внутрішнім шаром 
цементно-піщаного розчину γ=1800 кг/м3 (рисунок 1.20). 
Заповнення віконних прорізів у стінах із шлакоблоків виконується 
дерев’яними брусками з окремими стяжками розмірів 1360 1210 та 
1210 1210. Віконні прорізи в стінах з бетонних блоків не мають четверті, 
щілини між отвором і віконною рамою заповнюються просмоленою 
шпаклівкою, відкоси штукатуряться. Підвіконна частина зовнішньої стіни 
захищена водостоком з покрівельної сталі (рисунок 1.20). 
 
Рисунок 1.20 - Заповнення віконних прорізів житлового будинку 
першого індустріального періоду будівництва будинків зі стінами із 
шлакоблоків 
 
Віконні отвори в цегляних стінах виконані з чвертями. Віконні блоки 
розміром 13601210, 12101210 мають роздільні палітурки (рисунок 1.21). 
33 
 
 
 
 
Рисунок 1.21 – Заповнення цегляними стінами віконних прорізів 
житлового будинку першого індустріального періоду будівництва. 
  
1.5.2 Житлові будинки другого періоду індустріального житлового 
будівництва (1974-1990 рр.) 
Прикладом житлових будинків другої черги промислового житлового 
будівництва можуть бути п'ятиповерхові будинки серії 86-04.01.86 (рисунок 
1.22). 
 
34 
 
 
 
Рисунок 1.22 - Фасади та план житлового будинку серії 86-04.01.86 
другого індустріального періоду домобудування 
   
 Конструктивний план таких будівель складався з довгострокових 
зовнішніх і внутрішніх стін, складених з цегли. Товщина зовнішніх стін 550 
мм (рисунок 1.23). 
 
Рисунок 1.23 - Зовнішня стіна п'ятиповерхового житлового будинку 
серії 86-04.01.86 другого періоду індустріального житлового будівництва 
   
Перекриття над техповерхом, між поверхами, горищами і перекриттями 
в подібних будівлях - збірне залізобетонне товщиною 220 мм (рисунок 1.24). 
Покриття встановлювали утепленими, так як у розглянутих будинках 
35 
 
 
 
проводилося також утеплення горища (рисунок 1.25).
 
Рисунок 1.24 - Конструкція перекриття над верхнім поверсі житлового 
п'ятиповерхового будинку серії 86-04.01.86 другого періоду індустріального 
домобудівництва 
 
 
Рисунок 1.25 - Конструкція покриття житлового будинку серії 86-
04.01.86 другого періоду індустріального житлового будівництва 
 
На міжповерховій стелі виконується стяжка з легкого бетону, на яку на 
теплозвукоізоляційній основі укладається лінолеум (рисунок 1.26). 
36 
 
 
 
 
Рисунок 1.26 - Конструкція міжповерхового перекриття житлового 
п'ятиповерхового будинку серії 86-04.01.86 другого періоду індустріального 
домобудівництва 
  
Композиція перекриття над технічною базою в п'ятиповерховому 
житловому будинку серії 86-04.01.86 наведена на рисунку 1.27. 
 
Рисунок 1.27 - Конструкція перекриття над технічною підлогою 
п'ятиповерхового житлового будинку серії 86-04.01.86 другого періоду 
індустріального житлового будівництва 
Віконні прорізи в п'ятиповерховому житловому будинку серії 86-
04.01.86 були заповнені дерев'яними віконними блоками зі спареними 
зв'язками (рисунок 1.28). Проте нині через високий рівень зносу за годину 
роботи віконні блоки замінюють на склопакети ПВХ, що значно зменшує 
втрати тепла через вікна. Це також стосується всіх прикладів, розглянутих 
вище. 
37 
 
 
 
 
Рисунок 1.28 - Заповнення віконного отвору п'ятиповерхового 
житлового будинку серії 86-04.01.86 другого періоду промислового 
домобудування 
 
Середні та багатоповерхові житлові будинки різних епох у місті 
Черкаси детально не досліджувалися, оскільки дана робота стосується 
малоповерхових житлових будинків. 
  
   Висновки до розділу 1 
Аналіз результатів досліджень науковців та спеціалістів у цій галузі, а 
також розроблена класифікація житлового фонду міста Черкаси дозволила 
зробити наступні висновки: 
– вони ігнорують величезний потенціал енергозбереження в Україні та 
не використовують усі резерви зменшення енергоспоживання та підвищення 
енергоефективності малоповерхових будинків; 
- не до кінця вирішено проблему масштабного виїзного моніторингу 
стану зовнішніх огороджувальних конструкцій будівель, що призводить до 
недостовірності інформації про енергоефективність житлового фонду міст; 
- питання використання геотермальної енергії при будівництві будівель 
вивчено не до кінця, при цьому значної економії витрат на опалення будівлі 
можна досягти за рахунок розміщення додаткових приміщень у підвалі; 
38 
 
 
 
- використання відновлюваного джерела енергії дозволяє значно 
економити енергетичні ресурси при проектуванні та реконструкції 
малоповерхових будівель; 
- необхідна більш точна техніко-економічна оцінка енергозберігаючих 
заходів в архітектурно-будівельному проектуванні та реконструкції цивільних 
будівель; 
- розроблено класифікацію житлового фонду за типовими рядами, 
поверхами та етапами забудови м. Черкаси, яка показала, що житловий фонд 
представлений значною кількістю будинків першого періоду промислової 
забудови, побудованих за конструктивна концепція з несучими зовнішніми 
стінами з місцевих матеріалів, дерев’яними перекриттями, кроквяними дахами 
з масовим утепленням на «холодному горищі». 
 
  
39 
 
 
 
РОЗДІЛ 2. ДОСЛІДЖЕННЯ ТЕПЛОЗАХИСТУ 
МАЛОМАТЕРИАЛЬНИХ ЦИВІЛЬНИХ БУДІВЕЛЬ. АНАЛІЗ 
КЛІМАТИЧНИХ ФАКТОРІВ 
  
Результати численних виїзних обстежень теплоізоляції будівель, у тому 
числі проведених авторами [16, 17, 18, 19, 20, 21], дають змогу отримати більш 
повну та достовірну інформацію про технічний стан будівля. зовнішніх 
огороджувальних конструкцій, втрат тепла з приміщень та розроблення 
оптимальних комплексних енергозберігаючих заходів. 
Автором проведено натурні дослідження з теплового захисту на об’єктах 
м. Черкаси та області в зимовий період експлуатації 2019-2020 рр. 
  
2.1 Електронні пристрої для польових досліджень 
  За допомогою метеорометра МЕМ-200 вимірювали температуру та 
вологість повітря в приміщенні та на вулиці, а також атмосферний тиск і 
швидкість повітряних течій (рисунок 2.1). 
 
Рисунок 2.1 - Метеометр МЕМ-200 
  
40 
 
 
 
 Цей прилад оснащений щупами з датчиками, за допомогою яких 
проводилися необхідні вимірювання. 
Для безконтактного вимірювання температури поверхонь зовнішніх 
огороджувальних конструкцій досліджуваних будівель за власним тепловим 
випромінюванням використовувався інфрачервоний пірометр С-110 (рис. 2.2). 
Це оптико-електронний вимірювальний прилад, який працює в 
інфрачервоному діапазоні електромагнітного спектру. Температуру на 
зовнішній поверхні стін досліджуваних будівель вимірювали пірометром на 
основі реєстрації випромінюваного ним інфрачервоного електромагнітного 
випромінювання. 
 
Рисунок 2.2 - Пірометр інфрачервоний С-110 
  
Для вимірювання температур та відносної вологості застосовували 
контактний цифровий термометр ТК-5.03 (рисунок 2.3). 
 
Рисунок 2.3 - Контактний цифровий термометр ТК-5.03 
  
41 
 
 
 
Даний прилад складається з електронного блоку і трьох змінних зондів, 
контакт яких з твердою поверхнею, повітрям, різними сипучими матеріалами 
і рідинами дозволяє вимірювати їх температуру і вологість. Як термочутливі 
елементи в зондах використовуються термоелектричні перетворювачі (ТП). 
Як вимірювальний елемент у датчиках відносної вологості використовуються 
ємнісні датчики вологості. 
За допомогою тепловізійної камери testo 875-1 (рисунок 2.4) та приладу 
C-110 вимірювали температуру зовнішньої оболонки будівель та визначали 
місця витоків тепла. 
 
Рисунок 2.4 – тепловізор testo 875-1 
 
Робота пристрою заснована на перетворенні теплової енергії в електричні 
сигнали, які тепловізор інтерпретує у видиме зображення. 
Канальний вентилятор Домовент 125 ВКО (рисунок 2.5) призначений для 
реалізації різноманітних систем вентиляції та використовується при 
проведенні дослідів у природних умовах з використання тепла земляного 
масиву під будівлею. Вентилятори серії ВКО ефективно працюють у 
вентиляційних системах і переміщують малі та середні об'єми повітря з 
низьким аеродинамічним опором. 
42 
 
 
 
 
Рисунок 2.5 – Вентилятор Домовент 125 ВКО 
 
Вибір цього типу вентилятора для проведення даного експерименту 
пояснюється низкою переваг: його можна винести за межі приміщення, де 
здійснюється вентиляція, і закріпити в будь-якому положенні; Можливість 
монтажу швелерів діаметром 100, 125 або 150 мм. Встановлення вентилятора 
в системі вентиляції може здійснюватися за допомогою будь-яких типів 
повітропроводів: пластикових, гнучких, оцинкованих. Для стаціонарного 
позиціонування пристрою використовуються пластикові або металеві кліпси. 
Вентилятор можна прикріпити до стіни, стелі, дерев'яної, бетонної або 
металевої конструкції. При установці приладу враховується напрямок 
повітряного потоку, визначений на корпусі. 
У конструкції вентилятора ВКО використовується енергоефективний 
двигун, який розрахований на тривалу або безперервну роботу. Мотором 
можна керувати, підключивши його до звичайного вимикача світла. 
Вологомір МГ4У (рисунок 2.6) використовувався для вимірювання 
вологості деревини та інших будівельних матеріалів у конструкціях і будівлях. 
43 
 
 
 
 
Рисунок 2.6 – Вологомір MG4U 
   
Прилад забезпечує можливість контролю вологості сипучих і 
волокнистих матеріалів (пісок, засипка, земля, утеплювач), твердих матеріалів 
(бетон, розчин, штукатурка, цегла) і деревини в лабораторних, виробничих 
умовах і на відкритому повітрі. У вологомірі MG4U передбачено три режими 
вимірювання: одноразове вимірювання, серія вимірювань з усередненням і 
безперервний режим вимірювання для виявлення ділянок з підвищеним 
вмістом вологи. 
 
2.2 Стан теплоізоляції малоповерхових громадських будівель 
2.2.1 Польові дослідження Черкаського музичного училища по 
бульвару Шевченка 
  
Результати візуального обстеження будівлі, яка експлуатується з початку 
ХХ століття, дали змогу визначити, що найбільший фізичний знос має 
утеплювач горищних та віконних конструкцій. Дах має кроквяну конструкцію 
та холодне горище. 
44 
 
 
 
Ізоляційний шар мансарди. На горищі знаходиться в середньому 35 см 
шар пилошлаку, який як теплоізоляційний матеріал за час тривалої 
експлуатації будівлі значною мірою втратив свою основну функцію 
теплозахисту. Відсутня цементно-піщана стяжка на поверхні засипки і 
пароізоляційний шар під засипкою. 
З цієї причини взимку в будівлі школи відбуваються великі тепловтрати. 
За даними інструментальних вимірювань, температура повітря в приміщеннях 
верхніх поверхів у січні не перевищувала 17°С (за увімкнених 
електрообігрівачів). 
Віконні конструкції. В будівлі школи використано дерев’яні вікна з 
подвійним склопакетом. Внаслідок безперервної експлуатації елементи рами 
майже всіх вікон піддаються значним деформаціям, які не дозволяють стулкам 
щільно закриватися на коробки. З цієї ж причини відзначені численні випадки, 
коли стекла нещільно прилягають до елементів оправи. 
Усе це є причиною значного проникнення холодного повітря взимку в 
міжсклопакети та шкільні приміщення, що призводить до зниження 
температури повітря в приміщенні та збільшення тепловтрат будівлі. Крім 
того, при настанні сильних холодів на рамах і прилеглих ділянках віконних 
укосів і підвіконь з’являється крапля конденсату. 
Значне погіршення теплоізоляційної функції віконної конструкції та 
ускладнене виникнення неконтрольованої повітропроникності через 
нещільність з’єднань її елементів призвели до необхідності заміни цих 
конструкцій на нові з однокамерними склопакетами. 
 
 2.2.2 Натурні дослідження будівлі пенсійного фонду м. Черкаси 
  
В адміністративній будівлі Пенсійного фонду на вулиці Хрещатик 
проводили дослідження щодо утеплення горища. 
45 
 
 
 
Після демонтажу цементно-піщаної стяжки був проведений візуальний 
огляд теплоізоляційного шару для оцінки ширини стикових швів між плитами 
цього шару. Розтин проводили в трьох місцях. 
Візуальний огляд конструкцій холодного горища виявив: 
1. На внутрішній поверхні захисної мембрани з покрівельної полімерної 
плівки відбувається інтенсивне накопичення краплеподібної вологи, яка 
потрапляє на поверхню пінополістирольного утеплювача ПСБ-с35. 
2. Слухові вікна розташовані з одного боку схилу кожного об’єму 
горищного приміщення і їх сумарна площа відносно площі горищного поверху 
становить менше 1/1000, що не забезпечує належної вентиляції цих об’ємів. 
горище. З трьох основних схем вентиляції приміщень (одностороння, кутова, 
наскрізна або пряма вентиляція) застосовувана одностороння схема вентиляції 
є найменш сприятливою.  
  
2.2.3 Натурні дослідження будівлі готелю «Дніпро» м. Черкаси 
 
Будівля готелю чотириповерхова, покрівля дерев'яна кроквяна система; 
Збірне горище з дерев’яних брусків утеплено мінераловатними плитами 
низької щільності (γ=50 кг/м3) і товщиною 150 мм, на які укладена цементно-
піщана стяжка. 
При візуальному огляді виявлено, що стяжка в багатьох місцях порушена 
через деформативність утеплювача. В результаті через повітропроникний 
теплоізоляційний матеріал на горище проходять великі теплові потоки. 
Вентиляція мансарди відбувається через мініатюрні отвори в даху у вигляді 
флюгерів, яких явно не вистачає. Взимку флюгери покриваються снігом, який 
повністю перекриває природну вентиляцію горища. 
Несприятливий температурно-вологісний режим останнього є основною 
причиною скупчення великих мас снігу та льоду на даху готелю взимку 
(особливо в Андах) і численних протікань даху в теплу пору року. 
 
46 
 
 
 
2.3 Стан теплоізоляції малоповерхових житлових будинків 
 
2.3.1 Натурні дослідження житлової забудови по проспекту 
Василини та вул. Надпільна, м. Черкаси, побудована в першій черзі 
промислового житлового будівництва 
  
Проведено дослідження теплоізоляції мансарди двоповерхової будівлі 
(рис. 2.7, 2.8). В рамках дослідження була проведена наступна робота: 
- візуальний огляд складу горища, в тому числі насипної ізоляції з 
котельного шлаку; 
- вимірювання параметрів температури та вологості повітряного 
середовища горища. 
 
Рисунок 2.7 - Фасад двоповерхового будинку по вул.Надпільна 
  
47 
 
 
 
 
 
Рисунок 2.8 – Фасад двоповерхового будинку по вулиці Надпільній 
(фото з тепловізора) 
  
Встановлено, що дерев’яні перекриття по дерев’яних балках утеплено 
котельним шлаком товщиною 17-20 см. За 60 років експлуатації будівель цей 
матеріал прийшов у запилений стан і практично втратив свою теплоізоляційну 
функцію. 
Пароізоляційний шар знизу утеплювача повністю зруйнований без 
фрагментарних залишків, шар цементно-піщаної стяжки по верхній частині 
утеплювача відсутній. 
Слухові вікна знаходяться лише з одного боку схилу і частково засклені. 
В результаті природна вентиляція практично не працює. Вентиляційні 
установки у вищезгаданих будівлях не мають теплоізоляції (рисунок 2.9). 
Температура поверхні вентиляційних пристроїв 6-7°С. 
48 
 
 
 
 
Рисунок 2.9 – Пристрій вентиляції (фото з тепловізора) 
  
За даними інструментальних вимірювань, температура повітря всередині 
приміщень більшості житлових приміщень другого поверху будинків у період 
різкого похолодання не перевищувала 15 °С з урахуванням систематичного 
включення електрообігрівачів. 
  
2.3.2 Натурні дослідження елементів конструкції триповерхового 
житлового будинку з вбудованим вуличним магазином по вулиці 
Дахнівській, місто Черкаси 
  
 У лютому-березні 2020 року фахівцями було проведено обстеження та 
дослідження стану конструктивних елементів триповерхового житлового 
будинку з вбудованим магазином по вулиці Дахнівській у м. Черкаси (рисунок 
2.10). 
 
Рисунок 2.10 – Загальний вигляд головного фасаду будинку по вул. 
Дахнівській, м. Черкаси 
49 
 
 
 
Несуча конструкція будівлі складається з монолітного несучого 
залізобетонного каркасу та огороджувальних конструкцій з тришаровими 
кам’яними стінами з утепленням та горищним перекриттям з дерев’яною 
кроквяною системою та покрівлею з металочерепиці. 
Зовнішні стіни житлового будинку складаються з трьох шарів і 
складаються з внутрішньої частини у вигляді газобетонних блоків товщиною 
300 мм, γ=400 кг/м3; Утеплювач з мінеральної вати «Ізовер» товщиною 50 мм 
та кладка із силікатної цегли товщиною 120 мм. 
Теплотехнічний розрахунок показав: 
1. Приведений опір теплопередачі зовнішньої стіни R0=3,28 м2·°С/Вт 
більший за необхідний опір R=3,18 м2·°С/Вт, тому її тепловий захист 
відповідає вимогам законодавства. 
2. Для горища R0=1,17м2·°С/Вт, що менше необхідного опору 
R=4,18м2·°С/Вт, тобто. Х. його теплозахист не відповідає вимогам. 
Мансарда холодного горища має наступний склад: 
- керамзито-гравійний утеплювач: δ=150...180мм, γ=600кгс/м3, 
λ=0,17Вт/(м·°С); 
- пароізоляція з плівки ПВХ; 
- Плита перекриття залізобетонна: γ=2500кгс/м3, δ=180мм, 
λ=1,92Вт/(м·°С); 
У будівлі використано однокамерні склопакети, які мають менший 
термічний опір, ніж двокамерні вікна (0,53), необхідні для житлових будинків 
у кліматичних умовах Черкаської області. 
Під час обстеження стану зовнішніх огороджувальних конструкцій за 
допомогою інфрачервоної тепловізійної камери та під час візуального огляду 
на внутрішній поверхні виявлено ділянки з обледенінням матеріалу та 
пліснявою, що свідчить про, з одного боку, мінерально-ватний утеплювач у 
цих місцях. не забезпечує достатнього теплового захисту зовнішніх огорож, а 
по-друге, недостатньо надійні ущільнення в стикових з’єднаннях (рис. 2.11, 
2.12). 
50 
 
 
 
 
Рисунок 2.11 - Утворення цвілі в кутку на стелі житлової кімнати (фото з 
тепловізора) 
 
Рисунок 2.12 - Лід під балконними дверима на кухні (фото з тепловізора) 
  
2.4 Аналіз клімату Черкаської області 
  
Аналіз комплексу кліматичних характеристик регіону будівництва 
дозволяє більш обґрунтовано підібрати енергозберігаючі заходи, в тому числі 
з використанням альтернативних джерел енергії. Природно-кліматичні умови 
забудови, характерні для даної місцевості, а також деякі параметри, що 
характеризують енергоємність і теплоізоляцію будівель, враховуються в 
територіальних нормах і правилах [8, 22]. При підготовці кліматичного аналізу 
використовувалися дані Черкаського обласного гідрометцентру. 
51 
 
 
 
Для поставленого в дисертаційному дослідженні завдання представляють 
інтерес кліматичні фактори, які визначають вплив геотермальної енергії, 
сонячної радіації та зовнішньої атмосфери на теплові потоки будівлі. Ступінь 
цього з боку ґрунтового масиву залежить від глибини промерзання ґрунту. 
Глибина промерзання грунту залежить від середньорічної температури в цій 
місцевості: чим вона нижча, тим більше глибина промерзання. 
Нормативна глибина промерзання грунту в центральній частині 
приймається такою: 
- у Черкасах для глинистих і суглинистих ґрунтів - 140 см, для супіщаних 
- 154 см; 
- у Каневі для глинистих і суглинистих ґрунтів - 160 см, для супіщаних - 
176 м; 
Фактична глибина промерзання насправді буде відрізнятися від 
стандартів, оскільки стандарти діють, коли немає снігового покриву. Фактична 
глибина промерзання ґрунту може бути на 20-40% менше нормативної. 
На рисунках 2.13-2.26 і в таблиці 2.1 наведені кліматичні характеристики 
Черкаської області. 
   Таблиця 2.1 – Середньомісячне добове надходження сонячної радіації 
на похилу поверхню в м. Черкаси. 
Місяць Кут падіння Наведена поглинальна Денний прихід сумарної Показник 
прямого здатність радіації на горизонтальну хмарності 
випромінювання поверхню, 
2
Дж/(м на добу) 
Січень 37 0.90 1.82 0.17 
Лютий 40 0.88 4.54 0.36 
Березень 48 0.83 8.54 0.41 
Квітень 57 0.73 12.71 0.41 
Травень 57 0.68 14.2 0.42 
Вересень 51.5 0.90 9.41 0.39 
Жовтень 44 0.93 4.21 0.28 
52 
 
 
 
Листопад 35 0.93 1.88 0.22 
Грудень 34 0.91 1.03 0.17 
 
 
Рисунок 2.13 - Хід змін величини градусо-діб опалювального періоду в 
місті Черкаси 
 
Рисунок 2.14 - Середньомісячний прихід сонячної радіації на 
 горизонтальну і вертикальну поверхні за опалювальний період в 
місті Черкаси (I, Дж/(м2З)) 
 
Рисунок 2.15 - Показник хмарності по місяцях опалювального періоду 
для міста Черкаси та області До=Icмо/Iсма , 
53 
 
 
 
де Iсмо - середньомісячне надходження сумарної сонячної радіації на 
горизонтальну поверхню; Iсма - середньомісячне надходження сумарної 
сонячної радіації на горизонтальну поверхню поза атмосферою Землі. 
 
Рисунок 2.16 – Співвідношення приходів дифузної радіації Ig  до 
сумарної радіації Iс на горизонтальну поверхню по місяцях опалювальний 
періоду (Ig/Iс ) 
 
Рисунок 2.17 - Внесок прямої радіації Iп  та дифузної радіації Ig до 
загального приходу радіації Iз по місяцях опалювального періоду Iп, Ig/Iз 
 
Рисунок 2.18 – Співвідношення середньомісячних приходів прямої 
радіації Iп  на похилу та горизонтальну поверхні до сумарної радіації Iс на ці 
ж поверхні по місяцях опалювального періоду (Iп /Iс ) 
54 
 
 
 
 
Рисунок 2.19 - Середнє число ясних днів по загальній та нижній 
хмарності 
 
Рисунок 2.20 - Амплітуда коливання температури зовнішнього повітря 
 
 
Рисунок 2.21 - Гнучкість водяної пари зовнішнього повітря 
  
Середньорічна температура повітря +6,3°С. Найхолодніший місяць року 
– січень із середньою температурою -11,2°С. Абсолютний мінімум -25,3°C. 
Найжаркіший місяць — липень із середньою температурою повітря +22,8°С. 
Встановіть абсолютний максимум +33,5°C. Середня тривалість безморозного 
періоду 152 дні. Середня тривалість снігового покриву 126 днів. 
55 
 
 
 
Протягом року середня місячна температура має позитивні значення з 
квітня по листопад і негативні з грудня по березень. 
Середньомісячну температуру повітря в °С показано на графіку (рисунок 
2.22). 
 
Рисунок 2.22 – Зміна середньомісячної температури повітря 
  
   У Черкаській області в середньому за рік випадає 553,4 мм опадів, у 
квітні – жовтні – 350,5 мм. У холодну пору року випадає 202,9 мм опадів. 
Мінімальна кількість опадів випадає в лютому і становить 32,0 мм, 
максимальна кількість опадів припадає на серпень і становить 75,6 мм. Річна 
кількість днів з опадами 1,0 мм і більше становить 95,6. Найбільше днів з 
кількістю опадів 1,0 мм і більше спостерігається в літньо-осінній період. 
Місяць, в якому спостерігається найбільша кількість днів з кількістю опадів 
1,0 мм і більше – липень, найменше – лютий. 
Найбільше опадів випадає в теплий період – 350,5 мм. Часто вони 
супроводжуються зливами, грозами та градом (рис. 2.23, 2.24). 
 
Рисунок 2.23 - Середньомісячна кількість опадів, мм 
56 
 
 
 
 
Рисунок 2.24 - Число днів з опадами 1.0 мм і більше 
 
Вітровий режим області характеризується переважанням західного, 
південно-західного та південного напрямків вітру. Середньорічна швидкість 
вітру 2,0 м/с. Максимальна швидкість вітру 2,5 м/с (рисунок 2.25). 
 
Рисунок 2.25 – Середня місячна та річна швидкість вітру, м/с 
   У середньому на території, що розглядається, спостерігається 13 днів з 
туманом на рік. При цьому днів з туманами в теплий період в рази більше, ніж 
в холодний. Протягом року помісячні зміни цієї характеристики незначні. 
Максимальна кількість днів з туманом припадає на липень і становить 1,6 дня, 
мінімальна кількість днів – на лютий і становить 0,4 дня. Різниця між 
найбільшою і найменшою кількістю днів з туманом становить лише 1,2 доби 
(рис. 2.26). 
57 
 
 
 
 
Рисунок 2.26 – Кількість днів з туманом 
   
Найвище значення абсолютної вологості спостерігається в липні і 
становить 14,8 мб. Найнижчі значення абсолютної вологості припадають на 
січень-лютий і становлять 2,4 - 2,5 мб. У таблиці 2.2 наведені середньомісячні 
та річні значення абсолютної вологості повітря (мб). 
  
Таблиця 2.2 – Середньомісячні та річні значення абсолютної вологості 
(мб) 
Станція І ІІ ІІІ ІV V VI VII VIII IX X XI XII Рік 
м.Черкаси 2, 2, 3,7 6,3 8,9 12, 14, 13, 9,8 6,6 4,6 3,2 7,4 
, ГМО 4 5 4 8 6 
  
Найвища відносна вологість повітря в найхолодніший місяць становить 
84%, а в найтепліший місяць - 67%. У таблиці 2.3 наведені середньомісячні та 
річні значення відносної вологості повітря. 
 
   Таблиця 2.3 – Середньомісячні та річні значення відносної вологості 
Станція І ІІ ІІІ ІV V VI VII VIII IX X XI XII Рік 
м.Черкаси, 84 82 81 70 59 62 67 67 71 79 86 87 75 
ГМО 
58 
 
 
 
Дефіцит вологи в зимові місяці становить 0,4-0,5 мб, влітку в червні-липні 
досягає максимуму 8,9-9,2 мб. У таблиці 2.4 наведені середньомісячні та річні 
значення дефіциту вологи. 
Таблиця 2.4 – Середньомісячні та річні значення дефіциту вологи 
 Станція I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII рік 
м Пенза, ГМО 0,4 0,5 0,8 3,5 7,8 9,2 8,9 8,2 5,2 2,0 0,7 0,4 4,0 
 У таблиці 2.5 наведені дати утворення та сходження снігового покрову 
для м.Черкаси. 
 Таблиця 2.5 - Дати утворення та сходження снігового покрову  
 Дата 
Процес Середня Сама Рік Сама Рік 
рання пізня 
Випадання першого 13.X 17.IX 1952,58 19.XI 1908 
снігу 
Поява снігового 31.X 1.X 1 902 9.XII 1904 
покриву 
Утворення стійкого      
снігового покриву 22.XI 29.X +1891 22.XII 1936 
Руйнування      
стійкого снігового 6.IV 17.III 1893 23.IV 1896 
покриву 
Сходження снігового 13.IV 20.III 1972,74 30.IV 1940,61 
покриву 
Випадання 27.IV 25.III 1 966 4.VI 1967 
останнього снігу 
  
Середня тривалість снігового покриву в місті Черкаси становить 146 
днів. 
Найбільшої висоти сніговий покрив досягає в першій декаді січня. Його 
середній розмір становить 25-40 см. В окремі роки висота снігового покриву 
може досягати 80-85 см. 
 
 
59 
 
 
 
   Висновки до 2-го розділу 
Натурні дослідження малоповерхових цивільних будівель показали: 
1. У будівлях першого періоду індустріального будівництва (50-ті роки 
минулого століття) внаслідок повного руйнування масиву утеплювача 
відбулося його більше ущільнення та підвищення теплопровідності; 
Пароізоляційний шар зруйнований і на поверхні даного утеплювача відсутня 
цементно-піщана стяжка (житлові будинки по проспекту Василини, 
вул. Дахнівська, вул. Надпільна, Черкаське музичне училище по 
бульвару  Шевченка). 
2. Порушення функціональних властивостей других елементів 
теплозахисту (закриття шумозахисних вікон накомарниками, відсутність 
утеплення стін вентиляційної установки, неповна теплоізоляція 
горизонтальних труб опалення). 
3. Виявлені недоліки призводять до великих втрат тепла в приміщеннях 
верхнього поверху внаслідок виходу теплого повітря через дерев’яні збірно-
балкові конструкції горищ. При цьому в холодну пору року великі теплові 
потоки з приміщень досягають поверхні даху, що призводить до накопичення 
на поверхні даху снігових і льодових мас. Під час весняної експлуатації це 
призводить до прискореного руйнування покрівельного покриття та появи 
протікань, які підвищують вологість утеплювача та ще більше збільшують 
тепловтрати через горища. 
4. У малоповерхових цивільних будинках нового будівництва 
(новобудова ПФ по вул. Хрещатик, житлові будинки по вул. Дахнівській 
м. Черкаси) виявлено низку проектно-конструкційних помилок у 
теплозахисних пристроях (помилки у виборі щільність ізоляції). матеріал, 
недостатня площа вентиляційних отворів, холодне горище, підвищена 
відносна вологість і вогкість зовнішніх стін внаслідок погано функціонуючої 
системи природної вентиляції приміщень). 
5. Конструкції зовнішніх стін досліджуваних будівель, побудованих з 
відносно повітропроникних одношарових блоків на основі котельного шлаку, 
60 
 
 
 
через які досить інтенсивно протікають процеси інфільтрації холодного 
повітря та ексфільтрації теплого повітря. 
6. В обстежених будинках як старого, так і нового району меншою 
мірою використовується можливість перенесення кількох підсобних 
приміщень з верхнього поверху в підвал (підвал) з метою економії теплової 
енергії для опалення приміщень наземна частина будівлі. У цих будівлях 
практично не використовуються об’ємно-планувальні рішення та 
енергоактивні елементи, що забезпечують використання альтернативних 
джерел енергії (наприклад, у вигляді тепла сонячної радіації та верхніх шарів 
землі). 
Аналіз кліматичних впливів на території Черкаської області виявив: 
1. Досліджені періоди низьких температур зовнішнього повітря 
свідчать про необхідність проектування та реконструкції зовнішніх 
огороджувальних конструкцій будівель з високими теплоізоляційними 
властивостями. 
2. Надходження сонячної радіації в середині місяця на вертикально і 
горизонтально розташовані зовнішні оболонки будівель і на земну поверхню 
забезпечує можливість ефективного використання сонячного променистого 
тепла у вересні - жовтні та лютому - квітні. а також тепло землі для обігріву 
кімнат. 
Отже, результати аналізу літературних джерел та натурних досліджень 
малоповерхової забудови дозволили сформулювати завдання даної дисертації 
розробити експериментальні методи та моделі розрахунку процесів 
тепломасообміну, що впливають на тепловтрати приміщень і будівель з 
збільшення енергоактивності будівель при використанні тепла 
альтернативних джерел енергії.  
61 
 
 
 
РОЗДІЛ 3. ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ФІЛЬТРАЦІЇ ПОВІТРЯ 
ЧЕРЕЗ ПОРИСТУ СТРУКТУРУ МАТЕРІАЛУ КОРПУСУ 
 
3.1 Загальний стан проблеми 
  
Великий потенціал для енергозбереження є, зокрема, у сфері житлового 
будівництва, оскільки щорічний обсяг будівництва нових квартир становить 
менше 2% від існуючого житлового фонду. 
У будівлях з тривалим терміном експлуатації найшвидшому погіршенню 
функціональних властивостей піддаються конструктивні шари та елементи 
теплозахисту будівель (утеплювач, паро-, гідроізоляція). Опубліковані 
результати натурних досліджень житлових будинків тривалого терміну 
експлуатації свідчать про те, що процес фізичного та морального старіння 
будівель супроводжується прогресуючим погіршенням мікроклімату та 
збільшенням тепловтрат. 
Для підвищення теплоефективності будівель пропонуються не тільки 
вдосконалені конструктивні рішення огорож, але й інноваційні заходи щодо 
цілеспрямованої зміни структури теплоізоляційних матеріалів, аналіз факторів 
впливу на основі системного підходу. Зокрема, в роботі [2] розглядаються 
питання підвищення теплоізоляційних властивостей зовнішніх конструкцій 
будівель. 
У роботах [23, 24] вказувалося на погану теплоізоляцію дахів з холодними 
горищами в старих будівлях. Проблеми повітропроникності також висвітлені 
в роботі Ф.В. Ушкова, зокрема, в своїй роботі [25] описує методику 
теплотехнічного розрахунку пористих стінок, яка дає змогу врахувати 
додаткові тепловтрати за рахунок фільтрації повітря. 
В одній зі своїх статей Ю.А. Табунніков, В.І. Ливчак, В.Г. Гагаріна та Н.В. 
Шил-Кін. Наведіть дані експерименту по вивченню показників теплозахисту 
62 
 
 
 
будівель окремих серій міста Києва. Експеримент показав, що економія 
теплової енергії досягається в першу чергу за рахунок поліпшення 
теплоізоляції зовнішніх стін і горищних перекриттів холодних горищ. 
Для прийняття ефективних рішень щодо підвищення енергоефективності 
будівель необхідна об’єктивна інформація про рівень споживання 
енергетичних ресурсів, яку можна отримати лише шляхом регулярного огляду 
чи моніторингу [26, 27]. 
  
3.2 Презентація завдання дослідження 
 
Завдання дослідження включали: 
1. Розробка моделі та методики розрахунку тепловтрат через зовнішню 
оболонку в процесі ексфільтрації повітря. 
2. Вибір енергозберігаючих рішень, що дозволяють зменшити 
тепловтрати за рахунок зовнішніх оболонок зі структурою пористого 
матеріалу. 
З метою з’ясування причин великих тепловтрат та погіршення теплового 
режиму приміщень верхнього поверху проведено об’єктові обстеження 
малоповерхових цивільних будинків з різним режимом роботи. Результати 
обстеження показали, що безпосередній вплив на зниження теплових 
показників мають помилки та недоліки в проектуванні, будівництві 
конструкцій і систем природної вентиляції, а також їх невідлагоджена 
експлуатація, порушення умов поточного та капітального ремонту протягом 
тривалого часу. ефективність зовнішніх огорож (табл. 3.1 ). 
Причини зниження теплової ефективності покрівель будівель з тривалим 
терміном експлуатації (три приклади будинків у табл. 3.1) пов’язані з 
надходженням на поверхню покрівлі великих теплових потоків, які 
призводять до утворення масивних мас сніг і шари льоду на ньому [28]. 
 
63 
 
 
 
Таблиця 3.1 – Причини зниження та недоліки теплоізоляції горища 
деяких досліджуваних будівель 
Призначення Термін Основні причини Виявлені дефекти 
будівлі експлуатації, зниження теплової теплового захисту 
років ефективності 
Лікарня на вул. ˃ 150 років Запорошений стан  
О.Теліги шлакоізоляційної 
конструкції, погана Великі тепловтрати з 
вентиляція через вікна, приміщень верхнього 
Музична 100 років 
відсутність поверху через 
школа, 
повітронепроникного відсутність 
бульв.Шевченка 
шару в утеплювачі на повітронепроникного 
горищі. шару горища та через 
утеплювач із порушеною 
Ті ж основні причини. мікроструктурою. 
Двоповерхові  
Крім того, 
житлові  
спостерігається погана Це призводить до 
будинки по 50 років 
теплоізоляція труб сильного накопичення 
вул.Дахнівській 
теплопостачання та їх снігу та льоду на дахах 
повна відсутність у будівель 
вентиляційних 
пристроях на горищі. 
Будівля 10 років Помилки в проектуванні Сильне намокання 
пенсійного кількості вентотворів та утеплювача 
фонду їх розмірів у фризових конденсованими 
стінах горища краплями вологи, що 
падають з вітрозахисної 
мембрани 
Будівля 10 років Утворення продувних Зростання тепловтрат зі 
обласного суду "повітряних мішків" в зниженням температури 
надлегкому мінватному повітря в робочих 
утеплювачі в приміщеннях мансарди 
стінах мансарди до 
+8 ... 10°С 
  
  
3.3 Методика оптимізації процесу ексфільтрації повітря 
 
Відповідно до розрахункової моделі величина тепловтрат qu була 
визначена шляхом обстеження конструкції горища при Δp=1,54 Па (перша 
схема в табл. 3.2 для другого і третього будинків в табл. 3.1, які мають два 
поверхи). що характерно для більшості малоповерхових будинків 
64 
 
 
 
міста  Черкаси. Крім того, аналогічні розрахунки були проведені для деяких 
інших конструктивних рішень цієї огорожі (табл. 3.2). 
Таблиця 3.2 – Теплофізичні показники мансардних конструкцій 
 Конструктивн ω, R u , R 0 , R , q u , q , 
№п/ а кг/м2·го м2·рік·Па/к м2·°С/В м2·°С/В Вт/м Вт/м
п схема д г т т 2 2 
- шлак котельний;  
1 6,16 0,25 2,4 2,29 68,23 19,6 
- дошки по балках  
  - цементно-піщана             
2 стяжка (ЦПС);  0,089 17,25 2,5 2,39 15,51 18,8 
- шлак котельний;  
- дошки по балках  
  - мінеральна вата;              
3 - шлак котельний;  0,68 2,25 5,13 5,02 14,07 9,2 
- дошки по балках  
  - мінеральна вата;              
4 - шлак котельний;  0,003 492,25 5,14 5,03 9,85 9,14 
- толь;  
- дошки по балках  
- керамзит;  
5 15,4 0,1 3,6 3,5 136 13,1 
- дошки по балках  
  - мінеральна вата;              
6 - керамзит;  0,73 2,1 6,3 6,2 12,9 7,5 
- дошки по балках  
  - шлак котельний;              
7 -дошки по балках; немає - 2,05 2,39 немає 19,6 
- плівка натяжної 
стелі  
  - армована ЦПС;              
  - плити з             
8 пінополістиролу;  немає - 3,81 3,7 немає 12,34 
- шар руберойду;  
- монолітна плита 
з залізобетону  
 
Для використовуваних матеріалів і структурних шарів підлоги були 
прийняті наступні значення щільності (кг/м3) і товщини (см): шлаку – 900 і 18, 
дощок – 700 і 2,5, твердих мінераловатних панелей – 150 і 15, керамзит – 250 і 
18, пінополістирольна плита – 100 і 14, цементно-піщана стяжка (ЦП) – 1700 і 
2, монолітна залізобетонна плита – 2200 і 20. 
65 
 
 
 
Значення q та qu, Вт/м2, визначаються за формулами (3.1) і (3.2) 
відповідно. 
Зі збільшенням поверховості будівлі тепловтрати qu через захисну 
конструкцію збільшуються за рахунок підвищення теплового тиску: за 
рахунок горищного перекриття за схемою 1 (рисунок 3.1) становить Вт/м2, в 
од. -поверховість - 40,4; у двоповерховій будівлі - 68,2; у 3-поверховому 
будинку - 92,2; у 4-поверховому будинку - 122,5; у 5-ти поверховому будинку 
– 149,7. 
Енергозберігаюче рішення, яке використовується в практиці 
термомодернізації будівель у вигляді укладання додаткового 
теплоізоляційного шару з повітропроникного матеріалу, наприклад, 
мінераловатної плити, розміщеної на утеплювачі засипки, не вирішує 
проблеми. великих втрат тепла через таке огородження (qu >q для 
конструктивної схеми № 3, табл. 3.2). 
Ще одним енергозберігаючим рішенням є влаштування цементно-
піщаної стяжки поверх засипки або сипучого утеплювача. Це відноситься до 
добре відомих і простих конструктивних рішень, які, однак, не були 
реалізовані в багатьох старих будівлях з моменту їх будівництва, як показали 
польові дослідження. Це стало причиною того, що за десятиліття експлуатації 
такі будинки зазнавали значних загальних втрат тепла, а мешканці отримували 
невиправдане збільшення витрат на опалення. 
Нижче наведено графічне представлення проектних рішень, наведених у 
таблиці 3.2 (рис. 3.1-3.6). 
 
Рисунок 3.1 - Конструктивна схема №1, №5 
66 
 
 
 
 
Рисунок 3.2. - Конструктивна схема №2 
 
Рисунок 3.3 - Конструктивні схеми №3, №6 
 
Рисунок 3.4 - Конструктивна схема №4 
 
Рисунок 3.5 - Конструктивна схема №7 
67 
 
 
 
 
Рисунок 3.6 - Конструктивна схема №8 
 
3.4 Основні залежності теплофізичних показників, виявлені в ході 
дослідження проблеми 
  
Після проведення відповідних розрахунків досліджено закономірності 
втрат тепла при ексфільтрації повітря через пористу структуру огородження 
(горищні перекриття та верхню частину зовнішньої стіни) (рис. 3.7, 3.11). 
 
Рисунок 3.7 – Конструкція мансарди малоповерхового житлового 
будинку першого індустріального періоду 
  
68 
 
 
 
Для обстежених двоповерхових будинків показники визначені на 
рисунках 3.8-3.10, 3.12-3.17, 3.19, 3.21. 
При порівнянні розрахункових і нормативних значень тепловтрат горищ 
з утеплювачем у вигляді котельного шлаку і керамзиту (рис. 3.8, 3.9) 
встановлено, що найбільше відхилення розрахункових значень з і без 
урахування ексфільтрації відбувається саме в досліджуваних конструкціях 
горищ. Ексфільтрація спостерігається в малоповерхових будівлях з першого 
індустріального періоду, що призводить до значних втрат тепла. Але при 
виконанні перекриття у вигляді монолітної залізобетонної плити втрат тепла 
не відбувається (рисунок 3.8). 
 
Рисунок 3.8 - Діаграма порівняння розрахункових значень теплових 
втрат qu та q 
для варіантів горищних перекриттів з утеплювачем у вигляді котельного 
шлаку: 1 - конструктивна схема №1; 2 - конструктивна схема №2; 3 - 
конструктивна схема №3; 4 - конструктивна схема №4; 5 - конструктивна 
схема №7 
69 
 
 
 
 
Рисунок 3.9 – Діаграма порівняння розрахункових значень тепловтрат qu 
та q для варіантів мансард з утеплювачем у вигляді керамзиту: 1 - 
конструктивна схема №5; 2 - Структурна схема №6 
 
Завдяки конструкції горищ із засипним утеплювачем, які мають низьке 
значення опору повітропроникності, величина тепловтрат qu значно 
перевищує величину q, яка визначається стандартним методом без 
ексфільтрації (згідно рівняння (3.1) ). Для розглянутої конструкції перекриття 
співвідношення qu/q становить 3,5. Зі збільшенням тепловтрат тепловий режим 
приміщень погіршується, що підтверджується даними, отриманими під час 
інструментальних вимірювань параметрів мікроклімату приміщень верхніх 
поверхів (температура повітря цих приміщень у період різкого похолодання 
становила). в межах 14-15oС). 
 
Рисунок 3.10 - Залежність тепловтрат конструкції за схемою 1 від 
величини Ru 
 
70 
 
 
 
Розрахунки на основі розробленої моделі також проводились для 
зовнішніх стін (з відносно повітропроникних матеріалів (рис. 3.11)) і верхніх 
поверхів будівель у зонах перекриття, де процес ексфільтрації повітря 
відбувається більш інтенсивно (рис. 3.14-3.17). 
 
Рисунок 3.11 - Конструкція зовнішньої стіни малоповерхового 
житлового будинку першого індустріального періоду 
Конструкція зовнішньої стіни малоповерхового житлового будинку 
першого індустріального періоду 
 
Рисунок 3.12 - Залежність теплового потоку qu від різниці температур 
для горищного перекриття 
71 
 
 
 
 
Рисунок 3.13 - Залежність теплового потоку qu від термічного опору R0 
для горищного перекриття 
 
Рисунок 3.14 - Залежність теплового потоку qu на внутрішній поверхні 
зовнішньої стіни верхнього поверху із шлакопемзобетону та зовнішньої стіни 
з цегли від різниці внутрішньої та зовнішньої температур
 
Рисунок 3.15 - Залежність теплового потоку qu  на внутрішній поверхні 
зовнішньої стіни верхнього перекриття з керамзитобетону від різниці 
внутрішньої та зовнішньої температур 
72 
 
 
 
Із збільшенням швидкості руху повітря збільшується різниця тиску 
повітря Δp і тепловий потік збільшується за рахунок ексфільтрації повітря 
(рис. 3.16-3.18). 
 
Рисунок 3.16 - Залежність теплового потоку qu на внутрішній поверхні 
зовнішньої стіни верхнього поверху з шлакопемзобетону та зовнішньої стіни 
з цегли від швидкості повітря 
 
Рисунок 3.17 - Залежність теплового потоку qu на внутрішній поверхні 
зовнішньої стіни верхнього поверху з керамзитобетону від швидкості повітря 
73 
 
 
 
 
Рисунок 3.18 – Залежність різниці тиску повітря ∆p від швидкості 
повітря υ для будівель різної поверховості 
 
На рисунках 3.19 і 3.20 залежність кількості повітря, що виходить через 
стіни ω, від опору повітропроникності Ru і кількості поверхів будівлі 
підтверджує одне з найважливіших положень будівельної теплофізики, а саме 
необхідність більш щільної конструкції. структурний шар на внутрішній 
стороні зовнішньої огороджувальної конструкції. Це дозволяє зменшити 
втрати тепла з приміщень з корпусами з відносно низьким вмістом Ru. 
 
Рисунок 3.19 - Залежність кількості відфільтрованого повітря ω 
конструкцією зовнішніх стін верхнього поверху від кількості поверхів 
 
74 
 
 
 
Рисунок 3.20 - Залежність кількості відфільтрованого повітря ω через 
конструкції зовнішніх стін верхнього поверху від опору повітропроникності 
Ru  
 
Висновки по 3 розділу 
   
У цьому розділі представлено розроблені в рамках дисертаційного 
дослідження методи та способи оптимізації процесу відводу повітря через 
зовнішні огороджувальні конструкції з метою економії тепловтрат будівлі. 
Відповідно до запропонованої методики проведено оцінку 
енергоефективності різних конструктивних рішень мансарди. 
За результатами досліджень з’ясовано закономірності процесів 
тепломасообміну через пористу структуру зовнішньої оболонки, що дало 
змогу оцінити втрати тепла при виході теплого повітря. Розраховано 
залежності кількості повітря, що виділяється через конструкції зовнішніх стін 
верхнього поверху, від рівня підлоги та від опору повітропроникності, а також 
залежність теплового потоку на внутрішній поверхні зовнішньої стіни. від 
щільності матеріалу стін, від різниці температур навколишнього середовища і 
від швидкості руху повітря. 
Проведені розрахунки показали, що при термомодернізації мансардної 
конструкції з повітронепроникним шаром економія теплової енергії для 
досліджуваних двоповерхових житлових будинків може досягати 16%, а для 
кварталу з 15 подібних будинків загальною площею 1000 м2 кожен - 225 530 
грн. на опалювальний сезон в цінах 2019 року.  
75 
 
 
 
РОЗДІЛ 4. ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТУ ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ ПРИ 
ВИКОРИСТАННІ ТЕПЛА ПІДЗЕМНИХ ПРОСТОРІВ БУДІВЛІ 
 
4.1 Загальний стан проблеми 
 
Важливим чинником зменшення викидів парникових газів в атмосферу, 
які посилюють інтенсивність процесу глобального потепління, є використання 
альтернативних джерел енергії, зокрема геотермальної. У працях вітчизняних 
і зарубіжних вчених розглядаються дослідження передачі теплової енергії від 
землі до приміщень будівлі, які найчастіше базуються на використанні 
геотермальних теплообмінників і теплонасосних систем, які мають відносно 
високу дорогі і вимагають складних свердлильних і монтажних робіт. 
Втрати тепла від різних будівельних конструкцій, розташованих у землі, 
вивчав А.Г. враховувати. Сотникова [29], П.І. Дячок [30], Є. Г. Малявіна [26] 
та ін. 
Проблема використання теплової енергії землі розглядалася в роботах 
[31]. Кажуть, що тепловий режим ґрунту поверхневих шарів Землі виникає під 
впливом двох основних факторів: випромінювання Сонця, що падає на 
поверхню Землі, і потоку радіогенного тепла з надр. Щоб використовувати це 
тепло більш ефективно, вони пропонують отримувати цю енергію за 
допомогою теплообмінників і систем теплових насосів, розташованих 
безпосередньо в землі. Такі джерела енергії можуть використовуватися будь-
де протягом тривалого періоду часу і відновлюватися після закінчення терміну 
експлуатації. 
Крім того, один із аспектів цієї проблеми розглянуто в роботі [29], в якій 
розроблено методику розрахунку тепловтрат заглибленої частини будівлі, яка 
враховує теплопровідність ґрунту та термічний опір стін і підлоги, 
пропонується. 
76 
 
 
 
Праці Ю.А. Табунщикова, І.Ф. Лівчак, В.Н. Богословська, 
І.В.Черешньова, Е.Г. Малявін, Р.В. Володимирова [8, 9, 32, 33, 34]. 
У роботі [35] зазначено, що вентиляція підвальних приміщень так само 
важлива, як і їх теплоізоляція. 
Запропоноване в роботі [36] більш економічне технічне рішення системи 
припливно-витяжної системи з використанням підземних тунелів або каналів 
має описовий характер і не дає оцінки ефективності використання тепла, що 
надходить у підземний простір будівлі, навколишнього земляного масиву та 
через цокольний поверх .  
 
4.2 Презентація експериментального завдання 
  
У завдання дослідження входило: 
1. Розробка моделі та методу використання тепла підвалу для зниження 
витрат на опалення. 
2. Оцінка економії теплової енергії при застосуванні розглянутого 
методу енергозбереження. 
Для оцінки ефективності використання тепла, що надходить у 
підземний простір будівлі з навколишнього земляного масиву та через підлогу 
підвалу, розроблено розрахункову модель на основі використання 
повітроводу, виведеного через отвір у стіні підвалу. одним кінцем у зовнішню 
атмосферу, а іншим – у приміщення першого поверху двоповерхового 
житлового будинку. Суть розробленої моделі полягає в тому, що на нагрівання 
певної кількості вентиляційного повітря, що надходить в опалювальне 
приміщення з такого повітропроводу, витрачається менша кількість теплової 
енергії, ніж на нагрівання такої ж кількості більш холодного повітря, що 
проходить через припливний отвір протікає в надземні приміщення через цей 
повітропровід. Залежно від конструктивного рішення огороджень підвальних 
77 
 
 
 
приміщень температура повітря в них може перевищувати +10°С, що свідчить 
про доцільність використання теплових потоків. Крім того, на відміну від 
теплоізоляційних поверхонь, тепло проникає в підземні огорожі з усіх боків 
земного масиву. 
  
4.3 Методика оцінки ефективності використання тепла повітря 
підвалів 
  
Температуру tx, °С, нагрітого повітря в перерізі x повітропроводу 
визначали за формулою В. Н. Богословського, за якою він розраховував 
середньодобову температуру повітряних шарів огороджувальних конструкцій. 
t =t -(t -t )·e-Ax 
x c c н .                                         (4.1) 
На основі концепції величини tx розроблено та розв’язано розрахункові 
моделі використання тепла верхніх шарів землі з використанням 
вентильованих підземних каналів та вентильованого повітряного прошарку з 
внутрішньої поверхні зовнішньої стіни. 
У формулі (4.1) величина tc залежить від безрозмірних показників Со та Dо 
(tc=Со/Dо), а величина А - від коефіцієнта теплообміну αк , кількості Повітря 
wвент, що проходить через повітропровід, питомої теплоємності повітря в 
перерізі х (А=αк·Dо/(wвент·cx). 
На підігрів зовнішнього холодного повітря wвент, кг/год, що має питому 
вагу γн, Н/м3, витрачається кількість тепла: 
Q=0,28·wвент·γн·св·(tв-tн),                                         (4.2) 
 де tв та tн - температура внутрішнього та зовнішнього повітря, °С; wвент - 
розрахункові витрати повітря, кг/год,               
wвент=3600vвп·ρвп·S·зв ;                                              (4.3)  
тут vвп и ρвп - швидкість, м/с, та щільність, кг/м3, повітря в повітроводі; S 
- площа перетину повітропроводу, м2; св - питома теплоємність повітря, що 
дорівнює 1,005 кДж (кг·°С).               
78 
 
 
 
Для перевірки розробленої розрахункової моделі була створена тестова 
система (рис. 4.1, 4.2), що складається з повітропроводу у вигляді щільного 
поліетилену довжиною 11 м, перерізом 11 см та комплекту вимірювальних 
приладів. . Циркуляцію повітря забезпечував вентилятор Домовент 125 ВКО, 
швидкість обертання якого вимірювали електронним приладом «Метеометр 
МЕС-200», а температуру – термометрами РСТ 02103 з термодатчиком, 
закріпленим у повітропроводі. Отвори для установки термодатчика ретельно 
закрили. Вимірювання проводили при значеннях температури зовнішнього 
повітря tн =-2; -4; -6°С та температура повітря в підвалі tв =+9°С. 
 
 
 
 
 
 
 
Рисунок 4.1 – Монтаж повітроводу в підвальному приміщенні Значення 
температури 
 
Значення температури повітря tx по довжині воздуховода, отримані за 
результатами інструментальних вимірювань і розраховані за формулою (4.1), 
представлені в таблицях 4.1 і 4.2. При розрахунку tx були визначені значення 
додаткових параметрів, що входять у цю формулу: Со=25,4°С; Dо=0,94; 
αк=5,2Вт/(м2·°С). 
 
Таблиця 4.1 - Температура повітря tx , °С в перерізі повітропроводу 
(Експериментальні значення) 
Швидкість Температура повітря tx , °С при відстані від входу, м 
повітря, 0 1 6,6 8,9 11 
vвп , м/с 
1 -2 -1 4 6 9 
79 
 
 
 
1,7 -4 -3 2 4 7 
3,2 -6 -5 0,1 2,2 5 
 
Таблиця 4.2 - Температура повітря tx , °С в перерізі повітропроводу (теоретичні 
значення) 
Швидкість Температура повітря tx , °С при відстані від входу, м 
повітря, υвп , м/с 0 1 6,6 8,9 11 
1 -2 -1,01 4,09 5,55 7,29 
1,7 -4 -3,41 -0,33 0,78 2,3 
3,2 -6 -5,66 -3,86 -3,22 -2,59 
 
Рисунок 4.2 – Пристрій дослідної установки в підвалі 
  
Порівняння даних, наведених у таблицях 4.1 та 4.2, показує хорошу 
збіжність експериментального та теоретичного значення tx, °C, лише при 
vвп=1м/с, що свідчить про можливість використання розробленої 
розрахункової моделі в діапазоні відносно низьких температур. швидкості 
руху повітря в каналі. Значення tx, отримані на виході повітря з 
повітропроводу, дозволяють розрахувати ефект енергозбереження при 
використанні теплових потоків, що надходять у підвал. 
Для цього кількість вентиляційного повітря, що надходить у приміщення 
з повітропроводу, визначали за формулою (4.3) для величини vвп =1 м/с: 
80 
 
 
 
wвент =3600·1·1,29·(3,14·0,0552)·1,005=42кг/год або 34м3/год повітря. 
Значення, знайдене wvent, забезпечує стандартну потребу у 
вентиляційному повітрі для житлової кімнати площею 11,3 м2. 
Щоб нагріти цю кількість повітря, що надходить з підвалу при 
температурі +9°С, до температури повітря житлових приміщень +20°С, за 
формулою (4.2) потрібна така кількість теплової енергії: 
Q1=0,28·wвент·γн·св·(tв-tн)=0,28·42·12,3·1,005·(20-9)=1599 кДж; 
Для порівняння на рисунку 4.3 наведено значення Q для нагрівання 
нормативного об’єму вентиляційного повітря, що надходить через звичайний 
приток в холодну пору року для приміщення площею 11,3 м2. 
 
Рисунок 4.3 – Залежність величини Q від температури зовнішнього 
повітря tн 
 
Дані на рисунку 4.3 показують, що при низьких температурах 
зовнішнього повітря витрати теплової енергії Q на підігрів припливного 
повітря збільшуються в кілька разів порівняно з величиною, витраченою при 
використанні тепла підвалу. 
 
4.4 Найважливіші закономірності, виявлені під час експерименту 
 
За результатами експерименту та теоретичних розрахунків побудовано 
діаграму розподілу температури по довжині повітроводу при υвп=1м/с (рисунок 
81 
 
 
 
4.4) та залежність кількості теплоти Q від температури зовнішнього повітря. tn 
задається за умови наявності не одного, а двох або трьох каналів (рисунок 4.5). 
На графіку видно, що зі збільшенням кількості повітропроводів кількість 
тепла, що надходить у приміщення, значно зростає. 
 
Рисунок 4.4 - Графік розподілу температури по довжині повітропроводу 
при швидкості повітря 1м/с 
 
Рисунок 4.5 – Залежність вхідної кількості тепла Q від температури 
зовнішнього повітря tн  для кількох каналів 
 
   На діаграмі (рисунок 4.6) показано підвищення температури при русі 
повітря по довжині воздуховода зі швидкістю менше 1 м/с.. 
82 
 
 
 
 
Рисунок 4.6 – Діаграма розподілу температури по довжині повітроводу 
при швидкості руху повітря менше 1 м/с. 
 
Висновки до 4-го розділу 
 
    Результати розрахунків показали: 
- При низьких температурах зовнішнього повітря витрати теплової енергії 
Q на нагрівання припливного повітря значно зростають у порівнянні з 
величиною, яка використовується при використанні тепла підвалу; 
- економія теплової енергії при застосуванні розглянутого методу 
енергозбереження та прийнятті вихідних даних (tн =-2°C, tx на виході +9°C) 
для житлових приміщень площею 60, 18 та 11,3 м2. 11, 37 та 48% відповідно, 
а економічний ефект для житлової забудови з двоповерховою забудовою 
становить 237,6 тис. грн. в опалювальний сезон; 
- Вартість пристроїв повітропроводів та їх елементів окупається протягом 
одного опалювального сезону (5-6 місяців). 
 
83 
 
 
 
РОЗДІЛ 5. ОЦІНКА ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ 
ВПРОВАДЖЕННЯ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ РІШЕНЬ ПРИ 
БУДІВНИЦТВІ ТА РЕКОНСТРУКЦІЇ МАЛОВНИХ БУДІВЕЛЬ 
  
   Малоповерхове будівництво дає можливість придбати безпечні та 
комфортні квартири, що відповідають всім сучасним вимогам. Однак відомо, 
що витрати на опалення в таких будинках значно вищі, ніж у багатоповерхових 
будинках через більші тепловтрати, пов’язані зі значенням коефіцієнта 
компактності форми будівлі. 
У зв'язку з постійним підвищенням тарифів на користування електричною 
та тепловою енергією та поступовим вичерпанням запасів органічного палива 
проблема енергозбереження стає все більш актуальною. Приймаючи рішення, 
обов'язково потрібно враховувати економічну сторону проблеми. В умовах 
енергодефіциту будь-яке енергозбереження є актуальним, якщо його 
реалізація не супроводжується зворотним ефектом, тобто не є 
енерговитратною. Для цього всі конкретні енергозберігаючі заходи повинні 
бути економічно обґрунтованими. 
Відсутність техніко-економічного обґрунтування призводить до 
нераціонального витрачання матеріальних ресурсів і нерентабельності 
капітальних вкладень у будівництво нових будівель і будівель, що підлягають 
капітальному ремонту. 
Автори в роботі [4] оцінили енергоефективність двох будівель та 
визначили доцільність впровадження в них низки енергозберігаючих заходів. 
В основу розрахунку покладено методику, описану в [20]. Економічна оцінка 
енергоефективності будівель зводиться до визначення їх енергетичних 
характеристик, кВт·год/(м2рік). Він відповідає питомому сумарному 
споживанню теплової та електричної енергії на 1 м2 поверхні обігріву будівлі 
за один опалювальний період у річному робочому циклі за вирахуванням 
надходження тепла від людей, побутових електроприладів та сонячного 
випромінювання від світлових вікон. 
84 
 
 
 
Гагарін В.Г. в одній зі своїх робіт [35] наводить математичну модель умов 
амортизації витрат на підвищення теплоізоляції огороджувальних конструкцій 
будівель. Автором роботи [37] для оцінки економічної ефективності 
малоповерхового окремого об’єкта пропонується використовувати такий 
критерій оцінки, як дисконтована чиста вартість (ДЧВ), що характеризує 
сумарні одноразові та поточні витрати, пов’язані з оцінюваним об’єктом. 
житлові будинки. До одноразових витрат відносяться всі витрати на стадіях 
виготовлення та реалізації об'єкта, тобто пов'язані зі спорудженням і здачею 
будівлі в експлуатацію (приймаються на основі кошторисної вартості). До 
поточних витрат відносяться витрати на експлуатацію за період від введення 
об'єкта в експлуатацію до його вибуття. 
Економічний бік питання враховано також у роботах [30, 38, 39], автори 
яких не лише виклали основні принципи оцінки економічної ефективності 
інвестицій в енергозберігаючі заходи, а й розробили методику розрахунок 
економічної ефективності. 
При вирішенні проблеми енергозбереження в будівництві основна увага 
приділяється питанням техніко-економічного обґрунтування рішень. Деякі 
енергозберігаючі заходи, ефективні для збереження тепла, наприклад, такі як 
пристрій конструкції «сонячної стіни» будівлі, яка не має широкого 
застосування через тривалий термін окупності 20 і більше років. 
З метою зменшення тепловтрат у малоповерхових будинках автором 
розроблено низку заходів, які сприяють підвищенню енергоефективності та 
підкріплені відповідними техніко-економічними розрахунками. 
Розглянуто енергозберігаючі рішення: блокування однотипних житлових 
будинків, використання теплових завіс, перенесення частини підсобних 
приміщень з надземної частини в підземний простір будинку та використання 
спрощеної конструкції плоский сонячний колектор. 
 
 
 
85 
 
 
 
5.1 Оцінка ефективності блокування житлових будинків 
 
 
Як відомо, при блокуванні об'єктів ефект економії теплової енергії 
досягається за рахунок зменшення коефіцієнта компактності форми будівлі 
після блокування. При цьому скорочуються і одноразові витрати на 
будівництво зрубу. 
Ефект економії енергоресурсів оцінювали на прикладі фермерського 
поселення при забудові за лінійною схемою з десяти окремо розташованих 
однотипних житлових будинків з плановими розмірами 4,58 м і висотою 6 м 
(рис. 5.1). Зруб - це невисока житлова будівля з модулів, розташованих поруч, 
кожен з них має окремий вхід. Для фундаментів і стін підвалу використовували 
бетонні блоки, а для стін і перегородок — цегляну кладку. 
 
 
Рисунок 5.1 - Окремі та зблоковані житлові будинки 
 
Енергоефективність блокування I будівель за рахунок зменшення площі 
поверхонь, що віддають тепло, зблокованого будинку визначили за формулою 
(5.1): 
 
                                               (5.1) 
86 
 
 
 
де  - сума площ зовнішніх огороджувальних конструкцій окремо 
розташованих будинків; Σ2Sнп - подвоєна сума площ знову утворених 
внутрішніх граней паралелепіпеда. 
Кошторисно-фінансові розрахунки на будівництво окремо розташованих 
однотипних будівель і відрізаного від них будинку складаються за діючими 
нормативними кошторисними нормами витрат матеріалів, роботи машин і 
праці робітників (додаток Б). Ці розрахунки показали значну економію 
матеріально-технічних ресурсів при блокуванні будівель, що досягається за 
рахунок зменшення периметра зовнішніх стін (Р) і довжини підстилаючих 
фундаментів (табл. 5.1, рис. 5.2). Вартість будівництва стін під час завалу впала 
в 1,5 рази, а вартість фундаментів впала в 1,3 рази. 
Таблиця 5.1 - Витрати на будівництво до та після блокування 
  
Етапи розрахунку Σ S отд нп П , м Витрати на будівництво, грн. 
 
фундаментів стін 
до блокування 1524 254 76 373 917 983 
після блокування 1016 89 55 651 622 221 
 
Рисунок 5.2 – Витрати на влаштування стін та фундаментів: 
1 – до блокування; 2- після блокування 
 
Економія матеріалів для фундаменту відбувається не тільки за рахунок 
скорочення їх довжини (кожні дві перегородкові зовнішні стіни 
перетворюються в одну внутрішню), але і за рахунок того, що відпадає 
необхідність влаштовувати заглиблені фундаменти під перегородкові стіни. . 
87 
 
 
 
У методі блокування, що розглядається, критерієм оцінки є економія теплової 
енергії при експлуатації будівель, а не містобудівні міркування, пов’язані з 
оптимізацією планування населених пунктів та розмірів присадибної ділянки. 
Визначене мною значення за формулою (5.1) показало, що при 
блокуванні цих будівель за лінійною схемою можна досягти ефекту 
енергозбереження 33% за умови однакових теплоізоляційних властивостей їх 
зовнішніх огороджувальних конструкцій. 
 
5.2 Розрахунок теплозбереження при монтажі теплових завіс 
  
  
Одним із способів підвищення теплозахисту вікон є встановлення 
теплових завіс з боку приміщення. Їх пристрій дає можливість зменшити 
тепловтрати приміщення в холодну пору року за рахунок зменшення 
теплового потоку Qком через вікна (рис. 5.4, 5.5). 
 
Рисунок 5.3 - Схема вікна з теплозахисною шторою 
88 
 
 
 
 
 
Рисунок 5.4 - Вікно з теплозахисною шторою 
  
Такі штори опускаються в темний час доби, особливо восени і взимку, 
коли світловий день короткий. 
Для оцінки доцільності використання теплових завіс в якості критерію 
оцінки використовувався поточний термін окупності. 
Розрахунок терміну окупності інвестицій у дане технічне рішення з 
урахуванням дисконтування вхідного доходу показав, що цей термін 
становить 39 років. Для його зменшення в основу конструктивного рішення 
теплозахисних завіс було покладено найближчий аналог – світлозахисні 
завіси, в яких творче доопрацювання дизайну відбулося у вигляді полістиролу 
товщиною 2 см. Смуги пінопласту та пластикові напрямні. наклеєні на штори 
стрічки, які забезпечують міцне з’єднання штор із Забезпечення похилих 
віконних прорізів. У випадку двокамерного склопакета опір теплопередачі 
можна збільшити з 0,55 до 0,9 (м2 °C)/Вт. 
Термін окупності інвестицій в даний об'єкт з урахуванням дисконтування 
вхідних доходів (з метою забезпечення порівнянності одночасних операційних 
грошових потоків різних періодів їх необхідно дисконтувати) за рахунок 
енергозбереження. Тд, рік, визначався за формулою: 
Тд = -ln [1–RT0]/ln(1+R), 
де R - розрахункова норма дисконту,%; Т0 - бездисконтний строк 
89 
 
 
 
окупності інвестицій, рік, визначається за формулою: 
Т0 = К/∆Д, 
де К - інвестиції в енергозберігаючі заходи, грн.; ΔД – розрахунковий 
річний проміжний дохід за рахунок економії енергоресурсів за весь період 
енергозберігаючих заходів, грн./рік. 
Якщо виходити з того, що витрати на придбання аналога теплозахисних 
штор вже були враховані раніше, то враховуються лише витрати, пов'язані з 
установкою направляючої та пінополістирольних планок. Інвестиція К в цьому 
випадку склала 811 грн./вікно. Орієнтовний річний проміжний дохід за 
рахунок економії енергоресурсів становить 153 грн/рік з одного вікна. Тоді 
Т0=811/153=5,3 років і Тд =-ln[1-0,1·5,3]/ln1,1=8 років. 
Результати розрахунку показали, що тепловтрати розглянутого 
житлового будинку для фермерського селища при використанні теплових завіс 
у вікнах зменшилися з 38717 до 36850 кВт·год/год, тобто на 5%. А для 
двоповерхового будинку на 18 квартир економічний ефект може скласти 
14 тис. грн. протягом опалювального сезону. 
 
5.3 Техніко-економічна оцінка енергозбереження при перенесенні 
підсобних приміщень з наземної частини будівлі в підземну 
  
  
У підземних приміщеннях немає таких великих втрат тепла, як у 
надземних приміщеннях, оскільки холодне повітря не проникає всередину, а 
навколишній масив землі має велику теплоакумулюючу здатність, що 
забезпечує відносну сталість температури в підземному просторі будівлі. З 
надземних поверхів туди можна перенести ряд другорядних функціональних 
приміщень, які не потребують комфортних температурних показників 
основних робочих приміщень; Їх тепловий режим може бути забезпечений 
підведенням тепла від землі і потоком тепла через підлогу підвалу. 
Результуючий ефект енергозбереження полягає в зменшенні поверхні обігріву 
90 
 
 
 
надземних поверхів. 
Результати натурних обстежень малоповерхових цивільних будинків, 
проведених у Черкасах у січні 2019 року, а також дослідження інших авторів 
показали, що величина tв в їх повітряному середовищі залежно від конструкції 
огороджень підвальних приміщень може досягати значень 9,5-16°С, які 
необхідні для житла. Допустимі господарські зони та короткочасне 
перебування людей. 
Відповідно до [40] приміщення, наведені в додатку Б, можуть 
розміщуватися в цокольному та цокольному поверсі. 
 
5.3.1 Розрахункова модель перенесення підсобних приміщень у 
підвал 
 
Наступна розрахункова модель [41] заснована на перенесенні приміщень 
одного поверху двоповерхової будівлі в підвал точно таких же розмірів (рис. 
5.6, 5.7). 
 
Рисунок 5.6 – Будівля з двома надземними поверхами 
 
Рисунок 5.7 – Будівля з надземними та підземними поверхами 
 
91 
 
 
 
Нижче ми розглянемо варіанти переміщення приміщень різного 
призначення на прикладі малоповерхових громадських будівель міста 
Черкаси. Плани цих будівель наведені в додатках А. Вартість опалення 
будівель визначена в цінах 2018-2019 років. 
 Торгово-офісний центр по бульвару Шевченка в Черкасах. 
Загальна площа першого поверху центру – 717,44 м2, другого – 689,8 м2. 
Місячна вартість опалення обох поверхів становить 29552,00 грн. Для даної 
будівлі в число можливих приміщень для переїзду входять: розвантажувальна 
(36,11 м2), складсько-мийна (4,9 м2), інвентарно-прибиральна (2,76 м2) та 
частина приміщень на вул. другий поверх, а саме: підсобне приміщення (6 м2), 
зал фітнес-аеробіки (71,58 м2), фітнес-зал (266,36 м2), приміщення для 
зберігання інвентарю для прибирання (3,29 м2). 
 Будівля касово-інкасаторського пункту знаходиться за адресою: 
м. Черкаси, вул. Гоголя. 
Загальна площа першого поверху центру – 937,78 м2, другого – 927,02 м2 
та третього – 917,91 м2. Місячні витрати на опалення обох поверхів складають 
58437,00 грн. До приміщень, які можуть бути передислоковані в цю будівлю, 
входять: складське приміщення РМНК (17,38 м2), приміщення для зберігання 
обладнання для транспортування банківських цінностей (15,36 м2), 
приміщення для зберігання порожніх американськ касет (34,22 м2), касовий 
сейф (64,97 м2) , склад цінностей (51,65 м2), післяопераційне 
сховище  (21,53м2), телефонна станція (11,78 м2), приміщення для ремонту, 
прибирання та зберігання СБО (11 ,94 м2), інвентарне сховище для прибирання 
(2,1 м2). ); Частина приміщень другого поверху, а саме: архів (13,74 м2), склад 
(14,65 м2), кімната для чищення зброї (14,95 м2), кімната для 
заряджання/розвантаження зброї (17,54 м2), кімната для зберігання зброї 
(14,73 м2), кімната для порожніх мішків (спецтара) і спецконтейнери 
(15,58 м2), кімната для зберігання засобів прибирання (2,11 м2), кімната для 
92 
 
 
 
зберігання сумок і валіз (8,77 м2); Частина приміщень третього поверху, а саме: 
архів (40,81 м2), серверна відділу касового центру (20,1 м2), приміщення для 
зберігання засобів прибирання (5,74 м2). 
 Компанія швидкого обслуговування (кафе) в Залізничному районі 
міста Черкас. 
Загальна площа першого поверху цього кафе становить 245,04 м2, а 
другого – 247,42 м2. Місячна вартість опалення обох поверхів становить 
10341,70 грн. Для даної будівлі в число можливих приміщень для переїзду 
входять: склад (11,14 м2), холодильна камера (10,61 м2), морозильна камера 
(12,5 м2), технічне приміщення (7,72 м2). 
Результати аналізу проектних рішень перенесення приміщень у підвал 
наведені в таблиці 5.2. 
   Таблиця 5.2 – Ефект енергозбереження при перенесенні підсобних 
приміщень з надземних поверхів у підземну частину будівель 
Енергозберігаючий 
Призначення S 1 S 2 С 1 С 2 
ефект,% 
будівлі 
Касово-
2782,7 399,7 58436,9 50044,3 14,4 
інкасаторський 
центр 
Підприємство      
громадського 492,5 42,0 10341,7 9460,3 8,5 
харчування 
Торгово-офісний 
1407,2 53,1 29551,2 28437,0 3,8 
центр 
  
Примітка. У таблиці 5.2 прийняті наступні позначення: S1 і S2 - кожна 
вихідна і перенесена на підземну поверхню площа приміщень, м2; С1 та С2 - 
вартість їх опалення, відповідно, грн., спочатку та після здачі приміщення. 
  
З таблиці 5.2 видно, що ефект економії теплової енергії в будівлях, що 
розглядаються, при перенесенні підсобних приміщень у підвал досягає 14%. 
93 
 
 
 
 
5.3.2 Розрахункова модель для зменшення втрат тепла в зовнішній 
стіні при перенесенні приміщень з верхнього поверху в підвал 
  
Ця модель заснована на розрахунках В. Н. Богословського, які він 
використовував для надземної частини будівлі. Модель враховує перенесення 
приміщень одного поверху двоповерхового будинку в підвал з точно такими 
ж розмірами. Робляться такі припущення: 
1. За основним фактором, що впливає на тепловтрати зовнішньої стіни 
(разом з опором теплопередачі), значення опору повітропроникності 
зовнішньої обшивки при проникненні холодного повітря через стикові 
з’єднання зовнішньої стіни панелей і приймаються віконні конструкції з 
окремою дерев'яною окантовкою. 
2. Зовнішня стіна підвалу захищена зовні теплоізоляційним шаром, що 
забезпечує мінімальний вплив верхнього промерзлого шару землі на тепловий 
режим підвалу. 
3. Температуру повітря в підвалі прийняти +5°С. 
4. Тепловтрати визначаються для зовнішньої стіни, яка виходить на 
верхній поверх з навітряного боку. 
Для оцінки основного фактору впливу на тепловтрати кількість 
фільтрованого повітря визначають послідовно: 1 м стику; 1 м2 вікна; 1 м2 
суцільна панельна стіна. 
Для розрахунку використано такі вихідні дані: коефіцієнт 
повітропроникності стінового матеріалу S=0,39 кг/( м2 ·год·Па), приведений 
опір теплопередачі стін надземного та підземного перекриттів дорівнює 
норматив R =R =3,18 м2
0 н ·°С/Вт, площа віконних прорізів Fок=3м2. Стіни 
будинку виготовлені з керамзитобетонних панелей, тому опір 
повітропроникності панелі товщиною 0,28 м становить Ru1=196 (м2 ·год Па)/кг. 
Площа зовнішньої стіни з навітряної сторони будівлі Fo =24 м2. Опір 
повітропроникності стикових швів R 2
u2=40(м  ·год Па)/кг. Загальна довжина 
94 
 
 
 
стиків l=24м. Висота поверху h=3 м. Вихідні дані проектування: tн=-29ºC, 
tв=20ºC, ρн=1,42 кг/м3, ρв=1,2кг/м3, vн=5,6м/с, βѴ=0,4, k1=0.8, k2=-0,4, 
де ρв та ρн - щільність внутрішнього і зовнішнього повітря відповідно; tв та 
tн - температура внутрішнього і зовнішнього повітря відповідно; vн - швидкість 
потоку повітря на будівлю; 
βV - коефіцієнт зниження об'єму повітря в приміщенні, що враховує 
наявність внутрішніх огороджувальних конструкцій; 
k1, k2 - аеродинамічні коефіцієнти відповідно з навітряного та завітряною 
сторін будівлі. 
 
5.4 Техніко-економічна оцінка енергозбереження при використанні 
спрощеної конструкції плоского сонячного колектора 
  
Для підвищення енергоефективності будівель використовується плоский 
сонячний колектор для зниження енерговитрат при експлуатації будівлі [7, 24, 
27, 42]. 
Широке застосування заводської конструкції плоского сонячного 
колектора (ПСК) в енергоактивних будівлях обмежене через його відносно 
високу вартість. У роботах розглянуто спрощений варіант ПСК (рисунок 5.8), 
який розроблений і суміщений з зовнішніми огорожами двоповерхового 
житлового будинку площею 122 м2 [7, 24]. Оцінку його техніко-економічної 
ефективності проводили відповідно до Комплексної методики обстеження та 
енергетичного обстеження будівель, що реконструюються [43] та Методичних 
рекомендацій щодо оцінки ефективності інвестиційних проектів. 
95 
 
 
 
 
Рисунок 5.8 – Спрощена конструкція плоского сонячного колектора 
   
Конструкція даного варіанту колектора виконана з загальнодоступних 
матеріалів. Коробка утеплена пінополіуретаном товщиною 30 мм і покрита 
світлопрозорим покриттям з двох шарів віконного скла. У верхній і нижній 
стінках короба є отвори діаметром 20 мм для входу і виходу повітряного 
теплоносія. В якості адсорбера використовувався тонкий пофарбований в 
чорний колір металевий лист з V-подібною поверхнею і висотою хвилі 16 мм. 
Розміри колекторного модуля 58048072 мм. 
Нижче наведено розрахунок терміну окупності спрощеної конструкції 
сонячного колектора. 
Витрати на створення колекторного модуля (капітальні вкладення) 
становлять: 
-  покрівельна  жерсть  -  62,4  грн.  (208  грн.  за  1  м2);     
-  віконне  скло  -  60  грн.  (200  грн.  за  1  м2);     
-  пінополіуретан  -  218  грн.  (725  грн.  за  1  м2);     
-  атмосферостійкій  клей  -  204,30  грн. 
Сумарні  витрати  545  грн. 
Робоча  площа  колектора,  що звернена  до  сонця:  0,58м0,48м=0,28м2. 
96 
 
 
 
Кількість  тепла,  кВт/год.,  яке  генерує  1  модуль  колектора  залежить  
від  его  ККД,  який  в  першому  наближенні  може  бути  розрахований  за  
формулою: 
 
де η - розрахункове значення ККД; η0 - номінальний (оптичний) ККД 
установки при нормальних умовах; k1 - коефіцієнт, що залежить від типу і 
теплоізоляції колектора; ΔT - різниця температур теплоносія та 
навколишнього повітря (гр. С); E - інсоляція (Вт/кв.м). 
Дані для деяких типів колекторів наведені в таблиці 5.3. 
Таблиця 5.3 - Характеристики різних видів колекторів  
Тип колектора Номінальний Коефіцієнт k 
ККД η 0 
Плоский сонячний колектор 72-75 3-5 
Вакуумний сонячний колектор з 
60-65 0,7-1,1 
тепловими трубками 
Пластиковий сонячний колектор 50-60 до 80 
η=73-(4*(65+29)/2,6=72% 
Кількість тепла, що генерується колектором: 
0,28м2·0,72=0,2 кВт/год. 
Коефіцієнт сонячного опромінення (за даними NASA) на 1 м2 для 
Черкаської області становить 2,6 кВт, з розрахунку: 
Координати середньомісячної інтенсивності радіації (коефіцієнт 
сонячного опромінення) Черкаси: 
- широта: 54,45º 
- довгота: 55,3166667º 
За даними сайту NASA [44], середньомісячна кількість радіації за 2019 
рік, кВт/м2/добу, за місяць становить: січень – 0,76; лютий - 1,6; березень - 3,09; 
квітень - 4,45; травень - 5,44; червень - 5,76; липень - 5,7; серпень - 4,44; 
вересень-3.03; жовтень - 1,56; листопад - 0,94; грудень - 0,65. 
97 
 
 
 
Сумарний коефіцієнт сонячної інсоляції за рік дорівнює 37,42 кВт/м2, а за 
місяць 37,42 кВт/м2/12=3,12 кВт/м2. 
Кількість тепла, генерується за рік дорівнюватиме: 
0,2·3,12·365=189,8 (кВт/год). 
З урахуванням ціни електроенергії для фізичних осіб на 2019 рік (2,6 грн. 
за 1 кВт/год) собівартість виробництва теплової енергії на рік становить: 189,8 
2,6 = 493,48 (грн. на рік). 
Термін окупності даної конструкції сонячного колектора: 
545/493,48=1,1 року. 
Сума прибутку: (493,48100%)/545=89% на рік. 
Тобто 545 гривень приносять 89% прибутку або 493,48 гривень на рік. 
Відповідно до [43], «ефективність проекту характеризується системою 
показників, що відображають співвідношення витрат і результатів щодо 
інтересів його учасників». При реалізації теплозберігаючих заходів основний 
інтерес інвестора становлять витрати ( і, таким чином, витрати) теплової 
енергії, яку він споживає, за рахунок додаткових інвестицій і, виходячи з 
отриманої економії, не тільки для відшкодування понесених витрат, але й для 
отримання додаткового доходу. 
Виходячи з цього, для вирішення цієї проблеми було враховано чистий 
дисконтований дохід (ЧДД) для запланованого терміну корисного 
використання (T). Як відомо, ЧДД, як основний критерій оцінки ефективності 
проекту, визначається як сума поточних ефектів за весь розрахунковий період 
(10 років), приведена до початкового кроку, або як перевищення інтегральних 
результатів над інтегральними витратами. Якщо ЧДД інвестиційного проекту 
є позитивним, проект є ефективним (за даної ставки дисконту) і питання його 
прийнятності може бути розглянуто. Чим більше ЧДД, тим ефективніший 
проект. 
ЧДД визначався за формулою: 
ЧДД = Э1 Σat – K – Э2 Σat, грн., 
98 
 
 
 
де  Э1 і Э2 - вартість теплової енергії, відповідно до і після виконання 
енергозберігаючого заходу, грн./рік; К - інвестиції в проведення 
енергозберігаючого заходу, грн.; at - коефіцієнт приведення різночасові витрат 
t-го року до року проведення енергозберігаючого заходу, який знаходиться за 
формулою: 
at = 1 / (1 + E) t, 
де Е - норма дисконту, яка відповідає прибутку на капітал, прийнятному 
для інвестора. 
Нижче наведено розрахунки економічної ефективності для кожного з 
описаних вище заходів. Ці розрахунки були зроблені на основі таких умов: 
- норма дисконту Е = 0,2; 
- вартість 1 кВт - 2,6 грн.; 
- Середньомісячне споживання електроенергії дачним будинком 
становить 270 кВт. 
Припустимо, що для малоповерхового житлового будинку площа, яку 
займають сонячні батареї з південного боку будинку, становить 35,4 м2. 
Результати розрахунку, проведеного за вищевикладеною методикою, свідчать 
про наступне: термін окупності встановлених колекторних модулів становить 
шість місяців, що практично збігається з тривалістю опалювального сезону, а 
дисконтований чистий дохід становить 32 818,00 грн., що свідчить про 
ефективність технічного засобу, що розглядається. 
Для порівняння ми розглянули техніко-економічну ефективність плоских 
колекторів заводського виробництва (Сокіл, VFK 145V, Wolf TopSon, Vitosol). 
Терміни окупності цих колекторів були розраховані за аналогічною 
методикою (рис. 5.8). 
99 
 
 
 
 
Рисунок 5.8 - ККД і окупність різних типів сонячних колекторів: 1 - 
ПГУАС; 2 - Сокіл; 3 - VFK 145V; 4 - Wolf TopSon; 5 – Vitosol 
 
З гістограм видно, що розглянутий колектор зі спрощеною конструкцією 
і відносно низьким ККД має найменший термін окупності, що свідчить про 
рентабельність його використання. 
  
5.5 Оцінка ефективності використання енергозберігаючих рішень та 
альтернативних джерел енергії 
 
При розрахунках для визначення теплових потреб малоповерхового 
будинку, тепловтрат і теплонадходжень в нього пропонується критерій, що 
оцінює ефективність використання розглянутих альтернативних джерел 
енергії та енергозберігаючих рішень: 
о
т 
                                             (5.2) 
де  q Р
от  - розрахункова питома характеристика витрат теплоенергії на 
опалення та вентиляцію будівлі по нормам теплового захисту будівель, 
 
100 
 
 
 
q р.аен
от  – та ж величина, але з урахуванням використання альтернативних 
джерел енергії та енергозберігаючих рішень: 
 
де kск, kшт, kпп, kуп, kбл - питомі характеристики теплонадходжень від 
використання сонячного колектора, теплозахисних штор, а також 
зекономленого тепла від перенесення ряду підсобних приміщень в підземну 
частину будівлі, утилізації тепла її повітряного простору та застосування 
принципу блокування будівель. 
Розрахунки показують, що для окремо розташованої малоповерхової 
житлової будівлі величина К аен
еф  при використанні розглянутих 
енергозберігаючих рішень може перебувати в межах 1,05-1,4. 
 
 
5.6 Програмний продукт Energy Saving Solver (ESS). 
  
  
За результатами отриманих досліджень розроблено програмний 
продукт Energy Saving Solver, який дозволяє визначати клас енергозбереження 
житлових і громадських будівель та проводити розрахунки щодо зменшення 
енергоспоживання. Проведені розрахунки на програмному продукті 
відповідають нормативним документам. Методика розрахунку полягає в тому, 
що після визначення початкового класу енергозбереження пропонується 
вибрати розроблені заходи з енергозбереження або варіювати параметри, які 
дозволяють підвищити цей клас. 
Введення даних здійснюється вручну. При проведенні розрахунків 
програма ESS виконує розрахунки за вихідними даними. Результати 
розрахунків виводяться у вигляді окремої вкладки і можуть бути перетворені 
в текстовий документ за допомогою MS Word. 
101 
 
 
 
Вигляд вікна програми показано на рисунку 5.9. Перші п’ять вкладок 
відповідають базовим значенням, які розраховуються в ДБН [21] для 
визначення класу енергозбереження (рис. 5.10-5.16). Шоста та сьома вкладки 
призначені для введення даних для впровадження заходів з енергозбереження 
та розрахунку класу енергоефективності (рис. 5.17-5.23). Нижче ви можете 
побачити вигляд цих вкладок із прикладом розрахунку. 
 
 
Рисунок 5.9 - Зовнішній вигляд програми 
 
Рисунок 5.10 – Вкладка «Питомі теплоізоляційні властивості будівлі». 
Введення даних. Розрахунок даних 
  
   На рисунку 5.10 показано, що при введенні значень площ і заданих 
опорів, температур і об’ємів обігріву будівлі програма обчислює: суму площ 
усіх зовнішніх огорож теплоізоляції будівлі (Ан.сумм), коефіцієнт компактності 
102 
 
 
 
будівлі (Ккомп), загальний коефіцієнт теплопередачі будівлі (Кзаг), питома 
теплоізоляційна властивість будівлі (Кпро). 
На вкладці розрахунку питомих вентиляційних властивостей будівлі 
(рисунок 5.11) вказуються значення площ віконних і дверних отворів (Аок), 
опалювального об'єму будівлі (Vвід) і висоти будівлі (Н). і площа житлових 
приміщень (Аж), а також вказується наявність або відсутність механічної 
вентиляції та повітропідтримки, а також вказується розрахункова 
наповнюваність квартир (менше або більше 20 м 2 загальної площі на одну 
особу). Програма врахує ці дані в подальших розрахунках. 
На наступній вкладці «Питомі характеристики побутових 
тепловиділень будівлі» (рис. 5.12) програма автоматично розраховує значення 
Кбит. 
У наступних закладках «Питомі характеристики надходження тепла в 
будівлю сонячним випромінюванням» (рис. 5.13-5.15) введіть дані коефіцієнта 
проникнення сонячної радіації (t1,ок, t1,фон), і затемнення (t2,ок, t2,фон), площа світлових 
отворів (АОК1, АОК2, Аок3, Аок4, Афон), значення сонячної радіації на вертикальних 
поверхнях, орієнтованих уздовж чотирьох напрямків світла (У1, У2, У3, У4), 
середнє значення сонячної радіації на горизонтальній площі (Угір), тривалість 
опалювального сезону (Zвід), тип будівлі та тип системи опалення. Після 
введення всіх цих даних програма розраховує питомий параметр із сонячної 
радіації (kрадий), питомого споживання теплової енергії на опалення та 
вентиляцію будівлі (q) та загальних тепловтрат будівлі за опалювальний сезон 
(Qзаг). 
103 
 
 
 
 
Рисунок 5.11 - Вкладка «Питома вентиляційна характеристика будівлі». 
Введення даних. Розрахунок даних 
 
 
Рисунок 5.12 - Вкладка «Питома характеристика побутових 
тепловиділень будівлі». Розрахунок даних 
104 
 
 
 
 
Рисунок 5.13 – вкладка «Питомі властивості надходження тепла в 
будівлю через сонячне випромінювання». Введення даних. Вибір типу 
будівлі 
 
105 
 
 
 
Рисунок 5.14 - Вкладка «Питома характеристика теплонадходжень в будівлю 
від сонячної радіації». Введення даних. Вибір типу системи опалення 
Рисунок 5.15 - Вкладка «Питома характеристика теплонадходжень в 
будівлю від сонячної радіації». Введення даних. Розрахунок даних 
 
На закладці «Нормальна питома теплова енергія для опалення та 
вентиляції будівлі» (рисунок 5.16) після вказівки поверховості будівлі 
програма виводить клас енергозбереження даної будівлі. 
106 
 
 
 
 
Рисунок 5.16 – «Нормована питома характеристика теплової енергії для 
опалення та вентиляції будівель» вкладка. Введення даних. Розрахунок даних 
 
На малюнках 5.17-5.21 показані вкладки «Енергозберігаючі заходи», що 
стосуються цієї програми, оскільки саме там вказані зміни, які необхідно 
внести для підвищення класу енергоефективності. Слід зазначити, що 
програма дозволяє вибрати обмежену кількість поправок зі списку можливих 
поправок (рис. 5.17), інакше розрахунок буде скасовано. Це пояснюється тим, 
що ефект від одного заходу з енергозбереження не можна підсумувати з 
ефектом від іншого. Наприклад, при встановленні в будівлі теплозахисних 
завіс (рисунок 5.18) необхідно вказати коефіцієнт теплопровідності і товщину. 
Одночасно програма розраховує коефіцієнт теплопередачі будівлі (Кзаг) і 
питоме теплоспоживання будівлі (qвід). 
При встановленні плоского сонячного колектора (рисунок 5.19) 
вказується його площа для розрахунку питомих витрат на опалення та 
вентиляцію будівлі (див. нижче). При перенесенні площі надземного поверху 
в підземний простір (рисунок 5.20) значення площ надземного (Sнадз) і 
підземного поверхів (Sподз), а також значення опалення вводяться витрати (С), 
107 
 
 
 
після чого програма розраховує розраховану економію витрат на опалення (Х). 
При блокуванні будівель (рисунок 5.21) вводять суму площ зовнішніх 
огороджувальних конструкцій (Sнп.отд) і суму площ новостворених внутрішніх 
поверхонь паралелепіпеда (Sнп). Потім програма обчислює коефіцієнт 
ефективності блокування (i). 
 
Рисунок 5.17 - Вкладка «Енергозберігаючі заходи». 
Помилка введення даних 
 
108 
 
 
 
Рисунок 5.18 - Вкладка Енергозбереження. Введення даних (наявність 
теплових завіс). Розрахунок даних 
 
Рисунок 5.19 - Вкладка «Енергозберігаючі заходи». Введення даних 
(наявність плоского сонячного колектора). Розрахунок даних 
 
Рисунок 5.20 - Вкладка Енергозбереження. Введення даних (переведення 
площі надземного поверху в підземне приміщення). Розрахунок даних 
109 
 
 
 
Рисунок 5.21 - Вкладка «Енергозберігаючі заходи». Введення даних 
(блокування будівель). Розрахунок даних 
 
На останній вкладці «Клас енергоефективності після впровадження 
заходів з енергозбереження» (рис. 5.22) програма відображає початковий клас 
енергоефективності та клас енергоефективності, досягнутий після 
впровадження одного із заходів з енергозбереження. 
Якщо як захід енергозбереження використовувався принцип блокування, 
програма розраховує ефективність блокування на цій вкладці (рис. 5.22). Якщо 
використовується метод перенесення площі надземного поверху в підземне 
приміщення, програма розраховує відсоток економії витрат на опалення (рис. 
5.23). 
110 
 
 
 
 
Рисунок 5.22 - Вкладка «Клас енергоефективності після впровадження 
енергозберігаючих заходів». Розрахунок даних (коефіцієнт ефективності 
блокування) 
 
 
Рисунок 5.23 - Вкладка «Клас енергоефективності після впровадження 
енергозберігаючих заходів». Розрахунок даних (економія витрат на опалення) 
 
 
111 
 
 
 
Висновки в розділі 5 
  
В результаті оцінки доцільності впровадження низки енергозберігаючих 
заходів встановлено: 
Блокування окремо розташованих малоповерхових житлових будинків 
дозволяє істотно знизити витрати теплової енергії на опалення, а також 
витрати на облаштування зовнішніх стін і фундаментів. При блокуванні за 
лінійною схемою 10 окремо розташованих двоповерхових будинків 
габаритами 4,58 м можна зменшити витрати на опалення на 33%, а на 
зведення стін і фундаментів – на 37,8 і 28% відповідно. 
Завдяки встановленню запропонованого варіанту теплових завіс на вікнах 
тепловтрати житлового будинку зменшилися на 5%, а термін окупності склав 
8 років. 
При перенесенні кількох громадських приміщень з верхнього поверху в 
підпілля ефект економії теплової енергії за рахунок зменшення поверхні 
обігріву верхнього поверху може досягати до 14%. У двоповерховому 
житловому будинку при перенесенні одного поверху в підвал втрати тепла в 
підземній зовнішній стіні можна зменшити в 2,7 рази в порівнянні з її 
надземною конструкцією. 
При використанні спрощеної версії плоского сонячного колектора 
дисконтований чистий дохід становить 32 818,00 грн., а термін окупності – 
шість місяців. 
Програмний продукт «Energy Saving Solver» використовується в 
навчальному процесі при підготовці лекційних та виробничих практик, при 
проектуванні курсів за напрямом «Будівництво» для інженерів та бакалаврів 
(Додаток Ж). 
  
112 
 
 
 
 
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 
   
1. За результатами розробленої класифікації житлових малоповерхових 
будинків існуючого опорного фонду м. Черкаси та натурних досліджень 
малоповерхових цивільних будівель встановлено причини зниження 
теплозахисту їх огороджувальних конструкцій. виявлено. Візуальним оглядом, 
інструментальними заходами та подальшими розрахунками вдалося 
визначити, що обстежені будівлі мають низький клас енергоефективності. 
2. Проведено обчислювальне моделювання формування теплових 
потоків, які протікають через зовнішні огорожі верхнього поверху і надходять 
у приміщення верхнього поверху у вигляді геотермального тепла. 
3. Уточнено закономірності процесів тепломасообміну через пористу 
структуру зовнішньої оболонки, які дозволяють оцінити тепловтрати при 
виході теплого повітря. Розраховані залежності кількості повітря, що 
виділяється через конструкції зовнішніх стін верхнього поверху, від рівня 
підлоги та опору повітропроникності, а також залежність теплового потоку 
через зовнішню стіну від типу матеріалу стін, температури Визначено різницю 
середовища в залежності від швидкості руху повітря. 
4. Розроблено методику та методику оптимізації процесу відводу повітря 
через зовнішні огороджувальні конструкції з метою економії тепловтрат 
будівлі. Відповідно до запропонованої методики проведено оцінку 
енергоефективності різних конструктивних рішень мансарди. 
Застосування цього методу при термомодернізації зовнішніх 
огороджувальних конструкцій з пористою структурою матеріалу і 
підвищеною повітропроникністю може призвести до значної економії теплової 
енергії. Для обстежених двоповерхових двосекційних житлових будинків 
старої забудови – 16%, а для кварталу з 15 подібних будинків загальною 
площею 1000 м 2 кожен – 225 280 гривень. на опалювальний сезон в цінах 2019 
року. 
113 
 
 
 
5. Проведено експериментальне дослідження використання тепла 
підвальних приміщень з використанням повітропроводу в природних умовах. 
Встановлено, що хороша сумісність експериментальних і теоретичних значень 
середніх температур повітря в процесі циркуляції спостерігається при 
відносно низьких швидкостях руху повітря (до 1 м/с). 
6. Розроблено методику та порядок розрахунку ефективності 
використання тепла підвальних приміщень з використанням повітропроводу. 
При такому способі утилізації тепла можна знизити витрати на опалення 
житлового приміщення на 11-48% за рахунок подачі нагрітого повітря з 
підвалу. 
Економічний ефект від застосування даного методу енергозбереження за 
вищезгаданий квартал становить 237,6 тис. грн. на опалювальний період в 
цінах 2019 року. 
7. На прикладі малоповерхових житлових та громадських будівель 
проведено розрахунки техніко-економічної ефективності, які демонструють 
доцільність впровадження традиційних та розроблених енергозберігаючих 
рішень у вигляді перенесення підсобних приміщень у підземний простір 
будівлі. , блокування окремо побудованих будівель, використання 
теплозахисних завіс на вікнах і на вертикальних зовнішніх огорожах - 
спрощена конструкція плоскої сонячної панелі. Досягнутий ефект економії 
теплової енергії знаходиться в межах 5-33%. 
8. Запропоновано критерій, що оцінює ефективність використання 
розсіяної енергії навколишнього природного середовища (тепло сонячного 
випромінювання та навколишнього земного масиву) та енергозберігаючі 
рішення при розрахунку тепловтрат, теплоприростів і теплових потреб 
навколишнього середовища будівель у малоповерховий будинок. 
Рекомендації. Розроблені заходи підвищення теплової ефективності 
будівель можуть бути використані при розробці проектної документації, при 
будівництві нових будівель, при реконструкції та експлуатації будівель 
існуючого житлового фонду. 
114 
 
 
 
Розроблені методики енергозбереження та програмний продукт ESS 
для комп’ютерів впроваджуються в навчальний процес при підготовці 
лекційних та виробничих практик, при розробці курсів спеціальності 
«Будівництво» для інженерів та бакалаврів. 
Перспективи подальшого розвитку теми. Наведені в дисертації 
результати та висновки можуть стати методологічною основою для 
подальших досліджень.  
115 
 
 
 
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 
 
1. Семіна, Т.А. Історичні аспекти розвитку малоповерхового 
житлового будівництва: основні передумови актуальності даного способу 
вирішення житлового питання населення в сучасний период / Т.А. Семіна, 
А.В. Чернов // Житлове право. – 2009. – № 12. – С. 103-111. 
2. Петрянина, М.А. Энергоэффективные малоэтажные дома / М.А. 
Петрянина, А.М. Береговой, Л.Н. Петрянина // Основные проблемы совре- 
менной науки: материалы VI науч.-практ. конф. Т. 22. – София; Белград, 2010. 
– С. 70-71. 
3. Шеїна, С. Г. Методика вибору організаційно-технологічних 
ресурсозберігаючих рішень у житловому будівництві за багатокритеріальною 
системою оцінки / С. Г. Шеїна, Є. Н. Міненко // Житлове будівництво. - 2016. 
- № 6. - С. 42 - 45. 
4. Буяк, Н. А. Оцінювання ефективності енергетичної системи будівлі в 
умовах теплового комфорту : автореф. дис. … канд. техн. наук. : 05.14.01 – 
енергетичні системи та комплекси технічні науки / Буяк Надія Андріївна. – 
Київ, 2017. – 22 с. 
5. Cheng Y., Nin J., Gao N. Thermal comfort models: A review and numerical 
investigation // Building and Environment. 2012. Vol. 47. Pp. 13-22. 
6. Ehhorn H., Reiss J., Klutting H., Hellwig R. Energy efficient buildings. 
Analysis of the current state and development prospects based on completed projects 
// Вентиляция. Отопление. Кондиционирование: АВОК. – 2006. – №2. – С.36-
49. 
7. Береговий, А.М. Зовнішні конструкції, що захищають, адаптовані до 
використання енергії природного середовища / А.М. Береговий, А.П. Прошин, 
В.А. Береговий, А.В. Гречишкін // Вісті вузів. Будівництво. - 2005. 
8. Фаренюк Г.Г. Енергетична ефективність підвищення теплотехнічних 
показників основних елементів теплоізоляційної оболонки будинків. / Г.Г. 
Фаренюк // Будівництво України.– 2008. – № 8. - С. 12-14. 
116 
 
 
 
9. Лівчак, В.І. Енергозбереження під час будівництва та реконструкції 
житлових будівель в Україні / В.І. Лівчак // Енергозбереження. - 2001. - №5. - 
С.26-29. 
10. Фокін, К.Ф. Будівельна теплотехніка огороджувальних частин 
будівель/К.Ф. Фокін; за ред. Ю.А. Табунщикова, В.Г. Гагаріна. - 5-те вид., 
Перегляд. - К.: Еверест, 2006. - 256 с. - 5000 прим. - ISBN5-98267-023-5. 
11. Єрьомкін, А.І. Проектування та технічна експлуатація будівель. 
Снігозатримання та запобігання зледеніння покрівель [Текст]: навч. 
посібник/А.І. Єрьомкін [та ін]. - Харків: ХДТУБА, 2008. - 60с. 
12. Бутузов, В.А. Відновлювані джерела енергії/В.А. Бутузов, В.Х. 
Шетов // Енергозбереження. - 2008. - №6. - С.81-83.13. Rybach L., Sanner B. 
Ground-source heat pump systems – the European expeRIence. GeoHeatCenter 
Bull. 21/1, 2000. 
14. Кононенко М.С. Оцінка зниження теплоспоживання на опалення 
будівель при підвищенні опору теплопередачі зовнішніх огороджень / М.С. 
Кононова // Вісник Черкаського державного технологічного університету. – 
2007. – №3. – С. 78-83. 
15. Кононенко М.С.  Енергозбереження при експлуатації житла / М.С. 
Кононенко// Економічні горизонти = Economies' Horizons. – 2011. – №1. – С. 
12-13. 
16. Дмитренко Е. Д. Проблеми підвищення енергоефективності та 
енергозбереження України / Е. Д. Дмитренко, О. М. Кириленко // Проблеми 
підвищення ефективності інфраструктури. – 2014. – №38. – С. 60-63. 
17. Єзерський, В.А. Вплив вентильованого фасаду на теплозахисні 
якості утеплювача / В.О. Єзерський, П.В. Монастирьов / Житлове будівництво. 
- 2003. - №3. - С.18-20. 
18. Казьмін, П.П. Перспективи розвитку малоповерхового будівництва в 
Україні/П.П. Казьмін // Житлове будівництво. - 2009. - №1. - С. 20-22. 
19. Опаріна, Л.А. Організаційні аспекти проектування, будівництва та 
експлуатації енергоефективних будівель / Л.А. Опаріна// Житлове 
117 
 
 
 
будівництво. - 2011. - №10. - С. 32-33. 
20. Семенов, А.С. Організація технічного обстеження будівель 
житлового фонду / О.С. Семенов// Житлове будівництво. - 2010. - №12. - С. 23-
25. 
21. ДБН В.2.6-31:2016 Теплова ізоляція будівель. – К.: Мінрегіонбуд 
2016. – 54 с. 
22. Carmody J., Selkowitz S., Lee E., Arasteh D., Willmert T. Window 
Systems of High-Performance Buildings, W.W.Norton&Company, 2003. 
23. Береговий, А.М. Підвищення енергоефективності збудованих 
будинків котеджного типу м.Пенза / О.М. Береговий, Л.М. Петряніна, М.А. 
Деріна // Вісті Південно-Західного державного університету. – Курськ, 2011. – 
№5. - С. 87-90. 
24. Береговий, А.М. Техніко-економічна ефективність 
енергозберігаючих рішень в архітектурно-будівельному проектуванні / О.М. 
Береговий, М.А. Деріна, Л.М. Петряніна // Регіональна архітектура та 
будівництво. - 2015. - №2. - С. 144-148. 
25. Ушков, Ф.В. Теплопередача огороджувальних конструкцій при 
фільтрації повітря / Ф.В. Вушків. - К.: Будівельник, 1969. - 144 с. 
26. Малявіна, Є.Г. Порівняння результатів розрахунку тепловтрат 
заглиблених у ґрунт частин будівель за існуючими інженерними методиками / 
О.Г. Малявіна, Д.С. Іванов, Є.А. Міхєєва // Природні та технічні науки. - 2015. 
-№6. - C.549-552. 
27. Пак, А.А. Шляхи вдосконалення теплозахисних властивостей 
конструкцій будівель / О.О. Пак, Р.М. Сухорукова // Житлове будівництво. - 
2009. - №8. - С. 30-32. 
28. Задде, В.В. Автономні сонячні системи для індивідуальних 
будинків/В.В. Задде // Енергозбереження. - 2008. - №8. - С.64-67. 
29. Сотников, А.Г. Теплофізичний розрахунок тепловтрат підземної 
частини будівель / О.Г. Сотников// Вентиляція. Опалення. Кондиціювання: 
АВОК. - 2010. - №8. - С.62-67. 
118 
 
 
 
30. Дячок, П.І. Тепловтрати через підлоги по ґрунту та заглиблені 
частини будівель / П.І. Дячок, С.А. Макаревич // Технічне нормування, 
стандартизація та сертифікація у будівництві. - 2009. - №3. – C.15–18. 
31. Хабелашвілі, Ш.Г. Будинок із малим енергоспоживанням – будинок 
майбутнього / Ш.Г. Хабелашвілі // Покрівельні та ізоляційні матеріали. - 2012. 
- №1. - C.23-24. 
32. Монастирьов, П.В. Житловий фонд та енергозбереження / П.В. 
Монастирьов // Житлове будівництво. - 2000. - №5. - С.14-15. 
33. Турулов, В.А. /Використання сонячної енергії у будівництві 
будівель/ В.А. Турулов // Енергозбереження. - 2011. - №6. - С.73-77. 
34. Щукіна, Т.В. Тенденції зростаючої енергозабезпеченості геліо-
активних будівель / Т.В. Щукіна // Енергозбереження. - 2009. - №2. - С.66-70. 
35. Гагарін, В.Г. Житловий фонд та енергозбереження / В.Г. Гагарін// 
Будівельні матеріали. - 2010. - №3. - С.8-16. 
36. Щукіна, Т.В. Тенденції зростаючої енергозабезпеченості геліо-
активних будівель / Т.В. Щукіна // Енергозбереження. - 2009. - №2. - С.66-70. 
37. Федянін, В.Я. Досвід створення та експлуатації енергоавтономної 
будівлі у м. Барнаулі / В.Я. Федянін, В.А. Мещеряков // Енергозбереження. - 
2008. - №8. - С.52-55. 
38. Єзерський, В.А. Оптимізація параметрів теплового захисту будівлі за 
економічним критерієм / В.О. Єзерський, П.В. Монастирьов, Р.Ю. Кличників// 
Промислове та цивільне будівництво. - 2010. - №3. - С. 13-16. 
39. Єрьомкін, А.І. Проектування та технічна експлуатація будівель. 
Снігозатримання та запобігання зледеніння покрівель [Текст]: навч. 
посібник/А.І. Єрьомкін [та ін]. - Пенза: ПГУАС, 2008. - 60с. 
40. Енергоефективність як ресурс інноваційного розвитку: Національна 
доповідь про стан та перспективи реалізації державної політики 
енергоефективності у 2008 році / С. Ф. Єрмілов, В. М. Геєць, Ю. П. Ященко, 
В. В. Григоровський, В. Е. Лір та ін. – К. : НАЕР, 2009. – 93 с. 
41. Дмитрієв, А.М. Посібник з оцінки ефективності інвестицій у 
119 
 
 
 
енергозберігаючі заходи [Текст]/О.М. Дмитрієв, І.М. Ковальов, Ю.А. 
Табунщиков, Н.В. Шилкін – К.: Еверест, 2005. – 120 с. 
42. Деріна, М.А. Способи підвищення енергозбереження у 
малоповерхових житлових будинках/М.А. Деріна, А.В. Мальцев, А.М. 
Береговий // Енергоефективність, енергозбереження та екологія в міському 
будівництві та господарстві: зб. тр. міжнар. наук.-техн. конф. - Пенза: ПГУАС, 
2013. - С. 29-32. 
43. Крюков, А.Р. Малоповерхове житло для масової забудови/О.Р. 
Крюков, Н.Ю. Смурова / / Житлове будівництво. - 2012. - №4. - С. 38-42. 
44. https://www.nasa.gov/ 
 
  
120 
 
 
 
ДОДАТОК А 
Будівля інкасаційного центру знаходиться за адресою: м. Черкаси, 
вул. Гоголя. 
План 1-го поверху 
 
 
 
121 
 
 
 
 
 
План 2-го поверху 
 
122 
 
 
 
План 3-го поверху 
 
 
123 
 
 
 
План підвалу 
 
 
 
124 
 
 
 
Пояснення приміщення будівлі для розміщення касово-інкасового 
пункту, що знаходиться за адресою: м. Черкаси, вулиця Гоголя, переміщено в 
підвал. 
 
№ S, м2
 Найменування приміщення 
1-й поверх 
20 17,38 Приміщення для зберігання РМНК 
  
Приміщення для зберігання пристосувань для 
21 15,36 
транспортування банківських цінностей 
22 34,22 Приміщення для зберігання порожніх касет УС 
27 64,97 Комора готівки 
28 51,65 Комора цінностей 
29 21,53 Післяопераційна комора 
30 11,78 Електрощитова 
31 11,94 Приміщення ремонті, чистки та зберігання СБО 
32 2,1 Комора інвентарю для прибирання 
2-й поверх 
3 13,74 Архів 
4 14,65 Склад 
10 14,95 Приміщення для чистки зброї 
11 17,54 Приміщення для заряджання/розряджання зброї 
12 14,73 Приміщення для зберігання зброї 
  
Приміщення для зберігання сумок (спецпакетів) та 
16 15,58 
спецконтейнерів 
22 2,11 Комора інвентарю для прибирання 
23 8,77 Приміщення для зберігання сумок та баулів 
3-й поверх 
1 32,59 Архів 
4 8,22 Архів 
6 20,1 Серверна підрозділу касового центру 
30 5,74 Комора інвентарю для прибирання 
125 
 
 
 
Торгово-офісний центр по бульвару Шевченка м.Черкаси. План 1 поверху 
 
124 
 
 
 
 
План 2-го поверху 
 
 
 
125 
 
 
 
 
План підвалу 
 
126 
 
 
Експлікація приміщень торгово-офісного центру по бульвару Шевченка 
м.Черкаси., перенесених в підвальний поверх 
№ S, м2 Найменування приміщення 
1 поверх 
6 36,11 Розвантажувальне приміщення 
7 4,9 Приміщення зберігання та мийки тари 
10 2,76 Комора інвентарю для прибирання 
2 поверх 
9 6 Підсобне приміщення 
11 71,58 Зал фітнес-аеробіки 
12 266,36 Тренажерний зал 
17 3,29 Комора інвентарю для прибирання 
127 
 
 
 
 
План 1-го поверху 
 
128 
 
 
 
 
План підвалу 
 
129 
 
 
Пояснення щодо приміщення закладу швидкого харчування (кафе) в 
районі вокзалу, переміщеного в підвал. 
№ S, м2
 Найменування приміщення 
1 поверх 
9 11,14 Склад 
12 10,61 Холодильна камера 
13 12,5 Морозильна камера 
14 7,72 Технічне приміщення 
130 
 
 
 
 
  
 ДОДАТОК Б 
 
  
ЛОКАЛЬНИЙ КОШТОРИС 
 
 (Локальний кошторисний розрахунок) на 
 Влаштування фундаментів  
  
 
 
  
 кошторисна вартість: 137.047 тис. грн. 
Складена в базисних цінах на 01.2020 г. Нормативна трудомісткість: 0.234 тис.чол.год 
кошторисна заробітна плата: 2.336 тис. грн. 
 
     Затр. праці робочих, не 
   Вартість, грн. Загальна вартість, грн. зан. обсл. машин, 
  
Шифр та № позиції нормативу, чол-год 
№  
Найменування робіт та витрат, Кількість всього екс. маш.   екс. маш. обслуг. машини 
поз. 
Одиниця виміру оплата праці  оплата праці 
в т.ч. опл. всього в т.ч. опл.   
осн. осн. роб. на од. всього 
праці мех. праці мех. 
роб. 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
ДЕСЯТЬ ОКРЕМО РОЗТАШОВАНИХ БУДИНКІВ 
 
1.Е07-01-001-01 0.4 4 488.74 2 843.51 1 795 246 1 137 72.37 28.948 
Укладка блоків та плит стрічкових фундаментів при  615.15 334.10   134 23.38 9.352 
глибині котловану до 4 м, маса конструкцій до 0,5 т,         
100 шт. збірних конструкцій         
         
2.Е07-01-001-02 0.8 7 093.64 3 944.54 5 675 631 3 156 91.58 73.264 
Укладка блоків та плит стрічкових фундаментів при глибині  788.50 441.70 13 934  353   
котловану до 4 м, маса конструкцій до 1,5 т, 100 шт. збірних 
конструкцій .С403-8326 
Блоки бетонних стін підвалів суцільні (ГОСТ13579- 78) 
ФБС12-4-6-П /бетон В7,5 (М100), об’єм 0,265 м3, витрати 
арматури 0,76 кг/, шт. 
131 
 
 
 
 
 
 
4. С403-8331 80 687.11  54 969     
Блоки бетонних стін підвалів суцільні (ГОСТ13579- 
78) ФБС24-4-6-П /бетон В7,5 (М100), об’єм 0,543 м3,         
витрати арматури 1,46 кг/, шт. 
         
ДЕСЯТЬ ЗБЛОКОВАНИХ БУДИНКІВ 
         
5. Е07-01-001-01 0.22 4 488.74 2 843.51 988 135 626 72.37 15.9214 
Укладка блоків та плит стрічкових фундаментів при глибині котловану  615.15 334.10   74 23.38 5.1436 
до 4 м, маса конструкцій до 0,5 т, 100 шт. збірних конструкцій 
         
6. Е07-01-001-02 0.62 7 093.64 3 944.54 4 398 489 2 446 91.58 56.7796 
Укладка блоків та плит стрічкових фундаментів при глибині котловану  788.50 441.70   274 31.26 19.3812 
до 4 м, маса конструкцій до 1,5 т, 100 шт. збірних конструкцій 
         
7. С403-8326 22 348.36 7 664 
Блоки бетонних стін підвалів суцільні (ГОСТ13579- 78) ФБС12-4-6-П 
/бетон В7,5 (М100), об’єм 0,265 м3, 
витрати арматури 0,76 кг/, шт. 
         
8. С403-8331 62 687.11 42 601 
Блоки бетонних стін підвалів суцільні (ГОСТ13579-         
78) ФБС24-4-6-П /бетон В7,5 (М100), об’єм 0,543 м3,         
витрати арматури 1,46 кг/, шт.         
ВСЬОГО ПО КОШТОРИСУ    132 024 1 501 7 365  174.913 
      835  58.8848 
вартість ЗАГАЛЬНОБУДІВЕЛЬНИХ РОБІТ -    132 024 1 501 7 365  174.913 
      835  58.8848 
МАТЕРІАЛІВ -    119 168     
НАКЛАДНІ ВИТРАТИ - (%=130 - по р. 1, 2, 5, 6)    3 037     
132 
 
 
 
 
КОШТОРИСНИЙ ПРИБУТОК - (%=85 - по стр. 1, 2, 5, 6) 1 986 
ВСЬОГО, вартість ЗАГАЛЬНОБУДІВЕЛЬНИХ РОБІТ - 137 047 
ВСЬОГО ПО КОШТОРИСУ 137 047 
ВСЬОГО НАКЛАДНІ ВИТРАТИ 3 037 
ВСЬОГО КОШТОРИСНИЙ ПРИБУТОК 1 986 
133 
 
 
 
   
 ЛОКАЛЬНИЙ КОШТОРИС  
 (Локальний кошторисний  
  
 розрахунок) на влаштування стін  
 Кошторисна вартість: 390.019тис.грн. 
 Нормативна трудомісткість:  2.253тис.чол.год 
 
 Кошторисна заробітна плата:  19.195тис. грн. 
Складена в базисних цінах на 01.2020 г. 
 
   Витрати праці робочих, не зайн. 
  Вартість, грн. Загальна вартість, грн. 
 обсл. машин, чол-год 
Шифр та № позиції нормативу, 
№ Кількість 
Найменування робіт та витрат, всього екс. маш.   екс. маш. обслуг. машин 
поз. 
Одиниця виміру оплата праці  оплата праці 
в т.ч. опл. всього в т.ч. опл.   
осн. осн. роб. на од. всього 
праці мех. праці мех. 
роб. 
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
ДЕСЯТЬ БУДИНКІВ, ЩО СТОЯТЬ ОКРЕМО 
 
1.Е08-02-001-01 336 926.32 41.44 311 244 14 660 13 924 5.4 1814.4 
Кладка стін цегляних зовнішніх простих при висоті 43.63 5.80 1 949 0.4 134.4 
 
поверху до 4 м, 1 м3 кладки 
 
Об’єм: 16.8*20  
  
 
 
ДЕСЯТЬ ЗБЛОКОВАНИХ БУДИНКІВ 
  
2.Е08-02-001-01  
33.6 926.32 41.44 31 124 1 466 1 392 5.4 181.44 
Кладка стін цегляних зовнішніх простих при висоті 
поверху до 4 м, 1 м3 кладки 43.63 5.80 195 0.4 13.44 
Об’єм: 16.8*2 
 
3.Е08-02-002-05 0.738 12 028.19 425.75 8 877 881 314 143.99 106.26462 
Кладка перегородок із цегли неармованих  1 193.68 59.60   44 4.11 3.03318 
товщиною в 1/2 цегли при висоті поверху до 4         
134 
 
 
 
м, 100 м2 перегородок (за вирахуванням отворів)         
Об’єм: 8.2*9 
135 
 
 
 
 
 
 
ВСЬОГО ПО КОШТОРИСУ 351 245 17 007 15 630 2102.1046 
   2 188 150.87318 
вартість ЗАГАЛЬНОБУДІВЕЛЬНИХ РОБІТ - 351 245 17 007 15 630 2102.1046 
   2 188 150.87318 
НАКЛАДНІ ВИТРАТИ - (%=122) 23 418  
КОШТОРИСНИЙ ПРИБУТОК - (%=80) 15 356 
ВСЬОГО, вартість ЗАГАЛЬНОБУДІВЕЛЬНИХ РОБІТ - 390 019 
ВСЬОГО ПО КОШТОРИСУ 390 019 
ВСЬОГО НАКЛАДНІ ВИТРАТИ 23 418 
ВСЬОГО КОШТОРИСНИЙ ПРИБУТОК 15 356 
136 
 
 
 
ДОДАТОК В 
Перелік приміщень, що рекомендуються до розміщення в підвальних і 
цокольних поверхах будівлі 
Приміщення підвального поверху Приміщення цокольного поверху 
- котельні, водопровідні та каналізаційні насоси; - всі приміщення, які дозволено 
вентиляційні та кліматичні камери; Пульти розміщувати в підвалах; 
управління та інші приміщення для монтажу та - паспортний стіл, довідковий 
управління технічним і технологічним обладнанням пункт, пункт реєстрації, каса; 
будівель; машинне відділення ліфта; транспортні агентства, виписні, 
- передпокій з виходом назовні через перший центральні пральні; 
поверх; роздягальні, туалети, умивальні, душові; - сервісні та офісні приміщення; 
кімната для куріння; перевдягальні; кабіни для - басейни, криті доріжки зі 
особистої гігієни жінок; штучним льодом без трибун для 
- комори та склади (крім приміщень для глядачів; 
зберігання легкозаймистих і горючих рідин); - приміщення для копіювально-
- приміщення продуктового магазину; розмножувальних послуг; 
непродовольчі магазини торговельною площею до - зали реєстрації; 
400 м2 (крім магазинів і відділів з продажу - сухожарові ванни; 
легкозаймистих матеріалів і горючих рідин); - лабораторії виробництва 
Приміщення для зберігання скляного посуду, радонової та сірководневої води 
складської тари, миючих засобів; водолікарень 
- заклади громадського харчування; 
- оздоровчий талон; дезінфікуючі засоби; 
кабінети праці та техніки безпеки; пральні; кімната 
для зберігання речей пацієнтів; приміщення для 
тимчасового зберігання трупів; вантажно-
розвантажувальні; Приміщення для зберігання та 
миття мармітових візків, штукатурка; зберігання 
радіоактивних матеріалів; сховище для 
радіоактивних відходів і пральні, забрудненої 
радіоактивними речовинами; приміщення для 
дезінфекції ліжок і стерилізаційного обладнання; 
компресор; 
- прасування та прибирання кімнат; 
- приміщення для сушіння одягу та взуття; 
- лабораторії та аудиторії для вивчення окремих 
предметів зі спеціальним обладнанням; 
- майстерні, дозволені медичною та 
протипожежною службами (за винятком навчальних 
курсів і майстерень лікувально-профілактичних 
закладів); 
- комплексні пункти прийому побутових послуг; 
Приміщення для відвідувачів, проекційні, 
звукозаписні, кімнати фотостудії з лабораторіями: 
приміщення пунктів прокату, зали для сімейних 
свят; 
137 
 
 
 
- радіостанції, кінофотолабораторії; приміщення 
для закритих систем телебачення; 
- стрільбища; Спортивні зали та приміщення для 
тренувань і фізкультури (без трибун для глядачів); 
Приміщення для зберігання лиж; більярдні кімнати; 
Кімнати для гри в настільний теніс, боулінг; 
- архіви; медичний архів; 
- кінотеатри або їх зали місткістю до 300 місць: 
виставкові зали; Приміщення для групових занять 
для дорослих, вестибюль; 
- зали для ігрових автоматів, кімнати для 
настільних ігор, репетиційні (якщо кількість 
одночасних відвідувачів у кожному купе не 
перевищує 100 осіб). При цьому необхідно 
забезпечити оздоблення стін і стелі з негорючих 
матеріалів; 
- сценічний простір, сцена та манеж, оркестрова 
яма, кімнати керівника оркестру та оркестрантів; 
- дискотеки на 50 танцювальних пар; 
- приміщення для збору та пакування 
макулатури; 
- приховані камери; приміщення для 
розвантаження та сортування багажу; 
- місця для паркування 
 
138 
 
 
 
 
139 
 
 
 
 
121