Техническая и экономическая эффективность инновационного огнезащитного покрытия для деревянных конструкций

Оригинальная статья / Original article УДК 699.812.3

DOI: https://d0i.0rg/l 0.21285/2227-2917-2019-4-704-715

Техническая и экономическая эффективность инновационного огнезащитного покрытия для деревянных конструкций

© С.А. Белых, Ю.В. Новоселова

Братский государственный университет, г. Братск, Россия

Резюме: Цель работы заключается в исследовании технической и экономической эффективности огнезащитного покрытия для деревянных конструкций. Огнезащитные композиции для древесины изготавливают путем смешивания с жидким стеклом добавки поверхностно-активного вещества и наполнителя до получения однородной консистенции. Доказана эффективность применения в качестве наполнителя дисперсных побочных продуктов золотодобывающих предприятий Бодайбинского района Иркутской области, представляющих собой кварц углеродистый (далее - черные сланцы). Предложен метод усовершенствования процесса приготовления жидкого стекла из микрокремнезема применительно к огнезащитным покрытиям. Разработана технология производства и изучены технологические приемы повышения эффективности огнезащитных композиций на основе жидкого стекла. Преимущества разработанного огнезащитного материала для древесины: упрощение состава жидко-стекольной композиции; удешевление огнезащитной композиции; повышение адгезии и огнезащитной эффективности; обеспечение экологической безопасности. Наилучшие показатели экономической эффективности достигнуты при использовании в составе огнезащитных композиций жидкого стекла из микрокремнезема. Изучена техническая и экономическая эффективность огнезащитных покрытий на основе жидкого стекла, соответствующего ГОСТ 13078-81, и жидкого стекла из микрокремнезема, приготовленного по малоэнергоемкому способу путем растворения микрокремнезема в щелочном растворе. Разработан инвестиционный проект производства огнезащитной композиции на основе жидкого стекла из микрокремнезема. Индекс доходности показал эффективность проекта в каждом расчетном периоде. Внутренняя норма доходности (IRR) из расчета в период 1 год составит 16%, а в период 3 года - 18%.

Ключевые слова: огнезащитное покрытие, жидкое стекло, микрокремнезем, черные сланцы, жидко-стекольная композиция, адгезия, огнезащитная эффективность

Информация о статье: Дата поступления 28 октября 2019 г.; дата принятия к печати 21 ноября 2019 г.; дата онлайн-размещения 31 декабря 2019 г.

Для цитирования: Белых С.А., Новоселова Ю.В. Техническая и экономическая эффективность инновационного огнезащитного покрытия для деревянных конструкций. Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2019;9(4):704-715. https://doi.org/10.21285/2227-2917-2019-4-704-715

Technical and economic efficiency of innovative fire retardant coatings for wooden structures

Svetlana A. Belykh, Yulia V. Novoselova

Bratsk State University, Bratsk, Russia

Abstract: The present work is focused on the study of the technical and economic efficiency of fire retardant coatings for wooden structures. As a rule, fire-retardant compositions for wood are produced by mixing surfactant and filler additives with liquid glass until the resulting composition is of uniform consistency. It is shown that carbon quartz (hereinafter referred to as black shales), which is formed by dispersed by-products from gold mining enterprises in the Bodaibinsky district of the Irkutsk Oblast, can be effectively used as a filling for such coatings. A method for advancing the process of preparing liquid glass from silica fume for further application in fire retardant coatings was proposed. A technology for producing such coatings was developed. Technological approaches to increasing the efficiency of flame retardant compositions based on liquid glass were investigated. The advantages of the developed fire retardant material for use in wood coatings include: a simplified liquid glass composition; a decreased cost of the fire retardant composition; increased adhesion and fire retardant efficiency; increased environmental safety. The best indicators of eco-

ISSN 2227-2917 Том 9 № 4 2019 704 (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 704-715 ' 04 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 4 2019 _(online)_pp. 704-715

nomic efficiency were achieved when liquid glass made of silica fume was used in fire retardant compositions. A comparison study of technical and economic efficiency was conducted for flame retardant coatings based on both GOST 13078-81 and a silica fume liquid glass prepared in accordance with the low-energy method of dissolving silica fume in an alkaline solution. Additionally, an investment project was developed for the production of flame retardant compositions based on silica fume liquid glass. The effectiveness of the project was confirmed by the profitability index in each billing period. The internal rate of return (IRR) was calculated to reach 16 and 18% over a 1- and 3-year period, respectively.

Keywords: flame retardant coating, liquid glass, microsilicon, black shale, liquid glass composition, adhesion, flame retardant efficiency

Information about the article: Received October 28, 2019; accepted for publication November 21, 2019; avail-able online December 31, 2019.

For citation: Belykh SA, Novoselova YuV. Technical and economic efficiency of innovative fire retardant coatings for wooden structures. Izvestiya vuzov. Investitsii. Stroitel'stvo. Nedvizhimost = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2019;9(4):704-715. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2227-2917-2019-4-704-715

Введение

В настоящее время все более перспективным является применение древесины в строительстве. Малая плотность при высокой прочности, а также ценные теплофизические свойства предполагают широкое применение древесины для возведения различных строительных конструкций. Однако следует отметить такой недостаток, как высокая пожарная опасность древесины [1, 2]. Одним из важнейших факторов, определяющих высокую пожарную опасность древесины, является её спо-собностьк воспламенению и распространению горения при нагревании на воздухе [3, 4].

Для отрасли строительства необходима постоянная модернизация применяемых технологий, а также повышение эффективности используемых строительных материалов. На основе анализа ситуации на современном рынке установлено, что экономика России развивается по законам, схожим с общемировыми. В настоящее время многие отечественные предприятия не могут конкурировать с зарубежными [5-7] по причине несовершенства используемых технологий и недостаточной эффективности производства. Особенно это относится к ресурсосбережению. Как известно, на внутреннем рынке России все стремительнее происходит рост цен на энергоносители до уровня, формируемого международным рынком, что уже сейчас выдвигает проблему для российских предприятий - разработка и применение энерго- и ресурсосберегающих технологий производства, позволяющих существенно снизить себестоимость и, соответственно, цену продукции.

На основе анализа научно-технической и патентной литературы установлено, что огнезащитные покрытия для древесины способом нанесения на поверхность (лаки, краски, обмазки, вспучивающиеся композиции) наибо-

лее эффективны как с точки зрения огнезащитной эффективности, так и применения энергосберегающих технологий, в отличие от дорогостоящей пропитки древесины растворами солей (антипиренов). Существующий ассортимент огнезащитных композиций для древесины представлен либо дорогостоящими импортными материалами, либо составами с использованием полимерных связующих с органическими растворителями, что является небезопасным как с технологической, так и с экологической точек зрения. Известны способы получения огнезащитных покрытий на основе жидкого стекла [8-11], которое является наиболее доступным и перспективным связующим в области создания огнезащитных композиций. Достоинством водных щелочных растворов силикатов является их способность на стадии приготовления сырьевой смеси сохранять вяз-копластическое состояние. Эта особенность повышает эффективность и технологичность производства материалов на их основе, а также обусловливает широкое применение жидкого стекла в строительстве, в частности, при получении огнезащитных композиций. Однако существующий уровень свойств огнезащитных композиций на основе жидкого стекла не всегда удовлетворяет потребителей по параметрам долговечности и огнезащитной эффективности для тонкопленочных покрытий и нуждаются в существенном улучшении [10]. Анализируя составы огнезащитных композиций на основе жидкого стекла, также можно отметить существующие проблемы адгезии жидкосте-кольных композиций к деревянным поверхностям, которые зависят от вида древесины, качества предварительной обработки поверхности и вязкости жидкостекольных композиций [11-13].

Доступность и низкая стоимость исходного сырья, а также простота используемых

Том 9 № 4 2019 ISSN 2227-2917

технологий производства повышают конкурентоспособность строительных материалов из вторичных минеральных ресурсов и побочных продуктов промышленных производств. В городе Братске и регионе Восточной Сибири имеются промышленные предприятия, побочные продукты которых, а также вторичные минеральные ресурсы, обладают стабильным химическим составом и физическими свойствами, которые определяют основные направления их использования в области строительства [13-14].

Микрокремнезем является крупнотоннажным тонкодисперсным побочным продуктом при производстве ферросилиция на предприятии ООО «Братский завод ферросплавов». Микрокремнезем обладает стабильным химическим составом с преимущественным содержанием алюмосиликатной составляющей. Эти свойства определили его применение в качестве основы для получения жидкого стекла по малоэнергоемкому способу производства, который разработали и усовершенствовали ученые кафедры строительного материаловедения и технологий «Братского государственного университета» (БрГУ) [13].

Известно, что для повышения эксплуатационных свойств жидкостекольных композиций в их состав вводят тонкомолотые пористые наполнители, волокнистые материалы, отвердители и добавки [14-18]. Химический состав наполнителей представлен большей частью алюмосиликатной составляющей.

В настоящей работе в качестве алюмо-силикатного наполнителя применялись черные сланцы (или кварц углеродистый),которые являются дисперсными побочными продуктами в результате переработки при добыче золота золотодобывающих предприятий Бодайбин-ского района Иркутской области. В химическом составе черного сланца присутствуют следующие компоненты, масс. %: SiO2 - 59,1; АЬОз - 16,55; FeO - 4,6; МдО - 3,15; Fe2Oз -2,75; К2О - 2,6; СО2 - 2,6; СаО - 1,83; №20 -1,45. Особенностью черных сланцев является наличие в них вкрапленных образований пирита в количестве 0,63-2,3%. Объем перерабатываемых горных пород черносланцевого состава предприятиями Бодайбинского района составляет около 20 млн м3 в год. До настоящего времени промышленный интерес к данным материалам представляет только золото, и реализация их после переработки никак не ведется, осуществляется складирование черных сланцев в отвалах и хвост хранилищах. Крупность черных сланцев близка к 0,1 мм. Условием технологии приготовления жидко-стекольных композиций является дисперсность наполнителя, поэтому черные сланцы можно рассматривать как сырье высокой степени технологической готовности. Использова-

ние местных сырьевых ресурсов позволит расширить номенклатуру жидкостекольных композиций, снизить их стоимость и исключить дефицитные материалы.

Целью настоящей работы является исследование технической и экономической эффективности огнезащитного покрытия для деревянных конструкций.

Методы

Огнезащитные композиции для древесины изготавливают путем смешивания с жидким стеклом добавки поверхностно-активного вещества и наполнителя до получения однородной консистенции [8-14, 19-24]. В качестве добавки поверхностно-активного вещества (ПАВ) для обеспечения необходимого условия смачивания поверхности древесины в составы жидкостекольных композиций вводился синтетический пенообразователь ПО-6 [ТУ 0258148-05744685-98].

При разработке жидкостекольных композиций для древесины в качестве связующего использовали натриевые жидкие стекла, полученные с участием авторов из микрокремнезема - тонкодисперсного побочного продукта, образующегося при производстве ферросилиция на предприятии ООО «Братский завод ферросплавов», а также из силикат-глыбы (ГОСТ 13078-81) [20]. Микрокремнезем (ТУ 5743-048-02495332-96) обладает стабильным химическим составом с преимущественным содержанием алюмосиликатной составляющей. Предварительными исследованиями [1924] при разработке огнезащитных композиций авторами показана возможность применения жидкого стекла из микрокремнезема с плотностью р=1,25 г/см3 и силикатным модулем п=3. Жидкое стекло из микрокремнезема готовят следующим образом. В мешалку с механическим перемешиванием и глухим паропроводом подают в заданных количествах исходные материалы: микрокремнезем, кварцевый песок, который предварительно промыт, высушен и измельчен с помощью дискового истирателя до остатка на сите № 008 50%, вода, поверхностно-активное вещество «ПО-6», рабочей концентрации щелочь. При постоянном перемешивании содержимое мешалки нагревают до 80-85 °С. Далее температура поднимается до 100-102 °С за счет экзотермических реакций взаимодействия двуокиси кремния со щелочью. Варится жидкое стекло при атмосферном давлении 80-120 мин. О готовности жидкого стекла можно судить по тому, что на поверхности появляется тонкая пленка. Полученное жидкое стекло от осадка не отделяют.

Авторами предложен метод усовершенствования процесса приготовления жидкого стекла из микрокремнезема применительно к огнезащитным покрытиям. Для улучшения адгезионной способности жидкого стекла в его

ISSN 2227-2917 Том 9 № 4 2019 706 (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 704-715 ' 06 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 4 2019 _(online)_pp. 704-715

состав перед варкой вводили добавку поверхностно-активного вещества - синтетический пенообразователь ПО-6 в количестве 1%, и при расчете состава жидкого стекла, микрокремнезем в количестве 10% заменили этим же количеством тонкомолотого кварцевого песка, соответствующего ГОСТ 8736-2014.

Для проведения исследований изготовлены экспериментальные образцы из разных сортов древесины размером 30х60х150 мм и высушены до постоянной массы. Огнезащитную композицию наносили на поверхность деревянных образцов с помощью малярной кисти в три слоя. Адгезию огнезащитных покрытий к поверхности деревянных образцов определяли

экспериментально, в соответствии с методом решетчатых надрезов, описанном в ГОСТ 15140. Огнезащитную эффективность оценивали в соответствии с методом «огневой трубы», описанном в ГОСТ 16363.

Результаты и их обсуждение

На основе проведенных исследований установлены оптимальные пределы содержа-

ния сырьевых компонентов в зависимости от применяемого жидкого стекла в составах огнезащитных композиций.

В работе [22] авторами рассмотрен процесс формирования структуры жидкосте-кольных композиций. Введение черных сланцев как наполнителя, содержащего кварц - 59,1%), будет активно способствовать повышению силикатного модуля композиции и, как следствие, ускорению процесса структуро-образования. Так как жидкое стекло из микрокремнезема является более вязким, содержит в себе некоторое количество нерастворенных частиц микрокремнезема, при его использовании в качестве связующего требуется меньшее количество наполнителя для достижения требуемой вязкости и большее количество добавки поверхностно-активного вещества для обеспечения необходимого условия смачивания древесины. В табл.1 представлены разработанные составы и свойства огнезащитных покрытий.

Таблица 1

Разработанные составы и свойства огнезащитных покрытий

Table 1

Developed compositions and properties of fire-resistant coatings_

Сырьевые компоненты: Состав № 1, % Состав № 2, %

Жидкое стекло из силикат-глыбы (ГОСТ 13078) 74 -

Жидкое стекло из микрокремнезема - 83,5

Поверхностно-активная добавка ПО-6 1 1,5

Черные сланцы 25 15

Свойства покрытий:

Огнестойкость, потеря массы при возгорании, %, ( Сосна ) Лиственница 4,8 3,5 5,1 3,9

Адгезия к деревянной поверхности, балл 1 1

Расход состава, кг/м2 0,45 0,5

Количество слоев нанесения, шт. 3 3

Условная вязкость смеси, сек. (по вискозиметру ВЗ-4) 25 33

Коэффициент вспучивания (раз) (ГОСТ Р 12.3.047-98) 13 5

Технологический процесс производства огнезащитного покрытия на основе жидкого стекла включает следующие основные операции: получение жидкого стекла из микрокремнезема с добавлением тонкомолотого кварцевого песка и добавки поверхностно-активного вещества (если используется жидкое стекло из микрокремнезема по малоэнергоемкому способу производства), последующее введение добавки поверхностно-активного вещества и наполнителя в жидкое стекло (черные сланцы), совместное перемешивание и разливка в емкости. Разработана технологическая схема производства огнезащитного покрытия на основе жидкого стекла (рис. 1).

Дозирование сырьевых компонентов (жидкое стекло, поверхностно-активное вещество, наполнитель) осуществляют по массе с точностью ±1%.

Описание технологической линии с выбранным оборудованием для производства огнезащитной композиции на основе жидкого стекла из микрокремнезема показано на рис. 2.

Для производства жидкого стекла из микрокремнезема: №20 и вода с помощью дозирующих насосов GrundfosSmartDigital через гибкие шланги подаются в установку для варки жидкого стекла УВС-20.

Микрокремнезем с помощью кран -балки загружается в фасовочный бункер, оборудованный дозатором, и через шиберную за-

Том 9 № 4 2019 ISSN 2227-2917

движку поступает в необходимом количестве в установку для варки жидкого стекла УВС-20.

Варка жидкого стекла осуществляется при температуре 90-95 °С в течение 120 мин

при постоянном перемешивании. После варки готовое жидкое стекло через трубопровод поступает в бак жидкого стекла, где остужается до температуры окружающей среды (+15 °С).

Рис. 1. Технологическая схема производства жидкостекольной композиции для защиты древесины от возгорания Fig. 1. Technological scheme of production of liquid-glass composition to protect wood from fire

Для производства огнезащитной жидкостекольной композиции: жидкое стекло и ПАВ с помощью дозирующих насосов Grund-fos Smart Digital через гибкие шланги подаются в бак-смеситель для жидкого стекла ВН 016. Черные сланцы с помощью кран - балки загружаются в фасовочный бункер, оборудованный дозатором, и через шиберную задвижку поступают в необходимом количестве в бак-смеситель для жидкого стекла ВН 016. Смешивание сырьевых компонентов осуществляется в течение 20 мин. По трубопроводу готовая

огнезащитная композиция поступает в емкость готовой продукции, а из нее - на Линию розлива продуктов в пластиковые ведра емкостью от 10 л. Дозировка осуществляется под давлением через специальные форсунки. Отсчитыва-ние необходимой дозы происходит посредством различных электронных датчиков. После дозировки ведра по транспортеру поступают к устройству надевания крышек. После упаковки в тару готовая продукция маркируется и перевозится погрузчиком на склад готовой продукции.

ISSN 2227-2917 Том 9 № 4 2019 708 (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 704-715 ' 08 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 4 2019 _(online)_pp. 704-715

Линия розлива

Рис. 2. Технологическая линия производства жидкостекольной композиции для защиты древесины от возгорания: 1 - емкость 1 м3 с Na2O; 2 - емкость 1 м3 с H2O; 3 - установка для варки жидкого стекла УВС-20; 4 - насос Grundfos Smart Digital; 5 - гибкий шланг; 6 - фасовочный бункер; 7 - шиберная задвижка; 8 - бак с жидким стеклом; 9 - запорная арматура ДУ 40РУ16; 10 - емкость с ПАВ; 11 - бак-смеситель для жидкого стекла ВН 016; 12 - бак готовой продукции; 13 - линия розлива продуктов в пластиковые ведра;

14 - трубопровод диаметром 40 мм Fig. 2. Technological production line of liquid-glass composition for wood protection from fire: 1-capacity of 1 m3 with Na2O; 2-capacity of 1 m with H2O; 3-installation for cooking liquid glass UVS-20; 4-Grundfos Smart Digital pump; 5-flexible hose; 6-filling hopper; 7-gate valve; 8-tank with liquid glass; 9-shut-off armature DU 40RU 16; 10 - capacity with surfactant; 11-tank-mixer for liquid glass VN 016; 12-finished product tank; 13 - filling line of products in plastic buckets; 14-pipe with a diameter of 40 mm

На основе проведенных расчетов себестоимость 1 т огнезащитной композиции с применением жидкого стекла из микрокремнезема составила 34 567 руб., а себестоимость 1 т огнезащитной композиции с применением покупного жидкого стекла из силикат-глыбы -58 251 руб.

В расчеты заложены затраты на аренду производственных площадей, амортизационные отчисления, накладные расходы, сертификационные расходы в виде поправочного коэффициента на неучтенные затраты равного 1,4.

В стоимость готовой продукции заложены все логистические затраты по доставке составляющих транспортными компаниями. Посчитаны трудозатраты исходя из расценок по справочнику на 2 квартал 2017 г.

В табл. 2 представлено сравнение стоимости разработанных огнезащитных материалов с продукцией конкурентов, представленной на рынке.

Все огнезащитные композиции по заявлению производителей имеют 1 группу огнезащитной эффективности. Характеристики и стоимость представленных товаров взяты с сайтов производителей, либо прямых поставщиков. Все производители огнезащитных составов находятся в Европейской части страны, и в стоимость составов представленных на

рынке Восточной Сибири, Забайкалья или Приморья необходимо закладывать стоимость доставки.

Стоимость обеих вариантов огнезащитной композиции, планируемой к производству, ниже, чем у конкурентов, что, несомненно, является главным преимуществом.

Оценка эффективности проекта осуществляется с помощью системы показателей, отражающих соотношение затрат и результатов, связанных с проектом.

Оценка предстоящих затрат и результатов при определении эффективности инвестиционного проекта осуществляется в пределах расчетного периода, продолжительность которого называется горизонтом расчета. Горизонт расчета измеряется количеством шагов расчета. Шагом расчета при определении показателей эффективности в пределах расчетного периода могут быть месяц, квартал, год.

При оценке эффективности инвестиционного проекта соизмерение разновременных показателей осуществляется путем приведения (дисконтирования) их к ценности в начальном периоде.

Для приведения разновременных затрат, результатов и эффектов используется норма дисконта (Е), равная приемлемой для инвестора норме дохода на капитал.

Том 9 № 4 2019 ISSN 2227-2917

Сравнительная стоимость огнезащитных композиций _Comparative cost of fire-retardant compositions_

Таблица 2 Table 2

Наименование Стоимость Стоимость

огнезащитных композиций Разработчик, производитель огнезащитных композиций, Расход, кг/м2 покрытия составом

для древесины руб/кг на 1 м2

Огнезащитная

композиция на основе жидкого ФГБОУ ВО «БрГУ» 58,25 0,5 26

стекла из силикат-

глыбы

Огнезащитная

композия на основе жидкого стекла из ФГБОУ ВО «БрГУ» 34,5 0,5 16

микрокремнезема

Огнезащитная краска по дереву «ОГНЕЗА-ВД-Д» Компания «Огнеза» (https://ogneza. com/ognezashh itnaya -kraska-po-derevu-ogneza-vd-d-1-kg.html) 273 0,5 142

Огнезащитная краска «ОЗК-45Д» ООО «НПЛ-38080» (http://www.npl38080.ru/?id=10&mod =content) 194 0,3 58

Огнезащитная краска «Эврика» Компания «Цинкор». (http://www.zincor.ru/product/ogneza shch ita_d e reva_evri ka/) 412 0,4 165

Состав огнезащитный «Кедр-АН6» ООО «СибСтройСервис» (https://ngs-evrasia.ru/catalog/ognezaschita-dereva/promyshlennogo-naznacheniya/kedr-an6) 92 0,3 29

Приведение к базисному моменту времени показателей, имеющих место на ^ом шаге расчета реализации проекта, производится путем их умножения на коэффициент дисконтирования, определяемый для постоянной нормы дисконта (1).

а =—1—т

' (1 + Е)'

где а,- коэффициент дисконтирования; t -

номер шага расчета ^ = 0,1,2,....Т), а Т - горизонт расчета.

Сравнение различных инвестиционных проектов и выбор лучшего из них рекомендуется производить с использованием различных показателей, к которым относятся:

- чистый дисконтированный доход (ЧДД) или интегральный эффект;

- индекс доходности (ИД);

- внутренняя норма доходности (ВНД);

- срок окупаемости;

Чистый дисконтированный доход определяется как сумма текущих эффектов за весь расчетный период, приведенная к начальному шагу, или как превышения интегральных результатов над интегральными затратами (2).

ЧДД = £ ( R - 3t ) * at - К ,

где Rt - результаты, достигаемые на ^ом шаге расчета; Зt - затраты на ^ом шаге при условии, что в них не входят капиталовложения; К -сумма дисконтированных капиталовложений, определяемая по формуле (3):

K = É k * at,

t = 0

Если ЧДД инвестиционного проекта положителен, проект является эффективным и может рассматриваться вопрос о его принятии. Чем больше ЧДД, тем эффективнее проект. Если проект будет осуществлен при отрицательном ЧДД, инвестор понесет убытки, т.е. проект неэффективен.

Индекс доходности представляет собой отношение суммы приведенных эффектов к величине капиталовложений (4).

1 Т

ИД =

К ,=0

Индекс доходности тесно связан с ЧДД. Он рассчитывается на основе тех же величин. Если ЧДД положителен, то ИД больше едини-

t =0

ISSN 2227-2917 Том 9 № 4 2019

цы и наоборот. Если ИД > 1, если ИД < 1 -проект неэффективен.

Внутренняя норма доходности (IRR) представляет собой ту норму дисконта (Евн), при которой величина приведенных эффектов равна приведенным капиталовложениям. Иными словами Евн является результатом решения уравнения (5):

Z

R - З

T

. = V.

k

'ÄC+EeH У

IRR проекта определяется в процессе расчета и затем сравнивается с требуемой инвестором нормой дохода на вкладываемый капитал. В случае, когда IRR равна или больше требуемой инвестором нормы дохода на капитал, инвестиции в данный инвестиционный проект оправданы, и может рассматриваться вопрос о его принятии. В противном случае инвестиции в проект нецелесообразны (табл. 3).

Расчет экономической эффективности проекта Calculation of economic efficiency of the project

Таблица 3

Table 3

Результаты Период

1 кв. 2 кв. 3 кв. 4 кв. 1 год 2 год 3 год

Общие поступления 5 834 388,15 2 072 272,59 2 509 362,96 2 446 921,48 12 862 945,19 15 301 067,22 15 301 067,22

Общие расходы Финансовый результат по году 3 100 900 352 900 352 900 352 900 4 159 600 1 448 600 1 448 600

2 732 471,44 611 319,83 611 319,83 564 444,83 4 519 555,92 4 315 985,32 4 315 985,32

203,34 221 610,55 309 028,63 305 915,33 836 757,85 1 907 296,38 1 907 296,38

5 833 574,78 1 185 830,38 1 273 248,45 1 223 260,16 9 515 913,77 7 671 881,70 7 671 881,70

813,37 886 442,21 1 236 114,51 1 223 661,32 3 347 031,41 7 629 185,52 7 629 185,52

Коэффициент дисконтирования at 0,476190476 0,476190476 0,476190476 0,47619048 0,476190476 0,476190476 0,476190476

Чистая приведенная стоимость К 2 778 280,071 986 796,4727 1 194 934,744 1 165 200,71 6 125 211,993 7 286 222,485 7 286 222,485

ЧДД за период 612 5211,99 20 697 656,96

Индекс доходности 1,05 2,96 2,44 2,50 1,61 1,35 1,35

Внутренняя норма доходности (IRR) 16,00% 18%

* а1 - коэффициент дисконтирования принимаем за 20%.

Согласно расчетным данным чистый дисконтированный доход за расчетный период в 1 год составит 6 125 212 руб., а за период 3 года - 20 697 657 руб. Индекс доходности показывает эффективность проекта в каждом расчетном периоде. Внутренняя норма доходности из расчета в период 1 год равна 16%, а на период в 3 г - 18%.

Согласно полученным расчетам срок окупаемости проекта по производству огнезащитной композиции будет равен трем месяцам с момента запуска оборудования в работу.

Вывод

Изучена техническая и экономическая эффективность огнезащитных покрытий на основе жидкого стекла, соответствующего ГОСТ 13078-81 и жидкого стекла из микрокремнезема, приготовленного по малоэнер-

гоемкому способу путем растворения микрокремнезема в щелочном растворе.

Разработан инвестиционный проект производства огнезащитной композиции на основе жидкого стекла из микрокремнезема. Индекс доходности показал эффективность проекта в каждом расчетном периоде. Внутренняя норма доходности (IRR) из расчета в период 1 год составит 16%, а на период в 3 года - 18%.

Проведенные расчеты подтвердили высокую экономическую эффективность разработанного проекта по производству жидко-стекольных композиций для защиты древесины от возгорания. Срок окупаемости представленного проекта по производству разработанной огнезащитной композиции, согласно расчетным данным, будет равен трем месяцам с момента запуска оборудования в работу.

Том 9 № 4 2019 ISSN 2227-2917

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Асеева Р.М., Серков Б.Б., Сивенков А.Б. Горение и пожарная опасность древесины // Пожаровзрывобезопасность. 2012. Т. 21. № 1. С.19-32.

2. Стенин А.А., Айзенштадт А.М., Шинкарук

A.А., Демидов М.П., Фролова М.А. Минеральный модификатор поверхности для защиты строительных материалов из древесины // Строительные материалы. 2014. № 10.

C. 51-53.

3. Spear M.J. Preservation, protection and modification of wood composites // Wood Composites. 2015. P. 253-310. https://doi.org/10.1016/B978-1-78242-454-3.00011-1

4. Cueff G., Mindeguia J.-Ch., Dréan V., Breysse

D., Auguin G. Experimental and numerical study of the thermomechanical behaviour of wood-based panels exposed to fire // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 160. P. 668-678. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.11.09 6

5. Carosio F., Cuttica F., Medina L., Berglund L.A. Clay nanopaper as multifunctional brick and mortar fire protection coating - Wood case study // Materials & Design. 2016. Vol. 93. P. 357-363. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2015.12.140

6. Olawoyin R. Nanotechnology: The future of fire safety // Safety Science. 2018. Vol. 110, Part A. P. 214-221.

https://doi.org/10.1016/j.ssci.2018.08.016

7. Kozlowski R., Muzyczek M. Smart environmentally friendly composite coatings for wood protection // Smart Composite Coatings and Membranes. Transport, Structural, Environmental and Energy Applications. 2016. P. 293325. https://doi.org/10.1016/B978-1 -78242-2839.00011-7

8. Белых С.А., Новоселова Ю.В., Скоков Д.В. Огнезащитное покрытие для древесины на основе жидкого стекла и тонкодисперсных отходов промышленности // Труды БрГУ. Серия: Естественные и инженерные науки. 2013. Т. 2. С. 176-182.

9. Белых С.А., Новоселова Ю.В. Особенности получения огнезащитного покрытия для древесины на основе жидкого стекла // Молодая мысль: наука, технологии, инновации: материалы Vi (XII) Всероссийской научно-технической конференции. Братск: Изд-во БрГУ, 2014. С. 15-17.

10. Еремина Н.В., Аввакумов Е.Г., Зелинский

B.Ю. Жидкостекольная огнезащитная композиция на основе механически активированного глинозема // Стекло и керамика. 2005. Т. 2.

C. 28-30.

11. Белых С.А., Новоселова Ю.В., Новоселов Д.А. Обеспечение оптимальной вязкости жид-

ISSN 2227-2917 712

костекольных композиций для защиты древесины от возгорания // Молодая мысль: наука, технологии, инновации: материалы X(XVI) Всероссийской науч.-техн. конф. Братск: Изд-во БрГУ, 2018. С. 94-98.

12. Белых С.А., Новоселова Ю.В. Свойства огнезащитных покрытий для древесины на основе жидкого стекла по ГОСТ 13078-81 и жидкого стекла из микрокремнезема, полученного по упрощенной низкозатратной технологии // Наукоемкие технологии функциональных материалов: тез. докл. Международной науч.-техн. конф. (г. Санкт-Петербург, 18-20 июня 2014 г.). СПб.: СПбГУКиТ, 2014. С. 75-78.

13. Белых С.А., Новоселова Ю.В. Оптимизация составов сырьевой смеси при получении огнезащитного покрытия для древесины на основе жидкого стекла и местных сырьевых ресурсов // Труды БрГУ. Серия: Естественные и инженерные науки. 2014. Т. 1. С. 87-94.

14. Белых С.А., Новоселова Ю.В. Использование побочных продуктов промышленных предприятий при получении жидкостекольной композиции для защиты древесины от возгорания // Охрана окружающей среды на современном этапе: материалы науч.-практ. конф. (г. Братск, 29-30 марта 2017 г. ). Братск: БрГУ, 2017. С.87-92.

15. Енджиевская И.Г., Василовская Н.Г., Сла-кова О.В. Составы для огнезащитных покрытий на основе вспученного вермикулита татарского месторождения // Вестник Томского государственного архитектурно-строительного университета. 2012. № 1. С. 117-122.

16. Лукашевич О.Д., Лотов В.А., Усова Н.Т., Лукашевич В.Н. Получение водостойких прочных силикатных материалов на основе природного и техногенного сырья // Вестник ТГАСУ. 2017. № 6. С. 151-159.

17. Суровцев И.С., Никулина Т.Д., Поляков В.А., Рудаков О.Б. Растворы силиката натрия как связующее в термоогнестойких вспучивающихся композициях строительного назначения // Научный Вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. 2012. Т. 1. С. 47-49.

18. Хабибулин Ш.А., Лотов В.А. Использование жидкого стекла в качестве вяжущего материала при производстве строительных изделий // Перспективные материалы в строительстве и технике: материалы Международной науч. конф. молодых ученых (ПМСТ-2014) (г. Томск, 15-17 октября 2014 г.). Томск: ТГАСУ, 2014. С. 211-228.

19. Белых С.А., Новоселова Ю.В., Кудяков А.И. Жидкое стекло из микрокремнезема в

Том 9 № 4 2019

с. 704-715 Уо1. 9 N0. 4 2019 рр. 704-715

Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate

качестве связующего при получении огнезащитной композиции для древесины // Системы. Методы. Технологии. 2016. № 4(32). С. 154-160. https://doi.org/10.18324/2077-5415-2016-4-154-160

20. Белых С.А., Новоселова Ю.В. Разработка состава и способа получения огнезащитного материала для древесины на основе силикат-натриевых композиций // Системы. Методы. Технологии. 2015. № 4(28). С. 124-132.

21. Белых С.А., Новоселова Ю.В. Жидкосте-кольная композиция для защиты древесины от возгорания // Системы. Методы. Технологии. 2016. № 1(29). С. 120-126. https://d0i.0rg/10.18324/2077-5415-2016-1 -120126

22. Белых С.А., Новоселова Ю.В., Новоселов Д.А., Кудяков А.И. Структурообразование жидкостекольных композиций для защиты древесины от возгорания // Системы. Методы.

Технологии. 2017. № 3. С. 80-86. https://d oi.o rg/10.18324/2077-5415-2017-3-80-86

23. Новоселова Ю.В. Новоселов Д.А. Обеспечение качества жидкостекольных композиций для защиты древесины от возгорания // Перспективы развития фундаментальных наук: сборник трудов XV Международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (г. Томск, 24-27 апреля 2018 г.): в 7 т. Т. 6: Строительство и архитектура / под ред. И.А. Курзиной, Г.А. Вороновой. Томск: ИД Томского государственного университета, 2018. С.82-84.

24. Belykh S., Novoselova J., Novoselov D. Fire Retardant Coating for Wood Using Resource-Saving Technologies // International Scientific Conference Energy Management of Municipal Facilities and Sustainable Energy Technologies EMMFT 2018. Vol. 982. P. 673-681.

REFERENCES

1. Aseeva RM, Serkov BB, Sivenkov AB. Combustion and Fire Safety of Wooden Materials. 2012;21 (1): 19—32.

2. Stenin AA, Ayzenshtadt AM, Shinkaruk AA, Demidov ML, Frolov MA. A mineral modifier of a surface of wood building materials. Building material. 2014;10:51-53.

3. Spear M.J. Preservation, protection and modification of wood composites. Wood Composites. 2015:253-310. https://doi.org/10.1016/B978-1-78242-454-3.00011-1

4. Cueff G, Mindeguia JCh, Drean V, Breysse D, Auguin G. Experimental and numerical study of the thermomechanical behaviour of wood-based panels exposed to fire. Construction and Building Materials. 2018;160:668-678. https://doi.org/10. 1016/j.conbuildmat.2017.11.096

5. Carosio F, Cuttica F, Medina L, Berglund LA. Clay nanopaper as multifunctional brick and mortar fire protection coating - Wood case study. Materials & Design. 2016;93:357-363. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2015.12.140

6. Olawoyin R. Nanotechnology: The future of fire safety. Safety Science. 2018;110(A):214-221. https://doi.org/10.1016/j.ssci.2018.08.016

7. Kozlowski R, Muzyczek M. Smart environmentally friendly composite coatings for wood protection. Smart Composite Coatings and Membranes. Transport, Structural, Environmental and Energy Applications. 2016;293-325. https://doi.org/10.1016/B978-1-78242-283-9.000 11-7

8. Belykh SA, Novoselova YuV, Skokov DV. Fire retardant coating for wood based on liquid glass and fine industrial waste. Trudy Bratskogo gosu-darstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye i inzhenernye nauki. 2013;2:176-182.

9. Belykh SA, Novoselova YuV. Features of obtaining fire retardant coating for wood based on liquid glass. Molodaya mysl': nauka, tekhnologii, innovatsii: materialy VI(XII) Vserossiiskoi nauch-no-tekhnicheskoi konferentsii = materials of VI (XII) all-Russian scientific and technical conference. Bratsk: Bratsk State University Publ.; 2014: P. 15-17.

10. Eremina NV, Avvakumov EG, Zelinskii VYu. Liquid glass flame retardant composition based on mechanically activated alumina. Steklo i keramika. 2005;2:28-30.

11. Belykh SA, Novoselova YuV, Novoselov DA. The optimum viscosity of liquid-glass compositions for protection of wood against fire. Molodaya mysl': nauka, tekhnologii, innovatsii: materialy VI(XII) Vserossiiskoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii = materials of X(XVI) all-Russian scientific and technical conference. Bratsk: Bratsk State University Publ.; 2018: P. 94-98.

12. Belykh SA, Novoselova YuV. Properties of fire-retardant coatings for wood based on liquid glass according to GOST 13078-81 and liquid glass made of silica, obtained by a simplified low-cost technology. Naukoemkie tekhnologii funktsional'nykh materialov: tez. dokl. Mezhdu-narodnoi nauch.-tekhn. konf. = Abstracts of the International scientific and technical conference (Saint-Petersburg, 18-20 July 2014). SPb.: St. Petersburg State University of Film and Television; 2014: P. 75-78.

13. Belykh SA, Novoselova YuV. Optimization of raw material mixture compositions in obtaining fire retardant coating for wood based on liquid glass and local raw materials. Trudy Bratskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Estestvennye i inzhenernye nauki. 2014;1:87-94.

Том 9 № 4 2019 ISSN 2227-2917

14. Belykh SA, Novoselova YuV. The use of byproducts of industrial enterprises in the preparation of beet composition to protect wood from fire. Okhrana okruzhayushchei sredy na sovre-mennom etape: materialy nauchno-tekhnicheskoi konferentsii = materials of scientific and technical conference (Bratsk, 29-30 March 2017). Bratsk: Bratsk State University Publ., 2017: P. 87-92.

15. Endzhievskaya IG, Vasilovskaya NG, Slako-va OV. Fire protection coating compositions based on exfoliated vermiculite of Tatar deposit. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitek-turno-stroitel'nogo universiteta = Journal of construction and architecture. 2012;1:117-122.

16. Lukashevich OD, Lotov VA, Usova NT, Luka-shevich VN. Production of water-resistant, strong silicate materials based on natural and industrial raw materials. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta = Journal of construction and architecture. 2017;6:151-159.

17. Surovtsev IS, Nikulina TD, Polyakov VA, Ru-dakov OB. Sodium silicate solutions as a binder in heat-resistant swelling compositions for construction purposes. Nauchnyi Vestnik Vo-ronezhskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitel'nogo universiteta. 2012;1:47-49.

18. Khabibulin ShA, Lotov VA. The use of liquid glass as a binder in the production of building products. Perspektivnye materialy v stroitel'stve i tekhnike: materialy Mezhdunarodnoi nauchnoi konferentsii molodykh uchenykh = proceedings Of the international scientific conference of young scientists (Tomsk, 15-17th October 2014). Tomsk: Tomsk State University of Architecture and Building; 2014: P. 211-228.

19. Belykh SA, Novoselova YuV, Kudyakov AI. Liquid microsilica glass as a binding when re-

ceiving fireproof composition for wood. Systems. Methods. Technologies. 2016;4:154-160. https://doi.org/10.18324/2077-5415-2016-4-154-160

20. Belych SA, Novoselova YuV. Development of the structure and the way of receiving a fireproof covering for wood based on silicate and sodium compositions. Systems. Methods. Technologies. 2015;4:124-132.

21. Belyh S.A.1, Novoselova Yu.V.1.Sodium silicate composition for fire protection of timber. Systems. Methods. Technologies. 2016;1:120-126. https://doi.org/10.18324/2077-5415-2016-1-120-126

22. Belykh SA, Novoselova YuV, Novoselov DA, Kudyakov AI. Structure formation of liquid-glass compositions for wood protection against ignition. Systems. Methods. Technologies. 2017;3:80-86. https://doi.org/ 10.18324/20775415-2017-3-80-86

23. Novoselova YuV., Novoselov DA. Ensuring the quality of beet compositions to protect wood from fire. Perspektivy razvitiya fundamental'nykh nauk: sbornik trudov XV Mezhdunarodnoi konferentsii studentov, aspirantov i molodykh uchenykh = proceedings of the XV International conference of students, postgraduates and young scientists: in 7 vols. 6: Stroitel'stvo i arkhitektura (Tomsk, 24-27 April 2018): / I.A. Kurzinoi and G.A. Voronovoi (Ed.). Tomsk: Tomsk State University; 2018:82-84.

24. Belykh S., Novoselova J., Novoselov D. Fire Retardant Coating for Wood Using Resource-Saving Technologies. International Scientific Conference Energy Management of Municipal Facilities and Sustainable Energy Technologies EMMFT 2018;982:673-681.

Критерии авторства

Белых С.А., Новоселова Ю.В. имеют равные авторские права. Белых С.А. несет ответственность за плагиат.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

Contribution

Belykh S.A., Novoselova Yu.V. have equal author's rights. Belykh S.A. bears the responsibility for plagiarism.

Conflict of interests

The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.

The final manuscript has been read and approved by all the co-authors.

ISSN 2227-2917 Том 9 № 4 2019 714 (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 704-715 ' 14 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 4 2019 _(online)_pp. 704-715

Сведения об авторах

Белых Светлана Андреевна,

кандидат технических наук, доцент кафедры строительного материаловедения и технологий, Братский государственный университет, 665709, г. Братск, ул. Макаренко, 40, Россия, e-mail: sveta.belyh@mail.ru ORCID: http://orcid.org/0000-0002-2818-6797

Новоселова Юлия Владимировна,

магистр техники и технологии по направлению «Строительство», Братский государственный университет, 665709, г. Братск, ул. Макаренко, 40, Россия, Ие-mail: zaika21@mail.ru ORCID: http://orcid.org/0000-0003-0554-8174

Information about the authors

Svetlana A. Belykh,

Cand. Sci. (Eng.), Associate Professor

of the Department of Building Materials

and Technologies,

Bratsk State University,

40 Makarenko St., 665709 Bratsk, Russia,

e-mail: sveta.belyh@mail.ru

ORCID: http://orcid.org/0000-0002-2818-6797

Yulia V. Novoselova,

Master degree student of the Engineering

and Technology in the direction

of "Construction",

Bratsk State University,

40 Makarenko St., 665709 Bratsk, Russia,

He-mail: zaika21@mail.ru

ORCID: http://orcid.org/0000-0003-0554-8174

Том 9 № 4 2019 ISSN 2227-2917