Дома с многослойной изоляцией
Обогреть типовой двухэтажный дом, построенный с использованием традиционных материалов, возможно при мощности системы отопления не менее 30 кВт (табл. 5.1). Таблица 5. 1 Теплопотери типового двухэтажного дома с мансардой общей площадью 205 м2, утепленного в соответствии с прежними нормами, Вт
Требуемая мощность системы отопления для обогрева дома с современным уровнем теплозащиты может быть понижена до 15 кВт (табл. 5.2). Из примера видно, что устройство хорошей теплозащиты позволяет экономить до 50 % энергии, расходуемой на отопление. По этой причине целесообразность единовременного вложения средств в утепление дома не вызывает сомнений; в противном случае владельцу долгие годы придется обогревать не только свой дом, но и улицу.
Таблица 5.2
Теплопотери типового двухэтажного дома с мансардой общей площадью 205 м2, утепленного в соответствии с новыми требованиями, Вт
Хорошее утепление дома важно не только с финансовой точки зрения. Уменьшение расхода сжигаемого топлива в два раза резко сокращает количество выбросов в атмосферу, поэтому повышение уровня теплозащиты жилых зданий позволяет существенно улучшить экологическую обстановку. Стены, кровля и окна называются наружными ограждающими конструкциями здания потому, что они ограждают жилище от различных атмосферных воздействий — низких температур, влаги, ветра, солнечной радиации. При образовании разности температур между внутренней и наружной поверхностями ограждения, в материале ограждения возникает тепловой поток, направленный в сторону понижения температуры. При этом ограждение оказывает большее или меньшее сопротивление R λ тепловому потоку. Конструкции с большим R λ имеют лучшую теплозащиту. Нормирование теплозащитных свойств наружных ограждений производится в соответствии со строительными нормами и с учетом средней температуры и продолжительности отопительного периода в районе строительства (табл. 5.3). Теплозащитные свойства стены зависят от ее толщины δ и коэффициента теплопроводности материала λ, из которого она построена. Если стена состоит из нескольких слоев (например, кирпич—утеплитель—кирпич), то ее термическое сопротивление будет зависеть от толщины δ i; и коэффициента теплопроводности материала λ iкаждого слоя. Таблица 5.3
Сопротивление теплопередаче различных видов ограждающих конструкций
* t в, t н — внутренняя и наружная температуры соответственно, °С.
Способность материала проводить тепло характеризуется коэффициентом теплопроводности λ. Чем хуже материал проводит тепло, тем ниже коэффициент λ (табл. 5.4). Таблица 5.4 Коэффициент теплопроводности
Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зависят от влажности материала. Подавляющее большинство строительных материалов содержит определенное количество мельчайших пор, заполненных воздухом в сухом состоянии. При повышении влажности поры заполняются влагой, коэффициент теплопроводности которой в 20 раз больше, чем у воздуха, что приводит к резкому снижению теплоизоляционных характеристик материалов и конструкций. Поэтому в процессе проектирования и строительства домов необходимо предусмотреть мероприятия, препятствующие увлажнению конструкций атмосферными осадками, грунтовыми водами и влагой, образующейся в результате конденсации водяных паров, диффундирующих через толщу ограждения. При эксплуатации домов в результате воздействия внутренней и наружной среды на ограждающие конструкции материалы находятся не в абсолютно сухом состоянии, а имеют несколько повышенную влажность. Это приводит к увеличению величины коэффициента теплопроводности материалов λ и снижению их теплоизолирующей способности. Поэтому при оценке теплозащитных характеристик конструкций необходимо использовать реальное значение коэффициента теплопроводности в условиях эксплуатации (не в сухом состоянии) (табл. 5.5). Таблица 5.5 Коэффициент теплопроводности
Как известно, влагосодержание теплого внутреннего воздуха выше, чем холодного наружного. По этой причине диффузия водяных паров через толщу ограждения всегда происходит из теплого помещения в холодное. Если с наружной стороны ограждения расположен плотный материал, плохо пропускающий водяные пары, то часть влаги, не имея возможности выйти наружу, будет скапливаться в толще конструкции. Когда материал не препятствует диффузии водяных паров, вся влага свободно удаляется из ограждения (рис. 5.1).
Рис. 5.1. Теплопотери и диффузия водяных паров через стенку Необходимо учитывать также тот факт, что однослойные стены (толщиной 400-650 мм) из кирпича, керамических камней, мелких блоков из ячеистого бетона или керамзитобетона обеспечивают сравнительно невысокий уровень теплозащиты (приблизительно в три раза меньше требуемого). Высокими теплоизоляционными характеристиками, соответствующими современным требованиям, обладают трехслойные ограждающие конструкции, состоящие из внутренней и наружной стенок из кирпича или блоков, между которыми размещен слой теплоизоляционного материала. Внутренняя и наружная стенки, соединенные гибкими связями в виде арматурных стержней или каркасов, уложенных в горизонтальные швы кладки, обеспечивают прочность конструкции, а внутренний (утепляющий) слой – требуемые теплозащитные параметры. Толщина последнего выбирается в зависимости от климатических условий и вида утеплителя (рис. 5.2).
Рис. 5.2. Трехслойные ограждающие конструкции: 1 – наружная стена; 2 - утеплитель; 3 – внутренняя стена
Из-за того, что структура трехслойной стены неоднородна, а применяемые материалы имеют различные теплозащитные и пароизоляционные характеристики, в толще конструкции может образовываться конденсационная влага, наличие которой снижает теплоизоляционные свойства ограждения. Поэтому при возведении трехслойных стен следует предусмотреть их защиту от увлажнения (табл. 5.6). Таблица 5.6 Защита конструкций от увлажнения
|
