экспериментальные образцы Для сезонных тепл оаккумул яторов критичны
тепловые потери. которые пропорциональны их поверхности. С увеличением
размеров объем растет кубически. а поверхность квадратично. и отношение объема к площади поверхности увеличивается, что делает большие установки более эффективными. Тем не
менее, проведенные в ряде североевропейских стран испытания водяных сезонных коллективных теплоаккумуляторов
выявили их чрезмерно большую стоимость и эксплуатационные затраты. Стоимость аккумулятора в Роттвайле (600 м)
700 ГЛп м3. В Гамбурге (4500 мэ) — 400 ГЛп м3. во Фридрихсхафене (12 500 м) — 250 ГЛп мэ. В новых аккумуляторах,
построенных по принципу 1Г - образных зондов стоимость ниже, в Неккарсульме (20 000 вг) она составляет 90 — 160
ГЛп м3. Одно из недавних новшеств - аккумуляция тепла и холода в подземных водоносных пластах. Метод успешно
реализуется в Нидерландах, где имеются водоносные слои на глубине более 15 метров с низкой скоростью течения воды в
10 - 40 м год и температурой 10 - 13 °С. Летом в них по скважинам закачивается тепло, зимой - холод. Потери тепла за
сезон не превышают 5 - 15%.
Продолжают разрабатываться аккумуляторы на других принципах, так перспективными для использования в домах
являются теплоаккумуляторы на фазовых переходах, использующие скрытую теплоту плавления. Такое аккумулирование
позволяют осуществить ряд веществ, таких как хлористый кальций, глауберова соль, парафин, фосфат натрия, углекислый
натрий и другие, имеющие температуру плавления в диапазоне 30 - 90 градусов. По энергетической емкости в расчете на
объем, они превосходят водяные аккумуляторы на порядок. Однако, эксплуатация таких аккумуляторов сопряжена с
дополнительными сложностями, связанными с необходимостью очистки и периодической замены реагентов.
Более перспективным направлением представляется использование грунтовых аккумуляторов. При их устройстве
непосредственно под домом они могут предотвратить теплопотери здания через стены и пол фундамента, кроме того, они
могут его непосредственно обогревать. Допустимые характеристики грунтовых аккумуляторов определяются и
лимитируются инженерно-геологическими условиями в месте строительства. Так. например, известно, что глину нельзя
нагревать выше 25-40 градусов. Таким образом, грунтовые аккумуляторы должны быть низкотемпературными. Тепло из
них можно извлекать по мере надобности как напрямую, так и с помощью тепловых насосов. При их конструировании
необходимо выбирать решения, которые бы учитывали местные геологические и гидрологические условия и не нарушали
бы их чрезмерно. Грунтовые теплоаккумуляторы можно отнести к классу не только сезонных, но и многолетних, так как в
них можно накапливать энергию в течении многих лет. Зарядку их можно производить во время летних избытков
солнечной энергии.
Для средне- и краткосрочной утилизации, хранения и выдачи тепловой энергии, наилучшими являются традиционные
водяные аккумуляторы. Вода — вещество с уникальными свойствами, в том числе с аномально высокой теплоемкостью, что
делает ее удобной и в качестве теплохранителя. С помощью теплообменников в теплоизолированный водяной
аккумулятор легко добавлять лишнее тепло, образующееся при работе различных устройств, и таким же образом отбирать
его по мере надобности. Возможно применение двухконтурных теплоаккумуляторов с водяным аккумулятором в качестве
низшей ступени.
Однако тепловая энергия, тем более низкотемпературная имеет ограниченный круг применения (терморегуляция
помещений, горячее водоснабжение) и плохо преобразуется в другие виды, что делает необходимым запасать энергию и в
других видах.
Водородный энергетический цикл
В доме целесообразно иметь небольшой короткопериодный электроаккумулятор для согласования колебаний прихода и
расхода энергии с периодом до нескольких суток. Для этой цели часто используются обычные кислотные или шелочные
аккумуляторы. Однако жизненный цикл (производство, эксплуатация, утилизация) их пока весьма неэкологичен, поскольку
связан с попаданием в окружающую среду большого количества вредных веществ, в том числе, таких высокотоксичных, как
тяжелые металлы. Недостатками современных электроаккумуляторов являются и их низкий, порядка 50%. КПД и
небольшой срок службы. Подчас в экодомах без них нельзя обойтись, но их использование стараются свести к минимуму.
Поэтому проблема разработки экологичного электроаккумулятора для экодома весьма актуальна. Большие надежды в деле
автономного энерго и в особенности электрообеспечения жилья специалисты возлагают в настоящее время, на
водородную энергетику'.
В природе широко распространен водородный энергетический цикл, который, в частности, используется растениями для
фотосинтеза. Он перспективен и для экодома. поскольку водород как топливо удобен и для длительного хранения, и для
получения из него электрической или высокопотенциальной тепловой энергии. Весьма ценным свойством водорода
является то. что его можно получать из воды (электролизом) и после использования его в качестве топлива он опять
превращается в воду, что позволяет избежать загрязнения окружающей среды.
Сейчас в стадии разработки находится ряд технологий по прямому получению водорода с помощью солнечной энергии с
использованием различных фотохимических или фотоорганических элементов, подобно тому, как это происходит в
растениях при фотосинтезе. Однако преимущества водорода в качестве энергоносителя в доме столь значительны, что
даже существующая схема двухступенчэтого получения водорода (электролиз воды энергией, полученной от
фотоэлектрических модулей) оказывается привлекательной.
Большим преимуществом является то. что водород можно аккумулировать не только в сжатом и сжиженном виде, но и в
химически связанном в металлопорошковых аккумуляторах. Принцип работы их основан на свойстве некоторых
полиметаллических композиций поглощать в больших количествах водород. Один из видов такого аккумулятора
представляет собой емкость из нержавеющей стали заполненную сплавом титана, ванадия и железа. Сплав обладает
свойством выделять при нагревании чистый водород, даже если он аккумулировался с примесью кислорода и влаги. Такое
хранение водорода оказывается достаточно безопасным.
Технология создания металлгидридных аккумуляторов водорода развита к настоящему времени настолько, что ряд ведущих
автомобильных компаний объявил о разработке предсерийных образцов водородных автомобилей. Поскольку весовые,
габаритные, ценовые ограничения и критерии безопасности при размещении на автомобилях гораздо жестче, чем в домах
или на участке рядом с ними, то ясно, что для применения в бытовых целях металлгидридных аккумуляторов в настоящее
время нет препятствий. Расчеты показывают, что металлгидридный водородный аккумулятор объемом 2-3 ыг способен с
лихвой обеспечить энергопотребности одноквартирного энергоэффективного дома в средней полосе России на
отопительный сезон.
Недавно появились сообщения о создании химических аккумуляторов водорода с использованием тонких углеродных
волокон. Удельная весовая емкость по водороду у них выше, чем у металлгидридных аккумуляторов более чем на порядок.
Если на их основе удастся создать приемлемую практически конструкцию, это будет большим успехом в решении
проблемы создания сезонных аккумуляторов.
Источником электроэнергии для получения водорода кроме солнечных батарей могут быть ветровые установки. Первые
ветровые электростанции с использованием водорода для аккумуляции энергии были построены в России еще в
тридцатых годах. Если дом расположен в ветреном районе, что нередко бывает на морских побережьях, ветроагрегаты.
работающие на выработку водорода, могут не только полностью удовлетворить все энергопотребности дома, но и
обеспечить заправку, переведенного на водородное топливо, автомобиля.
Электрохимические генераторы.
Реакция горения состоит в том. что электроны отрываются от атомов топлива и с большой энергией падают на атомы
кислорода. Движение электронов - это электрический ток. при горении он протекает беспорядочно и его энергия уходит на
нагрев реагирующих веществ, что и является причиной появления высокой температуры и пламени. Но можно
осуществить и так называемое холодное горение, когда поток электронов будет упорядоченно протекать от атомов
вещества-топлива к кислороду по металлическим проводам. Энергию же протекающего по ним тока можно использовать
обычным порядком как и энергию любого тока. Такие устройства известны как топливные элементы (ТЭ) или
электрохимические генераторы. ТЭ были созданы еще в 1839 году, сразу после открытия Фарадеем электролиза воды,
которая после пропускания тока разлагалась на две составляющие — водород и кислород. В ТЭ идет обратный процесс: при
подведении к одному из электродов топлива, а к другому кислорода, возникает электрический ток. По такому принципу
работают оатареики. Разница в том. что окислитель заложен в оатареику навесь срок ее служоы. а в 1.3 он (кислород) так
же как и топливо (водород), постоянно подводятся
По оценке специалистов уже в олижаишее время начнется вытеснение существующей энергетики оатареями 1*3
размещаемыми в непосредственной близости от потребителей. Не в последнюю очередь это диктуется желанием
обезопасить себя от большого ущерба при террористических и военных нападениях.
Первое практическое применение "новый" химический источник тока нашел в космосе, несмотря на то. что был открыт
более 150 лет назад. Топливный элемент обладает наивысшими удельными характеристиками и КПД от 40 до 70%. В нем
нет перемешающихся деталей, он почти бесшумен и кроме электроэнергии вырабатывает тепло и воду.
Практическое использование топливных элементов началось в 60-х годах XX века с их использования на борту
космических кораблей. Американская корпорация Ь'шгео! ТесЬпо1о(гу затратила на разработку ТЭ по проекту' "Аполло" около
100 млн. долларов (мощность созданной бортовой установки — 2.5 кВт). В 1977 году та же корпорация изготовила и
испытала установку мегаваттной мощности, а в начале 80-х годов в Нью-Йорке была смонтирована электростанция на 4.5
МВт для широкомасштабной демонстрации преимуществ "нового" способа получения электроэнергии. Мы являемся
свидетелями первых шагов коммерческого использования ТЭ.
Биохимики установили, что биологический в од ородн о-кислородный топливный элемент "вмонтирован" в каждую живую
клетку'. Источником водорода в организме служит пиша - жиры, белки и углеводы. В желудке, кишечнике, клетках она в
конечном счете разлагается до мономеров, которые, в свою очередь, после ряда химических превращений дают водород,
присоединенный к молекуле-носителю. Кислород из воздуха попадает в кровь через легкие, соединяется с гемоглобином и
разносится по всем тканям. Процесс соединения водорода с кислородом составляет основу биоэнергетики организма.
Здесь, в мягких условиях (комнатная температура, нормальное давление, водная среда), химическая энергия с высоким
КПД преобразуется в тепловую, механическую (движение мышц), электричество (электрический скат), свет (насекомые,
излучающие свет). Человек в который раз повторил созданное природой устройство получения энергии. В то же время
этот факт говорит о перспективности направления. Все процессы в природе очень рациональны, поэтому шаги по
реальному использованию ТЭ вселяют надежду на благополучное энергетическое будущее.
Топливные элементы могут работать не только на водороде, но и на многих видах утл ерод-в од ородн ого топлива, в том
числе, и жидки ом. например, на метаноле, вырабатываемом из растительной биомассы. В качестве окислителя может
использоваться воздух.
Топливные элементы перспективно использовать для преобразования запасенного водорода в электрическую энергию.
Электрический КПД топливных элементов может достигать 70%. остальная энергия выделяется в виде тепла, которое в
доме может утилизироваться в том или ином теплоаккумуляторе. Сейчас на практике электрический КПД ЭХГ достигает
40 — 50 %. Пока еше они сравнительно дороги (7500 —10000 5 за установленный киловатт, к 2003 году ожидается — 4000).
имеют невысокий рабочий ресурс, и другие эксплуатационные недостатки. Однако, уже в 2002 году ожидается начало их
внедрения на рынок комбинированных энергогенераторов для зданий. По мнению западных аналитиков ЭХГ в близком
будущем займут место главных источников энергии для отдельных домов и поселков.
Домашняя энергетика
Основными источниками энергии для экодомов. как правило, будут непосредственно солнце, ветер и биомасса. Можно
предположить следующую схему их функционирования в умеренной климате. Летом при избытке солнечной энергии
тепловые гелиоприемники. имеющие высокий КПД. работают на горячее водоснабжение и. на зарядку тепловых сезонных
аккумуляторов. Фотопреобразователи избыток своей энергии направляют в электролизер для пополнения запасов
водорода в металлгидридных аккумуляторах. До сих пор к летним обильным поступлениям солнечной энергии
архитекторы и проектировщики относились как к неблагоприятному фактору, от которого жилище надо защищать. С точки
зрения создания энергоэффективного дома это нонсенс, поскольку большие энергопоступления — это благо, задача только в
том. чтобы переключить энергопотоки с нагрева дома на зарядку сезонных аккумуляторов энергии.
В холодный период года может оказаться целесообразным преимущественное использование тепловых гелиоприемников.
вследствие их более высокого КПД. переключенных на водяной короткопериодный аккумулятор. Ветродвигатели,
имеющие зимний максимум энергоотдачи в холодный период, целесообразно использовать для работы непосредственно
на потребителей или на краткосрочный электроаккумулятор. Накопленные в основном летом запасы водорода
используются зимой для выработки электроэнергии, попутно образующееся при этом тепло поступает в водяной
теплоаккумулятор. Водород может также использоваться в газовой плите для приготовления пищи. Современные
технические решения могут гарантировать безопасность такого использования. В случае потребности в тепле в холодный
период его можно отбирать из водяного теплоаккумулятора или с помощью теплонасоса из сезонного грунтового
аккумулятора.
Как было показано выше, потребности индивидуального дома в энергии на отопление для среднероссийских условий
могут быть снижены до 4 мвт*час. горячее водоснабжение потребует еще 3-4 мвт#час. Неотопительные тепловыделения в
обитаемом доме на семью из 4 человек оцениваются более чем в 10 мвтжчас. Таким образом, не нуждающийся в отоплении
экодом будет обеспечен теплом и другими видами энергии в достаточном количестве.
В некоторых случаях при выгодном месторасположении (большие ветроресурсы. солнечный климат, река пригодная для
установки микрогэс) уже сейчас возможно получать от индивидуальных возобновляемых источников энергию,
превышающую потребности дома. В этом случае излишки энергии можно использовать для привода сельхозмашин,
питания биокулыивационных установок, какого-либо минипроизводства. получения автомобильного топлива и т.д. В
межсезонье избыток тепловой энергии может направляться для отопления пристроенной или отдельно стоящей теплицы.
При наличии локальной или большой электросети энергия может передаваться в нее за соответствующую плату. И это
является уже существующей практикой для некоторых энергоэффективных домов. В ряде стран существуют законы,
обязывающие энергетические кампании принимать энергию у мелких производителей по фиксированным повышенным
тарифам.
Пристроенная теплица
Пристроенная с южной стороны теплица является одним из вариантов конструктивного исполнения экодома. Кроме
улавливания солнечной энергии она может выполнять много других полезных функций в доме: служить местом отдыха,
игровой площадкой для детей, оранжереей и т.д. Однако, будучи полезной во многих отношениях, она не свободна от
недостатков. В условиях значительного выделения из грунта радона она может служить источником проникновения его в
атмосферу жилиша.. В любом случае пристроенная теплица является одним из самых простых, дешевых и получающих
широкое распространение вариантов использования солнечной энергии в малоэтажных домах.
Автономные дома
Последнее время идея автономного дома становится все более актуальной и популярной, не в последнюю очередь в связи
с нарастающими кризисными явлениями в энергетике и вполне понятным желанием граждан обезопаситься от
отключений тепла и электроэнергии.
Каких то общепринятых определений, понятий, критериев в проблематике автономного жилья еще не сложилось. Сказать
сейчас автономный дом. это значит, почти ничего не сказать, настолько это понятие широко и расплывчато. Как обычно,
в прессе и рекламе, автономность трактуется весьма вольно. Например, если в доме установлен отопительный котел и
хранилище топлива, то дом могут назвать автономным. Если это и называть автономностью, то с очень большой натяжкой.
Поэтому сначала необходимо определиться в том. что такое автономность дома и каких видов и категорий она может
быть.
Наиболее актуально сейчас понятие автономности в смысле обеспечения автономной работы инженерных систем
жизнеобеспечения. Это электроснабжение, снабжение низкотемпературным теплом (отопление, горячее водоснабжение),
высокотемпературным теплом (приготовление пищи), водоснабжение, переработка и удаление отходов (сточных вод.
бытового мусора). Автономность можно понимать и в более широком смысле, т.е. с добавлением к этому списку
самообеспечения продуктами питания и предметами обихода, но это пока выходит за рамки нашего рассмотрения.
Автономные энергосберегающие дома наилучшим образом подходят для застройки поселков при заповедниках,
наблюдательных лабораторий на их территории, для строительства в курортных зонах и других подобных местах, с более
жесткими ограничениями на загрязнение окружающей среды. В этих случаях ограничивается или исключается
использование топливных генераторов энергии, что усложняет задачу энергоснабжения. Таким образом, наличие и
жесткость экологических ограничений также должны конкретизироваться при постановке задачи проектирования
автономного дома.
Автономный дом понятие широкое и многомерное. Для его конкретизации должны быть уточнены как минимум
следующие позиции:
- стиль жизни с точки зрения расхода энергии, который намерены вести обитатели дома
- физико-географические и климатические условия в месте расположения дома
- степень транспортной доступности, развития инженерной инфраструктуры
- экологические ограничения
- идет ли речь об одном доме, или о поселке
- вид экономической деятельности обитателей и т.д.
В свою очередь степень транспортной доступности может быть разбита на следующие градации:
0 - отсутствие транспортной связи с внешним миром. Абсолютную автономию или вариант Робинзона в наше время
можно рассматривать лишь в виде исключения, это может быть либо добровольное отшельничество, либо побег с целью
спрятаться.
1 — наличие дорогостоящей транспортной связи, допускающей возможность лишь минимальной доставки необходимых
для ремонта узлов и агрегатов.
2 — дополнительная возможность периодического (сезонного) подвоза топлива
3 — наличие постоянной транспортной связи для доставки топлива и запчастей
4 — наличие инженерной инфраструктуры в виде электросетей и или газовых магистралей.
Вариант 0 носит экзотический характер, варианты 1 и 2 реализуются в отдаленных северных или горных поселках,
научных станциях, гарнизонах с сезонным завозом. Варианты 3 и 4 являются наиболее распространенными.
В конечном итоге, все проблемы обеспечения автономной работы инженерных систем дома сводятся к обеспечению его
энергией, и в первую очередь качественной — электрической. Если ее достаточно, то задача обеспечения автономности
решается легко. Это подобно тому, что если нет недостатка в деньгах, то проблемы жилья, одежды, питания и многие
другие (но не все) решаются просто, и наоборот. Как и с деньгами, второй вариант, т.е. вариант ограниченности ресурсов,
в жизни встречается чаше. Места где можно легко добывать много дешевой возобновляемой электронергии. такие как
территории с сильными постоянными ветрами или с быстрым водотоком, в который может быть установлена микрогэс.
встречаются нечасто. Отсюда следует вывод, что сложность или легкость построения автономного дома существенно
зависит от потенциала ВИЭ (возобновляемых источников энергии) в месте его расположения.
С другой стороны, не менее сильно зависит осуществимость задачи автономии дома и от «энергетических аппетитов» его
владельцем, иначе говоря, от того насколько энергетически расточительный или. наоборот, скромный образ жизни они
предполагают вести. Сейчас есть немалое число так называемых «зеленых отшельников» - экологистов. которые
демонстративно ведут природошадящий образ жизни в загородных домах. Дома эти переоборудованы или построены как
энергоэффектавные. Энергопотребляющие устройства сведены к минимуму: это энергоэкономные светильники,
компьютер, небольшой энергоэкономный холодильник, энергоэффективные устройства приготовления пищи. Горячее
водоснабжение и отопление — от солнечных установок. Электорснабжение — недорогой ветряк с аккумулятором. Могут
использоваться газогенераторы на местном биотопливе. Компостирующий туалет и биологическая установка очистки
сточных вод не потребляют энергии. Бытовые отходы сортируются и превращаются во вторичное сырье. В условиях
относительно теплого климата США и наличия на рынке соответствующей информации и техники, такой вариант
автономного дома недорог и доступен.
На другом полюсе находятся жильцы, которые хотят иметь много бытовой техники, круглогодичный бассейн, зимний сад и
т.д. Задача сделать автономным такое существование, многократно усложняется, точнее - удорожается. Как правило, в этом
случае нельзя обойтись без дополнительных топливных генераторов энергии, что порождает проблемы доставки топлива,
шума, загрязнения выхлопными газами.
Таким образом, автономность тесно связана с энергоэффективностью. Энергорасточительный дом — энергетическая
бездонная бочка, и напротив, чем меньше дому требуется энергии, тем легче сделать его автономным.
Как известно климат в весьма сильной степени влияет на теплопотери дома в холодный период. Соответственно,
обеспечить энергией дом, расположенный в Заполярье или в субтропиках — разные по сложности задачи. Жить в стиле
«зеленого отшельника» на Аляске или в Сибири гораздо сложнее, чем в США. Климат намного холоднее, следовательно,
низкотемпературного тепла на отопление и ГВС и электроэнергии на освещение требуется больше, а солнечной энергии на
коллекторы приходит меньше. Один из путей решения — более серьезное утепление дома. В любом случае холодный
климат усложняет задачу построения автономного жилища.
Источники возобновяемой энергии расположены весьма неравномерно. Рядом с домом может быть расположен круто
падающий ручей или холм с постоянными сильными ветрами. Последнее, нередко встречается на морских побережьях. В
этих случаях проблема энергоснабжения решается сравнительно просто и дешево. Но такие условия встречаются не часто.
Солнечная энергия также распространена неравномерно. Это же справедливо и для биотопливных ресурсов.
Препятствием для работы топливных генераторов энергии могут быть и экологические ограничения. В частности, это
могут быть служебные постройки в заповедниках, здания в курортных зонах и т.д. С другой стороны существуют
топливные генераторы энергии, работа которых практически не сопровождается вредными выбросами — ЭХГ. Однако они
пока еще относительно дороги.
Для примера рассмотрим вариант автономного коттеджа в Подмосковье. Пусть энергетические аппетиты хозяев средние,
газа нет, сетевое электричество есть, водопровода и канализации нет, инженерные системы индивидуальные, дорога есть,
трудовая деятельность обитателей не связана с побочным образованием энергоносителей — навоза или отходов
деревообработки, повышенные экологические ограничения отсутствуют.
В обычном индивидуальном доме длощадью 100 м~ в условиях средней полосы России, за год уйдет на отопление 60
мвт*ч, на на горячее водоснабжение — 7 мвтжч. или около 7 тонн жидкого топлива или сжиженного газа. Еще порядка 4
мвт*ч потребуется в виде электроэнергии, что увеличит общую потребность в топливе до 8 тонн. Это серьезная величина
и по транспортировке и по условиям хранения и по цене. В таком же. но энергоэффективном доме, годовой расход топлива
может быть снижен до 1 тонны горючего. А при условии использования солнечных батарей — до 400 - 500 кг. Иначе
говоря, двух бочек горючего может быть достаточно для автономного энергоснабжения дома в течение года. Это вполне
приемлемая величина в условиях автомобильной транспортной доступности. Дополнительно снизить потребность в
топливе можно использованием биотоплива. Так. в фермерском хозяйстве обычно присутствует достаточно биотоплива
для обеспечения теплом жилого дома. Для этого достаточно будет, например, нескольких коров.
Разница между двумя приведенными вариантами станет еще большей в предположении дорогостоящей транспортировки,
например, по воздуху или по воде на большие расстояния. Такие условия существуют на Российском Севере, где топливо
может стоить на порядок дороже, а потребность в нем втрое большая. чем в средней полосе. Таким образом, актуальность
энергоэффективных зданий на крайнем Севере многократно возрастаее.
Крайним случаем будет невозможность доставки топлива. Это потребует по обстоятельствам, либо сложных технических
решений, связанных с использованием ВИЭ. либо сделает задачу автономного энергоснабжения неосуществимой.
Влагоперенос е стенах и крыше
Человек ошушает влажность воздуха в основном кожей и слизистыми оболочками в отношении трудности или легкости
испарения с них. Поэтому он реагирует на относительную влажность воздуха, означающую степень насыщенности воздуха
парами воды относительно максимально возможной при данной температуре. Абсолютная влажность воздуха (содержание
воды в единице объема) быстро растет с температурой (зря на этом не акцентируют внимание в школьном курсе физики|
Просачиваясь в толщу стен, пары воды попадают в области с все
более низкой температурой, которая в какой то момент может
оказаться для них ниже тоски росы (максимально возможной
100% влажности). В этот момент начинается конденсация, т.е.
выпадение микроскопического тумана и дождя в порах материала
стены. В этом и заключается механизм зимнего насыщения
влагой стен и теплых крыш. Материалы стены, в частности,
утеплительные намокают. Мокрый же утеплитель подобен
мокрой теплой одежде - греет, но хуже. В частности, поэтому
строители предпочитают теплоизолирующие материалы с
минимально возможным водопоглощением. Накопление воды в
конструкциях может быть достаточно большим, так в
неправильно сконструированных теплых крышах к весне могут
намерзать большие линзы льда.
Под действием переменчивой зимней погоды накопившаяся в стенах вода может то замерзать, то оттаивать, соответственно то. расширяясь, то сжимаясь. Б природе этот процесс
известен как процесс выветривания, т.е. естественного разрушения горных пород. Также происходит постепенное
разрушение и стен. Кроме того, во влажной стене поселяются грибки и плесень, усугубляя процессы деструкции
материалов. Таким образом, из-за зимнего влагопереноса происходит своеобразное «отравления» материалов стен и
теплых крыш водой.
Чтобы уменьшить намокание стен и крыши, строители обычно сразу за слоем внутренней отделки располагают
пароизолирующий слой (который также оказывается и преградой и для воздуха), обычно в виде различных пленок или
штукатурных слоев. Полностью перекрывать диффузию влаги в стену можно, но это не будет наилучшим решением, так как
стены при этом потеряют способность «дышать», что ухудшит гигиену помещений. Поскольку в теплое полугодие стены
сохнут, проектировщики обычно подбирают такое влагосопротивление парозадерживающего слоя, чтобы стены не
слишком намокали за зиму, а за лето успевали просохнуть. Кардинальным решением проблемы было бы создание пленок,
которые обладали бы избирательным пропусканием: малым сопротивлением для воздуха и большим - для паров воды.
Пока таких мембран нет.
Для уменьшения вероятности конденсации влаги в стене и сдвига области конденсации ближе к наружной поверхности,
обычно располагают слой теплоизоляции снаружи от несущей стены или каркаса. При этом дополнительно улучшатся
условия ее последующего испарения. Этому же служат и воздушный зазор между утеплителем и защитной наружной
оболочкой в популярных сейчас стенах с вентилируемым фасадом. При прочих равных условиях, увеличивая
теплоизоляцию, мы уменьшаем вероятность конденсации пара в стенах, так что острота этой проблемы в хорошо
утепленных стенах снижается.
