воздушная прослойка для чего
РУП «Белстройцентр»
В статье рассматривается конструкция теплоизоляционной системы с замкнутой воздушной прослойкой между теплоизоляцией и стеной здания. Предлагается использовать паропроницаемые вставки в теплоизоляции с целью предотвращения конденсации влаги в прослойке воздуха. Приводится метод расчета площади вставок в зависимости от условий использования теплоизоляции.
This paper describes the thermal insulating system having dead air space between the thermal insulation and the outer wall of the building. Water vapour-permeable inserts are proposed for use in the thermal insulation in order to prevent moisture condensation in the air space. The method for calculating the area of the inserts has been offered depending on the conditions of the thermal insulation usage.
ВВЕДЕНИЕ
Воздушная прослойка является элементом многих ограждающих конструкций зданий. В работе [1] исследованы свойства ограждающих конструкций с замкнутой и вентилируемой воздушными прослойками. В то же время особенности ее применения во многих случаях требуют решения задач строительной теплотехники в конкретных условиях использования.
Известна система вентиляции, в которой воздушная прослойка примыкает непосредственно к стене здания [3, 4]. Теплоизоляция выполнена в виде трехслойных панелей: внутренний слой – теплоизоляционный материал, наружные слои – алюминий и алюминиевая фольга. Такая конструкция защищает утеплитель от проникновения как атмосферной влаги, так и влаги из помещений. Поэтому его свойства не ухудшаются в любых условиях эксплуатации, что позволяет сэкономить до 20 % утеплителя по сравнению с обычными системами [5]. Недостатком указанных систем является необходимость проветривания прослойки для удаления влаги, мигрирующей из помещений здания [3, 4]. Это приводит к снижению теплоизоляционных свойств системы. К тому же, тепловые потери нижних этажей зданий увеличиваются, так как холодному воздуху, поступающему в прослойку через отверстия внизу системы, требуется некоторое время для нагрева до установившейся температуры.
Авторы предлагают рассмотреть системы утепления с воздушными прослойками, свободные от указанных недостатков.
СИСТЕМА УТЕПЛЕНИЯ С ЗАМКНУТОЙ ВОЗДУШНОЙ ПРОСЛОЙКОЙ
Возможна система теплоизоляции, аналогичная [3, 4], с замкнутой воздушной прослойкой. Следует обратить внимание на тот факт, что движение воздуха в прослойке необходимо только для удаления влаги. Если решить задачу удаления влаги другим способом, без проветривания, получим систему теплоизоляции с замкнутой воздушной прослойкой без указанных выше недостатков.
Для решения поставленной задачи система теплоизоляции должна иметь вид, представленный на рис. 1. Теплоизоляцию здания следует выполнить с паропроницаемыми вставками из теплоизоляционного материала, например, минеральной ваты. Систему теплоизоляции необходимо устроить таким образом, чтобы обеспечивалось удаление пара из прослойки, а внутри нее влажность была ниже точки росы в прослойке.
1 – стена здания; 2 – крепежные элементы; 3 – теплоизоляционные панели; 4 – паротеплоизоляционные вставки
Рис. 1. Теплоизоляция с паропроницаемыми вставками
Для давления насыщенного пара в прослойке можно записать выражение [4]:
(1)
Пренебрегая термическим сопротивлением воздуха в прослойке, среднюю температуру внутри прослойки определим по формуле
(2)
где Tin, Tout – температура воздуха внутри здания и наружного воздуха соответственно, о С;
R1, R2 – сопротивление теплопередаче стены и теплоизоляции соответственно, м 2 × о С/Вт.
Для пара, мигрирующего из помещения через стену здания, можно записать уравнение:
(3)
где Pin, P – парциальное давление пара в помещении и прослойке, Па;
S1 – площадь наружной стены здания, м 2 ;
kпп1 – коэффициент паропроницаемости стены, равный:
(4)
m 1 – коэффициент паропроницаемости материала стены, мг/(м×ч×Па);
Для пара, мигрирующего из воздушной прослойки через паропроницаемые вставки в теплоизоляции здания, можно записать уравнение:
(5)
где Pout – парциальное давление пара в наружном воздухе, Па;
S2 – площадь паропроницаемых теплоизоляционных вставок в теплоизоляции здания, м 2 ;
kпп2 – коэффициент паропроницаемости вставок, равный:
(6)
m 2 – коэффициент паропроницаемости материала паропроницаемой вставки, мг/(м×ч×Па);
Приравняв правые части уравнений (3) и (5) и решив полученное уравнение для баланса пара в прослойке относительно P, получим значение давления пара в прослойке в виде:
(7)
Записав условие отсутствия конденсации влаги в воздушной прослойке в виде неравенства:
(8)
и решив его, получим требуемое значение отношения суммарной площади паропроницаемых вставок к площади стены:
(9)
В таблице 1 приведены полученные данные для некоторых вариантов ограждающих конструкций. В расчетах предполагалось, что коэффициент теплопроводности паропроницаемой вставки равен коэффициенту теплопроводности основной теплоизоляции в системе.
Преимущества использования PIR-теплоизоляции с теплоотражающим покрытием
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Статья подготовлена при участии специалистов компании ТЕХНОНИКОЛЬ
Большинство застройщиков заинтересованы в повышении энергоэффективности загородного дома. Помимо уменьшения расходов на энергоносители, слой утеплителя повышает комфортность проживания в коттедже. Т.к. современный строительный рынок предлагает массу теплоизоляционных материалов, покупатели хотят выбрать наиболее эффективный продукт. Такая теплоизоляция должна иметь низкий коэффициент теплопроводности, долгий срок службы, устойчивость к влаге и отражать тепловой поток внутрь помещения. Это позволяет сократить теплопотери и, тем самым, увеличить теплоэффективность ограждающей конструкции.
Поэтому в рамках данной статьи мы ответим на следующие вопросы:
Необходимость использования энергоэффективного утеплителя
С каждым годом увеличивается стоимость энергоносителей и не всем доступен магистральный газ. В связи с этим перед любым владельцем загородного дома возникает вопрос, как сократить затраты на отопление. Одним из вариантов может стать строительство энергоэффективного дома, где все потери тепла сведены к минимуму.
Это тем более актуально, т.к. в соответствии с приказом Минстроя России от 17.11.2017 №1550 «Об утверждении Требований энергетической эффективности зданий, строений, сооружений», в РФ взят курс на последовательное уменьшение удельного расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию. Из приказа следует, что одним из методов снижения энергопотребления, т.е. сохранения энергии, является применение эффективной теплоизоляции.
Но, помимо самого слоя теплоизоляции, при утеплении стен изнутри, например, каркасных домов, лоджий, балконов, а также бань и саун, не следует забывать о роли в общем теплосопротивлении конструкции лучистого теплообмена.
Согласно классической теории теплопередачи, одной из её составляющих, наряду с теплопроводностью и конвекцией, является тепловое излучение (также называемое лучеиспускание, радиация, инфракрасные лучи и т.д.). Этот способ представляет собой теплоперенос в виде электромагнитных волн с двойным взаимным превращением тепловой энергии в лучистую на поверхности тела, излучающего тепло, и лучистой энергии в тепловую на поверхности тел, поглощающих лучистую теплоту. Т.е. часть тепла, которое стремится вырваться наружу, отражается блестящими, фольгированными поверхностями и остается внутри помещений.
О важности учета этой составляющей говорится в ГОСТ Р 56734-2015 «Национальный стандарт Российской Федерации. Здания и сооружения. Расчет показателя теплозащиты ограждающих конструкций с отражательной теплоизоляцией».
Важно: Настоящий стандарт устанавливает методы расчета сопротивления теплопередаче наружных ограждающих конструкций помещений жилых, общественных, административных, бытовых, сельскохозяйственных, производственных зданий и сооружений с отражательной теплоизоляцией (а также замкнутой воздушной прослойки), применение которой позволяет повысить их тепловую защиту.
Прежде чем разобраться в экономической целесообразности использования PIR-теплоизоляции с отражающей поверхностью, нужно понять, что это за материал.
В интернете я увидел PIR-утеплитель на основе жесткого полиуретана — полиизоцианурата. Снаружи плит с двух сторон есть обкладка из фольги. Характеристики материала по теплопроводности лучше, чем у ППС и ЭППС. При воздействии огня утеплитель не горит, а обугливается его внешний слой и, тем самым, появляется защитный слой, препятствующий горению внутренних слоёв полимера. Так ли это на самом деле, и вообще, что это за материал, и для чего нужна фольга?
PIR-утеплитель — это современный теплоизоляционный материал, обладающий одним из самых низких коэффициентов теплопроводности λ= 0,021 (Вт/м∙К). Материал практически не впитывает влагу, не гниёт, не подвержен биопоражениям и сохраняет свои теплоизоляционные свойства на протяжении всего срока службы – более 50 лет. Одним из достоинств PIR является то, что его можно отнести к классу отражательной теплоизоляции. Плюс ко всему он не поддерживает горение, что тоже немаловажно.
Эффективность PIR-теплоизоляции выражается в экономии внутреннего пространства за счет применения меньшей толщины теплоизоляционного материала (ТИМ). Так, разница в требуемых толщинах тепловой изоляции из разных материалов будет напрямую зависеть от коэффициентов теплопроводности. Т.е., чтобы хорошо утеплить балкон, потребуется меньший слой утеплителя, а это прямая экономическая выгода, за счет сохранения внутренней полезной площади.
Еще одно отличие PIR — технологическое покрытие с обеих сторон специальной алюминиевой паро/гидронепроницаемой фольгой, обладающей низким коэффициентом излучения поверхности (менее 0,5 Вт/м 2 К 4 ). По сравнению с большинством представленных на рынке заменителей фольги, выполненных из лавсана с нанесением металлического напыления, важным преимуществом полноценной алюминиевой фольги является низкая относительная степень черноты в инфракрасной области (коэффициент отражения 95-98%). Так как фактор эмиссивности материала, т.е. поглощения лучей, чрезвычайно мал, в строительных конструкциях, утепленных PIR, происходит существенное ограничение лучистой составляющей теплопереноса.
Такие конструкции обладают «тепловым эффектом термоса», приводящим к снижению теплопотерь и значительной экономии энергоресурсов. Еще одним достоинством материала являются наличие замковых соединений в виде L-кромок, что повышает герметичность стыкования плит и возможность использования внутреннего фольгированного слоя утеплителя как надежного пароизоляционного слоя.
Наибольшего эффекта от отражательной изоляции можно добиться в тех областях строительства, где есть внутреннее лучистое тепло, которое можно вернуть обратно в утепленное помещение. При этом важным условием является наличие воздушного зазора между утеплителем и внутренней отделкой.
Особенности расчета ограждающих конструкций, утеплённых PIR-теплоизоляцией
Чтобы разобраться в нюансах расчета термического сопротивления стены, имеющей воздушную прослойку и теплоотражающий слой PIR нужно понять, что теплообмен включает в себя три вида передачи тепла:
Теплопроводность — теплофизическая характеристика материала — т.е. свойство передавать теплоту за счет непосредственного соприкосновения между частицами материала и численно равная плотности теплового потока через поверхность, перпендикулярную тепловому потоку в материале при градиенте температуры 1 Вт/°C.
Конвекция — перенос теплоты движущимися частицами жидкости или газа, обусловленный разностью температур и разной плотностью среды.
Излучение — перенос энергии в виде электромагнитных волн между двумя взаимно излучающими поверхностями, обусловленный температурой и оптическими свойствами поверхностей, излучающих тел.
Итого, чтобы вычислить термическое сопротивление строительной конструкции, включающей в состав отражательную изоляцию, следует найти теплосопротивление каждого слоя, включая термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки с фольгированным утеплителем.
Таким образом, на основе последовательного теплотехнического расчёта многослойной стены с учётом последовательного отражения и поглощения лучистого потока, можно вычислить фактическое термическое сопротивление воздушных прослоек, с одной стороны которых расположена фольгированная теплоизоляция.
Данные расчетов и величины теплосопротивления приведены в таблице ниже.
Название конструкции | Термическо сопротивление воздушной прослойки | Соотношение |
Стена утеплителем без фольги | 0,140 м 2 ·°C/Вт | 100% |
Стена с воздушной прослойкой 20мм | 0,485 м 2 ·°C/Вт | 347% |
Стена с воздушной прослойкой 50мм | 0,571 м 2 ·°C/Вт | 408% |
Вывод: наличие замкнутой воздушной прослойки, ограниченной с внутренней стороны фольгированным утеплителем, позволяет повысить термическое сопротивление всей конструкции стены.
Воздушная теплоизоляция
То, насколько комфортным будет климат в строящемся доме, во многом зависит от его фасада. Прежде всего, это касается коммерческих зданий с большой площадью остекления – зимой они быстрее выстужаются, а летом активнее нагреваются. А значит, требуют серьезных энергозатрат на отопление, охлаждение и вентиляцию.
Некоторые страны, такие как Великобритания, постепенно ужесточают строительные нормы с целью снизить энергопотребление и сократить выбросы парниковых газов в атмосферу. Архитекторы торговых комплексов и бизнес-центров вынуждены искать компромисс между привлекательным дизайном и энергосбережением.
В Европе и США стали применять высокоэффективные технологии изоляции, позволяющие улучшить тепловые характеристики зданий без ущерба для эстетики – вакуумные изоляционные панели и аэрогель.
Полезная пустота
Вакуумные изоляционные панели состоят из жесткого сердечника, выполненного из высокопористого изоляционного материала (например, пористого кремнезема), защищенного тонкой газонепроницаемой оболочкой (фольгой). Из панели выкачивают воздух, создавая вакуум – теплопроводность при отсутствии молекул газа и конвекции сводится к нулю, а значит, здания, одетые в «шубу» из таких панелей, практически не отдают тепловую энергию. Чтобы свести к минимуму передачу тепла за счет излучения, вакуумные блоки могут также содержать дополнительные глушащие элементы.
В ходе реконструкции Школы Металлургии и Материаловедения Бирмингемского университета (Великобритания) 18 мм панели-перемычки с вакуумной изоляцией, произведенные компанией Dow Corning (штаб-квартира – США), были установлены между оконными стеклами с целью улучшить тепловые характеристики фасада без изменения его внешнего вида.
В испытаниях, проведенных Баварским центром прикладных исследовании в области энергетики в Германии, вакуумные изоляционные панели показали тепловое сопротивление от 5 до 10 раз выше обычных изоляционных материалов той же толщины. Так, эффективность вакуумной панели толщиной 25 мм сопоставима с эффективностью 154 мм слоя минеральной ваты или 84 мм плиты жесткого пенополиуретана. Вакуумные модули отличаются высокой степенью влаго- и огнестойкости и доступны с различными видами отделки – под металл, стекло или керамогранит.
Однако у новой технологии есть и недостатки. Один из них – высокая стоимость. Вторая – хрупкость и невозможность самостоятельно менять размер. Дело в том, что при резке и прокалывании материала повреждается вакуум, что приводит к потере теплозащиты. Поэтому система сборки теплоизоляционных модулей должна быть полностью настроена изготовителем, и только он может регулировать размер панелей.
Космические разработки – в быт
Как и технология вакуумной изоляции, аэрогель – отнюдь не новое изобретение, а оптимизация уже имеющихся разработок для решения насущных проблем. Раньше аэрогель использовался в аэрокосмической отрасли, но в течение последнего десятилетия было признано рациональным и его применение в теплоизоляции.
Фото: блок аэрогеля в руке
Аэрогель представляет собой синтетический пористый гелеобразный материал, в котором жидкий компонент заменен газом. Он состоит из 95-99% воздуха, что делает его одним из самых легких материалов. Поры аэрогеля чрезвычайно малы, что снижает способность молекул газа к перемещению, а значит, и возможность передачи тепла.
В отличие от вакуумных модулей, аэрогель можно разрезать по размеру на месте. Эксперимент, проведенный в США, показал, что применение аэрогеля для минимизации тепловых мостов на зданиях с большой площадью остекления фасадов позволяет привести к энергосбережению в 3,5-6,7%.
При этом этот аэрогель также обладает высокой устойчивостью к пламени и по степени огнестойкости относится к классу А.
А пока высокоэффективные технологии находятся на пути к широкому применению, утеплить фасад можно традиционными способами. Читайте советы, как это лучше сделать, в этой теме нашего форума. Также советуем посмотреть сюжет об энергоэффективном доме семьи Новиковых.
Устройство стены с вентилируемой воздушной прослойкой
Устройство стены с вентилируемой воздушной прослойкой
Сухой утеплитель — залог 100% защиты от утечки тепла. В силу естественной диффузии от стен дома движутся пары влаги, которые в норме испаряются с поверхности. А если дом утеплён и теплоизоляция закрыта плотными материалами, движение потоков нарушается. В следствии этого теплоизоляция может намокнуть и потерять изолирующие свойства. Как сделать, чтобы испаряемая влага свободно уходила из утепления, давайте разбираться вместе!
Экономия энергии теплоснабжения в строительном аспекте
Для понимания необходимости, способов и типов теплоизоляции стен вначале следует обозначить:
Эпизодическое проживание
Если проживание в каркасном доме планируется только в летнее время, то есть дом построен как дачный, то теплоизоляция выполняется изнутри. Так эффективнее и менее затратно будут использоваться отопительные устройства в зимнее время для компенсации теплопотерь строения в короткие сроки.
Внутренняя теплоизоляция устраивается и при прерывистой и нерегулярной работе отопительного оборудования.
Постоянное проживание
Непрерывная работа отопительной системы необходима при проживании в доме постоянно. В этом случае следует предпочесть наружную теплоизоляцию стен. Тогда они станут аккумулировать в себе тепло, что предотвратит большие колебания температур в помещении.
Пеноизол
Несмотря на сложность процесса смешивания жидких составляющих изолятора, утепление пенопластовой пеной между стен — достаточно популярный способ изоляции. Все дело в стоимости. Пенопласт обходится дешевле пенополиуретана, практически не уступая ему по своим техническим характеристикам. Однако, при самостоятельном исповедании такое оборудование требует определённых навыков и знаний.
Необходимо знать, насколько сильно требуется увеличить или уменьшить производительность компрессорной установки при работах на разных участках стен. Кроме того, смешивание компонентов осуществляется в определённых пропорциях, которые также необходимо знать. При этом, опыт выполнения подобных операций также имеет значение – заполнение пустот требует аккуратности и опыта, так как при неправильном течении процесса можно не просто сделать некачественный слой, но и разрушить непрочные конструкции. Если опыта подобных операций у вас нет, лучше обратить внимание на другие способы утепления.
Преимущества и недостатки облицовки газобетонной стены кирпичом
Рассмотрим подробно преимущества и недостатки, которые имеет облицовка газобетона кирпичом.
Преимущества
Недостатки
Расходная статья ожидается в любом случае при обкладке здания, при этом газобетонные блоки являются одной из самых недорогих и устойчивых конструкций. Как сообщает «Инженерно-строительный журнал» №8 (2009 г) после проведения серьёзных испытаний на прочность и долговечность газобетонной стены с кирпичной облицовкой в 2009 году в Санкт-Петербурге выяснилось, что сроки существования такой стены варьируется от 60 до 110 и более лет. Рассматривалась единая климатическая зона и одинаковый по качеству материал.
Топ – фольгированной теплоизоляции
Стенофон тип В НПЭ-ЛП 1м 4мм
Изолятор, изготовленный из несшитого вспененного полиэтилена и фольгированной прослойки, выпускается в рулонах. Ширина полотна составляет 1 м, толщина – 4 мм.
Технические характеристики:
Нюансы обкладки кирпичом
Обкладку кирпичом предпочтительно проводить через 3-4 года после строительства. За это время он подсохнет и даст усадку.
Этот вариант утепления требует соблюдения ряда условий:
Расход кирпича — около 50-55 шт. на 1 кв. м при ширине шва 13 мм. Раствор лучше разводить на основе песка и цемента в соотношении 4 : 1.
Утепление дома кирпичом.
О вентилируемой воздушной прослойке слоистых каменных стен
Каменные стены с воздушной вентилируемой прослойкой имеют древнюю историю. Еще до открытия Америки Колумбом индейцы нынешних южных штатов США строили дома с лицевым слоем из кирпича, отделенным от внутреннего несущего слоя воздушным зазором толщиной 20–30 см. Это позволяло сохранять микроклимат внутри помещений при резких сменах температуры наружного воздуха. В XX в. слоистые стены с лицевым слоем из кирпича широко применялись в северных европейских странах с влажным климатом. Первоначально это было вызвано необходимостью обезопасить наружные стены от повышенной влажности окружающей среды. Например, при частых косых дождях неоштукатуренные кирпичные стены способны увлажняться до 25–35 см, что приводит к снижению их теплоизоляционных свойств и долговечности. Эффективным способом защиты стен от переувлажнения явилось устройство воздушной вентилируемой прослойки толщиной до 5 см [1]. При этом для обеспечения совместной работы внутренний и лицевой слои соединялись между собой кирпичными диафрагмами либо, во избежание мостиков холода, гибкими стальными связями. Следует отметить, что в целях вентилирования деревянные перекрытия также обладали воздушными прослойками, соединенными с вентилируемыми каналами стен (рис. 1). Такая технология, известная как колодцевая кладка, широко применялась во всех республиках бывшего СССР вплоть до 70-х гг. ХХ в.
В 70-х годах прошлого столетия в Европе из-за повышения требований к теплозащитным свойствам стен толщина воздушной прослойки увеличивается до 10–15 см с целью размещения эффективного утеплителя, а лицевой кирпичный слой преимущественно соединяется с внутренним несущим слоем с помощью гибких анкеров (рис. 2). Такое решение применяется как в нововозводимых домах, так и в старых каменных, которые с целью снижения энергозатрат на обогрев и повышение презентабельности (эстетики фасадов) обкладываются высококачественным кирпичом.
В связи с ужесточением требований Мирового банка к экономии энергоресурсов толщина зазора между лицевым и внутренним слоями, заполненного утеплителем, должна быть увеличена до 15–20 см. При этом предпочтение отдается решению, показанному на рисунке 2, б, в котором во избежание сезонного влагонакопления в утеплителе и кирпичной кладке между ними устраивается воздушная вентилируемая прослойка (по примеру навесных фасадов). Такая прослойка способствует охлаждению и высыханию лицевого слоя, повышая этим его долговечность, а высыхание утеплителя – стабильности его теплотехнических свойств. Кроме того, предотвращается конденсация водяного пара на стальных анкерах, которые даже будучи оцинкованными подвергаются коррозии, особенно при контакте с минеральной ватой и фенольно-резольным пенопластом [2]. Категорически запрещается располагать воздушную прослойку между утеплителем и внутренним слоем стены, т.к. при таком расположении водяной пар в результате диффузии конденсируется в толще утеплителя, резко снижая его теплоизоляционные свойства.
Толщина воздушной прослойки с учетом возможности выдавливания раствора лицевого слоя внутрь должна быть около 4–5 см. При большей толщине возникающие воздушные потоки способствуют охлаждению утеплителя. На рис. 3 представлены полученные авторами опытные графические зависимости изменения температуры наружного воздуха, лицевого слоя из силикатного кирпича и воздушной прослойки в одном из эксплуатируемых зданий.
Их анализ показывает, что суточные колебания температуры наружного воздуха вызывают такие же колебания температуры воздушной прослойки и лицевого слоя. Существенным является то, что температура лицевого слоя может намного превышать температуру воздуха, а разница температур на наружной и внутренней поверхности лицевого слоя (до 10 0С) приводит к его колебанию из-за температурных деформаций. Благодаря циркуляции воздуха в прослойке в летнее время происходит о
хлаждение лицевого слоя, а в осенне-зимнее время предотвращается его увлажнение. Вентилируемая прослойка должна быть непрерывной по высоте и длине невысоких зданий либо в случае высоких каркасно-монолитных зданий с поэтажной разрезкой кладок – в пределах этажа.
В России, как и в большинстве других стран СНГ, слоистые каменные стены стали широко применяться в середине 1990-х годов в связи с повышением нормативных требований к теплозащитным свойствам наружных стен жилых зданий. В процессе эксплуатации таких стен уже в первые годы выявился ряд серьезных недостатков, приведших к аварийному состоянию лицевого слоя в виде его растрескивания и отслоения. Одним из основных недостатков, по мнению специалистов, является отсутствие вентилируемой воздушной прослойки, что приводит к сезонному накоплению влаги между лицевым и внутренним слоями стены [3, 4].
Следует отметить, что СНиП 23–02–2003 [5] и ТКП 45–2.04–43–2006 [6] предписывают для многослойных ограждающих конструкций производить расчеты на сезонное влагонакопление. Эти расчеты тем более необходимы для широко применяемых конструкций двухслойных стен с внутренним слоем из ячеисто-бетонных блоков и лицевым слоем из пустотелых керамических камней. Известные недостатки таких стен усугубляются тем, что не защищенные термически торцы железобетонных перекрытий и балконов являются мостиками холода, которые оказывают негативное влияние на температурно-влажностное состояние обоих слоев кладки (рис. 4).
Термоизолирующие вставки в краевой части перекрытия методом сквозной перфорации не только малоэффективны, но и способствуют скоплению в них влаги в зимнее время. Скапливание конденсата между лицевым и внутренними слоями стен особенно на уровне перекрытий приводит в зимнее время к образованию льда. Одним из негативных последствий этого является “выдавливание” лицевого слоя наружу. Следует отметить, что свою “лепту” в этот процесс вносят и архитекторы, разнообразив цветовую гамму фасадов (рис. 4). Материалы темного цвета, как известно, способны более поглощать солнечную энергию, чем материалы светлых тонов. В связи с этим температура лицевого слоя, а следовательно, и воздуха в вентилируемой прослойке могут существенно отличаться в пределах одного фасада.
Отсутствие вентилируемой прослойки в двухслойных стенах (рис. 5) приводит к возникновению температурных деформаций во внутреннем слое. Являясь заполнением каркаса, при стесненных температурных деформациях внутренний слой подвержен трещинообразованию. Чаще всего трещины возникают в углах оконных и дверных проемов.
В зарубежной практике рассматриваемые вопросы разрешены давно и успешно. На рис. 6 показана типовая конструкция трехслойной стены с воздушной вентилируемой прослойкой.
Вентилирование стены и одновременно отвод конденсационной влаги в уровне перекрытий осуществляются с помощью специальных пластмассовых вкладышей, устанавливаемых в вертикальных растворных швах (рис. 6, в), а также под и над оконными и дверными проемами. Подобное решение было воплощено в конце 80-х годов ХХ века в разработанной ЦНИИСК типовой серии домов 2.130–8 (выпуски 0 и 1), в которой, в частности, предусматривались отливы из оцинкованной стали в уровне
перекрытий. Такие отливы из нержавеющей стали являются атрибутом лицевого кирпичного слоя многоэтажных зданий, возводимых в США. Кроме отвода конденсата, отливы выполняют функцию водоразбрызгивающих карнизов, предотвращающих затекание в щель между лицом перекрытия и кладкой больших дождевых потоков, которые стекают по фасадам многоэтажных зданий.
Заслуживает также внимания способ отвода конденсата из внутренней полости стены (рис. 7).
Скапливаясь на гидроизоляционной пленке, уложенной между внутренним и лицевым слоями на уровне перекрытий, конденсат отводится с помощью специальных фитилей из влагопоглощающих материалов.
В заключение следует отметить, что обеспечение надежного вентилирования слоистых каменных стен существенно повышает их качество и долговечность. Это доказано научными исследованиями и многолетним опытом их эксплуатации в странах Европы. Апробированные технические решения слоистых стен надлежит внедрять и в Республике Беларусь. При этом необходимо помнить, что обеспечению надежного вентилирования стен должны предшествовать соответствующие теплотехнические расчеты для конкретных климатических условий эксплуатации зданий.
1. Ahrert, R., Krause, K. Tipische Baukonstruktionen von 1860 bis 1960, Band 1. – Berlin, 2008. – 216 s. 2. Слоистые кладки в каркасно-монолитном строительстве // Технологии строительства. – 2009. – № 1 (63). 3. Ищук, М.К. Отечественный опыт возведения зданий с наружными стенами из облегченной кладки. – М.: РИФ “Стройматериалы”, 2009. – 360 с. 4. Лобов, О.И., Ананьев, А.И. Долговечность наружных стен современных многоэтажных зданий // Жилищное строительство. – 2008. – № 8. – С. 48–52. 5. СНиП 23–02–2003 Тепловая защита зданий. Госстрой России. – М., 2004. – 61 с. 6. ТКП 45–2.04–43–2006 Строительная теплотехника. Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь. – Мн., 2007. – 32 с.
Технология работ
Самым эффективным будет утепление межэтажного перекрытия, если оно выполняется в процессе строительства. Именно в этом случае можно учесть все тонкости и применить все доступные материалы.
Если межэтажное перекрытие еще не готово, а только представляет собой набор деревянных балок, уложенных на несущие стены, необходимо смонтировать на нижней поверхности слой пароизоляции, а после этого подшить потолок нижнего этажа. В результате, если смотреть на перекрытие со стороны верхнего этажа, оно будет представлять собой несколько длинных коробов, образуемых балками и покрытием потолка.
Вот в эти короба и нужно уложить утеплитель. После того как материал будет уложен в пространство между балками, его необходимо накрыть вторым слоем пароизоляции. Листы или полотнища необходимо соединить между собой внахлест и проклеить. Сразу по верхнему слою пароизоляции монтируются лаги, на которые впоследствии будут укладываться доски пола верхнего этажа.
Если же делать утепление готового межэтажного перекрытия, как это часто бывает во время капитального ремонта жилых домов, утеплитель придется монтировать с нижней стороны перекрытия. Для этого со стороны потолка нижнего этажа или подвала устраивается каркас по деревянным брускам или металлическим профилям. Между элементами каркаса при помощи специального крепежа закрепляется утеплитель. Далее по каркасу вплотную к утеплителю монтируется нижний слой пароизоляции и потолочное покрытие.
Преимущества и недостатки
Прежде чем приступать к утеплению своего дома, нужно взвесить все за и против. Конечно, многих интересует, какие преимущества будут от такого метода утепления. К ним можно отнести:
Но, как и у любого другого метода утепления, у него есть свои недостатки. О них стоит узнать своевременно:
Люди уже давно начали утеплять свои жилища пеной, но идеального средства утепления еще не придумано. Конечно, нельзя оспаривать эффективность такого метода. Главное — покупать высококачественные материалы. При наличии оборудования для монтажа процесс не отнимет много физических усилий и времени.
После нанесения пенного состава и после его полного высыхания мастера советуют обрабатывать поверхность фасада специальным покрытием, которое можно приобрести в любом строительном магазине. Это требуется в первую очередь для защиты человеческого здоровья, а уже потом — в качестве защиты самого утеплителя.
Тепловое сопротивление окон
В воздухе частицы, которые участвуют в теплообмене, находятся на значительном расстоянии друг от друга, а следовательно, изолированный в герметичном пространстве воздух является лучшим утеплителем. Поэтому все деревянные окна раньше делались с двумя рядами створок. Благодаря воздушной прослойке между рамами сопротивление теплопередаче окон повышается. Этот же принцип применяется для входных дверей в частном доме. Для создания подобной воздушной прослойки ставят две двери на некотором расстоянии друг от друга или делают предбанник.
Такой принцип остался и в современных пластиковых окнах. Единственное отличие – высокое сопротивление теплопередачи стеклопакетов достигается не за счет воздушной прослойки, а за счет герметичных стеклянных камер, из которых откачан воздух. В таких камерах воздух разряжен и практически нет частиц, а значит, и передавать температуру нечему. Поэтому теплоизоляционные свойства современных стеклопакетов намного выше, чем у старых деревянных окон. Тепловое сопротивление такого стеклопакета – 0,4 (м2*°C)/Вт.
Современные входные двери для частных домов имеют многослойную структуру с одним или несколькими слоями утеплителей. К тому же дополнительное теплосопротивление дает установка резиновых или силиконовых уплотнителей. Благодаря этому дверь становится практически герметичной и установка второй не требуется.
Рейтинг утеплительной пены
На рынке представлен широкий ассортимент пены для утепления от различных производителей. Это несколько затрудняет ее выбор.
Чтобы избежать ошибок с использованием некачественного вещества, стоит обратить внимание на продукцию от известных производителей:
Технология процесса и размеры зазоров
Кладку начинают с возведения несущей конструкции. Затем выкладывают стену из облицовочного кирпича, оставляя между ними зазор для циркуляции воздуха и, если это необходимо и для утепления. Размер расстояния должен быть 1,5—2 см или в пределах 5—15 см в случае теплоизоляции и в зависимости от толщины слоя материала. Воздушную подушку делают с целью исключения отклонений от нормы показателя пароизоляции.
Паропроницаемость всех слоев должна сочетаться. Это поможет избежать скопления влаги на внутренних сторонах кирпичных конструкций, что предотвратит образование плесени и грибка, а также сохранит теплозащитные свойства утепляющего материала и продлит срок его службы.
Независимо от наличия утеплителя внутри стены, для циркуляции воздуха между несущей конструкцией и облицовкой из кирпича делают специальные зазоры в виде расшитых вертикальных швов в облицовочной кладке. Их располагают вверху у карнизов и внизу у цоколей здания. Количество таких отверстий зависит от размера стен, а ширина их составляет 2—4 см.
Зазоры при утеплении кирпичной кладкы
Выбор утеплителя зависит от материала внешней конструкции дома, поскольку следует учитывать коэффициент паропроницаемости элементов всех слоев. В качестве утеплителя можно выбрать:
Утеплять стену можно с помощью пенополистерола.
При использовании утеплителя в виде плит все элементы конструкции скрепляются между собой при помощи гибких связей, которые устанавливают на несущую стену. После выкладывают облицовочную кладку до их уровня и насаживают на них теплоизолирующий материал. На утепляющий слой крепят гидроизоляцию и оставляют зазор для вентиляции. Для его создания используют связи, имеющие пластиковую шайбу с защелкой. Она прижимает утеплитель к стене и предотвращает его сползание и деформацию. Ширина воздушной подушки варьирует в пределах 4—6 см. Насыпными утеплителями просто заполняют образовавшуюся между стенами пустоту без создания воздушных зазоров, после того как высота возводимых стен достигнет метра.
Преимущества дерева
Перекрытиями называют горизонтальные конструктивные элементы зданий и сооружений, разделяющие их на этажи или отделяющие от технических помещений (чердака или подвала). В зависимости от того, из какого материала построено здание, перекрытия могут быть монолитными, сборными железобетонными либо деревянными.
Для строительства частного дома более всего подходят перекрытия по деревянным балкам, так как вес их меньше, чем у конструкций из других материалов, да и возведение их своими руками обходится дешевле и проще.
Деревянные межэтажные перекрытия могут устраиваться в домах из любого материала, за исключением монолитного железобетона. Возводятся они одновременно со строительством стен, по мере сооружения последних на высоту очередного этажа. В каркасных деревянных зданиях перекрытия могут выполняться одновременно с устройством каркаса всего здания, еще до его утепления и обшивки.
Перлитовая крошка обладает отличными эксплуатационными качествами. Долгие годы она выполняет свои функции, сохраняет первоначальное состояние, не теряя внешней привлекательности.
У перлита высокие физико-технические свойства, поэтому он так востребован, он – лучший среди теплоизоляционных материалов.
Общее термическое сопротивление
Общее термическое сопротивление 0 равно сумме частных термических сопротивлений.
Общее термическое сопротивление накипи R, образующейся в судовых испарителях, зависит от ряда переменных факторов, что не позволяет нормировать его численные значения.
Общее термическое сопротивление стены R — 1 1 м час град / ккал. Термическое сопротивление тепловосприятию и теплоотдаче равно: RB 0 133 м час град / ккал, R0 Qfi5 м2 час град / ккал.
Уменьшение сечения вытяжных шахт по сравнению с расчетным его сечением, если оно превышает 0 65 м2. |
Общее термическое сопротивление наружных стен должно быть в пределах от 0 4 до 1 в зависимости от ветровых воздействий и от температурного режима стены. Термическое сопротивление кровли коровника должно в полтора раза превышать сопротивление стен. В коровниках, размеры которых не превышают указанных, а теплотехнические свойства ограждений соответствуют приведенным характеристикам, воздухообмен должен быть в пределах от 95 до ПО ж3 воздуха ъ час на каждые 500 кг живого веса коров.
Сравним общие термические сопротивления.
Поскольку общее термическое сопротивление состоит из частных термических сопротивлений, то совершенно очевидно, что в случае многослойной стенки нужно учитывать термическое сопротивление каждого слоя.
Поскольку общее термическое сопротивление состоит из частных термических сопротивлений, то совершенно очевидно, что для многослойной стенки нужно учитывать термическое сопротивление каждого слоя.
Зная общее термическое сопротивление ограждения или его общий коэффициент теплопередачи при заданных ( в и / н, можно достаточно просто определить температуру поверхностей ограждений.
Зависимость термического сопротивления фактического контакта от нагрузки.| Схема идеализированного кнопочного контакта. |
Изменение общего термического сопротивления в зависимости от усилий сжатия в основном зависит от изменения проводимости через места фактического контакта.
Величина общего термического сопротивления теплопередаче ( 0) ограждающей конструкции зависит от физических свойств материала и для данной конкретной конструкции может быть определена вне зависимости от внешних условий. Для того чтобы проверить правильность выбранной конструкции ограждения, необходимо определить, какое сопротивление теплопередаче ( тр) требуется для конструкций ограждения проектируемого здания с учетом климатических условий, темпера-турно-влажностного режима помещения и степени массивности ограждения.
Схемы клее-металличе-ского соединения с различными поверхностями. |
Рассмотрим составляющие общего термического сопротивления клеевой прослойки.