В этой статье мы хотели бы подробно остановиться на самых распространенных и порой неисправимых ошибках, которые делаются при строительстве домов самостоятельно. Речь пойдёт о тепловых потерях будущего дома. Мы обсчитываем тепловые потери различных домов и каждый раз сталкиваемся с одними и теми же строительными ошибками. Суть ошибок сводится к двум старым мудростям:
1) Точка 0-градусов должна быть в утеплителе. 2) Платишь один раз за утеплитель, либо всю жизнь за отопление.
Выбирая тот или иной проект, будущий владелец дома чаще всего руководствуется эстетическими соображениями и соображениями престижа, зачастую не обращая внимание на то, каким будет готовый дом в эксплуатации. И только через несколько лет, когда пройдет эйфория, может выясниться, что дом чрезвычайно дорогой в эксплуатации и требует больших затрат на отопление зимой и кондиционирование летом. Может оказаться, что невзирая на установку теплоизоляции, в помещениях холодно, отопительный котел и кондиционеры не справляются с полноценным обогревом всех помещений, поэтому приходится уменьшать отапливаемую площадь дома или устанавливать существенно более дорогостоящее и энергоемкое оборудование.
Форма дома
Чтобы "на глаз" оценить объемы тепловых потерь частного дома, достаточно запомнить одну простую вещь: объемы тепловых потерь зависят от площади внешних поверхностей дома (крыши, наружных стен и пола под фундаментом). Чем больше площади внешних поверхностей - тем больше понадобится поточных расходов на отопление и тем мощнее должен быть отопительный котел. По этому первым этапом проектирования дома считается выбор оптимальной формы здания. Как правило, рекомендуется компактная, близкая к квадрату форма плана с минимальным периметром наружных стен.
Показателем компактности служит коэффициент, равный отношению площади наружных стен к внутреннему объему здания.. Для уменьшения энергопотребления усиливаются теплоизолирующие свойства путем применения более совершенных изоляционных материалов, применения тройного остекления в холодных районах. Большой эффект дает дифференциация помещений по энергопотребностям и режиму эксплуатации. Малоотапливаемые помещения (шкафы, кладовые, санузлы, гаражи и др.) рекомендуется размешать вдоль северной стены как буферные элементы.
Уровень теплоизоляции
Не вдаваясь в доказательства и не приводя сложных формул, попробуем взглянуть на вопрос тепловых потерь глазами математической физики. Материал предоставлен в очень доступной форме, поясняет проблему "на пальцах" и не требует никаких специальных знаний.
Тепловые потери типичных жилых домов происходят по двум основным причинам:
• вследствие теплопроводности через стены, крыши и полы, а также вследствие (но в гораздо меньшей степени) излучения и конвекции;
• вследствие теплопроводности и меньшей степени путем излучения и конвекции через окна и двери.
Посмотрим на проблему оптимизации тепловых потерь со стороны прикладной (математической) физики. Основная формула теплотехника выглядит так:
Q=k*S*(T1-Т2)/d ,
Где Q – это тепловой поток Вт/м2 через площадь S (м2)
k – коэффициент теплопроводности материала Вт /(м*С)
Т1 – температура с одной стороны материала
Т2 - температура с другой стороны материала
d – толщина материала, м.
Если материал однородный , то через него будет проходить тепловой поток прямо пропорциональный разнице температур с обеих сторон, коэффициенту теплопроводности и площади материала. И обратно пропорциональный толщине материала.
Как показано на рисунке.
Теперь посмотрим как распределятся температуры если у нас два неоднородных материала с разными коэффициентами теплопроводности.
Например утеплитель с К1=0,04 и кирпич с К2=1,2.
Для этого перепишем формулу потока иначе:
(Т1 – Т2) = Q*(d/(k*S))
если (Т1 – Т2) обозначить как U (напряжение),
а Q- как ток I,
то (d/(k*S))= R - будет Тепловым сопротивлением ,
по аналогии с законом Ома
U=R*I
В теплотехнике величину обратную коэффициенту теплопроводности
R= d/(k*S) – называют Тепловым сопротивлением.
Теперь понятно, что падение температур в сэндвиче из разных материалов будет прямо пропорционально Тепловому сопротивлению каждого слоя.
Как показано на рисунке 2.
Если Т1 = +20С – это нормальная температура в доме, а Т2= - 20 это мороз на улице , то как видно из рисунка точка замерзания воды будет в утеплите, и не нанесёт ни какого вреда несущей конструкции, которая вся находится в зоне комфортной положительной температуры.
Всё становится иначе если точка замерзания попадает во внутрь несущей стены. В любом материале присутствует вода, будь то кирпичная кладка, бетон, пенобетон, газобетон, замерзая, вода разрывает даже металл.
Следовательно, если утеплителя с наружи нет, или его очень мало, то со временем вода разрушит несущую конструкцию.
Ремарка:
«Cпособность бетона выдерживать многократные попеременные замораживания и оттаивания вследствие давления на стенки пор, капилляров и микротрещин, создаваемого замерзающей водой, которая при замерзании увеличивается в объеме более чем на 9%, называется Морозостойкостью.
Оценкой морозостойкости (Мрз) является количество циклов, при которых потеря в массе образца составляет менее 5%, а его прочность снижается не более чем на 25%. Это количество циклов определяет марку бетона по морозостойкости, например Мрз 100, Мрз 200 и т.д.» Это так же относится к кирпичу, пенобетону, газобетону и т.д.
Отдельно следует сказать о толщине утеплителя. Из приведенного выше примера с кирпичем (К2=1,2Вт/м*С) и утеплителем (типа каменная вата с К1=0,04Вт/м*С), не трудно посчитать, что тепловое сопротивление 100мм утеплителя соответствует 3 м кирпичной кладки. При разнице температур с наружи и внутри 40С, и толщине несущей кладки 2 кирпича (0,51м), на 100мм утеплителя будет разница температур 34С , а на несущей стене только 6С градусов. То есть несущая стена всегда будет находиться в комфортной положительной части распределения температур в стене.
В любом случае перед началом строительства необходимо сделать расчёт для стен на предмет энергосбережения, теплоинерционности, паропроницаемости, положения точки росы и минимизации итоговой толщины. Пренебрежение расчётами приводит к плачевным результатам, как например, на картинке слева.
Из всего вышеизложенного можно сделать следующие выводы:
1) Утеплять дом нужно с наружи.
2) Для дома с несущими стенами из бруса 150мм, необходима дополнительная теплоизоляция снаружи типа Rockwool минимум 100 мм.
3) Для дома с несущими стенами из лёгких бетонов или кирпича (включая щелевой) толщиной 50-65см, необходима дополнительная теплоизоляция снаружи типа жесткого фасадного Роквула минимум 10_0мм.
4) Для домов из клееного бруса 210мм и более, Площади внешних стен должны быть минимизированы!!! геометрией дома.
5) Отношение площади стен к внутреннему объёму желательно не более 0,75.
6) Полы и потолки дома должны содержать не менее 200мм утеплителя, цоколь и отмостка не менее 50мм ЭППС.
7) Остекление должно быть двойными стеклопакетами
8) Входную дверь лучше иметь двойную
Как правильно рассчитать двухслойную стену и какие материалы выбрать мы подробно рссказываем на наших обучающих семинарах.
При перепечатке материала, ссылка на сайт www.teplodarom.com обязательна!
)
)
)
 "Стена плачет")
 "Отмостка")
