2. Тепловая изоляция зданий и сооружений
Одной из важнейших задач энергосбережения зданий является сохранение тепла в холодное время, которое в России может составлять большую часть года. Грамотная теплоизоляция стен, кровли и коммуникаций важна в плане энергосбережения, что приводит к большой экономии финансовых средств, затрачиваемых на содержание жилья.
Теплоизоляция частных жилых домов должна начинаться ещё на стадии строительства и быть комплексной – от фундамента и стен до крыши.
Наибольший эффект энергосбережения достигается благодаря применению современных минеральных и органических утеплителей. К ним относятся: минвата, базальтовые плиты, пенополиуретан, пенополистирол, стекловолокно и многие другие, имеющие различные коэффициенты теплопроводности, влияющие на толщину теплоизоляции.
Энергосберегающие кон¬струкции должны быть, во-первых, прочными, жёсткими и воспринимать нагруз¬ки, то есть быть несущей конструкцией, а во-вторых, должны защищать внутреннее пространство от дождя, жары, холода и других атмосферных воздействий, то есть обладать низкой теплопроводностью, быть водостой¬кими и морозоустойчивыми.
В природе не существует материала, который удовлетворял бы всем этим требованиям. Для жестких конструкций идеальным материалом являются ме¬талл, бетон или кирпич. Для теплоизоляции годится только эффективный утепли¬тель, например, минеральная (каменная) вата. Поэтому для того, что бы ограждающей конст¬рукция была прочной и теплой, используют композицию или комбинацию как минимум двух материалов – конструкционного и теплоизоляционного.
Композиционная ограждающая конструкция может быть представлена в виде нескольких отличных друг от друга систем:
1. Жесткий каркас с заполнением межкаркасного пространства эффективным утеплителем;
2. Жесткая ограждающая конструкция (например, кирпичная или бетон¬ная стена), утеплённая со стороны внутреннего помещения – так называемое внутреннее утепление;
3. Две жесткие пластины и эффективный утеплитель между ними, напри¬мер, «колодезная» кирпичная кладка, железобетонная панель «сэндвич» и т. д.;
4. Тонкая ограждающая конструкция (стена) с утеплителем с внешней стороны – так называемое внешнее утепление.
Применение той или иной системы ограждающей конструкции определяется конструктивными осо¬бенностями модернизируемого здания и технико-экономическими расчета¬ми, основанными на приведенных затратах.
Стоимость утепления 1 м2 наружной стены колеблется от 15 до 50 $ без учета стои¬мости заполняемых оконных блоков, модернизации систем вентиляции и отопления. Тем не менее, потенциал энергосбережения при эксплуатации существующего жилого фонда достаточно велик и составляет около 50 %.
Каждая из этих конструкций имеет свои достоинства и недостатки, и вы¬бор её зависит от многих факторов, включая местные условия.
Наиболее эффективным представляется четвертый тип утепления здания (внешнее утепление), который наряду, естественно, с недостатками обладает рядом существенных достоинств, а именно:
1. Надежная защита от неблагоприятных внешних воздействий, суточных и сезонных температурных колебаний, которые ведут к неравномерной де¬формации стен, вызывающей образование трещин, раскрытие швов, от¬слоение штукатурки;
2. Невозможность образования на поверхности стены какой-либо поверхностной флоры из-за избытка влаги и льда, образовавшегося в толще стены, в результате конденсационной влаги, поступающей из внутренних помещений, и влаги, проникшей внутрь массива ограждающих кон¬струкций из-за повреждения поверхностного защитного слоя;
3. Препятствование охлаждению массива ограждающей конструкции до температуры точки росы и, соответственно, образованию конденсата на внут¬ренних поверхностях;
4. Снижение уровня шума в изолируемых помещениях;
5. Отсутствие зависимости температуры воздуха во внутренних помещениях от ориентации здания, то есть от нагрева солнечными лучами или ох¬лаждения ветром.
Для устранения теплопотерь в старых зданиях разработа¬ны и осуществляются различные проекты теплотехнической реконструкции и утепления, например, так называемая термо¬шуба, представляющая собой многослойную конструкцию из различных материалов.
3. Утепление стен
Большая часть тепла теряется через стены дома. В среднем через каждый квадратный метр обычной стены за год может теряться 150-160 кВт тепловой энергии. Поэтому утепление наружных стен здания приводит к следующим, несомненно, положительным моментам: экономия времени и средств на обогрев помещений; дополнительное укрепление конструкции дома; увеличение вариантов оформления фасадов зданий за счёт применения различных материалов.
Сегодня уже никто не строит домов с толстыми стенами – к проблеме энергосбережения подходят по-другому.
Для начала необходимо разобраться, какую часть стены целесообразно утеплять – внутреннюю или наружную. Если утеплить внутреннюю поверхность стены, то под слоем утеплителя может выпасть конденсат, что приведет к образованию грибка, а скопившаяся в порах стены влага при замерзании будет постепенно разрушать стену, что впоследствии приведет к необходимости ремонта. Следовательно, утепление жилого дома целесообразно производить снаружи.
В качестве наружной теплоизоляции чаще всего используются следующие утеплители:
1. керамзит, представляющий собой обожжённую глину, вспененную особым методом – достаточно дешёвый, доступный и долговечный утеплитель, используемый как заполнитель пустот и в виде засыпки;
2. базальтовое волокно – отличается высокой механической прочностью, огнестойкостью и биологической устойчивостью;
3. вспененный полиэтилен – очень эффективный и долговечный утеплитель, обладающий благодаря своей ячеистой структуре высокими тепло- и гидроизолирующими свойствами;
4. пенополиуретан – неплавкая теплоизоляционная пластмасса, получаемая путём смешивания двух компонентов и отличающаяся высокой ценой и долговечностью.
3. 1. Методы утепления
Применяются различные способы наружного, или фасадного, утепления:
- мокрый метод;
- сухой метод;
- система вентилируемого фасада.
Мокрый, или штукатурный, метод наиболее приемлем для владельцев загородного жилья. Технология исполнения его следующая: в первую очередь для усиления сцепления клея со стеной и для связки частиц пыли поверхность стены грунтуется. Затем с помощью цементно-клеевых растворов на стену наклеивается утеплитель, который дополнительно фиксируется к стене дюбелями с тарельчатой головкой. Сверху на утеплитель на тот же клеевой раствор наклеивается армированная стеклосетка, необходимую для предотвращения штукатурку от растрескивания. Поверх сетки наносится слой декоративной штукатурки.
Сухой метод представляет собой обшивку стен дома сайдингом или вагонкой. Технология обшивки достаточно проста, хотя есть и некоторые тонкости. На стене дома крепится обрешётка из брусков, толщина которых должна соответствовать толщине утеплителя, а сами бруски должны набиваться на стену с шагом равным ширине листа утеплителя. Затем утеплитель вкладывается в обрешётку и фиксируется к стене с помощью клея или тарельчатых дюбелей. Сверху утеплитель закрывается диффузионной мембраной, которая позволяет выводить наружу пар и влагу, образующуюся под утеплителем на границе температур, но не позволяет влаге извне проникать в дом. Мембрана крепится к обрешётке с помощью степлера. Для образования вентиляционного зазора сверху нашиваются бруски, по которым уже ведётся обшивка сайдингом.
Система вентилируемого фасада состоит из подоблицовочной конструкции, на которую крепится защитно-декоративное покрытие – алюминиевые панели, стальные компоненты облицовки, керамогранит и т.д. Система устроена таким образом, что между защитной облицовкой и слоем утеплителя существует зазор, в котором благодаря перепаду давлений образуется поток воздуха, являющийся не только дополнительным буфером на пути холода, но и обеспечивающий вентиляцию внутренних слоев и удаление влаги из конструкции. Утепление жилого дома с применением такой системы является самым дорогим, но при этом можно добиться ощутимой экономии на системах кондиционирования и отопления.
Утепление помещений изнутри имеет как положительные, так и отрицательные стороны. К плюсам относится то, что при этом не требуется изменять конструкцию здания, работать можно в любое время года и утеплят не все площади помещений, а только самые уязвимые места. Минусы – уменьшение полезной площади помещений и увеличение вероятности образования конденсата в холодное время года.
