Строительство коттеджа или дачного дома - это сложный и трудоемкий процесс. И для того, чтобы будущее строение простояло не один десяток лет, нужно соблюдать все нормы и стандарты при его возведении. Поэтому каждый этап строительства требует точных расчетов и качественного выполнения необходимых работ.
Одним из самых важных показателей при строительстве и отделке строения является теплопроводность строительных материалов. СНИП (строительные нормы и правила) дает полный спектр информации по данному вопросу. Ее необходимо знать, чтобы будущее здание было комфортным для проживания как в летний, так и в зимний период.
Поэтому наблюдается, что с самого начала собственное жилье человека включает в себя эту сильную тенденцию изолировать себя. Человек всегда стремился, в пределах ограничений каждого места и времени, приблизиться к ситуации комфорта, в которой термическая переменная фундаментальна. Таким образом, управление огнем, возможно, было первым большим шагом. Но человек также видел дерево, которое горел - и его можно было использовать более эффективно и долго, как строительный материал, чтобы поднять ваш дом.
В настоящее время критерии экологической устойчивости являются текущим переводом мысли, которая никогда не должна быть исключительно и исключительно экономической, но это подразумевает надлежащее использование ресурсов и экологическое «меньше». И одним из ключевых элементов для этого в строительстве является теплоизоляция.
От конструктивных особенностей строения и применяемых при его возведении материалов зависит комфорт и экономичность проживания в нем. Комфорт заключается в создании оптимального микроклимата внутри вне зависимости от внешних погодных условий и температуры окружающей среды. Если материалы подобраны правильно, а котельное оборудование и вентиляция установлены согласно нормам, то в таком доме будет комфортная прохладная температура летом и тепло зимой. К тому же если все материалы, используемые при строительстве, обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, то расходы на энергоносители при отоплении помещений будут минимальны.
Как уже упоминалось, здание отделяется от окружающей среды и создает более или менее контролируемые внутренние условия. Любой строительный материал, который образует стены, кровлю и пол здания, «изолирует» снаружи в этом смысле разделения. Конфигурация здания, адаптированная к условиям места: рельеф, растительность, ориентация, доминирующие ветры и дожди и т.д. этот фактор, с архитектурой или без него, является частью архитектурного проекта здания. Дом с «Средиземноморским двором» является хорошим примером в народной архитектуре.
Теплопроводность - это передача тепловой энергии между непосредственно соприкасающимися телами или средами. Простыми словами теплопроводность - это способность материала проводить температуру. То есть, попадая в какую-то среду с отличающейся температурой, материал начинает принимать температуру этой среды.
Солнечные террасы областей Кантабрии. С другой стороны, он очень хорошо связан с урбанизацией. В зависимости от местных условий может быть интересно иметь более или менее теплоемкость. Чем выше тепловая инерция здания, т.е. чем выше теплоемкость, тем более устойчивым будет здание в условиях внешних температурных изменений. В условиях интенсивного солнечного излучения или с проблемами высокой влажности вентиляция окружающей поверхности эквивалентна размещению двух слоев между внутренней и наружной, а не одной.
Очень выгодно с целью рассеивания тепла, в климатах с большой солнечной радиацией и для сушки любого типа влаги, удерживаемой на окружающей поверхности, в климатических условиях с большим количеством осадков и источников влажности в целом. Цвет наружных поверхностей корпуса. Важно, чтобы контролировать эффект солнечной радиации, более высокий с темными цветами - большее поглощение излучения - ниже со светлыми цветами. Теплоизоляция окружающей поверхности, предмет этого документа. Мы не включаем в качестве заголовка по предыдущему вопросу различные кондиционирующие установки и оборудование, поскольку, как можно видеть, все вышеперечисленные факторы связаны с архитектурой и строительством здания как таковым, прежде чем включать любую другую машину.
Этот процесс имеет большое значение и в строительстве. Так, в доме с помощью отопительного оборудования поддерживается оптимальная температура (20-25°C). Если температура на улице будет ниже, то когда отключается отопление, все тепло из дома через некоторое время выйдет на улицу, и температура понизится. Летом происходит обратная ситуация. Чтобы сделать температуру в доме ниже уличной, приходится использовать кондиционер.
Кроме того, возвращаясь к случаю примитивной хижины, которая позволяет избежать сжигания древесины и организует ее среди прочной структуры, критерии устойчивости проходят, среди прочего, чтобы дать наименее возможный размер для этих машин, которые сжигают и потребляют ресурсы и выделяют загрязняющие вещества для атмосфера.
Есть еще два фактора, из-за которых упаковочное оборудование менее надежное и эффективное, чем вмешательство, такое как теплоизоляция с самого начала в строительстве зданий. Если срок службы имеет временный горизонт в течение нескольких десятилетий, оборудование нужно будет отремонтировать гораздо раньше, и в любом случае его доходность будет зависеть от того, что у них есть достаточный объем обслуживания. Все это отложенные дополнительные расходы, а хорошо построенная на этой хорошо изолированной закрытой поверхности «сделана навсегда». Стандартизация и сертификация продукции не достигала одинаковых темпов в различных продуктах и материалах.
Потеря тепла в доме неизбежна. Она происходит постоянно, когда температура снаружи меньше, чем в помещении. А вот ее интенсивность - это переменная величина. Она зависит от множества факторов, главными среди которых являются:
Для количественной характеристики теплопроводности строительных материалов используют специальный коэффициент. Используя этот показатель, можно довольно просто рассчитать необходимую теплоизоляцию для всех частей дома (стены, крыша, перекрытия, пол). Чем выше коэффициент теплопроводности строительных материалов, тем больше интенсивность потери тепла. Таким образом, для постройки теплого дома лучше применять материалы с более низким показателем этой величины.
Фактически, сравнение, например, между уровнем, достигнутым в теплоизоляции и достигнутым в помещениях, полностью благоприятствует изоляции. Это обеспечивает надежное качество в случае изоляции. Сокращение тепловой передачи через окружающую поверхность здания. С обратной стороны можно увидеть тепловое сопротивление, которое, таким образом, увеличивается как можно больше.
Если говорить «интенсивно», то это потому, что мы должны отличать тепловые характеристики, обусловленные теплоизоляцией как таковой, от тех, которые предлагаются любым другим строительным материалом. Аналогичным образом, нет супер изолятора, который абсолютно отсекает тепловой поток с нулевой проводимостью.
Коэффициент теплопроводности строительных материалов, как и любых других веществ (жидких, твердых или газообразных), обозначается греческой буквой λ. Единицей его измерения является Вт/(м*°C). При этом расчет ведется на один квадратный метр стены толщиной в один метр. Разница температур здесь берется 1°. Практически в любом строительном справочнике имеется таблица теплопроводности строительных материалов, в которой можно посмотреть значение этого коэффициента для различных блоков, кирпичей, бетонных смесей, пород дерева и других материалов.
Хотя вода не является «конструкционным материалом для использования», она тем не менее создает нежелательную, но неизбежную часть конструкции, как в жидкой форме, так и в наиболее опасной твердой форме. Это происходит в случае проникновения дождевой воды, снегопада, мороза, конденсации, повышения капиллярности с земли, самой воды, используемой при строительстве здания и т.д. из рассмотрения значений проводимости воды, открытых в таблице, мы получаем увеличение теплопроводности строительных материалов, когда они поглощают воду.
Потери тепла в любом здании всегда есть, но в зависимости от материала они могут изменять свое значение. В среднем потеря тепла происходит через:
В случае некоторой теплоизоляции этот пагубный эффект также может быть получен, как будет видно ниже. Воздух не является теплоизоляцией, несмотря на пониженную проводимость, которая его характеризует. Поэтому здесь низкий процент проводимости. Поскольку он встречается в многочисленных строительных правилах и стандартах, воздушная камера достигает максимальной тепловой стойкости толщиной около 50 мм. Некоторые подробности этой структуры будут описаны ниже.
Что касается воздушных камер, их наиболее выгодным тепловым эффектом будет, когда, как указано в вопросе «Как можно достичь теплового контроля здания?», Они служат для рассеивания тепла через вентиляцию. Некоторые строительные материалы с относительно низкой теплопроводностью по сравнению с бетоном или обычным кирпичом не выдерживают сравнения с теплоизоляцией.
Для определения потерь тепла применяют специальный тепловизор, который определяет наиболее проблемные места. Они выделяются на нем красным цветом. Меньшая потеря тепла происходит в желтых зонах, далее - в зеленых. Зоны с наименьшей потерей тепла выделяются синим цветом. А определение теплопроводности строительных материалов должно проводиться в специальных лабораториях, о чем должен свидетельствовать сертификат качества, прилагаемый к продукции.
Таким образом, в таблице видно, например, что многоаллеевые кирпичи имеют лямбду в 4 и 11 раз выше. Он во многом согласуется с тем, что было описано для внутренних трубок, поскольку в общих чертах это набор небольших камер. В таблице отмечается, что многоаллеевые кирпичи ближе к древесине, плафонам и штукатуркам, чем к собственно теплоизоляции. Кроме того, содержание влаги будет влиять на значительное увеличение проводимости относительно сухих значений или, аналогично, на снижение ожидаемого теплового сопротивления.
Аналогичным образом, это может быть также осложнением и слабостью одностенного, без камеры без стен, без возможности застоя воды и воздуха. Частным случаем является ячеистый бетон, где происходит образование пены, которая подходит к структуре, типичной для многих изоляторов. Как и в предыдущем случае, уровни влажности будут влиять на значительное увеличение проводимости относительно сухих значений.
Если взять, к примеру, стену из материала с коэффициентом теплопроводности 1, то при разности температур с двух сторон этой стены в 1°, потери тепла составят 1 Вт. Если же толщину стены взять не 1 метр, а 10 см, то потери составят уже 10 Вт. В случае, если разность температур будет 10°, то тепловые потери также составят 10 Вт.
В строительстве это очень редко и трудно для этого. Проводимость так называемой радиационно-отражающей изоляции не была показана в таблице, поскольку она не имеет никакого смысла. Если бы они были заявлены, они также должны были быть такими же, как металлы, как обычно, все лезвия, продаваемые под этой концепцией «отражательной изоляции». То есть, логически, НЕ являются теплоизоляцией, характеризующейся низкой теплопроводностью.
Проблема с этими изделиями заключается в том, что суставы здания обычно формируются слоями, контактирующими друг с другом, и отражающий эффект полностью исчезает, когда возвращается высокая проводимость металлического листа или пленки. То есть, он эффективен и работает только тогда, когда переднее зеркало имеет воздушную камеру, что очень сложно установить и построить в большинстве применений. В местах, где они могут быть установлены правильно, они являются дополнением или аксессуаром для самой теплоизоляции.
Рассмотрим теперь на конкретном примере расчет потери тепла целого здания. Высоту его возьмем 6 метров (8 с коньком), ширину - 10 метров, а длину - 15 метров. Для простоты расчетов берем 10 окон площадью 1 м 2 . Температуру внутри помещения будем считать равную 25°C, а на улице -15°C. Вычисляем площадь всех поверхностей, через которые происходит потеря тепла:
Таким образом, следует учитывать обстоятельства, которые могут уменьшить толщину или увеличить проводимость для оценки фактических тепловых характеристик, которые могут обеспечить теплоизоляцию. В любом приложении, где он подвергается нагрузке. Они могут быть мгновенной нагрузкой даже в результате установки. Например, сильно сжимаемый материал, такой как волокна или минеральная вата, при вставке в камеру стены может быть раздавлен, если не принять меры предосторожности. Они также могут быть постоянными нагрузками, как в случае с большой изоляцией, установленной на плоской крыше.
Формула теплопроводности строительных материалов позволяет вычислить коэффициенты для всех частей здания. Но проще использовать уже готовые данные из справочника. Там есть таблица теплопроводности строительных материалов. Рассмотрим каждый элемент по отдельности и определим его тепловое сопротивление. Оно рассчитывается по формуле R = d/λ, где d - толщина материала, а λ - коэффициент его теплопроводности.
В этом случае требуется большее сопротивление. Часто краткосрочные испытания на прочность на сжатие используются так, как если бы полученное значение отражало то, что материал может выдержать, что является ошибкой, поскольку это краткосрочный тест, который достигает предела разрыв - не эластичный - материала или деформации, эквивалентной разрыву, - 10%.
В отсутствие другой нормативной или официальной ссылки это значение может быть принято в качестве оценочного значения. Это значение имеют производители с продуктами, которые будут находиться под нагрузкой. В таблице мы можем видеть в сводной форме разницу между различной теплоизоляцией, показывая для каждой из них категорию значений, в которой они перемещаются, когда информация доступна.
Пол - 10 см бетона (R=0,058 (м 2 *°C)/Вт) и 10 см минеральной ваты (R=2,8 (м 2 *°C)/Вт). Теперь складываем эти два показателя. Таким образом, тепловое сопротивление пола равняется 2,858 (м 2 *°C)/Вт.
Аналогично считаются стены, окна и кровля. Материал - ячеистый бетон (газобетон), толщина 30 см. В таком случае R=3,75 (м 2 *°C)/Вт. Тепловое сопротивление пластового окна - 0,4 (м 2 *°C)/Вт.
В зависимости от применения и постоянных перегрузок, которые должна выдерживать теплоизоляция, выбирается один или другой тип изоляции в зависимости от ее механического сопротивления. «В любом случае, чем больше прочность на сжатие, тем больше уверенность в том, что продукт будет поддерживать первоначальную толщину и, следовательно, ожидаемое тепловое сопротивление.»Далее мы напомним о различном сопротивлении поглощению воды в его различных фазах. До сих пор, скажем, имеется комбинированный эффект, при котором продукты с низкой механической прочностью подвергаются дополнительной потере водопоглощающей способности. В качестве значений сопротивления для теплоизоляции при постоянной нагрузке необходимо учитывать сопротивление для максимальной ползучести 2%.
Следующая формула позволяет выяснить потери тепловой энергии.
Q = S * T / R, где S - площадь поверхности, T - разница температур снаружи и внутри (40°C). Рассчитаем потери тепла для каждого элемента:
Далее все эти показатели суммируются. Таким образом, для данного коттеджа тепловые потери составят 8,6 кВт. А для поддержания оптимальной температуры потребуется котельное оборудование мощностью не менее 10 кВт.
На сегодняшний день существует множество стеновых строительных материалов. Но наибольшей популярностью в частном домостроении по-прежнему пользуются строительные блоки, кирпичи и дерево. Основные отличия - это плотность и теплопроводность строительных материалов. Сравнение дает возможность выбрать золотую середину в соотношении плотность/теплопроводность. Чем выше плотность материала, тем выше его несущая способность, а следовательно, и прочность конструкции в целом. Но при этом ниже его тепловое сопротивление, а как следствие, расходы на энергоносители выше. С другой стороны, чем выше тепловое сопротивление, тем ниже плотность материала. Меньшая плотность, как правило, подразумевает наличие пористой структуры.
Чтобы взвесить все за и против, необходимо знать плотность материала и его коэффициент теплопроводности. Следующая таблица теплопроводности строительных материалов для стен дает значение этого коэффициента и его плотность.
Материал | Теплопроводность, Вт/(м*°C) | Плотность, т/м 3 |
Железобетон | ||
Керамзитобетонные блоки | ||
Керамический кирпич | ||
Силикатный кирпич | ||
Газобетонные блоки | ||
При недостаточной тепловой сопротивляемости внешних стен могут применяться различные утеплители. Так как значения теплопроводности строительных материалов для утепления могут иметь весьма низкий показатель, то чаще всего толщины в 5-10 см будет достаточно для создания комфортной температуры и микроклимата в помещениях. Широкое применение на сегодняшний день получили такие материалы, как минеральная вата, пенополистирол, пенопласт, пенополиуритан и пеностекло.
Следующая таблица теплопроводности строительных материалов, используемых для утепления наружных стен, дает значение коэффициента λ.
Применение утеплителей для наружных стен имеет некоторые ограничения. Это прежде всего связанно с таким параметром, как паропроницаемость. Если стена сделана из пористого материала, такого как газобетон, пенобетон или керамзитобетон, то применять лучше минеральную вату, так как этот параметр у них практически одинаковый. Использование пенополистирола, пенополиуритана или пеностекла возможно только при наличии специального вентиляционного зазора между стеной и утеплителем. Для дерева это также критично. А вот для кирпичных стен данный параметр не так критичен.
Утепление кровли позволяет избежать ненужных перерасходов при отоплении дома. Для этого могут применяться все виды утеплителей как листового формата, так и напыляемые (пенополиуритан). При этом не следует забывать про пароизоляцию и гидроизоляцию. Это весьма важно, так как мокрый утеплитель (минеральная вата) теряет свои свойства по тепловой сопротивляемости. Если же кровля не утепляется, то необходимо основательно утеплить перекрытие между чердаком и последним этажом.
Утепление пола весьма важный этап. При этом также необходимо применять пароизоляцию и гидроизоляцию. В качестве утеплителя используется более плотный материал. Он, соответственно, имеет более высокий коэффициент теплопроводности, чем кровельный. Дополнительной мерой для утепления пола может послужить подвал. Наличие воздушной прослойки позволяет повысить тепловую защиту дома. А оборудование системы теплого пола (водяного или электрического) дает дополнительный источник тепла.
При строительстве и отделке фасада необходимо руководствоваться точными расчетами по тепловым потерям и учитывать параметры используемых материалов (теплопроводность, паропроницаемость и плотность).
Климат на большей части территории нашей страны очень суровый. А потому практически любой построенный за городом дом нуждается в утеплении. Для проведения подобной процедуры могут быть использованы самые разные материалы. При подборе изолятора в первую очередь обращают внимание на степень его теплопроводности. Чем она ниже, тем более эффективной будет обшивка. Для определения этого показателя существует специальная таблица теплопроводности строительных материалов.
Эта группа материалов в плане сохранения тепла считается самой лучшей. К ней в первую очередь относятся такие изоляторы, как пенополистирол и пенопласт. Таблица теплопроводности строительных материалов СНиП их эффективность демонстрирует наглядно.
Относят к достоинствам изоляторов этой группы и то, что они совершенно не боятся влаги. Основным же недостатком всех вспененных материалов считается то, что они совершенно не способны пропускать сквозь себя пары влаги. В отделанных ими домах возникает так называемый эффект термоса. А следовательно, хозяевам приходится принимать дополнительные меры по улучшению микроклимата в помещениях — устанавливать кондиционеры и систему вентиляции. Также минусом этих материалов считается то, что они практически не задерживают посторонние шумы. Помимо того, вспененные изоляторы очень любят грызть мыши и крысы, проделывая в них ходы. А это, конечно же, способствует нарушению герметичности утепляющего слоя и снижению его эффективности.
Эта вторая по популярности разновидность изоляторов. Тепло в помещениях она сохраняет чуть хуже вспененных материалов. К этой группе относят в основном базальтовую и стеклянную вату. Основными достоинствами этого типа утеплителей считаются невысокая стоимость, а также хорошие паро- и звукоизоляционные свойства. К недостаткам минеральной ваты относят ее способность впитывать влагу. Также минусом этих материалов считается то, что они выделяют вредные для здоровья пары фенолформальдегидных смол.
При покупке изолятора в первую очередь следует обращать внимание на такой параметр, как его толщина. Также для эффективного утепления очень важен такой показатель, как теплопроводность строительных материалов. Таблица со значениями, присущими разным видам изоляторов, будет представлена ниже.
Нужная толщина материала зависит от нескольких факторов:
степени его теплопроводности;
климатической зоны;
степени теплопроводности материала ограждающих конструкций;
Для домов в средней полосе России по нормативам положено устраивать утепляющий слой такой толщины, чтобы его способность сохранять тепло была такой же, как у кирпичной кладки в 1.5 метра.
Для деревянных зданий этот показатель может быть меньшим. Дело в том, что брус и бревно и сами очень неплохо сохраняют тепло.
Итак, какими же свойствами в этом плане отличается тот или иной изолятор? Насколько хорошо современные строительные материалы этой разновидности сохраняют тепло, можно узнать из таблицы.
Изолятор | Коэффициент теплопроводности (Вт/м*С) | Требуемая толщина слоя для средней полосы России (см) |
Минеральная вата | ||
Пенополистирол | ||
Кирпич силикатный полнотелый | ||
Кирпич дырчатый | ||
Газосиликат | ||
Брус клееный | ||
Керамзитобетон | ||
Шлакобетон | ||
Пенобетон |
Таблица теплопроводности строительных материалов, таким образом, показывает, что наиболее эффективным утеплителем на данный момент является пенополистирол. Вата, как уже упоминалось, способна задерживать холод немного хуже.
Таким образом, очень важным показателем эффективности изоляции ограждающих конструкций здания служит теплопроводность строительных материалов. Таблица, разумеется, — не единственный способ узнать ее коэффициент. Степень теплопроводности изолятора обычно указывается на нем производителем. При этом на этикетке могут проставляться следующие значения:
степень теплопроводности в сухом помещении при температуре в 10 о С;
в сухом помещении при 25 о С;
в разных условиях влажности (А или В).
И вспененные материалы, и вата обычно выпускаются толщиной в 10 или 5 см. Как показывает сравнительная таблица теплопроводности строительных материалов, для средней полосы России утепляющий слой каменных зданий не должен быть меньше 12-13 см. Однако на практике обычно вполне хватает и 10 см. Поэтому утепление загородных зданий выполняют либо в один слой материала в 10 см, либо в два изолятора по 5 см толщиной. Последний способ используется чаще. При этой технологии второй слой укладывается таким образом, чтобы швы первого были полностью перекрыты. В результате достигается максимальная герметизация утепляющей обшивки.
Материалов, предназначенных для изоляции загородных домов, в наше время, как видите, существует множество. При желании для утепления можно выбрать как вспененный вариант, так и минеральную вату. Эффект, как показывает таблица теплопроводности строительных материалов, и в том и в другом случае будет просто замечательным. Однако, разумеется, только тогда, когда обшивка ограждающих конструкций будет иметь достаточную толщину.
