Будівництво котеджу або дачного будинку- це складний і трудомісткий процес. І для того, щоб майбутня будова простояла не один десяток років, потрібно дотримуватись усіх норм і стандартів при її зведенні. Тому кожен етап будівництва потребує точних розрахунків та якісного виконання необхідних робіт.
Одним з найважливіших показників при будівництві та оздобленні будівлі є теплопровідність будівельних матеріалів. СНІП ( будівельні нормита правила) дає повний спектр інформації з цього питання. Її необхідно знати, щоб майбутня будівля була комфортною для проживання як у літній, так і зимовий період.
Тому спостерігається, що від початку власне житло людини включає цю сильну тенденцію ізолювати себе. Людина завжди прагнула, в межах обмежень кожного місця та часу, наблизитися до ситуації комфорту, в якій термічна змінна фундаментальна. Таким чином, керування вогнем, можливо, було першим великим кроком. Але людина також бачила дерево, яке горіло - і його можна було використовувати більш ефективно і довго, як будівельний матеріал, щоб підняти ваш будинок.
В даний час критерії екологічної стійкості є поточним перекладом думки, яка ніколи не повинна бути виключно і виключно економічною, але це має на увазі належне використання ресурсів та екологічне «менше». І одним із ключових елементівдля цього у будівництві є теплоізоляція.
Від конструктивних особливостейбудови та застосовуваних при зведенні матеріалів залежить комфорт і економічність проживання в ньому. Комфорт полягає у створенні оптимального мікроклімату всередині незалежно від зовнішніх погодних умовта температури довкілля. Якщо матеріали підібрані правильно, а котельне обладнанняі вентиляція встановлені відповідно до норм, то в такому будинку буде комфортна прохолодна температура влітку та тепло взимку. До того ж якщо всі матеріали, що використовуються при будівництві, мають хороші теплоізоляційні властивості, то витрати на енергоносії при опаленні приміщень будуть мінімальними.
Як уже згадувалося, будівля відокремлюється від навколишнього середовища та створює більш-менш контрольовані внутрішні умови. Будь-який будівельний матеріал, який утворює стіни, покрівлю та підлогу будівлі, «ізолює» зовні у цьому сенсі поділу. Конфігурація будівлі, адаптована до умов місця: рельєф, рослинність, орієнтація, домінуючі вітри та дощі тощо. цей фактор, з архітектурою чи без нього, є частиною архітектурного проектубудівлі. Будинок із «Середземноморським двором» є гарним прикладому народній архітектурі.
Теплопровідність - це передача теплової енергії між тілами або середовищами, що безпосередньо стикаються. Простими словамитеплопровідність – це здатність матеріалу проводити температуру. Тобто, потрапляючи в якесь середовище з температурою, що відрізняється, матеріал починає приймати температуру цього середовища.
Сонячні тераси областей Кантабрії. З іншого боку, він дуже добре пов'язаний із урбанізацією. Залежно від місцевих умов може бути цікаво мати більш менш теплоємність. Що теплова інерція будівлі, тобто. Чим вище теплоємність, тим стійкішим буде будівля в умовах зовнішніх температурних змін. В умовах інтенсивного сонячного випромінювання або з проблемами високої вологостівентиляція навколишньої поверхні еквівалентна розміщенню двох шарів між внутрішньою та зовнішньою, а не однією.
Дуже вигідно з метою розсіювання тепла, в кліматах з великою сонячною радіацією і для сушіння будь-якого типу вологи, що утримується на навколишній поверхні, кліматичних умовахз великою кількістюопадів та джерел вологості в цілому. Колір зовнішніх поверхонь корпусу. Важливо, щоб контролювати ефект сонячної радіації, вищий з темними квітами - більше поглинання випромінювання - нижче зі світлими квітами. Теплоізоляція поверхні, предмет цього документа. Ми не включаємо в якості заголовка з попереднього питання різні кондиціонувальні установки та обладнання, оскільки, як можна бачити, всі перераховані вище фактори пов'язані з архітектурою та будівництвом будівлі як такою, перш ніж включати будь-яку іншу машину.
Цей процес має велике значеннята у будівництві. Так, у будинку за допомогою опалювального обладнанняпідтримується оптимальна температура (20-25 ° C). Якщо температура на вулиці буде нижчою, то коли відключається опалення, все тепло з дому через деякий час вийде на вулицю, і температура знизиться. Влітку відбувається зворотна ситуація. Щоб зробити температуру в будинку нижче за вуличну, доводиться використовувати кондиціонер.
Крім того, повертаючись до випадку примітивної хатини, яка дозволяє уникнути спалювання деревини та організує її серед міцної структури, критерії стійкості проходять, серед іншого, щоб дати найменш можливий розмір для цих машин, які спалюють та споживають ресурси та виділяють забруднюючі речовини для атмосфери.
Є ще два фактори, через які пакувальне обладнання менш надійне та ефективне, ніж втручання, таке як теплоізоляція із самого початку у будівництві будівель. Якщо термін служби має тимчасовий обрій протягом кількох десятиліть, обладнання потрібно буде відремонтувати набагато раніше, і в будь-якому випадку його доходність залежатиме від того, що вони мають достатній обсяг обслуговування. Все це відкладені додаткові витрати, а добре побудована на цій добре ізольованій закритій поверхні «зроблено назавжди». Стандартизація та сертифікація продукції не досягала однакових темпів у різних продуктах та матеріалах.
Втрата тепла у будинку неминуча. Вона відбувається постійно, коли температура зовні менша, ніж у приміщенні. А ось її інтенсивність – це змінна величина. Вона залежить від багатьох факторів, головними серед яких є:
Для кількісної характеристикиТеплопровідність будівельних матеріалів використовують спеціальний коефіцієнт. Використовуючи цей показник, можна просто розрахувати необхідну теплоізоляцію для всіх частин будинку (стіни, дах, перекриття, підлога). Що коефіцієнт теплопровідності будівельних матеріалів, то більше вписувалося інтенсивність втрати тепла. Таким чином, для будівництва теплого будинкукраще застосовувати матеріали з нижчим показником цієї величини.
Фактично, порівняння, наприклад, між рівнем, досягнутим у теплоізоляції та досягнутим у приміщеннях, цілком сприяє ізоляції. Це забезпечує надійну якість у разі ізоляції. Скорочення теплової передачі через поверхню будівлі. З зворотного бокуможна побачити тепловий опір, яке, таким чином, збільшується якнайбільше.
Якщо говорити «інтенсивно», то це тому, що ми маємо відрізняти теплові характеристики, обумовлені теплоізоляцією як такої, від тих, що пропонуються будь-яким іншим будівельним матеріалом. Аналогічним чином, немає суперізолятора, який абсолютно відсікає тепловий потік із нульовою провідністю.
Коефіцієнт теплопровідності будівельних матеріалів, як і будь-яких інших речовин (рідких, твердих або газоподібних), позначається грецькою літерою. Одиницею його виміру є Вт/(м*°C). При цьому розрахунок ведеться на один квадратний метрстіни завтовшки в один метр. Різниця температур тут береться до 1°. Практично в будь-якому будівельному довіднику є таблиця теплопровідності будівельних матеріалів, в якій можна подивитися значення цього коефіцієнта для різних блоків, цегли, бетонних сумішей, порід дерева та інших матеріалів.
Хоча вода не є « конструкційним матеріаломдля використання», вона створює небажану, але неминучу частину конструкції, як у рідкій формі, так і в найбільш небезпечній твердій формі. Це відбувається у разі проникнення дощової води, снігопаду, морозу, конденсації, підвищення капілярності із землі, самої води, що використовується для будівництва будівлі тощо. з розгляду значень провідності води, відкритих у таблиці, ми отримуємо збільшення теплопровідності будівельних матеріалів, коли вони поглинають воду.
Втрати тепла у будь-якій будівлі завжди є, але в залежності від матеріалу вони можуть змінювати своє значення. У середньому втрата тепла відбувається через:
У разі деякої теплоізоляції цей згубний ефект може бути отриманий, як буде видно нижче. Повітря не є теплоізоляцією, незважаючи на знижену провідність, яка його характеризує. Тому тут низький відсоток провідності. Оскільки він зустрічається у численних будівельних правилахта стандартах, повітряна камера досягає максимальної теплової стійкості завтовшки близько 50 мм. Деякі подробиці цієї структури будуть описані нижче.
Що стосується повітряних камер, їх найвигіднішим тепловим ефектом буде, коли, як зазначено у питанні «Як можна досягти теплового контролюбудівлі?», Вони служать для розсіювання тепла через вентиляцію. Деякі будівельні матеріали з відносно низькою теплопровідністю порівняно з бетоном або звичайною цеглою не витримують порівняння з теплоізоляцією.
Для визначення втрат тепла використовують спеціальний тепловізор, який визначає найбільш проблемні місця. Вони виділяються на ньому червоним кольором. Найменша втрата тепла відбувається у жовтих зонах, далі – у зелених. Зони з найменшою втратоютепла виділяються синім кольором. А визначення теплопровідності будівельних матеріалів повинно проводитись у спеціальних лабораторіях, про що має свідчити сертифікат якості, що додається до продукції.
Таким чином, у таблиці видно, наприклад, що багатоалеєва цегла має лямбду в 4 і 11 разів вище. Він багато в чому узгоджується з тим, що було описано для внутрішніх трубок, оскільки загалом це набір невеликих камер. У таблиці наголошується, що багатоалеєва цегла ближче до деревини, плафонів і штукатурок, ніж до власне теплоізоляції. Крім того, вміст вологи впливатиме на значне збільшення провідності щодо сухих значень або, аналогічно, зниження очікуваного теплового опору.
Аналогічним чином, це може бути ускладненням і слабкістю одностінного, без камери без стін, без можливості застою води і повітря. Приватним випадком є пористий бетон, де відбувається утворення піни, що підходить до структури, типової для багатьох ізоляторів. Як і в попередньому випадку рівні вологості будуть впливати на значне збільшення провідності щодо сухих значень.
Якщо взяти, наприклад, стіну матеріалу з коефіцієнтом теплопровідності 1, то при різниці температур з двох сторін цієї стіни в 1°, втрати тепла складуть 1 Вт. Якщо товщину стіни взяти не 1 метр, а 10 см, то втрати складуть вже 10 Вт. Якщо різниця температур буде 10°, то теплові втратитакож становитимуть 10 Вт.
У будівництві це дуже рідко та важко для цього. Провідність так званої радіаційно-відбиваючої ізоляції не була показана в таблиці, оскільки вона не має жодного сенсу. Якби вони були заявлені, вони також мали бути такими ж, як метали, як завжди, всі леза, що продаються під цією концепцією «відбивальної ізоляції». Тобто, логічно, НЕ є теплоізоляцією, що характеризується низькою теплопровідністю.
Проблема з цими виробами полягає в тому, що суглоби будівлі зазвичай формуються шарами, що контактують один з одним, і ефект, що відображає, повністю зникає, коли повертається висока провідність металевого листа або плівки. Тобто, він ефективний і працює тільки тоді, коли переднє дзеркало має повітряну камеру, що дуже складно встановити та побудувати у більшості застосувань. У місцях, де вони можуть бути встановлені правильно, вони є додатком або аксесуаром для теплоізоляції.
Розглянемо тепер на конкретному прикладірозрахунок втрати тепла цілої будівлі. Висоту його візьмемо 6 метрів (8 з ковзаном), ширину – 10 метрів, а довжину – 15 метрів. Для простоти розрахунків беремо 10 вікон площею 1 м2. Температуру всередині приміщення вважатимемо рівну 25°C, а на вулиці -15°C. Обчислюємо площу всіх поверхонь, через які відбувається втрата тепла:
Таким чином, слід враховувати обставини, які можуть зменшити товщину або збільшити провідність з метою оцінки фактичних теплових характеристик, які можуть забезпечити теплоізоляцію. У будь-якому додатку, де він зазнає навантаження. Вони можуть бути миттєвим навантаженням навіть у результаті встановлення. Наприклад, сильно стисливий матеріал, такий як волокна або мінеральна вата, при вставці в камеру стіни може бути роздавлений, якщо не вжити запобіжних заходів. Вони також можуть бути постійними навантаженнями, як у випадку з великою ізоляцією, встановленою на плоскому даху.
Формула теплопровідності будівельних матеріалів дозволяє визначити коефіцієнти для всіх частин будівлі. Але простіше використовувати вже готові дані із довідника. Там є таблиця теплопровідності будівельних матеріалів. Розглянемо кожен елемент окремо та визначимо його тепловий опір. Воно розраховується за формулою R = d/λ, де d - товщина матеріалу, а - коефіцієнт його теплопровідності.
У цьому випадку потрібний більший опір. Часто короткострокові випробування на міцність на стиск використовуються так, як би отримане значення відображало те, що матеріал може витримати, що є помилкою, оскільки це короткостроковий тест, який досягає межі розрив - не еластичний - матеріалу або деформації, еквівалентної розриву, - 10% .
За відсутності іншого нормативного чи офіційного посилання це значення може бути прийнято як оціночне значення. Це значення мають виробники із продуктами, які будуть під навантаженням. У таблиці ми можемо бачити у зведеній формі різницю між різною теплоізоляцією, показуючи кожному з них категорію значень, де вони переміщаються, коли інформація доступна.
Підлога - 10 см бетону (R=0,058 (м 2 *°C)/Вт) та 10 см мінеральної вати (R=2,8 (м 2 *°C)/Вт). Тепер складаємо ці два показники. Таким чином, тепловий опір підлоги дорівнює 2,858 (м 2 * ° C) / Вт.
Аналогічно вважаються стіни, вікна та покрівля. Матеріал - пористий бетон (газобетон), товщина 30 см. У такому випадку R = 3,75 (м 2 * ° C) / Вт. Тепловий опір пластового вікна - 0,4 (м 2 * ° C) / Вт.
Залежно від застосування та постійних перевантажень, які має витримувати теплоізоляція, вибирається один чи інший тип ізоляції залежно від її механічного опору. «У будь-якому випадку, чим більша міцність на стиск, тим більша впевненість у тому, що продукт підтримуватиме початкову товщину і, отже, очікуваний тепловий опір.» Далі ми нагадаємо про різний опір поглинання води в його різних фазах. Досі, скажімо, є комбінований ефект, при якому продукти з низькою механічною міцністюзазнають додаткової втрати водопоглинаючої здатності. Як значення опору для теплоізоляції при постійному навантаженні необхідно враховувати опір максимальної повзучості 2%.
Наступна формула дозволяє з'ясувати втрати теплової енергії.
Q = S * T / R, де S - площа поверхні, T - різниця температур зовні та всередині (40 ° C). Розрахуємо втрати тепла для кожного елемента:
Далі всі ці показники підсумовуються. Таким чином, для цього котеджу теплові втрати становитимуть 8,6 кВт. А для підтримки оптимальної температуризнадобиться котельне обладнання потужністю не менше 10 кВт.
На сьогоднішній день існує безліч стінових будівельних матеріалів. Але найбільшою популярністю в приватному домобудуванні, як і раніше, користуються будівельні блоки, цегли та дерева. Основні відмінності – це щільність та теплопровідність будівельних матеріалів. Порівняння дозволяє вибрати золоту середину у співвідношенні щільність/теплопровідність. Чим вища щільність матеріалу, тим вища його несуча здатність, А отже, і міцність конструкції в цілому. Але при цьому нижчий його тепловий опір, а як наслідок, витрати на енергоносії вищі. З іншого боку, що вище тепловий опір, то нижче щільність матеріалу. Найменша щільність, як правило, має на увазі наявність пористої структури.
Щоб зважити всі за і проти, необхідно знати густину матеріалу та його коефіцієнт теплопровідності. Наступна таблиця теплопровідності будівельних матеріалів для стін дає значення цього коефіцієнта та його щільність.
Матеріал | Теплопровідність, Вт/(м*°C) | Щільність, т/м3 |
Залізобетон | ||
Керамзитобетонні блоки | ||
Керамічна цегла | ||
Силікатна цегла | ||
Газобетонні блоки | ||
При недостатній тепловій опірності зовнішніх стінможуть застосовуватися різні утеплювачі. Так як значення теплопровідності будівельних матеріалів для утеплення можуть мати дуже низький показник, то найчастіше товщини 5-10 см буде достатньо для створення комфортної температурита мікроклімату в приміщеннях. Широке застосуванняна сьогоднішній день отримали такі матеріали, як мінеральна вата, пінополістирол, пінопласт, пінополіуритан та піноскло.
Наступна таблиця теплопровідності будівельних матеріалів, що використовуються для утеплення зовнішніх стін, дає значення коефіцієнта?
Застосування утеплювачів для зовнішніх стінок має деякі обмеження. Це насамперед пов'язано з таким параметром, як паропроникність. Якщо стіна зроблена з пористого матеріалу, такого як газобетон, пінобетон або керамзитобетон, то краще застосовувати мінеральну вату, Так як цей параметр вони практично однакові. Використання пінополістиролу, пінополіуритану або піноскла можливе лише за наявності спеціального вентиляційного зазору між стіною та утеплювачем. Для дерева це також критично. А ось для цегляних стінданий параметр не такий критичний.
Утеплення покрівлі дозволяє уникнути непотрібних перевитрат під час опалення будинку. Для цього можуть застосовуватися всі види утеплювачів як листового формату, так і напилюють (пінополіуритан). При цьому не слід забувати про пароізоляцію та гідроізоляцію. Це дуже важливо, оскільки мокрий утеплювач (мінеральна вата) втрачає свої властивості теплової опірності. Якщо ж покрівля не утеплюється, необхідно ґрунтовно утеплити перекриття між горищем і останнім поверхом.
Утеплення підлоги важливий етап. При цьому також необхідно застосовувати пароізоляцію та гідроізоляцію. Як утеплювач використовується більш щільний матеріал. Він, відповідно, має вищий коефіцієнт теплопровідності, ніж покрівельний. Додатковим заходом для утеплення підлоги може бути підвал. Наявність повітряного прошаркудозволяє підвищити тепловий захист будинку. А обладнання системи теплої підлоги (водяної чи електричної) дає додаткове джерело тепла.
При будівництві та оздобленні фасаду необхідно керуватися точними розрахунками з теплових втрат і враховувати параметри матеріалів (теплопровідність, паропроникність і щільність).
Клімат здебільшого території нашої країни дуже суворий. А тому практично будь-який побудований за містом будинок потребує утеплення. Для проведення такої процедури можуть бути використані самі різні матеріали. Під час підбору ізолятора в першу чергу звертають увагу на ступінь його теплопровідності. Чим вона нижча, тим ефективнішою буде обшивка. Для визначення цього показника є спеціальна таблиця теплопровідності будівельних матеріалів.
Ця група матеріалів у плані збереження тепла вважається найкращою. До неї в першу чергу належать такі ізолятори, як пінополістирол та пінопласт. Таблиця теплопровідності будівельних матеріалів СНиП їхня ефективність демонструє наочно.
Відносять до переваг ізоляторів цієї групи і те, що вони зовсім не бояться вологи. Основним недоліком всіх спінених матеріалів вважається те, що вони зовсім не здатні пропускати крізь себе пари вологи. У оброблених ними будинках виникає так званий ефект термосу. А отже, господарям доводиться вживати додаткових заходів щодо покращення мікроклімату в приміщеннях – встановлювати кондиціонери та систему вентиляції. Також мінусом цих матеріалів є те, що вони фактично не затримують сторонні шуми. Крім того, спінені ізолятори дуже люблять гризти миші та щури, роблячи в них ходи. А це, звичайно ж, сприяє порушенню герметичності шару, що утеплює, і зниженню його ефективності.
Цей другий за популярністю різновид ізоляторів. Тепло в приміщеннях вона зберігає трохи гірше за спінені матеріали. До цієї групи відносять в основному базальтову та скляну вату. Основними перевагами цього типу утеплювачів вважаються невисока вартість, а також хороші паро- та звукоізоляційні властивості. До недоліків мінеральної вати відносять її здатність убирати вологу. Також мінусом цих матеріалів вважається те, що вони виділяють шкідливі для здоров'я пари фенолформальдегідних смол.
При покупці ізолятора в першу чергу слід звертати увагу на такий параметр, як його товщина. Також для ефективного утепленнядуже важливим є такий показник, як теплопровідність будівельних матеріалів. Таблиця зі значеннями, властивими різним видамізолятори будуть представлені нижче.
Потрібна товщина матеріалу залежить від кількох факторів:
ступеня його теплопровідності;
кліматичної зони;
ступеня теплопровідності матеріалу огороджувальних конструкцій;
Для будинків у середній смузі Росії за нормативами належить влаштовувати шар, що утеплює, такої товщини, щоб його здатність зберігати тепло була такою ж, як у цегляної кладкив 1.5 метри.
Для дерев'яних будівельцей показник може бути меншим. Справа в тому, що брус і колода і самі непогано зберігають тепло.
Отже, якими властивостями в цьому плані відрізняється той чи інший ізолятор? Наскільки добре сучасні будівельні матеріали цього різновиду зберігають тепло, можна дізнатися з таблиці.
Ізолятор | Коефіцієнт теплопровідності (Вт/м*С) | Необхідна товщина шару для середньої смугиРосії (см) |
Мінеральна вата | ||
Пінополістирол | ||
Цегла силікатна повнотіла | ||
Цегла дірчаста | ||
Газосилікат | ||
Брус клеєний | ||
Керамзитобетон | ||
Шлакобетон | ||
Пінобетон |
Таблиця теплопровідності будівельних матеріалів, таким чином, показує, що найбільше ефективним утеплювачемна даний момент є пінополістирол. Вата, як згадувалося, здатна затримувати холод трохи гірше.
Таким чином, дуже важливим показникомефективності ізоляції огороджувальних конструкцій будівлі є теплопровідність будівельних матеріалів. Таблиця, зрозуміло, - не єдиний спосіб дізнатися її коефіцієнт. Ступінь теплопровідності ізолятора зазвичай вказується на ньому виробником. При цьому на етикетці можуть проставлятися такі значення:
ступінь теплопровідності в сухому приміщенні при температурі 10 про С;
у сухому приміщенні при 25 про;
в різних умовахвологості (А чи В).
І спінені матеріали, і вата зазвичай випускаються товщиною в 10 або 5 см. Як показує порівняльна таблиця теплопровідності будівельних матеріалів, для середньої смуги Росії утеплюючий шар кам'яних будівель не повинен бути меншим за 12-13 см. Однак на практиці зазвичай цілком вистачає і 10 см. Тому утеплення заміських будівель виконують або в один шар матеріалу в 10 см або в два ізолятори по 5 см завтовшки. Останній спосіб використовується найчастіше. За цієї технології другий шар укладається таким чином, щоб шви першого були повністю перекриті. В результаті досягається максимальна герметизація обшивки, що утеплює.
Матеріалів, призначених для ізоляції заміських будинківУ наш час, як бачите, існує безліч. За бажанням для утеплення можна вибрати як спінений варіант, так і мінеральну вату. Ефект, як показує таблиця теплопровідності будівельних матеріалів, і в тому, і в іншому випадку буде просто чудовим. Однак, зрозуміло, тільки тоді, коли обшивка конструкцій, що огороджують, матиме достатню товщину.
