Теплозберігаючі матеріали і технології

20 Грудня 2010

Теплозберігаючі матеріали і технології



    * Мінеральні утеплювачі
    * Полістиролбетон
    * Пінобетон

Ось питання, яке виникає зараз у будь-якої людини, що вкладає гроші в будівництво.
Протягом останніх десятиліть в умовах низьких цін на паливо будівельники звертали основну свою увагу на міцнісні характеристики споруджуваного споруди і на його зовнішній вигляд.

А чому б і ні? Централізоване теплопостачання, постійне зростання числа районних котелень покривали всі потреби в опаленні, плата за яке стягувалася виходячи лише з опалювальної площі, незалежно від втрат. Гасло архітекторів тих років - сталь, скло, бетон - викликає зараз легкий озноб.

Ситуація змінилася в лічені роки через появу в країні нових відносин між споживачем і виробником: вони стали відношенням між продавцем і покупцем. І якщо продавцем енергоресурсів за великим рахунком є всі теж держава, то покупець різко відчув ці зміни. І не просто по збільшенню вартості такого доступного раніше товару - тепла, а по повній залежності і непередбачуваності ціни на нього від волі продавця-монополіста.

Тому ніхто не може прогнозувати рівень цін на енергоносії взагалі, а в нашій країні особливо. Але в тому, що вони будуть рости, не сумнівається напевно ніхто.

Ось тому і доцільніше витратити кошти один раз - сьогодні на теплозберігаючі матеріали і технології і бути захищеним від витрат на опалення в невідомо якому завтра. Втім, чому тільки на опалення? Системи кондиціонування в літній час також вимагають в цьому випадку набагато менше витрат, довше зберігаючи прохолоду всередині будівлі. У зв'язку з цим хочеться навести деякі цифри, щоб не бути голослівним.

Недавно набули чинності нові вимоги до теплотехнічних показників огороджувальних конструкцій (це стіни, покрівля, вікна - все те, що відгороджує нас від перепадів температур, вологи, вітру і т.д.). Наскільки ж виконання цих вимог знизить витрати на опалення? І на скільки перевершують ці вимоги старі нормативи? З наведених таблиць № 3 та № 4 видно, що дотримуючись нові правила, нам вдається на прикладі зміни конструкції стін зменшити загальну кількість цегли в півтора рази. При цьому величина тепловтрат знижується більш ніж у три рази. На прикладі таблиці № 1 і № 2 видно, що пристрій гарною теплозахисту дозволяє заощаджувати до 50% енергії, що витрачається на опалювання і обігрів будівлі площею близько 200м2, витративши 15кВт замість 30кВт.

Отже, ми з'ясували, що зменшити витрати на опалення можна змінивши конструкцію стіни. Так якою ж вона має бути? Спочатку трохи теорії.

Теплозахисні властивості огороджувальної конструкції залежать від її товщини та коефіцієнта теплопровідності матеріалу, з якого вона побудована. Якщо стіна складається з декількох шарів (наприклад, цегла-утеплювач-цегла), то її термічний опір буде складатися з коефіцієнтів теплопровідності, які наведені в таблиці № 3.

Одношарові цегляні або шлакобетонні стіни товщиною 500-650 мм забезпечують рівень теплозахисту, як з'ясувалося, приблизно в три рази менше необхідної. Високими характеристиками, що відповідають сучасним вимогам, мають тришарові огорожі, де між зовнішніми і внутрішніми стінами, з'єднаними гнучкими зв'язками у вигляді захищених від корозії арматурних чи склопластикових стрижнів або каркасів, укладені в горизонтальні шви кладки, поміщений шар теплоізоляційного матеріалу.

Якщо матеріал стінок, що забезпечують міцність конструкції, питань не викликає і досить традиційний (цегла, стінові панелі, шлакоблоки). Те матеріал, що йде на утеплення, досить різноманітний як по вигляду (мати, плити, рулони) так і за назвами, виробнику і ціною. М'який пористий утеплювач з мінеральної вати або скловолокна зручний при заповненні порожнин складної конфігурації, а тверді утеплювачі, у вигляді плит певних розмірів (пінопласт, піноізол, пінополіуретан), більш технологічні. Всі подібні матеріали не горючі, пожежобезпечні, високогігіенічни. Розрізняються пористі теплоізоляційні матеріали і за призначенням: одні більше підходять для утеплення трубопроводів і резервуарів в промисловому будівництві. Інші - для внутрішніх перегородок будівлі або виготовлені з елементами парозахисту для використання у вентильованих фасадах. Крім того, що подібні матеріали добре зберігають потрібну температуру всередині приміщень, вони є відмінним звукоізолятором, підвищуючи комфортність і якість житла. Що стосується коефіцієнта теплопровідності, то він у всіх матеріалів подібного роду аналогічний (таблиця № 4). Необхідно лише зауважити, що коефіцієнти теплопровідності пористих мінеральних утеплювачів, дані для їх сухого стану і при експлуатації в районах середньої смуги при природній вологості їх значення необхідно збільшувати приблизно в півтора рази.

У приміщенні, де коливання температури нечасті й невеликі (житловий будинок), утеплювач своєму розпорядженні ближче до зовнішньої поверхні, захищаючи його від атмосферної вологи плівками, а від опадів - сайдингом, вагонкою або іншими покриттями, що забезпечують захист стіни.

Стіни будівлі, використовуваного від випадку до випадку (майстерні, підсобні приміщення, лазні) для зменшення кількості тепла і часу, що витрачається на його обігрів, вимагає іншого розташування утеплювача - якомога ближче до внутрішньої сторони. У цьому випадку зменшується кількість енергії, що йде на прогрівання основного масиву стіни, матеріалу який споживає тепла в 15 - 20 разів більше, ніж тонкий шар утеплювача. У випадку подібної конструкції слід обов'язково передбачити хорошу внутрішню пароізоляцію утеплювача, так як вологість всередині приміщення завжди вище, ніж зовні. У будь-якому разі у всіх приміщеннях будинку необхідно передбачити вентиляцію, що забезпечує достатній повітрообмін в обсягах не менших, ніж вимагають санітарні норми.

Однак багатошаровим огороджувальних конструкцій притаманні і деякі недоліки, які знижують їх ефективність.

Тому, застосування багатошарових конструкцій у будівництві доцільно саме при реконструкції існуючих будівель і споруд, що не відповідають збільшеним вимогам теплотехнічних норм.

І тим не менш для багатошарових огороджувальних конструкцій характерна велика трудомісткість зведення і мала повітропроникність, теплотехнічна неоднорідність і, нарешті, можливість конденсації вологи між різнорідними шарами такої стіни - все це серйозний недолік багатошарових композицій.

Теплотехнічна однорідність одношарових огороджень у 1.3-1.5 разів більше, ніж у багатошарових.

Крім того, проблема довговічності різних типів утеплювачів в багатошарових огороджувальних конструкціях недостатньо вивчена.

Тому сучасне капітальне будівництво розвивається саме шляхом зведення не багатошарових, а одношарових огороджувальних конструкцій.

Із сучасних будівельних матеріалів, що мають високі показники теплового опору, малий об'ємна вага й, тому що є оптимальним матеріалом для зведення теплоефективних одношарових огороджувальних конструкцій, можна відзначити ніздрюваті бетони (газобетон, пінобетон) і бетони на легких заповнювачах (полістиролбетон, вермікулітобетон). Для цих матеріалів характерно, що при середній щільності 600кг/м3 коефіцієнт теплопровідності в середньому становить 0.14 - 0.145 Вт / (м * З), що дозволяє створювати огороджувальні конструкції, які забезпечують необхідну теплоопір при помірній товщиною зовнішніх стін.

Отже, розглянувши основні види енергозберігаючих матеріалів, застосовуваних у сучасному будівництві, можна виділити найбільш доцільну сферу застосування цих видів. При реконструкції існуючих будівель, незважаючи на значні трудовитрати, найбільш перспективним видається використання утеплювачів на основі пінополістиролу і волокнистих мінеральних плит. Однак при капітальному будівництві, або при складних реконструкціях будівель (наприклад надбудова додаткового поверху, пристрій мансарди і т.д.), доцільно застосування одношарових огороджувальних конструкцій на основі теплоефективних будівельних матеріалів (пінобетон, газобетон, полістиролбетон).

Переклад - редакція Буднет

http://www.vashdom.ru/