с 9:00 до 18:00

Будние дни

Челябинск

Центральная 3Б

8 (912) 898-66-66

k-dom74@mail.ru

Сравнить проекты

Теплоизоляция и теплосохранение

Теплоизоляция и теплосохранение

Теплосохранение как способ экономить на отоплении частного дома

Одной из главных финансовых составляющих эксплуатации своего дома является плата за тепло. Мы тратим большие деньги на создание системы отопления и на ее бесперебойную работу. В то же время траты на обогрев здания будут значительно снижены, если мы своевременно позаботимся о тщательной теплоизоляции дома.

1. Сохранение тепла в доме

Нагреть воздух в жилище до комфортной температуры – половина дела. Сохранить тепло в течение как можно большего промежутка времени – не менее важная задача. Наши предки недаром выбирали для укрытия пещеры с толстыми каменными сводами. Они сохраняли тепло даже ночью, когда вокруг становилось холодно. А если разжечь хотя бы небольшой костерок, такие укрытия служили для обогрева даже при наступлении сезона дождей, когда температура воздуха опускалась ниже обычной.

Сегодня существует много способов обогреть жилье – от аккумулирования прямой солнечной энергии до традиционного сжигания топлива. Строительные методики в части удержания тепла в жилище стараются не отставать. Ведь запасы источников тепла на нашей планете не так уж и  безграничны.

2. Потери тепла в закрытом пространстве дома

Потеря тепла в замкнутом пространстве минимальна – если стенки воображаемой емкости являются хорошим теплоизолятором. На этом принципе построена система термоса. Дом в идеальном варианте тоже должен представлять собой термос, и чем меньше тепла отводят его стены, пол и потолок, тем дольше сохраняется внутренняя температура. Это же касается и сохранения в доме прохлады – когда теплый воздух снаружи не попадает в замкнутое пространство.

Тепло в доме – это прежде всего температура воздуха, заключенного в закрытом объеме здания. Из курса физики мы знаем, что движение слоев воздуха происходит вследствие конвекции – более теплый газ расширяется и более плотные нижние слои выталкивают его вверх.

В идеальном состоянии движения газа в замкнутой системе не происходит, давление и температура его во всех точках объема одинакова. Однако в реальности в закрытый объем помещения всегда поступает воздух извне – как минимум через щели в дверных проемах, окнах, к тому же охлаждаемые (или нагреваемые) снаружи стены обычно отличаются температурой от температуры воздуха. Теплообмен с окружающей средой  при этом неизбежен, а воздухообмен необходим как минимум для нормального дыхания  человека.

Конвекция воздуха в замкнутом объеме
рис.1. Конвекция воздуха в замкнутом объеме

Склонность зданий к теплопотерям учитывается в строительных нормах. Существуют определенные правила, обеспечивающие максимальные допустимые потери тепла для зданий того или иного назначения.

3 Теплопроводность строительных материалов

Из вышесказанного очевидно, что основным параметром, определяющим степень сохранения тепла в доме, является теплопроводность всех элементов конструкции дома, заключающих его в замкнутый объем – это материалы, из которых сделаны стены дома, пол, потолок, двери и окна. Наибольший вклад в теплообмен несут стены – площадь их соприкосновения с внутренним объемом воздуха максимальна.

В качестве стеновых материалов используется большое многообразие материалов, среди которых наиболее популярны:

  • Кирпич на глиняной основе
  • Стеновые блоки на основе цемента
  • Древесина

На рис.2 представлены значения теплопроводности различных строительных материалов, а также наглядно показано, какой толщины должны быть стены для нормального теплосбережения внутри дома.

рис.2 Соотношение теплопроводности и толщины стен
рис.2 Соотношение теплопроводности и толщины стен

 

Во все века строители подбирали оптимальное сочетание конструкционной прочности дома и его теплосбережения, поэтому применение любых стройматериалов сочетается только с определенными технологиями утепления. Очевидно, что чем монолитнее материал, тем он лучше проводит тепло. Менее плотные материалы хуже проводят тепло из-за повышенного содержания в них воздушных прослоек – а воздух является отличным теплоизолятором, с коэффициентом теплопроводности…..

4. Строительные нормы

Значения теплопроводности определяют пригодность материала в строительстве. Строительные нормы и правила (СНИП) используют в расчетах так называемый коэффициент теплозащиты – величина, обратная коэффициенту теплопроводности материала. Его умножают на толщину стены и получают сопротивление теплопередаче строительной конструкции, обозначается латинской буквой R. Физический смысл ее – в расчете удельного теплового потока через стену за единицу времени.

Проще говоря, строительные нормы определяют, какой толщина должна быть стена, чтобы удержать тепло в какой-то промежуток времени.

В общем смысле нормативы (ГОСТ-16381-77) характеризуют материалы по их теплопроводности, виду сырья, горючести и прочности.

5. Виды утеплителей

Понятно, что развитие строительства шло в направлении оптимального сочетания прочности стен и их утепления. Времена, когда строили замки и дома со стенами толщиной в метр прошли, массовое строительство не может быть столь расточительно.

Чтобы уменьшить толщину стен при сохранении достаточной прочности необходимо применение дополнительного утепления.

Первыми опытами в этом направлении была прокладка пеньки, пакли, мочала между отдельными бревнами срубов – люди обратили внимание, что это улучшает теплосбережение даже в деревянных домах, хотя древесина само по себе отличный теплоизлятор. Сегодня промышленность шагнула далеко от тех первых минеральных утеплителей.

Наиболее часто встречающиеся утеплители сегодня это:

  • Минеральная вата
  • Стекловата
  • Эковата
  • Пенополистирол

Видам утеплителя посвящены отдельные статьи на нашем сайте. Применение того или иного вида теплоизоляции может зависеть от материала, из которого построен дом и от технологии строительства.

Наиболее распространенные утеплители имеют примерно одинаковый уровень теплопроводности (см. рис2), и различаются в плотности, в соответствии с конструкционными нормами.

Самые популярные утеплители
рис.3 Самые популярные утеплители

6. Каркасный дом – новый шаг в теплосбережении

Особняком в ряду технологий строительства стоит каркасное домостроение. И не только в смысле создания конструкции зданий, а и с точки зрения их утеплительных свойств. Собственно оптимальное сочетание конструкции дома и его способности держать тепло и выделяет каркасное строительство из всех других видов.

рис.4 Утеплитель в структуре каркаса
рис.4 Утеплитель в структуре каркаса

Дело в том, что стена каркасного дома – это одновременно и элемент конструкционной прочности здания, и элемент дополнительного утепления. Каркасные дома состоят больше чем наполовину из утеплителя – такова их конструкция.

Каркас здания – это хребет, который обеспечивает его прочность и устойчивость. Он может быть выполнен из дерева или металла. В полости между элементами каркаса заложен теплоизолирующий материал. Сама конструкция «скелета» здания достаточно прочна при использовании отдельных элементов, и места для удержания теплоизолятора достаточно. Если даже утеплитель представляет собой рыхлый неплотный материал, его удерживает внутренняя и внешняя обшивка из прочного, но тонкого материала, например, плиты ОСП.

Схема утепления каркасного дома
рис.5 Схема утепления каркасного дома

7. Куда уходит тепло?

Конечно, не только стены участвуют в процессе теплообмена внутреннего объема помещений и окружающей среды, но и остальные элементы, из которых построено здание. Рассмотрим наиболее «проблемные» места, через которые тепло уходит из дома. Строительный опыт и расчеты показали соотношение теплопотерь относительно элементов его конструкции:

  1. 35% — стены, как наиболее утепленная часть здания
  2. 25% — потолок и крыша
  3. 25% — окна и двери
  4. 15% — черновой пол и фундамент

Понятно, что усилия по утеплению разных составляющих здания могут существенно различаться. Достаточно легко утеплить пол, уложив его теплоизоляционным материалом, и куда как труднее монтировать утеплитель на крышу. А как утеплить окна, если они представляют собой лист из стекла?

8. Особенности монтажа утеплителя для разных элементов дома

Об утеплении каркасных стен мы вкратце рассказали.

Стены из монолитных материалов утепляют снаружи ли изнутри дома. Для конструкций из бревен и бруса зачастую достаточно проложить между венцами минеральную вату или другой рыхлый материал. А кирпичные или блочные дома утепляют монтажом дополнительных внутренних или внешних утепленных слоев. Поскольку поверхности стен вертикальны, утеплять кладку лучше более прочным материалом, нежели рыхлая минвата. Чаще всего в качестве утеплителя выбирают плиты из пенополистирола. Они легки, хорошо крепятся к кирпичной или бетонной стене специальными дюбелями. Их легко резать под любой размер. Утепление минватой или другим рыхлым материалом требует монтажа обрешетки, куда укладывается утеплитель, а также обшивки плотными листами (гипсоволокнистый лист, ОСП, фанера и проч.).

Кстати, дополнительное утепление иногда целесообразно и в каркасных домах – чтобы уменьшить влияние «мостиков холода», например в стойках, о чем мы рассказывали в соответствующей статье нашего сайта.

рис.6 Внешнее утепление дома
рис.6 Внешнее утепление дома

Утепление пола обычно состоит в прокладке пенополистироловых матов под чистовым полом. Зачастую черновой пол утепляют эковатой или запенивают строительной пеной – отличным теплоизолятором. Сверху слоя утеплителя кладутся листы фанеры, а на них настилается чистовое покрытие.

рис.7 Утепление пола эковатой
рис.7 Утепление пола эковатой

На потолок проще всего монтировать плиты пенополистирола. Что качается крыши, то чаще всего в домах круглогодичного проживания она утепляется по типу утепления стен каркаса. Собственно, можно сказать, что идея каркасного утепления и появилась из способа утепления стропильной системы. Минвата или плотный утеплитель уклабывается между стропилами, имеющими вид стоек в каркасной стене. Сверху и снизу идет обшивка. Получается своеобразный пирог, подобный каркасному.

рис.8 Каркасный "пирог"
рис.8 Каркасный «пирог»

Окна и двери дополнительно утеплить проблематично. Впрочем, сегодня входные двери делаются по каркасному принципу – между жеезных листов проложен утеплитель. Современные оконные блоки изготавливают в виде двух и терхслойнх стеклопакетов – теплоизолятором между стеклами служит воздух. Главное в данном случае хорошо устанавливать окна – без стыкоав и щелей.

9. Вентиляция, пароотведение и утепление

Помимо сохранения тепла в здании существенными моментами является его вентиляция и сохранение уровня влажности. Эти параметры взаимосвязаны, и оптимальное утепление должно проводиться в комплексе с достаточной вентиляцией и пароизолицией дома.

Конструкция дома-термоса хорошо сохраняет тепло, но противостоит нормальной вентиляции воздуха в нем. Это требует оборудования дополнительной приточной системы вентилирования.

Кроме того, нормальный воздухообмен  способствует отведению водяных паров, неизбежно образующихся при нагревании воздуха. Вентиляция и паропроницаемость утеплителя – важнейшие параметры и требуют учета при выборе способа теплоизоляции.

Этим вопросам посвящены разделы нашего сайта, где подробно рассмотрены способы оптимального вентилирования зданий в соответствии с материалом, выбранном в качестве утеплителя.

10. Заключение

Теплосбережение домов – это не только экономия хозяина на эксплуатации своего жилища. В конечном счете – это глобальная проблема, так как ресурсы тепловой энергии на земле не бездонны. Поэтому технологии сохранения тепла постоянно развиваются.

Специалисты фирмы «К-ДОМ» стараются идти в ногу с прогрессом и используют в своей работе самые передовые материалы и разработки. Мы готовы оказать вам помощь в строительстве домов под ключ с оптимальной системой теплосохранения.

img

Иван Николишин

Похожие статьи

Каркасный дом по финскому проекту. Жить не тужить

Каркасный дом по финскому проекту Дом для...

Читать далее
Михаил Каркасов
автор Михаил Каркасов

Геодезический купол 4 метра в диаметре

Небольшой купольный дом. Геодом. Этот купольный дом...

Читать далее
Михаил Каркасов
автор Михаил Каркасов

Одноэтажный каркасный дом в Рощино

Одноэтажный каркасный дом Дом для постоянного...

Читать далее
Михаил Каркасов
автор Михаил Каркасов