Теплозберігаючі матеріали і технології

Теплозберігаючі матеріали і технології

Мінеральні теплоїзолятори

Полістиролбетон

Пінобетон

Ось питання, яке з'являється на даний момент в будь-якої людини, що вносить кошти у будівництво.

Протягом останніх десятиліть у критеріях низьких цін на пальне будівельники направляли основну увагу на властивості міцності зводиться 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 тільки з опалювальної площі, незалежно від втрат. Девіз архітекторів тих років – сталь, скло, бетон – викликає на даний момент легкий озноб.

Ситуація змінилася в лічені роки через виникнення в країні нових відносин між споживачем і виробником: вони стали відношенням між продавцем і покупцем. І якщо торговцем енергоресурсів по суті є все теж уряд, то клієнт різко відчув ці зміни. І не просто з підвищення ціни такого доступного раніше продукту – тепла, а по повній залежності і непередбачуваності ціни на нього від волі продавця-монополіста.

Тому ніхто не може передбачати рівень цін на енергоносії вообщем, а в нашій країні особливо. Але в тому, що вони будуть рости, не вагається напевно ніхто.

Саме тому і доцільніше витратити кошти один раз – зараз на теплозберігаючі матеріали і технології і бути захищеним від витрат на опалення в якомусь завтра. Вобщем, чому лише на опалення? Системи кондиціонування в літній час також вимагають у даному випадку ще менше витрат, подовше зберігаючи прохолоду всередині будівлі. У зв'язку з цим хочеться навести деякі числа, щоб не бути голослівним.

1 червня 1996 набули чинності нові вимоги до теплотехнічних показниками огороджувальних конструкцій (це стінки, покрівля, вікна – все те, що захищає нас від перепадів температур, води, вітру і т.д.). Як же 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 конфігурації конструкції стінок зменшити повну кількість цегли в півтора рази. При всьому цьому величина тепловтрат знижується більш ніж утричі. На прикладі таблиці № 1 і № 2 видно, що пристрій непоганий теплозахисту дозволяє заощаджувати до 50% енергії, яка використовується на опалення та підігрів будови площею близько 200м2, витративши 15кВт замість 30кВт.

Отже, ми дізналися, що зменшити витрати на опалення можна змінивши конструкцію стінки. Так якою вона має бути? Спочатку мало теорії.

Теплозахисні характеристики захисної конструкції залежать від її товщини і коефіцієнта теплопровідності матеріалу, з якого вона побудована. Якщо стінка складається з декількох шарів (наприклад, цегла-утеплювач-цегла), то її тепловий 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 втричі менше потрібною. Найвищими рисами, належними сучасним вимогам, володіють тришарові обгородження, де між зовнішніми і внутрішніми стінками, з'єднаними гнучкими зв'язками у вигляді захищених від корозії арматурних або склопластикових стрижнів або каркасів, укладені в горизонтальні шви кладки, поміщений шар теплоізолюючого матеріалу.

Якщо матеріал стін, що забезпечують міцність конструкції, питань не викликає і звичайний (цегла, стінові панелі, шлакоблоки). Те матеріал, що йде на утеплення, дуже різноманітний як по вигляду (мати, плити, рулони) так і за назвами, виробнику та вартості. М'який пористий теплоізолятор з мінеральної вати або скловолокна комфортний при заповненні порожнин складної конфігурації, а тверді теплоізолятори, у вигляді плит певних розмірів (пінопласт, піноізол, пінополіуретан), більш технологічні. Всі подібні матеріали не горючі, пожежобезпечні, високогігіенічним. Розрізняються пористі теплоізоляційні матеріали і за призначенням: одні більше підходять для утеплення трубопроводів і резервуарів в промисловому будівництві. Інші – для внутрішніх перегородок будівлі або зроблені з елементами парозахисту для використання у вентильованих фасадах. З іншого боку, що подібні матеріали відмінно зберігають відповідну температуру всередині приміщень, вони є гарним звукоизолятором, підвищуючи комфортність і якість житла. Що стосується коефіцієнта теплопровідності, то він у всіх матеріалів подібного роду аналогічний (таблиця № 4). Потрібно тільки відзначити, що коефіцієнти теплопровідності пористих мінеральних теплоізоляторів, дані для їх сухого стану і при експлуатації в районах середньої смуги при природній вологості їх значення потрібно нарощувати приблизно в півтора рази.

У приміщенні, де коливання температури нечасті й невеликі (будинок), теплоізолятор розташовують ближче до зовнішньої поверхні, захищаючи його від атмосферної води плівками, а від опадів – сайдингом, вагонкою або іншими покриттями, що забезпечують захист стінки.

Стінки будови, застосовуваного від нагоди (майстерні, підсобні приміщення, лазні) для зменшення кількості тепла і часу, що витрачається на його підігрів, просить іншого розташування утеплювача – якомога ближче до внутрішньої сторони. У даному випадку зменшується кількість енергії, що йде на прогрівання основного масиву стінки, матеріалу який споживає тепла в 15 – 20 разів більше, ніж вузький шар теплоізолятора. У разі схожої конструкції слід неодмінно передбачити непогану внутрішню пароізоляцію утеплювача, тому що вологість всередині приміщення завжди вище, ніж зовні. У кожному разі у всіх приміщеннях будинку необхідно передбачити вентиляцію, що забезпечує достатній повітрообмін в обсягах не менших, ніж вимагають санітарні норми.

Але багатошаровим огороджувальних конструкцій властиві й деякі недоліки, які знижують їх ефективність.

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

І все ж для багатошарових огороджувальних конструкцій властива велика трудомісткість зведення і мала повітропроникність, теплотехнічний неоднорідність і, зрештою, можливість конденсації вологи між різнорідними шарами такої стінки – все це серйозний недолік багатошарових композицій.

Теплотехнічний однорідність одношарових обгородження в 1.3-1.5 разів більше, ніж у багатошарових.

З іншого боку, проблема довговічності різних типів теплоізоляторів в багатошарових огороджувальних конструкціях недостатньо досліджена.

Тому сучасне серйозне будівництво розвивається конкретно по шляху зведення не багатошарових, а одношарових огороджувальних конструкцій.

Із сучасних будівельних матеріалів, що мають високі показники термічного, малий велику вагу і, тому що є хорошим матеріалом для зведення теплоефективних одношарових огороджувальних конструкцій, можна відзначити ніздрюваті бетони (газобетон, пінобетон) та 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 * С), що дозволяє створювати огороджувальні конструкції, які забезпечують потрібну теплоопір при помірній товщині зовнішніх стінок.

Отже, розглянувши основні види енергозберігаючих матеріалів, що використовуються в сучасному будівництві, можна виділити більш доцільну область впровадження цих видів. При реконструкції існуючих будівель, незважаючи на значні трудові витрати, більш багатообіцяючим видається впровадження теплоізоляторів на базі пінополістиролу і волокнистих мінеральних плит. Але при серйозному будівництві, або при складних реконструкціях будівель (наприклад надбудова додаткового поверху, пристрій мансарди і т.д.), доцільно застосування одношарових огороджувальних конструкцій на базі теплоеффектівних лад матеріалів (пінобетон, газобетон, полістиролбетон).

Таблиця № 1. Тепловіддачі типового двоповерхового будинку з мансардою. Загальною площею 205 м2, утепленого в узгодженні з колишніми нормами

Елементи конструкції будови

Стінки

Вікна

Покрівля

Стать

Двері

Витрати тепла на вентиляцію

Потрібна потужність системи опалення

Тепловіддачі В.

12400

6734

4164

1917

1144

3655

29945

Таблиця № 2. Тепловіддачі типового двоповерхового будинку з мансардою. Загальною площею 205 м2, утепленого в узгодженні з новими нормами

Елементи конструкції будови

Стінки

Вікна

Покрівля

Стать

Двері

Витрати тепла на вентиляцію

Потрібна потужність системи опалення

Тепловіддачі В.

3517

5142

1116

1154

830

3656

14345

Таблиця № 3. Опір теплопередачі різних видів огороджувальних конструкцій

Найменування конструкції

Опір теплопередачі R, м С / Вт

Розмір тепловтрат, Вт / м, через обгородження при t = 20оС ІТ = – 28оС

Стінка з звичайного глиняного кірпічатолщіной 510 мм нацементно-піщаному розчині з внутрішньої і зовнішньої штукатуркою

0.85

56.5

Деревна стінка шириною 200мм

1.27

37.8

Тришарова цегляна стінка ізобічного глиняної цегли толщіной380 мм з утепленіемплітамі з мінеральної вати "Лайт Баттс" шириною 120 мм

3.2

15

Таблиця № 4. Коефіцієнт теплопровідності різних матеріалів

Матеріал

Щільність, кг/м3

Коефіцієнт теплопровідності в сухомсостояніі, Вт / м ° С

Кладка з глиняної цегли на цементно-піщаному розчині

1800

0.55

Залізобетон

2500

1.69

Деревна порода

500

0.09

Плити з мінеральної вати

40 – 110

0.038 – 0.047

Полістиролбетон

150 – 600

0.055 – 0.145

Лінія пінобетон

300 – 1200

0.08 – 0.38

Джерело: gradostroitel.com.ua