Problem izbire metode izolacije fasad stavb (varčevanje z energijo ne zagotavlja prihrankov v virih)
1. del
Na podlagi posploševanja in analize numeričnih rezultatov pregleda učinkovitosti energetsko varčnih konstrukcij stavb in konstrukcij se upoštevajo prednosti in slabosti sprejetih ukrepov in pripravijo predlogi za njihovo izboljšanje.
Hladna zima v letih 2005–2006 je pokazala: potrošnik ni več pripravljen prenašati nizkega udobja življenjskih pogojev, kar se pogosto zgodi tudi v novozgrajenih stanovanjih. Zamrzovanje sten, kondenzacija v okenskih odprtinah, glivice, zmanjševanje tlaka spojev, uničevanje in korozija strukturnih elementov - to je le nepopoln seznam težav, ki otežujejo naše življenje in včasih predstavljajo grožnjo. Temeljijo na odločitvi oblikovalcev o toplotni zaščiti stavbe in kakovosti izvedbe teh rešitev s strani graditeljev in operativnih organizacij.
Poleg zahtev po udobju je treba nadzorovati toplotno zaščito stavb zaradi stalnega povišanja cen energije in togosti norm toplotnih izgub prek zaprtih struktur. Zato je v trenutnih razmerah kakovost toplotne zaščite postala pomembna potrošniška lastnina stavbe in storitev za njeno izkoriščanje.
Leta 2003 SNiP 23-02-2003 "Toplotna zaščita stavb" je vzpostavila normativno impedanco prenosa toplote v velikosti 3,16 m 2 oC /W (za regijo Moskva).
Vendar, da bi se "prilegali" predpisanim standardom, so novi učinkoviti izolacijski materiali in. \ Tmodelov. V nasprotnem primeru bi bila debelina zunanjih zaprtih konstrukcij in njihova cena previsoka. Na primer, pri ohranjanju enoslojne konstrukcije zidov polne opeke mora biti njihova debelina približno dva metra.
Izpolnjevanje povečanih zahtev za toplotno zaščito stavb zato neizogibno vodi do novih pristopov k gradnji, uporabi bolj kompleksnih oblikovalskih rešitev in tehnologije ter kot posledica tega zapleta krepitev nadzora nad kakovostjo gradbenih proizvodov, na primer, ko so kršitve gradbenih tehnologij znatno zmanjšale učinkovitost. toplotna zaščita
Poleg tega, če zasnova premazov, podstrešij in kletnih stropov ni zapletena, potem načrtovanje zunanjih sten zahteva iskanje kakovostno novih tehničnih rešitev.
Te težave se začnejo z uvedbo energetsko učinkovitih oken. Novi modeli oken, še posebej PVC, običajno imajo debelino okenskih škatel 70-90 mm, kar je 2,5-3 krat tanjše od prej uporabljenih. Odpira okenska pobočja sten območja z nizkimi temperaturami in na njih povzroča nastanek obilnega kondenzata in prehod v obliki pare v zračni prostor. Na prvem mestu je to opazno v stavbah s povečano debelino stene. Povečanje vlažnosti v prostoru omogoča pogosto odpiranje oken, kar 50-70% zmanjša učinek povečanja toplotno zaščitnih lastnosti oken.
Poleg tega v določenih vremenskih razmerah tudi trajno odpiranje oken ne vodi do zmanjšanja relativne vlažnosti zraka.normativne vrednosti. Uvedba energetsko učinkovitih oken brez konstruktivne rešitve okenskega odpiranja, ob upoštevanju konvekcije in organizacije izmenjave zraka, pogosto povzroči obraten učinek, to je zmanjšanje toplotnih zaščitnih lastnosti oken v izkoriščanju in poslabšanju življenjskih razmer. Pri terenskih pregledih stavb je bilo ugotovljeno, da se v prostorih opazuje ugodna mikroklima, kjer so graditelji odstopali od novih regulativnih zahtev v smeri večje prepustnosti oken in zidov.
Zunanje stene zaradi prevlade njihove površine nad površino katerega koli drugega elementa zunanjega ograjenega prostora imajo največji potencial za ohranjanje energije v absolutnem smislu. Na stavbah, zgrajenih v sovjetskem času do 80. let, z minimalno energetsko učinkovitostjo stavbe (od 0,9 do 1,8 m2 c /W), je delež prihrankov zaradi izolacije zidov več kot 70% vseh možnih prihrankov toplote.
S toplotnega vidika se tri glavne vrste sten običajno odlikujejo po številu glavnih plasti: enoslojni, dvoslojni in troslojni (slednji se uporabljajo predvsem v novih konstrukcijah, zato se v tem dokumentu ne upošteva metoda izolacije).
Enoplastne stene so v izvedbi najenostavnejše in, če so opremljene s potrebnimi lastnostmi toplotne zaščite - med delovanjem. Zato je ta vrsta konstrukcije, izdelane iz strukturnih izolacijskih materialov in izdelkov, ki združujejo funkcije ležajne in toplotne zaščite, lahko uspešna.pri modernizaciji in obnovi stavb.
Z vidika sodobnih zahtev glede toplotne zaščite so najprimernejši lahki betoni, izdelani z uporabo različnih tehnologij. Pri gostoti lahkega betona ne več kot 500 kg /m3 in izračunani vrednosti koeficienta toplotne prevodnosti ne več kot 0,15 W /(m2 oC), jih je mogoče uporabiti kot toplotnoizolacijski material. Stene iz lahkega betona, odvisno od gostote in trajnosti, so lahko oblikovane samonosilne, z obvezno zaščito pred zunanjimi atmosferskimi vplivi (obloga, omet, hidroizolacija itd.). Naravne raziskave stavb s stenskimi betonskimi stenami so pokazale, da neskladnost z zahtevami za njihovo zaščito pred zunanjimi atmosferskimi padavinami povzroči skoraj dvakratno zmanjšanje dejanske upornosti prenosa toplote.
Dvoslojne stene vsebujejo nosilne in toplotno izolacijske plasti. To je najpogostejša in "naravna" oblika zasnove za izolacijo obstoječih stavb. Ampak, poleg tega je bil široko uporablja v nove sodobne gradnje, ki zagotavlja visoko energetsko učinkovitost brez bistveno povečanje debeline zunanjih sten.
Upoštevati je treba, da prehod iz enoplastnih sten v večplastne z visoko toplotno odpornostjo povzroči povečanje temperaturnih obremenitev v vozliščih spojev različnih zunanjih plasti sten.
Kot toplotnoizolacijski material se praviloma uporablja grelnik, ki je zaščiten pred zunanjimi škodljivimi vplivi. Glavna vrsta uporabljene toplotne izolacije jeIzdelki iz mineralne volne (več kot 65%), materiali iz steklenih vlaken predstavljajo 8%, nadaljnjih 20% iz pene, delež toplotno izolacijskega betona ne presega 3%.
Obstajajo tudi toplotnoizolacijski ometi in premazni premazi s peno polistirena ("Radiopor") ali vakuumsko-keramično ("Thermo-Shield") polnilo.
Nedavno so se za izolacijo hiš začeli uporabljati materiali, ki odsevajo toplotno sevanje, med katerimi je najpogostejša aluminijasta folija. Vendar izračuni kažejo, da je dejanski učinek uporabe toplotnih prenosnih lastnosti teh materialov pri gradnji zidov zelo majhen (povečanje odpornosti prenosa toplote na 0,2-0,3 m2 oC /W). Zato se pogosto ponujajo na trgu v sestavi grelnikov (npr. Folija s penastim polietilenom). Najlažje je uporabiti te materiale na tistih delih zunanjih stavbnih konstrukcij, kjer je največja razlika v temperaturi znotraj in zunaj stavbe, zlasti za izolacijo podstrešja in strehe, območja za radiatorje ogrevalnih sistemov itd.
Ne smemo pozabiti, da so koeficienti toplotne prevodnosti materialov v suhem stanju in teh materialov v ograjni strukturi pomembna razlika. Na primer, penaste polistirenske plošče z gostoto 40 kg /m3 imajo toplotno prevodnost 0,038 W /(m2 oC) v suhem stanju, v zaprti zgradbi hiše, ki se nahaja v osrednjem pasu Rusije, ob upoštevanju vlažnosti stene med delovanjem, enak koeficient je enak W /(m2 oC). Vendar pa pri načrtovanju plast toplotne izolacije pogostoNapačno so podani podatki o lastnostih toplotnoizolacijskih materialov, izbranih za oglaševanje, ali o rezultatih laboratorijskih preiskav materiala v suhem stanju. V tem primeru bo z enakim penjenim polistirenom dejanski učinek nižji za 30%.
V dvoslojnih stenah se lahko toplotna izolacijska plast nahaja zunaj ali znotraj.
Notranja toplotna izolacija odpira glavni nosilni sloj konstrukcije stene cikličnega delovanja pri zamrzovanju in odtajanju, kar vodi do pospešene izgube lastnosti trdnosti, kar je treba upoštevati pri izračunu trajnosti stavbe. Pri notranji metodi izolacije se pojavlja problem izrazite toplotne heterogenosti zunanje ograje s hladnimi mostovi v mestih spojev zunanje stene s stropi in notranjimi stenami. Po njem mrak vstopi v sobo, kar ustvarja lokalne neudobne razmere. Pomanjkljivosti te metode lahko vključujejo tudi zmanjšanje notranjega prostora prostorov.
Končno, glavni problem notranje metode izolacije je potreba po zagotavljanju zanesljive zaščite izolacijske plasti pred vlago in kopičenjem vlage v debelini grelnika, kar zahteva poseben izračun toplotne tehnike in temeljito pripravo.
Zaradi razlike v tlaku vodne pare zunaj in znotraj hiše skozi prostor, je difuzija vodne pare vedno zunaj. Pri oblikovanju ograjnih konstrukcij iz več plasti naloge ležioslabitev difuzije vodne pare v notranje plasti stene in odstranitev vlage, ki je prodrla v ograjo. V ta namen se projicirajo plasti parne zapore, ki naj bodo nameščene čim bližje notranji površini ležajne plasti stene. Uporabo toplotne izolacije na notranji strani je sprejemljivo le, če je v praksi težko izvajati zanesljiv sloj parne zapore s strani prostora.
V notranji toplotni zaščiti pa obstajajo pomembne tehnološke prednosti. Pri uporabi razpršilnika iz poliuretanske pene z enim samim postopkom se rešijo štiri naloge:
zagotavljanje visoke trdnosti oprijema z nosilno plastjo (opeke, beton, les, kovina itd.) Na ravni 2-3 kg /cm2;
dosežki z visoko natančnostjo izračunanih normiranih karakteristik toplotnoizolacijskega sloja;
nastajanje plasti parne zapore, če je potrebno regulirano;
neznatna debelina izolacijske plasti v primerjavi z drugimi toplotnoizolacijskimi materiali.
Uporaba toplotnoizolacijskih materialov za ploščo in zvitek jim ne omogoča istočasnega reševanja teh težav. Poleg tega, kot je pokazala raziskava, notranja izolacija fasad teh materialov vodi do masovnega videza plesni v novih stavbah zaradi prisotnosti zadostnega zraka med izolacijo plošče (valj) in nosilno konstrukcijo.
V primeru škropljenja z notranjostjo je tako zagotovljena glavna zahteva - upornost parne izolacije je v skladu z oddelkom 5.3 SP 23-101-2000 "Projekt toplotne zaščite stavb".Hkrati se poveča količina dušenja amplitude nihanj temperature zunanjega zraka v takšni strukturi, saj se od znotraj nahaja več toplotno odpornega materiala (člen 9.1, SP 23-101-2000).
Pri uporabi notranje razpršene toplotne izolacije se ustvari trden in zanesljiv sloj parne zapore, ki zagotavlja, da se v izolacijskem sloju ne nabira vlaga (točka 5.10 SP 23-101-2000).
Splošne prednosti notranje toplotne izolacije vključujejo praktično nezmožnost omogočiti tehnološko poroko. V bistvu je tu potrebna samo kontrola debeline prevleke, kar je enostavno doseči v stavbnem okolju. Odvisnost od človeškega faktorja je minimalna. Notranje segrevanje se lahko izvaja v vsakem letnem času, zunanja izolacija pa se lahko izvede le 7-8 mesecev na leto. Končno je proizvodnja notranje toplotne izolacije veliko cenejša od zunanjih stroškov materiala, dela, postavitve dragih gradbenih odrov.
