922

Свободностоящие камины располагают обычно посередине помещения при общей площади квартиры не менее 150 м2. Открытые камины просты в изготовлении, но обяза-

тельно требуют дополнительных противопожарных устройств. Эти камины должны уста-

навливаться на круглой или квадратной площадке, приподнятой над полом на 35-50 см и над ними необходимо подвешивать на цепях или пружинах дымосборник.

Из дровяных каминов нужно постоянно удалять золу и чистить дымоход. Для них необходимо покупать дрова и где-то их хранить. В связи с этим большую популярность в последнее время приобрели так называемые камины - имитаторы (газовые очаги), в кото-

рых огонь поддерживают не дрова, а специальная газовая горелка, снабженная системой автоматического управления. Картину горения дополняют искусственными дровами – брусками из экологически чистых негорючих материалов, внешне похожими на дрова.

Такие камины особенно уместны в городских квартирах с газовым отоплением, хотя для горения можно использовать и газовые баллоны. Для установки такого камина обязатель-

но нужно получить разрешение газовой службы.

Самым простым компромиссным вариантом является установка электрокамина, в

котором огонь представлен эффектной картинкой, а вот электроэнергии такой камин по-

требляет очень много.

161

Глава 3 Повышение изоляционных качеств ограждающих конструкций зданий

Известно, что жилые здания, построенные в основном в послевоенное время, име-

ют низкую энергоэффективность по сравнению с жильем, возведенным в то же время в ряде зарубежных стран с аналогичными климатическими условиями.

В странах Западной Европы работа по энергосбережению в жилищном строитель-

стве является одним из основных направлений повышения эффективности экономики и возведена в ранг государственной политики. В результате проделанной работы в течение последних 30 лет по утеплению зданий в странах Западной Европы расход на их отопле-

ние сократился на 40-50% и составляет в настоящее время около 40-50 кВ ч / м3 в год, в

то время как для обогрева жилых зданий Российской Федерации расходуется от 80 до 100 кВ ч / м3 в год.

Основными причинами столь разительного отличия является низкая теплозащита наружных ограждающих конструкций, нерациональные архитектурно-планировочные решения жилых домов, значительные потери в сетях теплоснабжения и отопления, отсут-

ствие регулирования теплопотребления и несовершенство инженерного оборудования.

Тепловые потери через стены составляют 42-49%, через окна – 32-35% , через чердач-

ные и подвальные перекрытия – 11-18% , через входные двери – 5-8% от общего количе-

ства тепловой энергии на отопление здания.

3.1.Необходимость повышения тепловой защиты зданий

Вцелях экономии энергоресурсов за счет сокращения потерь тепла через огражда-

ющие конструкции зданий и сооружений Министерство строительства Российской Феде-

рации в июле 1999 г. внесло существенные изменения в строительные нормы и правила в сторону ужесточения по тепловой защите зданий. В результате этих изменений нормиру-

емые сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций повысились в 2-3,5 раза,

поэтому все здания, построенные до 1999 г., нуждаются в реконструкции тепловой защи-

ты наружных ограждающих конструкций. Кроме того, в ходе реформы жилищно-

коммунального хозяйства продекларирован принцип бездотационной оплаты тепловой энергии на отопление зданий, поэтому утепление жилых зданий является одной из важ-

нейших проблем строительства.

С целью повышения уровня гармонизации нормативных требований с европейски-

ми и международными нормативными документами, применения единых методов опреде-

ления эксплуатационных характеристик и методов оценки в 2012 г. разработан новый Свод правил (СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий, Актуализированная редакция СНиП 23-02 2003), введенный с 1 января 2012 г.

162

Взамен СНиП 23-01-99* «Строительная климатология» с 01 января 2012 г. введен в

действие новый свод правил (СП 131.13330.2012 Актуализированная версия «СНиП 23- 01-99* Строительная климатология», в которой отражены изменения климатических па-

раметров, необходимых для проектирования тепловой защиты зданий, систем отопления и кондиционирования воздуха с учетом экономии энергетических ресурсов.

Таким образом, в последние годы произошли значительные изменения в норматив-

ных требованиях в сторону значительного повышения тепловой защиты наружных ограждающих конструкций зданий. В связи с этим здания, построенные до 1999 г., не от-

вечают нормативным требованиям тепловой защиты и нуждаются в дополнительном утеплении [46].

3.2. Определение дополнительной толщины утеплителя

Для того чтобы установить дополнительную толщину утепляющего слоя, необхо-

димо провести теплотехнический расчет в соответствии с требованиями свода правил СП

50. 13330.2012 Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

С этой целью определяется нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограж-

дающей конструкции, Rонорм, (м2∙oC/Вт ), которое сравнивается с фактическим общим со-

противлением теплопередачи реконструируемой ограждающей конструкцией. В случае невыполнения условия ( R0 ) ≥ (Rонорм), следует в рассматриваемую ограждающую кон-

струкцию ввести дополнительный слой утеплителя.

Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, Rонорм, (м2∙oC/Вт ), следует определять по формуле:

Rонорм = R

где R отр - базовое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, м2 ·oC/Вт), устанавливается по табл.3 СП 50. 13330.2012 в зависимости от градусо-суток отопительного периода (ГСОП) и региона строительства;

mр – коэффициент, учитывающий особенности региона строительства. В расчете по вышеприведенной формуле принимается равным 1. Допускается снижение значения ко-

эффициента mр в случае, если при выполнении расчета удельной характеристики расхода тепловой энергии на отопление и вентиляцию здания расчетная величина удельного рас-

хода тепловой энергии будет меньше нормируемой величины, то значения коэффициента mр должны быть не менее:

-mр = 0,63 для стен;

-mр = 0,95 для светопрозрачных конструкций;

-mр = 0,8. Для остальных ограждающих конструкций.

163

Для величин ГСОП, отличающихся от табличных, базовое значение приведенного сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции, ( R отр ) определяется по фор-

муле

R отр = a ·ГСОП + b ,

где ГСОП - градусо-сутки отопительного периода ГСОП, oC сут/год, для конкрет-

ного места строительства;

а, b – коэффициенты, значения которых следует принимать по данным табл. 3 СП

50. 13330.2012 в зависимости от ограждающей конструкции.

Величина градусо-суток отопительного периода (ГСОП) определяется по формуле ГСОП = (tв – tот)· zот ,

где, tв – расчетная температура внутреннего воздуха здания, oC, принимаемая при расчете ограждающих конструкций жилых зданий в интервале 20-22 oC;

tот, zот – средняя температура наружного воздуха, oC, и продолжительность,

сут/год, отопительного периода, принимаемые по своду правил СП 131.13330. 2012 «Строительная климатология» Актуализированная версия СНиП 23-01-99* для периода со среднесуточной температурой наружного воздуха не более 8 oC.

В случаях реконструкции зданий, для которых по архитектурным или историче-

ским причинам невозможно утепление стен снаружи, нормируемое значение сопротивле-

ния теплопередаче стен допускается определять по формуле

Rонорм (tв tн ) ,

t н в

где в - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции,

Вт/(м2 ∙°С), принимаемый по табл.4 СП 50. 13330.2012;

t н - нормируемый температурный перепад между температурой внутреннего воз-

духа ( tв ) и температурой внутренней поверхности, ( в ), ограждающих конструкций, °С,

принимаемый по табл. 5;

tв - расчетная температура внутреннего воздуха, °С;

tн - расчетная температура наружного воздуха в холодный период года, °С, принима-

емая равной средней температуре наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,92

по СП 131.13330.

Для установления толщины дополнительного слоя утеплителя необходимо опреде-

лить величину сопротивления теплопередачи дополнительного слоя утеплителя Rут,

м2∙oC/Вт, для чего из расчетной величины нормируемого значения сопротивления тепло-

164

передаче ограждающей конструкции, Rонорм, вычесть расчетную величину фактического общего сопротивления теплопередачи реконструируемой ограждающей конструкции R0 :

Rдоп = Rонорм - R0 ,

а затем, задавшись эффективным материалом утеплителя, установить его коэффициент теплопроводности ут , Вт/м2 oC, по приложению (Т) СП 50. 13330.2012 и определить до-

полнительную толщину утепляющего слоя ут , м, по формуле

ут Rут ут .

После установления дополнительного слоя утеплителя осуществляется проверка выполнения санитарно - гигиенических требований тепловой защиты здания.

3.3. Теплоизоляционные материалы, рекомендуемые

для утепления зданий

При утеплении зданий основное внимание должно уделяться утепляющему мате-

риалу, так как от него в основном зависит тепловая защита здания. По количеству выпус-

каемых теплоизоляционных материалов Россия в 5-7 раз уступает Швеции, США и Фин-

ляндии.

В настоящее время на российском рынке широко представлены высококачествен-

ные теплоизоляционные материалы из стекловолокна зарубежных и отечественных про-

изводителей. Эти материалы несколько дороже, например, пенополистирольных, но зато с ними гораздо проще и удобнее, а главное, безопаснее работать. К ним относятся: «ISOVER» (Финляндия), «URSA» (Германия). Теплопроводность изделий «ISOVER»

очень низкая и находится в пределах 0,029 – 0,40 Вт/м ∙оС.

В последнее время широко начинают применяться «каменные» материалы на осно-

ве базальта - «ROCKWOOL» (Дания) и «PAROK» (Финляндия). Это негорючие экологи-

чески чистые материалы, обладающие водоотталкивающими свойствами, но в то же время паропроницаемые. Они выпускается в виде рулонов, мягких и жестких матов и плит. По своим теплоизоляционным свойствам базальтовые материалы превосходят стекловаты,

однако, они дороже последних.

В России налажен выпуск теплоизоляционных материалов под марками: «ТИСМА», «ТЕХНО», «ПЕНОПЛЭКС», «ИЗОРОК» и многие другие.

Чтобы теплоизоляция давала требуемый эффект, необходимо правильно подобрать утеплитель, так как от этого достигаются следующие преимущества:

- сокращаются расходы на отопление здания за счет повышения температуры внут-

ренней поверхности наружного ограждения;

- ликвидируются сквозняки;

165

- обеспечивается приятный и здоровый микроклимат в помещении благодаря рав-

номерности температуры.

Теплоизоляционные материалы делятся на несколько крупных групп:

-минераловатные;

-стекловатные и стекловолокнистые;

-газонаполненные полимеры (пенопласты): полистирольные и пенополистироль-

ные, полиуретановые и пенополиуретановые, полиэтиленовые, полиэфирные и из феноль-

ной пены;

-модифицированные бетоны: газобетон и пенобетон;

-из натуральных материалов и продуктов их переработки.

Кчислу наиболее высокоэффективных утепляющих материалов относятся стекло -

иминераловатные материалы, доля производства которых составляет в последние годы

40-60%. Они отличаются пожаробезопасностью, химической стойкостью, низким водопо-

глощением и хорошей звукоизоляцией. Типовые размеры: 1200х650; 1200х500; 1200х600.

Толщина плит - 50 - 200 мм.

Одним из самых эффективных видов теплоизоляции являются газонаполненные полимеры, среди которых наибольшее применение находит пенопласт и пенополистирол.

Пенополистирольные плиты имеют стандартные размеры: 1,0х1,0; 1,1,2 м. Толщи-

на плит - 30 - 200 мм (шаг 10 мм).

Пониженная теплостойкость и горючесть пенопластов не является помехой при ис-

пользовании их в слоистых конструкциях совместно с бетоном и кирпичом.

Разработанная в 1941 году технология получения экструзионного пенополистирола намного расширила границы его применения в строительстве. Обладая весьма низким во-

допоглощением (менее 0,3%) за счет замкнутой структуры ячеек размером 0,1-0,2 мм и высокой механической прочностью, плиты из экструзионного пенополистирола могут быть использованы для утепления инверсионных (перевернутых) плоских покрытий, в ка-

честве наружной теплоизоляции стен, для теплоизоляции подземных частей зданий, фун-

даментов, стен подвалов, где использование многих других утеплителей невозможно из-за капиллярного подъема грунтовых вод. Обладая низкими стабильными теплотехническими показателями, этот материал эффективно применяется в местах, называемых «мостиками холода». Это прежде всего места стыка ограждающих конструкций с перекрытиями и балками, которые особенно нуждаются в эффективной теплозащите. Стандартные разме-

ры: ширина 0,6 м; длина 1,2 - 4,5 м. Толщина плит: 20 - 100 мм (шаг 10 мм).

Недостатком экструзионного пенополистирола является его ограничение, связан-

ные с требованиями пожарной безопасности (категория Г1 по ГОСТ 30244-94), в случае

166

его использования при наружном утеплении фасадов. С целью повышения пожаростойко-

сти плиты из экструзионного пенополистирола, предназначенные для утепления зданий,

должны оштукатуриваться, что повышает их стойкость к горению.

Выпускаемые в нашей стране экструзионные плиты «Пеноплекс» характеризуются стабильными теплотехническими показателями и необычайно высокой прочностью на сжатие, которое зависит от плотности плит.

Плиты «Пеноплекс» имеют стандартные размеры: ширина - 600 мм, длина - 1200 и 2400 мм, толщина - 23, 30, 40, 50, 60, 80 и 100 мм.

Плиты выпускаются с добавками антипиренов, что повышает их стойкость к горе-

нию. Категория огнестойкости к огню для плит «Пеноплекс 35» и «Пеноплекс 45» состав-

ляет соответственно Г1 и Г4. Коэффицинты теплопроводности для этих марок плит равны

0,028 и 0,030 Вт/(м2 оС).

Экструзионные плиты «Пеноплекс» относятся к экологически чистым материалам,

не подвержены гниению и распространению плесени и грибков, что особенно важно для применения их в инверсионных кровлях, поскольку утеплитель находится в замкнутом,

невентилируемом пространстве. Плиты легко обрабатываются обычным ножом и чрезвы-

чайно просты в монтаже. Температурный диапазон эксплуатации для плит - от минус 50

до плюс 75 о С. Технические характеристики плит «Пеноплекс» позволяют работать в зимнее время. Наличие в плитах ступечевого торца «в четверть» исключает возникнове-

ние мостиков холода.

Плитные утеплители упакованы в пачки, согласно спецификации, в полиэтилено-

вую термрусадочную пленку (рис.3.1).

Рис.3.1. Внешний вид плитных утеплителей

Другим эффективным теплоизоляционным материалом из группы газонаполненных полимеров является экструдированный пенополиэтилен (ППЭ). У ППЭ практически от-

сутствует влагопоглощение и при его использовании в качестве утеплителя не требуется

167

дополнительного пароизоляционного слоя.

Хорошими теплоизоляционными свойствами обладает изоляция на основе пенополи-

уретана (ППУ), который, имея высокую адгезию, под давлением напыляется практиче-

ски на любые строительные материалы любой конфигурации: металл, бетон, кирпич,

стекло, шифер и т.д. Пенополиуретан – это разновидность газонаполненных пластмасс

(пенопластов), структура которых представляет собой ячейки, наполненные воздухом.

При нанесении на поверхность данное вещество вспенивается, образуя однородный слой теплоизолирующего материала. На сегодняшний день, напыляемый пенополиуретан - это самая современная и эффективная тепло-, паро-, гидро-, и звукоизоляция, получаемая непосредственно на месте проведения работ. Пенополиуретан не подвержен воздействию грибков и сырости, хорошо сохраняется при любых температурах, не воспламеняется, не выделяет вредных веществ и аллергенов. Он биологически нейтрален и безопасен для здоровья.

Пенополиуретан наносится слоями толщиной 10-15 мм и затвердевает в течение 3-

20 сек при температуре для проведения работ по напылению от +10 до 0 оC. Плотность получаемого покрытия имеет диапазон от 30 до 200 кг/м3. Напыление пенополиурета-

на не требует подготовки поверхности и наносится на поверхности с абсолютно любой геометрией. Сам процесс непрерывного напыления приводит к образованию бесшовного,

изолирующего покрытия любой толщины. При этом отпадает необходимость крепления,

что экономит время и обеспечивает покрытие без мостиков холода.

Благодаря особой монолитной структуре обеспечивается высокий уровень тепло-

изоляции и шумоизоляции (коэффициент теплопроводности ППУ составляет всего лишь

0,02 Вт/мК), что позволяет снизить толщину утепляющего слоя - (50 мм ППУ заменяет

150 мм минеральной ваты). Расчеты эффективности его применения показывают более,

чем двухкратную экономию по сравнению с другими технологиями утепления зданий.

Кроме того, использование легкого пенополиуретана позволяет значительно снизить нагрузку на несущие конструкции здания. Срок службы такого покрытия составляет 25-30 и

более лет.

Новыми теплоизоляционными материалами являются пенофольгированные изде-

лия, представляющие собой слой полиэтиленовой пены, зажатой с двух сторон алюминие-

вой фольгой. Коэффициент теплопроводности этого материала равен 0,027 Вт/м2 0С, что почти в 1,5 раза меньше, чем у стеклянных и базальтовых утеплителей. Несомненное до-

стоинство - это простота монтажа такого материала: он крепится к стенам с помощью строительного степлера. Как недостаток стоит отметить то, что он абсолютно паро- и га-

168

зонепроницаем, т.е. помещение, утепленное этим материалом, перестает «дышать» и его необходимо периодически проветривать.

Уникальным теплоизоляционным материалом является пеностекло, состоящее на

100% из стеклянных ячеек. В настоящее время пеностекло является самым прочным из всех эффективных теплоизоляционных материалов. Этот показатель очень важен, так как чем прочнее материал, тем менее он подвержен сжатию под воздействием нагрузки. В то же время сжатие теплоизоляционного материала приводит к увеличению его теплопро-

водности и снижению теплозащитных свойств конструкции. Пеностекло является полно-

стью негорючим материалом, не разрушается химическими реагентами, не подвержено гниению, в нем отсутствует питательная среда для распространения плесени и грибков.

Этот материал не впитывает влагу и не пропускает ее. При повреждении гидроизоляции не допускает распространение воды, как в вертикальном, так и в горизонтальном направ-

лении.

Пеностекло выпускается в виде теплоизоляционных блоков толщиной 30, 40, 50, 60, 80, 100 и 120 мм с размерами сторон 400 х 475; 475 х 200; 400 х 250; 400 х 200; 400 х 125 и 250 х 200 мм. Коэффициент теплопроводности – не менее 0,076 Вт/м0С, плотность – не более 180 кг/м3; предел прочности на сжатие – не менее 0,7 МПа.

В настоящее время разработаны утеплители на основе ячеистого бетона

плотностью от150 до 400 кг/м3 с коэффициентом теплопроводности от 0,08 до 0,15 Вт/м2 0С, которые являются экологически чистыми, пожаробезопасными и долговечными ма-

териалами. Эти теплоизоляционные изделия вполне могут заменить теплоизоляционные изделия из минеральной ваты и пенополистирола. Они с успехом могут применяться для наружной теплоизоляции существующих зданий, подлежащих реконструкции. Стоимость теплоизоляционных изделий на основе ячеистого бетона в 2-3 раза ниже, чем у минерало-

ватных плит, а капитальные затраты на организацию производства, примерно, в 5-10 раз ниже, чем на организацию производства традиционных видов теплоизоляционных мате-

риалов.

Одним из самых эффективных теплоизолируемых материалов является карбамид-

ный пенопласт - «Пеноизол», обладающий высокими теплоизоляционными свойствами

(коэффициент теплопроводности – 0,03 Вт/м2 0С ), низкой плотностью (15 кг/м3), рабочим диапазоном температур от – 500С до + 1200С, большой сопротивляемостью огню, стойко-

стью к действию микроорганизмов. Одним из преимуществ пеноизола, по сравнению с другими утеплителями, является его крайне низкая стоимость и простота получения. На данный момент «Пеноизол» – это самый дешевый из известных теплоизоляционных мате-

риалов. «Пеноизол» может применяться в виде блоков или плит, а также путем заливки в

169

опалубку или набрызга теплоизоляционного слоя на стены за штукатурную сетку непо-

средственно на строительной площадке. Для этого штукатурная сетка крепится к стене на расстоянии соответствующем заданной толщине теплоизоляционного слоя. После высы-

хания пеноизола осуществляется его оштукатуривание известными способами.

Для эксплуатации в условиях повышенной температуры и влажности разработана отражающая теплоизояция «Пенотерм НПП ЛФ», которая незаменима в помещениях бань и саун. «Пенотерм НПП ЛФ» - мтериал, изготовленный из вспененного полипропилена марки НПП с поседующим ламинированием алюминиевой фольгой.

Рис.3.2. Внешний вид теплоизоляции «Пенотерм НПП ЛФ» Уникальным прогрессивным теплоизолирующим материалов является жидкий ке-

рамический материал («Thermal-Coat»), состоящий из микроскопических вакуумизиро-

ванных керамических и силиконовых шариков. Российская версия – «ИЗОЛАТ-2», выпус-

каемая в г. Екатеринбурге. Такая композиция делает материал легким, гибким, пластич-

ным, обладающим высокой адгезией к покрываемым поверхностям. Уникальность тепло-

изоляционных свойств этого материала заключается в создании практически не проводя-

щего тепло слоя. Его теплопроводность (коэффициент теплопроводности – =0,001 Вт/(м

оС) на порядок ниже всех известных теплоизоляторов, поэтому толщина теплозащитного слоя имеет всего лишь считанные миллиметры.

При нанесении теплоизоляционного слоя толщиной 0,38 мм толщина наружной стены здания при расчетной температуре наружного воздуха – 250С может составлять:

-из кирпича – 280 мм;

-из керамзитобетона – 240 мм;

-из дерева – 75 мм.

Ктеплоизоляционным материалам из натурального сырья относится «СОФТБОРД»

-это экологически чистый материал со свойствами древесины. Этот материал изготов-

лен из волокон древесины хвойных пород без связующего. Обладая небольшим коэффи-

циентом теплопроводности в сухом состоянии, равным 0,047 Вт/м С, плиты «СОФТ-

БОРД» являются эффективным теплоизоляционным материалом. При использовании

170