В каком климате теплопроводность стен домов должна быть меньшей — Строительный портал №1
Теплотехнические расчеты
Когда мы принимаем решение построить загородный дом, то обычно начинаем продумывать архитектуру дома, то где он будет стоять на участке, из чего будет построен.
А приходила ли нам в голову мысль, сколько будет стоить эксплуатация дома в будущем?
Как правило, лишь построив загородный дом, мы начинаем понимать, что за счастье жить на свежем воздухе в гармонии с природой нам придется регулярно платить. И платить немалые деньги. В среднем содержание комфортабельного коттеджа со всеми удобствами обходится от 500 до полутора тысяч долларов в месяц, и более 50% этих средств идет на оплату расходов по отоплению. Поначалу эти затраты кажутся мизерными по сравнению со стоимостью самого дома. Но рано или поздно эйфория проходит и наступает момент истины, когда даже самый состоятельный домовладелец начинает задумываться о сокращении затрат на эксплуатацию своего жилища.
И эти затраты можно сократить если на начальной стадии уделить особое внимание тому — как и из чего будет построен дом.
Наружные стены, окна, крыша, то есть ограждающие конструкции здания, защищают живущих в доме людей от холода, ветра, дождя, снега, сырости, жары и шума (рисунок 1).
Благодаря способности ограждений препятствовать прохождению через них тепла, в доме в холодное время года сохраняются условия теплового комфорта.
Посмотрев на рисунок 2, вы можете увидеть откуда тепло уходит из дома. Величина теплопотерь на прямую зависит от площади ограждающих конструкции и от теплоизолирующей способности материала из которых они состоят. В связи с тем, что самая большая площадь ограждающих конструкций у наружных стен, то только через них потери тепла достигают 30–40 %.
Ниже мы попробуем разобраться от чего зависят потери тепла через стены и в чем это выражается. Для этого вспомним немного физики.
Способность ограждающих конструкций оказывать сопротивление потоку тепла, проходящему из помещения наружу, характеризуется сопротивлением теплопередачи1 R0:
(1) R0 = 1/αв +R+1/αн, где
αв — коэффициент теплообмена2 у внутренней поверхности ограждения. В соответствии со СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» равен 8,7 Вт/м2 °С;
αн — коэффициент теплообмена у наружной поверхности ограждения. В соответствии со СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» равен 23 Вт/м2 °С;
R — термическое сопротивление3 конструкций.
(2) R = δ/λ, где
δ — толщина теплоизоляционного материала;
λ — коэффициент теплопроводности4 теплоизоляционного материала.
Подставляя в формулу (1) значения αв и αн получаем:
(3) R0 = 0,1149 + δ/λ + 0,0434 = 0,1583 + δ/λ
Конструкции из материалов с низким значением коэффициента теплопроводности λ обладают высоким сопротивлением теплопередаче R
Таким образом, чем выше R0 конструкции, тем лучшими теплозащитными свойствами она обладает.
В связи с этим, для снижения теплопотерь, что естественно приводит к экономии будущих эксплуатационных расходов необходимо выбирать материал с высоким R0, но при этом сравнивать его по стоимости и по другим параметрам с другими материалами с близким R0.
На сегодняшний день требуемое сопротивление теплопередаче R0 наружных ограждающих конструкций по новому СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для Ленинградской области должен быть не менее 3,15 (R0 = 3,15). При таком коэффициенте сопротивления теплопередаче температура на внутренней поверхности стены дома будет не менее +20°С, при температуре наружного возду
stroyka.radiomoon.ru
Какой дом лучше сохраняет тепло. Какой дом по-настоящему тёплый, а какой нет
Загородный дом должен быть теплым зимой и прохладным летом. Чем меньше энергии тратится на его обогрев и кондиционирование, тем лучше. Какие стены обладают высоким сопротивлением теплопередаче? Представляем топ-5 энергоэффективных материалов для малоэтажного строительства.
Ячеистые бетоны
Пористый строительный материал на основе бетона. Имеет множество разновидностей: газобетон, пенобетон,керамзитобетон, полистиролбетон. Создавался как утеплитель для многослойных стен и перекрытий. Однако неплохие конструкционные свойства и привлекательная цена принесли ячеистым бетонам популярность в качестве основного стенового материала в малоэтажном строительстве.
Теплопроводность ячеистого бетона в сухом состоянии примерно втрое меньше, чем у кирпича. А если учесть, что кирпичные и блочные стены теряют больше всего тепла через кладочный раствор, то энергоэффективность пористого бетона еще выше: его крупные блоки имеют точные размеры, поэтому допускается их кладка на клеевой раствор с толщиной шва всего 3 мм.
Огнестойкость ячеистого бетона – одна из самых высоких среди строительных материалов. Качественный газобетон по этому показателю может даже превосходить обычный тяжелый бетон: его состав более однороден, поэтому для образования трещин требуется более высокая температура. В сравнении с кирпичной кладкой у ячеистого бетона более высокое водопоглощение.
Чтобы сохранить теплозащитные свойства материала и продлить срок его службы, фасаду нужна защитно-декоративная отделка. Иногда на бетон просто наносят закрывающую поры фасадную краску – не самый эстетичный, зато дешевый способ предохранения кладки. Но чаще ячеистый бетон отделывают сайдингом, штукатуркой, панелями.
Выбирая конструкционный ячеистый бетон, приходится искать оптимальное соотношение между прочностью, долговечностью и теплоизоляционными свойствами. Чем плотнее бетон, тем он надежнее, но выше его теплопроводность. Некоторые виды ячеистого бетона дают усадку при твердении, это нужно учитывать при покупке “свежеиспеченных” блоков.
КАКОЙ БЕТОН ВЫБРАТЬ?
Наиболее заметные различия между видами ячеистых бетонов – в технологии
получения пор, придающих материалу теплоизоляционные свойства. Этого
добиваются добавлением в раствор пористых материалов (гранул вспененного
полистирола, керамзита), пено- или газообразователя, пропусканием сжатого
воздуха или сочетанием разных методов. Различаться могут также связующие,
наполнители, способ твердения.
Наиболее дорогой и сложный в производстве – автоклавный газобетон. Специалисты отмечают стабильность его качества: автоклавный газобетон всегда имеет заводское происхождение, в то время как другие технологии ячеистых бетонов допускают кустарное производство – отсюда разнообразные вольности в соблюдении технических условий. Газобетон не дает усадки при твердении, обладает большей в сравнении с другими ячеистыми бетонами прочностью и более низким водопоглощением.
Бревна
Несмотря на развитие новых технологий, традиционные рубленые дома остаются в числе самых востребованных: лесоматериалы относительно доступны, экологичны, энергоэффективны. Строительство бревенчатых домов хорошо развито в нашей стране – в любом регионе можно найти бригаду, которая возведет сруб недорого и качественно.
Дерево проводит тепло поперек волокон примерно вдвое медленнее, чем пенобетон. Но основные теплопотери бревенчатой стены приходятся на слабые места между венцами и по углам, поэтому теплозащитные свойства стен в целом будут зависеть от качества рубки.
Самые теплые углы получают при рубке “в обло” – когда по углам строения остаются выпуски бревен. Но при этом около полуметра бревна выходит за границы сруба, то есть об экономии материала речи не идет.
После стройки бревенчатый дом подвергается значительной усадке. Ему нужно выстояться не менее полугода перед остеклением и отделкой.
Для дома круглогодичного проживания рекомендуется использовать бревна диаметром не менее 240 мм. В домостроении используют 3 вида бревен: оцилиндрованное, строганое и окоренное. Наиболее демократичный вариант – “оцилиндровка”. Это бревна, предварительно выровненные по толщине в заводских условиях. При этом удаляются внешние, наиболее плотные и устойчивые к повреждениям слои древесины.
Оцилиндрованное бревно самое недолговечное и очень редко превышает 240 мм в диаметре, то есть едва достигает необходимого минимума теплозащитных свойств. Зато можно сэкономить на работе: дом привозят почти готовым и собирают как конструктор. Домокомплект хорошо подогнан, стыки не продуваются, в чашах не скапливается вода.
Строганое и окоренное бревна имеют форму усеченного конуса, унаследованную от древесного ствола, который у основания (комля) толще, чем у вершины. У строганых бревен кора удаляется электрическим рубанком, с частичным захватом внешних слоев древесины.
Окоренное бревно “раздевают” вручную топором – это долго и дорого, но в результате полностью сохраняется защитный слой древесной заболони, наиболее плотный и смолистый. Дома из строганых и окоренных бревен строят только вручную, при этом их качество и теплозащитные свойства будут сильно зависеть от опыта и квалификации строителей.
Хотя расценки на бревенчатые дома варьируют широко, по-настоящему долговечный и
jtcase.ru
Сравнение теплопотерь домов из разного материала
Экология потребления.Усадьба:Принято считать, что для средней полосы России мощность отопительных систем должна рассчитываться исходя из соотношения 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади. Что говорится в СНиП и каковы реальные расчетные теплопотери домов, построенных из различных материалов?
Принято считать, что для средней полосы России мощность отопительных систем должна рассчитываться исходя из соотношения 1 кВт на 10 м2 отапливаемой площади. Что говорится в СНиП и каковы реальные расчетные теплопотери домов, построенных из различных материалов?
СНиП указывает на то, какой дом можно считать, скажем так, правильным. Из него мы позаимствуем строительные нормы для Московского региона и сравним их с типичными домами, построенными из бруса, бревна, пенобетона, газобетона, кирпича и по каркасным технологиям.
Как должно быть по правилам (СНиП)
СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» определяет «Нормируемое значение сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций» жилых помещений в диапазоне от 2,1 до 8,2 м2·°С/Вт в зависимости от их положения и градусо-суток. Градусо-сутки – условная величина, выраженная в средней разнице температур внутри и снаружи, помноженная на количество дней отопительного сезона. Чтобы узнать нормативные значения градусо-суток отопительного периода обратимся к таблице 4.1 Справочного пособия к СНиП 23-01-99. При поддерживаемой температуре внутри помещения на уровне 22 градусов для Московского региона мы получим значение 5400, следовательно (опираясь на таблицу соответствия в СНиП 23-02-2003), искомое значение сопротивления теплопередаче стен у нас будет 2,8 м2·°С/Вт. Это соответствует стене каркасного дома с утеплителем из минеральной ваты толщиной ~100 мм. Из той же таблицы возьмем значения сопротивления для пола/потолка (3,7 м2·°С/Вт) и окон (0,45 м2·°С/Вт). Таким образом, в доме по СНиПу утепление крыши и пола должно быть эквивалентно 140 мм минваты, а стеклопакеты двухкамерными с обычными стеклами
Однако взятые нами значения в 5400 градусо-суток для московского региона являются пограничными к значению 6000, по которому в соответствии со СНиПом сопротивление теплопередаче стен и кровли должно составлять 3,5 и 4,6 м2·°С/Вт соответственно, что эквивалентно 130 и 170 мм минеральной ваты с коэффициентом теплопроводности λА=0,038 Вт/(м·°К).
Как в реальности
Зачастую люди строят «каркасники», бревенчатые, брусовые и каменные дома исходя из доступных материалов и технологий. Например, чтобы соответствовать СНиП, диаметр бревен сруба должен быть больше 70 см, но это абсурд! Потому чаще всего строят так, как удобнее или как больше нравится.
Для сравнительных расчетов мы воспользуемся удобным калькулятором теплопотерь, который расположен на сайте его автора. Для упрощения расчетов возьмем одноэтажное прямоугольное помещение со сторонами 10 х 10 метров. Одна стена глухая, на остальных по два небольших окна с двухкамерными стеклопакетами, плюс одна утепленная дверь. Крыша и потолок утеплены 150 мм каменной ваты, как наиболее типичный вариант.
Кроме теплопотерь через стены есть еще понятие инфильтрации – проникновения воздуха через стены, а также понятие бытового тепловыделения (от кухни, приборов и т.п.), которое по СНиП приравнивается к 21 Вт на м2. Но мы это учитывать сейчас не будем. Равно как и потери на вентиляцию, потому как это требует и вовсе отдельного разговора. Разница температур принята за 26 градусов (22 в помещении и -4 снаружи – как усредненное за отопительный сезон в московском регионе).
Итак, вот итоговая диаграмма сравнения теплопотерь домов из различных материалов:
Пиковые теплопотери рассчитаны для наружной температуры -25°С. Они показывают, какой максимальной мощности должна быть система отопления. «Дом по СНиП (3,5, 4,6, 0,6)» – это расчет исходя из более строгих требований СНиП к тепловому сопротивлению стен, кровли и пола, который применим к домам в чуть более северных регионах, нежели чем Московская область. Хотя, зачастую, могут применяться и к ней.
Главный вывод – если при строительстве вы руководствуетесь СНиП, то мощность отопления следует закладывать не 1 кВт на 10 м2, как принято считать, а на 25-30% меньше. И это еще без учета бытового тепловыделения. Однако соблюсти нормы не всегда получается, а детальный расчет отопительной системы лучше доверить квалифицированным инженерам. опубликовано econet.ru
econet.ru
Какие стены для дома выбрать
Все частные застройщики задаются вопросом, — какие должны быть стены у дома. Даже если строительство ведется в соответствии с проектом, то все равно, остаются сомнение насчет лучшего выбора и допущенных ошибок…
Выбрать конструкцию стен для дома, стеновые материалы, поможет последовательное рассмотрение требований, которые предъявляются к стенам.
Какими качествами должны обладать стены частного дома? Вероятно:
- крепкими, — не разрушаться, не давать трещин;
- экологичными, — не создавать угрозы здоровью людей;
- теплыми, — дом должен обладать тепловым комфортом, а также энергия (хозяйские деньги) не должна расходоваться на отопление космоса;
- долговечными, — если стены нужно периодически ремонтировать, или они быстро разрушатся, то это вряд ли кому понравится;
- красивыми, — фасад здания обязан быть эстетичным.
Далее, подробней о выборе стен по указанным качествам. А также относительно конструктивных особенностей — однослойный или многослойные стены для дома выбрать?
Стены частного дома должны быть крепкими
Для стен из тяжелых материалов,- для кирпича или бетона, во некоторых современных проектах принята толщина 18 — 25 см для одноэтажного здания. Но с армопоясом вверху и армировкой кладки и проемов.
По прочности на сжатие для малоэтажного строительства подойдут и самые тонкие стены. Но по крутящим, смещающим, опрокидывающим нагрузкам тонкие стены оказываются неподходящими. Стены ослабляются неточностью кладки, смещениями фундамента, наличием оконных и дверных проемов….
Гарантированно крепкими будут стены для одно- двухэтажного дома из тяжелых материалов с толщиной 30 — 36 см.
Если применяются легкие, пористые (полые) материалы, — крупнопористый керамзитобетон, газоблоки, поризованная керамика и т.п. то и толщина стен, требуется больше, с гарантией — от 36 см, но в проектах можно встретить и от 25 см.
Дополнительно — какая толщина стен для дома нужна
Утепление стен
Согласно требованиям санитарных норм внутренняя поверхность стен не должна быть холоднее воздуха в комнате больше чем на 4 градуса. Если внутри помещения 24 градуса, то поверхность стены должна быть более чем 20 градусов, т.е. от стен не должно веять холодом, они не должны конденсировать на поверхности или внутри влагу.
Это условие выполняется, если сопротивление теплопередаче стены, например, в условиях Московской области составит – 1,37 м2хоС/Вт, а в климате Якутии – 2,15 м2хоС/Вт.
Но по экономической целесообразности теплосбережения (требования СНиП23-02-2003), сопротивление теплопередаче стен, к примеру, в Москве должно быть уже больше чем 3,15 м2хоС/Вт, а в районе Якутска – 5,04 м2хоС/Вт.
Т.е. если мы выполним требования СНиП 23.02.2003 по теплосбережению, мы гарантировано создадим и комфортные условия.
Но имеется еще и фактор стабильности температуры и влажности, как основы теплового комфорта.
В щитовых-каркасных домах эту стабильность пытаются создать развитой системой вентиляции и конденционирования, которая поглощает деньги, да так, что за время существования дома нивелирует дешевое строительство этого дома.
В домах из тяжелых материалов комфортность обеспечивается теплоемкостью и влагоемкостью самих конструкций. А при использовании легких пористых материалов нагрузка на вентиляцию и кондиционирование будет больше.
Как сделать стену теплосберегающей — однослойные и многослойные конструкции
Стены из тяжелых материалов необходимо снаружи покрыть слоем эффективного утеплителя, чтобы достичь сопротивления теплопередаче которые были указаны выше. К примеру, для Московского региона потребуется толщина пенопласта в 10 см, а для Якутии — 16 см.
В результате получатся двухслойные стены — несущий слой и слой утепления.
Такие стены, строятся дольше, требуют особой квалификации строителей. Стены не долговечные, требуют капитального ремонта. А также грозят аварийностью и разрушением вследствие накопления воды, если нарушена конструкция, технология строительства.
Подробней об утеплении минеральной ватой
Однослойные стены могут быть сделаны из легких материалов. Для выполнения требований по теплоизоляции, например для Московского региона потребуется толщина 55 см газобетона.
Но для гарантии — еще и со слоем теплой штукатурки, так как для пористых материалов теплопроводность значительно зависит от влажности внутри материала. Поризованная керамика — еще чуть более «холодный» материал.
Фактически в нашем климате для центральных и северных регионов, для разумоной толщины стен из пористых материалов в 40 — 45 см (увеличение толщины стен влечет и увеличение толщины фундамента), требования по теплоизоляции не выполняются на 20 — 50%.
Но учитывая достоинства однослойных стен — простоту, безаварийность, предельную долговечность, многие соглашаются на повышенные теплопотери через стены.
Но теплопотери через стены редко превышают 20% от потерь всего дома, (в лидерах вентиляция (сквозняки и продуваемость стен) проемы, и потолочные перекрытия). Поэтому недостаточное сопротивление теплопередаче кладки стены может быть просто не существенным, на фоне имеющихся проблем плохо утепленного здания. Еще информация — вентиляция и сохранение тепла в доме
Долговечность
Как указывалось, долговечными будут однослойные стены. Потому что они не содержат органических и синтетических веществ, а состоят из природных минералов (минеральные материалы). Например, поризованная керамика состоит только из глины и получается при отжиге в смеси с опилками в специальных формах. Автоклавный газобетон состоит из песка, цемента, алюминиевой пудры (не путать с химическим пенобетоном). Не говоря уже о «простых» кирпичах. На стены из подобных материалов дается срок службы порядка 100 лет.
В то же время, минеральная вата содержит до 10% органики и синтетики и служит максимум 35 лет (чем больше плотность, тем меньше усадка, больше и срок службы). Пенополистиролы же полностью синтетичны, разлагаются, их срок службы не превышает 25 лет. Таким образом, двухслойные и трехслойные стены с указанными материалами через каждые 30 лет нужно капитально ремонтировать — обновлять слой утеплителя.
Но к утеплителям также относится и чисто минеральные материалы — пеностекло и газобетон низкой плотности (100 — 200 кг/м куб). Причем если «вечное» пеностекло дорого, то газобетон при коэффициенте теплопроводности с номинальной влажностью 0,5 — 0,7 Вт/м°С сопоставим по цене с минеральной ватой. Поэтому представляется, что на сегодняшний день утепление стен (и не только) газобетоном является оптимальным вариантом, если учитывать отдаленную перспективу.
Эстетичность
Многие застройщики во главу угла ставят внешний вид фасада, даже в жертву теплосбережению и долговечности. Но можно ли совместить хорошие качества?
Классический вид добротного кирпичного здания, с долговечной облицовкой весьма устойчивой к вредностям, достигается обкладкой дома клинкерным (лицевым) кирпичем.
Таким образом создается третий слой в стене (трехслойные стены). Как делаются трехслойные стены с клинкерным кирпичем При этом, как правило, слой утепления проветривается аналогично вентилируемому фасаду. Проблема долговечности утеплителя может решаться дорогим пеностеклом (стена без проветривания и вент. канала) или слоем газобетона.
Двухслойные стены \»вентилируемый фасад\» предполагают отделку навесными панелями. Сейчас это не только виниловый сайдинг. Панели могут быт и с клинкерной плиткой, имитировать камень, и прочее…
Мокрый фасад со штукатуркой по утеплителю может быть отделан паропроизрачной рельефной штукатуркой с солнцеотражающей покраской, такой внешний вид многим нравится…
Экологичность
Не только стены, но и все материалы, используемые для строительства дома должны быть экологически чистые. Не рекомендуется использовать внутри здания разлагающуюся синтетику и органику, о которых известно заранее, материалы эмиссирующие в атмосферу вредности.
Минеральная вата выделяет не только формальдегид, но и опасные микроволокна. Пенополистиролы постоянно разлагаются с выделением ядовитого фенола, стиролов, которые не выводятся из организма. Все фанеры в той или иной степени выделяют формальдегид и другие не полезные вещества….
Но и экологичность других синтетических материалов может быть поставлена под сомнение. Например, тех же современных шпаклевок для стен с пластификаторами или красок. Стоит ли их применять? А не обойтись ли обычным цементно-песчаным раствором…
При строительстве стен дома изнутри помещения желательно использовать только минеральные материалы или натуральные растительного происхождения.
Экологичность стен должна быть обеспечена полностью. Экологическая чистота — главное их качество.
Также часто стены выбирают по цене создания. Но нужно учесть, что стоимость стен составляет лишь 10 — 15% от стоимости дома. Если одни стены будут дороже других на 30 — 50% то все равно это не та сумма, ради которой стоит отказываться от достижения намеченной цели.
stroy-block.com.ua