Из чего лучше строить дом (кроме дерева), чтобы надолго и не дорого? Энергосбережение и теплосбережение при строительстве дома.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Одна из глобальных проблем, с которыми столкнулось человечество в наше время,- стремительный рост цен на энергоносители. Европейцы уже давно успешно внедряют энергосберегающие технологии. Россияне до недавних пор жили по принципу: всё вокруг ничейное - всё вокруг моё, а всего-то у нас много, значит и платить ни за что не нужно. Теперь и Россия изучает западный опыт и старается адаптировать его к своим реалиям.

Термины «пассивный дом» и «энергоэффективный дом» появились у нас всего несколько лет назад,- говорит Антон Тофилюк, генеральный директор ООО «Экофокус». -Часто их используют как взаимозаменяемые синонимы, а это не совсем корректно. Пассивный дом проектируется таким образом, чтобы не было необходимости в системе отопления. Минимально возможные теплопотери здания, вентиляция с рекуперацией тепла и рациональная архитектура, максимально использующая солнечную радиацию, позволяют этого достичь в определенных климатических регионах. На территории большей части России идеальный пассивный дом реализовать невозможно. У нас мы можем создавать энергоэффективные дома или здания с низким энергопотреблением.

Совет

Если вы решили строить энергоэффективный дом, то особое внимание надо уделить экологическому качеству строительных материалов, особенно стеновой основе, утеплителям и внутренней отделке. Один из ключевых принципов пассивного дома - суперизоляция коробки дома и система искусственной вентиляции для необходимого воздухообмена. Если вы будете использовать токсичные строительные материалы, то в таком доме концентрация токсинов в воздухе будет больше, чем в «обычном», где есть дополнительная вентиляция за счёт теплопотерь через ограждающие конструкции здания.

Под «энергоэффективностью» подразумевается совсем не отвлечённая категория. Её измеряют через совокупность конкретных показателей и характеристик. С другой стороны, величина энергоэффективности не рассматривается как постоянная. В зависимости от условий можно говорить об энергоэффективности, оптимальной для строительства домов в данном регионе. Её уровень определяется согласно законодательству страны. В настоящее время во многих странах Евросоюза приняты энергетические стандарты.

В России нормы, ориентированные на энергоэффективность зданий, появились в середине 1990-х годов. При создании СНИПов и ГОСТов наша страна учитывала опыт энергоэффективности жилищного строительства в развитых странах. Федеральные нормы энергоэффективности определяются в СНИП 23-02-2003 «Тепловая защита здания» и СП 23-101–2004 «Проектирование тепловой защиты здания». Теплотехнические и энергетические показатели здания регулируют также ГОСТ 31166, ГОСТ 31167 и ГОСТ 31168.

Понимание энергоэффективности в разных странах, соответственно, может быть неодинаковое. Например, сейчас страны ЕС уже вышли на новый уровень, стремясь достичь нулевого энергопотребления. Мы решаем другие задачи - учимся снижать теплопотери, рационально использовать энергию и осваивать её альтернативные источники.

Обязательные паспорта энергоэффективности

Чтобы упорядочить энергосбережение, несколько лет назад у нас были введены энергетические паспорта зданий. Согласно СНИП «Тепловая защита зданий», на стадии разработки проекта и на стадии сдачи строительного объекта в эксплуатацию заполняется энергетический паспорт.

Совет

Правильным будет использовать общие принципы энергоэффективного строительства - верная ориентация дома по сторонам света, избегание мостиков холода, хорошая теплоизоляция, качественные стеклопакеты. В создании домов с низким энергопотреблением также действует закон Парето: - 20% дополнительных затрат на теплоизоляцию дадут 80% энергосберегающего эффекта. Строгое соблюдение современных СНИП обеспечит практически полное соответствие стандарту энергоэффективного дома.

Антон Тофилюк, генеральный директор ООО «Экофокус»

В соответствии со СНИП «Энергосберегающая тепловая защита зданий» с 2004 года в проекты всех зданий полезной площадью более 100 кв. м должен быть обязательно включён раздел «Энергоэффективность». В этом разделе должны быть представлены сводные показатели энергоэффективности проектных решений в соответствующих частях здания с учётом заложенных в проекте энергоэффективности системы отопления и других энергосберегающих мероприятий. Сводные показатели энергоэффективности должны быть сопоставлены с нормативными показателями данных норм. Указанный раздел выполняется на утверждаемых стадиях предпроектной и проектной документации.

При проектировании и строительстве устанавливают класс энергетической эффективности дома, причём речь идёт только о домах постоянного проживания. В классификации три показателя - A, B, C, это и есть классы. Уровень соответственно - очень высокий, высокий, нормальный. Класс С (нормальный) присваивается зданию, если величина удельного расхода тепловой энергии на отопление здания отклоняется от нормативного параметра от +5 до?9%.В энергетическом паспорте содержится информация о присвоении категории энергетической эффективности здания, заключение о соответствии проекта требованиям норм и рекомендации по повышению энергетической эффективности в случае необходимости доработки проекта.

Что такое пассивный дом?

Ведущим стандартом с точки зрения энергоэффективности на сегодняшний день признана технология пассивного дома (Passivhaus нем.). Это самая ранняя и широко известная концепция дома со сверхнизким потреблением энергии.

Совет

Для того чтобы определить источники тепловых потерь уже построенного дома, имеет смысл заказать тепловизионную съёмку. Это поможет разработать мероприятия по минимизации утечек тепла. Зачастую небольшие инвестиции в дополнительную теплоизоляцию могут в разы уменьшить затраты на отопление и окупиться в течение 2–3 лет.

Антон Тофилюк, генеральный директор ООО «Экофокус»

Концепцию пассивного дома создал в 1988 году доктор Вольфганг Файст (Германия) при участии профессора Бо Адамсона из Лундского университета (Швеция). Термин «пассивный» означает, что дом не требует регулярного (активного) отопления. В основе концепции лежат стандартные методы, дополненные новейшими технологиями. Пассивный дом (иногда говорят энергопассивный дом) использует для нужд отопления преимущественно внутренние тепловые ресурсы. Он имеет минимальный теплообмен с окружающей средой за счёт высококачественной теплоизоляции.

В своих работах физик Вольфганг Файст подробно рассмотрел все факторы, влияющие на учёт теплопотерь и теплопоступлений в пассивных зданиях. Также им сформулированы основные требования к различным конструктивным элементам и инженерным системам пассивных зданий: к наружной теплоизоляционной оболочке, к воздухонепроницаемой оболочке, к окнам и дверям, к системе механической приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла, к системам отопления, горячего и холодного водоснабжения и т. д. Основной упор он делает на качественное проектирование и выполнение теплоизоляционной оболочки здания без тепловых мостов.

Пассивный дом должен быть герметичным в высокой степени. Особое внимание уделяется усиленной теплоизоляции ограждающих конструкций (от 15 см). Учтён эффект аккумуляции тепла, солнечной энергии, энергии земли. На энергоэффективность оптимального уровня работают также архитектурная планировка, выбор формы дома, энергетически рациональная ориентация дома по сторонам света и розе ветров, наиболее приемлемое расположение буферных зон и т. д. Пассивный дом своими окнами обращён на юг, что даёт огромный приток энергии и света.

Дому нужна только вода и электроэнергия в обычном размере 10 кВт. Этого вполне достаточно для приготовления пищи, отопления, кондиционирования, вентиляции, горячей и холодной воды. При возможном отключении электроэнергии, благодаря массивным несущим стенам, железобетонным плитам пола первого этажа и междуэтажным перекрытиям пассивный дом остывает на 1оС в сутки при температуре наружного воздуха?15 оС.

Поскольку пассивный дом является герметичной конструкцией, в нём обязательно используется автоматическая вентиляция со встроенной системой удержания тепла. Система вентиляции - приточно-вытяжная, с рекуперацией тепла. Рекуператор - это противоточный тепловой обменник, который использует тепловую энергию отработанного воздуха для нагрева входящего свежего воздуха. Воздух выходит из дома и поступает в него не через обычный вентиляционный путь, а через подземный воздухопровод, снабжённый рекуператором.

От Германии до Дании

Первый пассивный дом в истории Германии был построен в 1991 году в г. Дармштадте под руководством В. Файста. Как показал опыт эксплуатации, это здание действительно нуждается в малом количестве тепла: расход на отопление составляет меньше 1 л жидкого топлива в год на 1 кв. м отапливаемой площади. В 1996 году в немецком городе Дармштадте был создан Институт пассивного дома (Passivhaus Institut - PHI), который занимается проектированием, исследованиями, развитием, оказанием консультационных услуг в области пассивных домов и зданий с низким энергопотреблением. Основная особенность пассивного дома - малое энергопотребление (около 10% от удельной энергии на единицу объёма, потребляемой большинством современных зданий). В идеале, независимая энергосистема вообще не требует расходов на поддержание комфортной температуры. Отопление пассивного дома происходит благодаря теплу, выделяемому людьми, живущими в нём, бытовой техникой и альтернативными источниками энергии (солнечные батареи).

В Западной Европе построено уже около 6 тысяч пассивных домов. Среди них и загородные особняки, и городские многоэтажные здания. Самые известные примеры в Германии - особняки в г. Ульма (2000 год), эксперимент с переоборудованием студенческого общежития в пассивный дом в Вуппертале. Во всех европейских странах есть дома, построенные по пассивной технологии. Возведены и целые экодеревни из пассивных домов, например, в Дании, Финляндии, Чехии.

Европейский стандарт пассивного дома предусматривает потребление энергии на отопление дома не более 15 кВт ч/год на 1 кв. м. здания. Обычный кирпичный дом в Германии потребляет до 300 кВт ч/год на 1 кв.м.

Одним из важнейших критериев для пассивного дома в Европе (Институт пассивного дома) является удельный расход тепловой энергии на отопление, определённый с помощью «Пакета проектирования пассивного дома» (PHPP). Он не должен превышать 15 кВт?ч/(м2год). Другой - общее потребление первичной энергии для всех бытовых нужд (отопление, горячая вода и электрическая энергия),- не должен превышать 120 кВтч/(м2 год).

В таких европейских странах, как Дания, Германия, Финляндия и др., разработаны специальные целевые государственные программы по приведению всех объектов регулярной застройки к условно-пассивному уровню (дома ультранизкого потребления - до 30 кВт ч/м3 в год). Директива энергетических показателей в строительстве (Energy Performance of Buildings Directive), принятая странами Евросоюза в декабре 2009 года, требует, чтобы к 2020 году все новые здания были близки к энергетической нейтральности.

Энергоэффективные дома в России

В государственной политике проблема энергоэффективности остаётся одной из приоритетных. Россия стремится снизить энергопотребление. В начале 2010 года правительство России поддержало идею возведения малоэтажных посёлков с использованием современных энергосберегающих технологий. Министр регионального развития Виктор Басаргин предложил создать несколько экспериментальных поселений, где все дома были бы энергоэффективными. И в нашем регионе тоже есть примеры строительства энергопассивных домов. Под Санкт-Петербургом, в Киссолово, с марта 2009 года, при содействии немецкого Института Пассивного дома, компания «Пассив Хаус» строит посёлок из домов и сооружений по технологическому стандарту «Passiv Haus». За год сдано более 40 домов.

В Москве в рамках проекта «Нулевой дом» продвигается строительство домов с низким энергопотреблением и автономным энергообеспечением. Однако широкому распространению технологии пассивного дома у нас мешает ряд причин. Установка вентиляции связана с дополнительными финансовыми расходами. Кроме того, качественные рекуперационные системы пока сложно найти. Да и стоят они дорого. Не так много и строителей, которые имеют опыт строительства энергоэффективного дома и установки рекуператора. В итоге строительство энергоэффективных загородных домов обходится примерно на 8-10% дороже по сравнению со средними показателями для обычного здания. Дополнительные затраты окупаются в течение 7–10 лет.

Если при проектировании и строительстве строго следовать СНИПам, получится здание со вполне качественной теплозащитой. Энергоэффективный дом - это оптимальная в наших условиях система мер, включающая использование многослойных стеновых конструкций, современных теплосберегающих материалов и соответствующих инженерных решений.

Существует комплекс конструктивных решений, традиционных для энергоэффективного строительства. Ограждающие конструкции возводятся по теплосберегающим технологиям и в целом должны быть герметичны. Для теплоизоляции используются качественные материалы и монтаж. Качественно изготовленные и квалифицированно установленные элементы строения плотно прилегают друг к другу. Особое внимание уделяется окнам и дверям, чтобы минимизировать теплопотери. Рамы подгоняются очень герметично. Устанавливается двойной стеклопакет, заполненный инертным газом. Снаружи на поверхности стёкол может быть плёнка, которая пропускает солнечную энергию внутрь помещения и препятствует выходу тепла. При проектировании и строительстве учитывается ориентация по сторонам света. Остекление дома делается с южной стороны. На северном фасаде окон нет, или площадь остекления минимальная. Кровля и фундамент в обязательном порядке утепляются качественно.

Чтобы система энергосберегающих мероприятий при проектировании и строительстве здания была оптимальной, проводят специальные расчёты. Основным показателем является удельный по площади расход тепла за отопительный сезон. Затем находят требуемое термосопротивление отдельных ограждений. Если расчёты сделаны грамотно, с учётом всех факторов, то первоначальные затраты на энергоэффективность дома не только окупаются во время первых лет эксплуатации, но и в дальнейшем позволят экономить немалые средства.

Текст: Ирина Хлызова

Консультант: ООО «Экофокус»

Методический материал для самостоятельного расчета толщины стен дома с примерами и теоретической частью.

Часть 1. Сопротивление теплопередаче - первичный критерий определения толщины стены

Чтобы определится с толщиной стены, которая необходима для соответствия нормам энергоэффективности, рассчитывают сопротивление теплопередаче проектируемой конструкции, согласно раздела 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» СП 23-101-2004.

Сопротивление теплопередаче - это свойство материала, которое показывает, насколько способен удерживать тепло данный материал. Это удельная величина, которая показывает насколько медленно теряется тепло в ваттах при прохождении теплового потока через единичный объем при перепаде температур на стенках в 1°С. Чем выше значение данного коэффициента - тем «теплее» материал.

Все стены (несветопрозрачные ограждающие конструкции) считаются на термоспротивление по формуле:

R=δ/λ (м 2 ·°С/Вт), где:

δ - толщина материала, м;

λ - удельная теплопроводность, Вт/(м ·°С) (можно взять из паспортных данных материала либо из таблиц).

Полученную величину R общ сравнивают с табличным значением в СП 23-101-2004.

Чтобы ориентироваться на нормативный документ необходимо выполнить расчет количества тепла, необходимого для обогрева здания. Он выполняется по СП 23-101-2004, получаемая величина «градусо·сутки». Правила рекомендуют следующие соотношения.

Полученные результаты необходимо сверить с нормами п. 5. СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

Также следует учитывать климатические условия зоны, где возводится здание: для разных регионов разные требования из-за разных температурных и влажностных режимов. Т.е. толщина стены из газоблока не должна быть одинаковой для приморского района, средней полосы России и крайнего севера. В первом случае необходимо будет скорректировать теплопроводность с учетом влажности (в большую сторону: повышенная влажность снижает термосопротивление), во втором - можно оставить «как есть», в третьем - обязательно учитывать, что теплопроводность материала вырастет из-за большего перепада температур.

Часть 2. Коэффициент теплопроводности материалов стен

Коэффициент теплопроводности материалов стен - эта величина, которая показывает удельную теплопроводность материала стены, т.е. сколько теряется тепла при прохождении теплового потока через условный единичный объем с разницей температур на его противоположных поверхностях в 1°С. Чем ниже значение коэффициента теплопроводности стен - тем здание получится теплее, чем выше значение - тем больше придется заложить мощности в систему отопления.

По сути, это величина обратная термическому сопротивлению, рассмотренному в части 1 настоящей статьи. Но это касается только удельных величин для идеальных условий. На реальный коэффициент теплопроводности для конкретного материала влияет ряд условий: перепад температур на стенках материала, внутренняя неоднородная структура, уровень влажности (который увеличивает уровень плотности материала, и, соответственно, повышает его теплопроводность) и многие другие факторы. Как правило, табличную теплопроводность необходимо уменьшать минимум на 24% для получения оптимальной конструкции для умеренных климатических зон.

Часть 3. Минимально допустимое значение сопротивления стен для различных климатических зон.

Минимально допустимое термосопротивление рассчитывается для анализа теплотехнических свойств проектируемой стены для различных климатических зон. Это нормируемая (базовая) величина, которая показывает, каким должно быть термосопротивление стены в зависимости от региона. Сначала вы выбираете материал для конструкции, просчитываете термосопротивление своей стены (часть 1), а потом сравниваете с табличными данными, содержащимися в СНиП 23-02-2003. В случае, если полученное значение окажется меньше установленного правилами, то необходимо либо увеличить толщину стены, либо утеплить стену теплоизоляционным слоем (например, минеральной ватой).

Согласно п. 9.1.2 СП 23-101-2004, минимально допустимое сопротивление теплопередаче R о (м 2 ·°С/Вт) ограждающей конструкции рассчитывается как

R о = R 1 + R 2 +R 3 , где:

R 1 =1/α вн, где α вн - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 7 СНиП 23-02-2003;

R 2 = 1/α внеш, где α внеш - коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для условий холодного периода, Вт/(м 2 × °С), принимаемый по таблице 8 СП 23-101-2004;

R 3 - общее термосопротивление, расчет которого описан в части 1 настоящей статьи.

При наличии в ограждающей конструкции прослойки, вентилируемой наружным воздухом, слои конструкции, расположенные между воздушной прослойкой и наружной поверхностью, в этом расчете не учитываются. А на поверхности конструкции, обращенной в сторону вентилируемой воздухом снаружи прослойки, следует принимать коэффициент теплоотдачи α внеш равным 10,8 Вт/(м 2 ·°С).

Таблица 2. Нормируемые значения термосопротивления для стен по СНиП 23-02-2003.

Уточненные значения градусо-суток отопительного периода, указаны в таблице 4.1 справочного пособия к СНиП 23-01-99* Москва, 2006.

Часть 4. Расчет минимально допустимой толщины стены на примере газобетона для Московской области.

Рассчитывая толщину стеновой конструкции, берем те же данные, что указаны в Части 1 настоящей статьи, но перестраиваем основную формулу: δ = λ·R, где δ - толщина стены, λ - теплопроводность материала, а R - норма теплосопротивления по СНиП.

Пример расчета минимальной толщины стены из газобетона с теплопроводностью 0,12 Вт/м°С в Московской области со средней температурой внутри дома в отопительный период +22°С.

1. Берем нормируемое теплосопротивление для стен в Московском регионе для температуры +22°C: R req = 0,00035·5400 + 1,4 = 3,29 м 2 °C/Вт
2. Коэффициент теплопроводности λ для газобетона марки D400 (габариты 625х400х250 мм) при влажности 5% = 0,147 Вт/м∙°С.
3. Минимальная толщина стены из газобетонного камня D400: R·λ = 3,29·0,147 Вт/м∙°С=0,48 м.

Вывод: для Москвы и области для возведения стен с заданным параметром теплосопротивления нужен газобетонный блок с габаритом по ширине не менее 500 мм, либо блок с шириной 400 мм и последующим утеплением (минвата+оштукатуривание, например), для обеспечения характеристик и требований СНиП в части энергоэффективности стеновых конструкций.

Таблица 3. Минимальная толщина стен, возводимых из различных материалов, соответствующих нормам теплового сопротивления согласно СНиП.

Часть 5. Принцип определения значения сопротивления теплопередачи в многослойной стене.

Если вы планируете построить стену из нескольких видов материала (например, строительный камень+минеральный утеплитель+штукатурка), то R рассчитывается для каждого вида материала отдельно (по этой же формуле), а потом суммируется:

R общ = R 1 + R 2 +…+ R n + R a.l где:

R 1 -R n - термосопротивления различных слоев

R a.l - сопротивление замкнутой воздушной прослойки, если она присутствует в конструкции (табличные значения берутся в СП 23-101-2004, п. 9, табл. 7)

Пример расчета толщины минераловатного утеплителя для многослойной стены (шлакоблок - 400 мм, минеральная вата - ? мм, облицовочный кирпич - 120 мм) при значении сопротивления теплопередаче 3,4 м 2 *Град С/Вт (г. Оренбург).

R=Rшлакоблок+Rкирпич+Rвата=3,4

Rшлакоблок = δ/λ = 0,4/0,45 = 0,89 м 2 ×°С/Вт

Rкирпич = δ/λ = 0,12/0,6 = 0,2 м 2 ×°С/Вт

Rшлакоблок+Rкирпич=0,89+0,2 = 1,09 м 2 ×°С/Вт (<3,4).

Rвата=R-(Rшлакоблок+Rкирпич) =3.4-1,09=2,31 м 2 ×°С/Вт

δвата=Rвата·λ=2,31*0,045=0,1 м=100 мм (принимаем λ=0,045 Вт/(м×°С) - среднее значение теплопроводности для минеральной ваты различных видов).

Вывод: для соблюдения требований по сопротивлению теплопередачи можно использовать керамзитобетонные блоки в качестве основной конструкции с облицовкой ее керамическим кирпичом и прослойкой из минеральной ваты теплопроводностью не менее 0,45 и толщиной от 100 мм.

Вопросы и ответы по теме

Гидрофобизирование - защита строительных конструкций от влаги - один из самых эффективных методов повышения теплосопротивления минеральных строительных материалов, продления срока их службы и улучшения экологичности зданий. Поэтому российская промышленность осваивает производство все новых видов гидрофобизаторов, а технология их использования уже хорошо отработана.

500 слов о вреде воды

Традиционные минеральные строительные материалы - такие, как бетон, керамический и силикатный кирпич, - являются гидрофильными (буквальный перевод: любящие воду), то есть смачиваемыми водой. Кроме того, данные материалы пористы и гигроскопичны, то есть способны впитывать влагу с поверхности и транспортировать ее вглубь. Эти особенности минеральных строительных материалов приводят к тому, что во время дождя или при увлажнении иным путем они насыщаются водой .

Хорошо просматривающимися и потому легко контролируемыми источниками попадания влаги в стены зданий являются атмосферные осадки, грунтовые воды, разрушенная водопроводная или канализационная система. Однако, если попадание воды из этих источников полностью исключено, стены все равно могут отсыреть зимой. Ведь теплый воздух, как известно, содержит больше водяных паров, чем холодный. Поэтому теплый, заполняющий обитаемое помещение воздух, соприкасаясь с холодной стеной и охлаждаясь в ней, выделяет часть воды уже в виде жидкости, осаждающейся каплями конденсата. Эти капли поглощаются гигроскопичным материалом, из которого сооружена стена. Повинуясь законам физики, влага по капиллярам движется в сторону низких температур, то есть к наружной поверхности стены. Стена отсыревает.

Насыщение ограждающих конструкций зданий водой приводит к снижению теплосопротивления стен (установлено, что наличие в стене влаги в количестве 1% сверх нормативно-равновесного значения понижает теплосопротивление на 7 - 10%), а также увеличению влажности воздуха в помещении (жилой комнате, офисе или промышленном цехе). А относительная влажность воздуха более чем 70%, нередко отмечаемая в помещениях, огражденных отсыревшими стенами, уже вредна для здоровья . Во влажном воздухе человеку становится зябко при более высокой температуре, чем в сухой атмосфере. Летом наружные поверхности стен нередко нагреваются до температуры более высокой, чем внутренние, поэтому влага мигрирует в сторону помещения. В зданиях с отсыревшими стенами повышенная влажность нередко сохраняется и летом - в сухую, жаркую погоду.

Примечание. Защита строительных конструкций от влаги является важнейшей мерой по повышению срока службы стройматериалов и улучшению эксплуатационных свойств здания.

Помещение, огражденное сырыми стенами, быстрее теряет тепло в случае прекращения подачи горячей воды при аварии тепловой сети. На сырых поверхностях чаще появляется плесень , вследствие чего происходит заражение жилища спорами грибов, которые разрушают стройматериалы и могут вызвать аллергию и другие заболевания у людей. Следует отметить и то, что влажная стена поглощает из воздуха оксиды серы и азота. Растворившись в воде, они превращаются в сернистую, серную и азотную кислоты - вещества, разрушающие цементные, известковые материалы и силикатный кирпич.

Повторяющиеся циклы высушивания и намокания и особенно замораживания и оттаивания зимой сильно напрягают материал, из которого сложены стены. Вода в порах материала при замерзании увеличивается в объеме примерно на 10%, что создает в них давление более 200 МПа. Под действием такого внутреннего давления растрескиваются даже очень прочные материалы . Следовательно, повышение долговечности материала и улучшение его эксплуатационных свойств связаны прежде всего с защитой от насыщения водой.

Итак, попадание влаги в стену приводит к следующим негативным последствиям:

Снижаются теплоизолирующие свойства ограждения;

Повышается влажность воздуха в помещении, что ухудшает условия проживания в нем;

Происходит ускоренное разрушение несущих материалов.

Лекарство против влаги

Чтобы ликвидировать или, по крайней мере, минимизировать нежелательные последствия увлажнения стеновых материалов, используется гидрофобизирование строительных конструкций - обработка поверхности стен веществами, названными гидрофобизаторами (растворами или эмульсиями), состоящими из действующей субстанции - чаще всего кремнийорганического вещества (олигомер или полимер) и носителя - воды, или органического растворителя, или их смеси.

Носитель, смачивая материал, проникает внутрь по его порам и капиллярам, вовлекая туда и действующую субстанцию. Затем жидкость испаряется, а субстанция осаждается на поверхности в виде мономолекулярной пленки, толщина которой настолько мала, что практически не уменьшает диаметр пустот, не снижает их паро- и воздухопроницаемости.

Отложившись в материале на поверхности всевозможных пустот, субстанции превращают их из гидрофильных в гидрофобные - не смачиваемые водой, негигроскопичные. По таким поверхностям жидкая вода уже не может передвигаться, однако движение паров не прекращается. Следовательно, стена не лишается способности "дышать", не препятствует движению паров воды от теплых поверхностей к холодным, но перестает поглощать влагу . Таким образом, гидрофобизирование позволяет избежать всех описанных выше негативных последствий, которые порождаются жидкой водой в стене.

Гидрофобизирование придает бетону еще одно свойство: замедляется процесс карбонизации извести, который происходит в цементной матрице под воздействием имеющегося в воздухе углекислого газа, что приводит к повышению устойчивости стальной арматуры к коррозии.

Гидрофобизаторы отечественного производства

Первым гидрофобизатором, который появился в нашей стране еще в шестидесятых годах прошлого века, было вещество, названное ГКЖ-10 . (Аббревиатура "ГКЖ" раскрывается как "гидрофобизирующая кремнийорганическая жидкость".) По своей химической сути это 30%-ный водный раствор кремнийорганического вещества, называемого "этилсиликонат натрия".

Данная жидкость в советское время в заметных объемах и с большим эффектом использовалась в строительстве для гидрофобизирования железобетонных, кирпичных сооружений, известняковых облицовок. Ярким и убедительным примером эффективности гидрофобизирования является произведенная около 30 лет назад обработка стен только что построенного в Нижегородском кремле здания горьковского обкома КПСС (ныне здание областной администрации). Его стены облицованы плитами из инкерманского известняка - белого камня, красивого, но очень пористого, малопрочного, совершенно неморозостойкого. За несколько лет до этого такими же плитами было облицовано здание драмтеатра в г. Владимире. Уже после первой зимы многие плиты на нем разрушились, не выдержав нескольких циклов замораживания и оттаивания. Кроме того, облицовочные плиты на драмтеатре стали грязными, потеряли цвет вследствие попадания в них дождевой воды.

Плиты, смонтированные на стенах горьковского обкома КПСС, были обработаны ГКЖ-10. Через пять лет обработка была повторена. Сегодня, спустя четверть века после повторной обработки, облицовка здания находится в практически первозданном по целостности и внешнему виду состоянии.

Вскоре вместо ГКЖ-10 в России начали производить состав ГКЖ-11 , который и сегодня является самым употребляемым в отечественном строительстве гидрофобизатором. По химическому составу ГКЖ-11 - 30%-ный водно-спиртовой раствор метилсиликоната натрия. Изготовитель этого вещества - ОАО "Химпром" (г. Новочебоксарск).

Начиная с конца девяностых годов прошлого века и особенно в наши дни гидрофобизирование стало часто использоваться в качестве недорогого способа не только увеличения долговечности строительных объектов, но и экономии все дорожающей теплоэнергии и повышения экологичности жилищ. Поэтому в России начались интенсивные разработка и производство новых гидрофобизирующих средств сразу на нескольких предприятиях.

Пожалуй, наиболее широкий ассортимент гидрофобизаторов сегодня изготавливает московское ЗАО "Научно-производственная компания "СОФЭКС" под брендом "СОФЭКСИЛ(R)".

Рассмотрим этот ассортимент.

"СОФЭКСИЛ-40" - это 40%-ный водный раствор метилсиликоната калия. Данный продукт - почти полный аналог ГКЖ-11, только в молекуле метилсиликоната вместо иона натрия находится ион калия. Это, казалось бы, небольшое отличие в химическом строении приводит к заметному повышению качества гидрофобизирования, а также к расширению спектра возможных областей использования препарата. Например, им можно гидрофобизировать изделия из гипса (гипсокартонные и пазогребневые плиты), а ГКЖ-11 для этой цели непригоден. Кроме того, "СОФЭКСИЛ-40" не оставляет на загидрофобизированных поверхностях белых пятен, а при использовании ГКЖ-11 они образуются. (Справедливости ради необходимо отметить, что эти пятна сами собой исчезают в течение двух-трех месяцев.)

"СОФЭКСИЛ-40А ". Это водный раствор модифицированного метилсиликоната калия. Назначение то же, что и у "СОФЭКСИЛА-40", но эффективность использования препарата несколько выше.

"СОФЭКСИЛ-40К". Это 58%-ный водный раствор метилсиликоната калия.

"СОФЭКСИЛ - защита М" . Представляет собой смесь силанов и силоксанов в органическом растворителе. Его особенностью является более высокая, чем у двух предыдущих препаратов, скорость нарастания гидрофобизирующего эффекта: уже через восемь часов (при температуре 20 град. Цельсия) он достигает максимального значения. (У предыдущих составов этот показатель - около суток.)

"СОФЭКСИЛ 30-04М" . 50%-ная водная эмульсия метилгидридсилоксановой жидкости. Гидрофобизирующий эффект, обеспечиваемый этим препаратом, сильнее, чем у вышеописанных.

"СОФЭКСИЛ 60-70ТИМ". Представляет собой концентрированную водную эмульсию полисилоксанов. Предназначен для гидрофобизирования теплоизоляционных материалов на основе минеральных волокон (стеклянных и базальтовых).

"СОФЭКСИЛ(TM) - Гель В" . Это один из немногих гидрофобизаторов, производимых в виде порошка. Предназначен для введения в сухие строительные смеси на основе цемента, извести в количестве от 0,1 до 1% в расчете на вяжущее.

Научно-производственная фирма "НЕОПЛЮС" (г. Санкт-Петербург) разработала и производит гидрофобизатор "НЕОГАРД" - один из немногих препаратов, который может быть использован при температуре до -10 град. Цельсия. Представляет собой раствор, компонентами которого являются полиорганосилоксаны и микродобавки, улучшающие взаимодействие кремнийорганического полимера с поверхностью гидрофобизируемого материала.

Московская научно-производственная компания "Пента" изготавливает обширный ассортимент гидрофобизаторов на основе кремнийорганических соединений, но большей частью не раскрывает "тонкости" их рецептуры, отличия одного от другого. Это "Пента-801", "Пента-801А", "Пента-801Б", "Пента-804", "Пента-805" . Их назначение - традиционно, то есть придание водоотталкивающих свойств изделиям из минеральных материалов.

Гидрофобизатор "Пента-811" предназначен для придания водоотталкивающих свойств изделиям из всех минеральных материалов, включая гипсовые. "Пента-814" рекомендуется для обработки изделий из гипса, портландцемента, минеральной ваты , а также для введения в минеральные краски - известковые, силикатные, цементные.

"Пента-824" . Предназначение традиционное, но для изделий из гипса непригодна. Уникальной особенностью этого гидрофобизатора является то, что водоотталкивающий эффект достигается (при температуре 20 град. Цельсия) уже через два часа.

Используются в нашей стране и импортные гидрофобизаторы Asolin-ws, Aqnafin-smk, Wakker smk 1311 (Германия), Kemasol (Словения) и др. Но они значительно дороже, хотя едва ли лучше.

Некоторые гидрофобизаторы, например "РОСА", изготавливаются в России, но из импортного сырья.

Все вышеперечисленные гидрофобизаторы, как уже отмечено, являются кремнийорганическими веществами. А ученым из г. Уфы впервые в мире удалось создать гидрофобизаторы на основе серы. Один из них - "Аквастат" - даже несколько эффективнее кремнийорганических гидрофобизаторов.

В России производят не только гидрофобизаторы, но и строительные материалы, загидрофобизированные при изготовлении. Так, компания "Термостепс" (г. Москва) изготавливает гидрофобизированные минераловатные плиты "Термофасад" , которые в первую очередь предназначаются для использования в фасадных системах с тонким штукатурным покрытием, где все напряжения, возникающие при эксплуатации, воспринимаются утеплителем. Кроме того, некоторые заводы силикатного кирпича начинают гидрофобизировать свою продукцию - чаще всего колотый кирпич.

Технология поверхностного гидрофобизирования стен

Рассмотрим технологию применения гидрофобизаторов. Во-первых, нужно проверить качество приобретенного состава. Так как гидрофобизация эффективнее всего происходит при обработке бетона раствором 3%-ной концентрации, а товарный продукт является, как правило, раствором 30 - 60%-ной концентрации, следует взять на пробу 100 - 200 мл гидрофобизатора и разбавить его водой в 10 - 20 раз. Полученным раствором обрызгивают участок стены (температура препарата и стены, как правило, должна быть не ниже +10 град. Цельсия). Через сутки (при необходимости этот срок может быть уменьшен до пяти часов) обработанную гидрофобизатором поверхность опрыскивают обычной водой. Если вода не впитывается, а собирается каплями и стекает , то препарат пригоден для выполнения функции гидрофобизатора.

Примечание. Перед нанесением раствора поверхность стен необходимо тщательно очистить от всех загрязнений, высолов и обеспылить обдуванием сжатым воздухом.

Гидрофобизацию стен производят не ранее чем через 10 - 12 дней после завершения всех отделочных работ на фасаде (заделка швов, шпаклевка трещин и раковин цементными растворами). Само гидрофобизирование можно выполнять лишь летом при температуре выше +5 град. Цельсия. (Такая температура должна сохраняться в течение по крайней мере 10 дней после обработки. За это время произойдет полное превращение исходного кремнийорганического олигомера в водонерастворимую и водоотталкивающую, но паропроницаемую полимерную пленку.) Если температура стены будет ниже +5 град. Цельсия, то в порах материала, из которого она сооружена, может находиться влага, образовавшаяся в результате конденсации паров, которая, во-первых, снизит концентрацию гидрофобизирующего раствора и тем самым его эффективность, а во-вторых, уменьшит глубину его проникновения в стену.

Гидрофобизирование производят только по воздушно-сухой поверхности стен, когда влагосодержание поверхностного слоя материала толщиной 3 - 5 мм не превышает для цементного раствора 2%, а для керамзитобетона - 6%.

Гидрофобизатор наносят на поверхность до полного насыщения , то есть до прекращения впитывания (состав должен начать стекать по поверхности). Рабочий раствор эффективнее всего наносить с помощью распылителя обильно и равномерно по всей площади стены в один слой до появления на поверхности слегка заметного блеска, что совпадает с началом образования потеков.

Форсунки распылителя должны находиться на расстоянии 30 - 40 см от поверхности стены и так, чтобы распыленная струя раствора выходила под прямым углом и интенсивно входила в открытые поры и микротрещинки.

Если материал, из которого сооружена стена, обладает высокой пористостью , то гидрофобизатор целесообразно наносить в два приема. Расход раствора зависит от пористости обрабатываемого материала и составляет обычно 200 - 500 г на 1 кв. м.

Гидрофобизирование не изменяет внешнего вида стен, поэтому для предотвращения возможных пропусков следует производить обработку два раза. Если повторная обработка придется на ранее смоченный участок, то новая порция раствора глубже проникнет в бетон и толщина водозащитного слоя увеличится. Для того чтобы такое проникновение произошло, повторное пропитывание должно производиться не ранее чем через 5 и не позднее чем через 20 мин. после предыдущего. (Если вторую обработку производить раньше, то жидкость от первой обработки, еще не исчезнувшая из пор, "не пустит" вторую порцию. Если же обработку производить позже, то к этому моменту в бетоне уже может образоваться гидрофобный слой, который "оттолкнет" новую порцию раствора.)

Нельзя допускать попадания гидрофобизатора на стекла, так как он вызывает их помутнение. (В случае попадания гидрофобизатор удаляют сухой тряпкой.)

Гидрофобизирование необходимо производить сразу же после приготовления рабочего раствора, так как действующее вещество в нем (олигометилсиликонат) реагирует с имеющимся в воздухе углекислым газом. Эта химическая реакция приводит к превращению водорастворимого олигометилсиликоната в нерастворимое вещество, выпадающее в осадок и уже не способное проявлять гидрофобизирующие свойства. Из-за этого явления рабочие растворы не следует готовить в количестве, превышающем разовую потребность.

Если непосредственно после окончания гидрофобизации прошел продолжительный дождь, работы должны быть повторены. Допускается гидрофобизировать стены, ранее окрашенные цементными, известковыми или силикатными красками. Но после гидрофобизации окрасить стены этими красками уже невозможно, так как они не будут прилипать к стене.

Примечание. Необработанные или обработанные недостаточным количеством гидрофобизатора участки могут быть выявлены с помощью тепловизора - устройства, позволяющего дистанционно измерять температуру стены. Где воды в стене больше, там температура ниже.

Необходимо также помнить о том, что некоторые гидрофобизаторы содержат щелочь, поэтому надо избегать их попадания в глаза, на открытые участки кожи. Рабочие, производящие гидрофобизирование, должны быть обеспечены защитными очками, спецодеждой и спецобувью.

Технология объемного гидрофобизирования

При поверхностном гидрофобизировании водоотталкивающие свойства приобретает лишь верхний слой обрабатываемой конструкции. Его толщина определяется глубиной проникновения гидрофобизатора, а она, в свою очередь, - капиллярно-пористой структурой материала и наличием в нем трещин. Для большинства гидрофобизаторов толщина этого слоя не более 10 мм. (Разумеется, если изделие изготовлено из материала очень рыхлого, глубина проникновения может быть и большей.)

Нередко водонепроницаемым должен быть весь объем изделия. В этом случае гидрофобизатор вводят в воду затворения исходных цементных (гипсовых, известковых) растворов и бетонов. Этот способ гидрофобизирования получил название объемного. Он требует большего количества гидрофобизатора, чем первый, но его эффективность, разумеется, выше.

Необходимо отметить, что отнюдь не все гидрофобизаторы, годные для использования первым способом, можно применить для объемного гидрофобизирования, поскольку некоторые из них могут снизить механические свойства изделия. Для объемного гидрофобизирования отбираются лишь такие составы, которые не только не проявляют этого недостатка, но и придают изделиям, наряду с гидрофобностью, повышенную прочность или улучшают технологические свойства растворных и бетонных смесей, например снижают их склонность к расслаиванию во время транспортировки и в процессе укладки, повышают удобоукладываемость.

Применение гидрофобизаторов для отсечной гидроизоляциии и предотвращения выпучивания фундаментов

Применяют гидрофобизаторы и еще в одном случае - для создания так называемой отсечной гидроизоляции. Предназначается она для того, чтобы отделить водонепроницаемой прослойкой стены здания от грунтовых вод , которые имеют обыкновение за счет капиллярного всасывания подниматься даже на высокие этажи.

(В принципе, перемычками такого предназначения фундамент отделяется от стен еще при возведении здания. В качестве перемычек в настоящее время используют полимерные рулонные материалы, иногда даже листы цветных металлов. А в зданиях, построенных в прошлом веке, в качестве отсечной гидроизоляции использовался в основном битум, который ныне надежной защитой от капиллярного всасывания не считается).

В тех случаях, когда не обеспечена надежная отсечная гидроизоляция уже возведенного здания, и могут выручить гидрофобизаторы.

Для того чтобы выполнить отсечную гидроизоляцию с их помощью, в стене, там, где должна быть перемычка, высверливают почти на всю толщину наклонные (угол 30 - 40 градусов) шпуры и в них под давлением закачивают гидрофобизатор.

Шпуры должны располагаться на таком расстоянии друг от друга, чтобы потоки гидрофобизатора, распространяющиеся из них в разные стороны по порам и капиллярам, слились в единое целое и достигли поверхности той стороны стены, до которой шпур не дошел. Определяют это расстояние опытным путем. Оно зависит от природы гидрофобизатора, капиллярно-пористой структуры материала, из которого выведена стена, давления, прикладываемого к гидрофобизатору.

После завершения процесса шпуры заполняют цементно-песчаным раствором, в который введен гидрофобизатор.

Еще одной возможной областью использования гидрофобизаторов является предотвращение морозного выпучивания фундаментов , стен различных подземных сооружений, происходящего под воздействием грунта, примерзающего к стене. Гидрофобизирование позволяет снизить адгезию замерзающего грунта к бетону или даже устранить ее совсем, поэтому выпучивание становится невозможным.

Гидрофобизирование нужно не только для зданий. В России построены тысячи железобетонных автодорожных мостов , и большая часть из них интенсивно разрушается по той же причине: намокание - замерзание воды - оттаивание. Гидрофобизирование и здесь оказывается эффективным.

Экономическая эффективность гидрофобизирования

В заключение - об экономической эффективности гидрофобизирования. Она тем выше, чем хуже влажностный режим в помещении. В России он обычно особенно плох на животноводческих фермах, где относительная влажность воздуха в зимний период держится на уровне, близком к 100%, а стены промерзают с образованием на внешней поверхности наледей. Слой льда закрывает путь парам воды из помещения наружу, стены перестают "дышать". Экспериментально установлено, что если стены фермы загидрофобизированы, то теплопотери через них снижаются на 30%, температура на внутренних поверхностях наружных гидрофобизированных стен в суровые зимы на 8 - 10 град. Цельсия выше, нежели на стенах без гидрофобной защиты. А больший перепад температур приводит к более интенсивному переносу паров воды изнутри помещения наружу, то есть происходит более интенсивная вентиляция, приводящая к снижению влажности воздуха.

При достаточной воздухо- и паропроницаемости стены в летний период времени не только освобождаются от воды, но и (что не менее важно) обеспечивают естественную вентиляцию здания в целом за счет передвижения воздуха и паров воды от более нагретых южных фасадов к менее нагретым северным. Скорость этого потока невелика, но он непрерывен, что и обеспечивает эффективный теплообмен.

Если все эффекты от гидрофобизирования выражать в деньгах, то рубль затрат в среднем приводит к экономии 30 руб. в год.

Современные владельцы квартир, загородных дач и частных домов в поисках новых решений и технологий для строительства и ремонта все чаще обращаются не к справочной литературе или специализированным журналам, а к интернет-форумам. Это удобно, ведь здесь можно задать любой интересующий вопрос и быстро получить конкретные советы и рекомендации от профессионалов или просто «бывалых» людей.

И нет ничего удивительного в том, что значительная доля таких вопросов посвящена утеплению и энергосбережению. Сейчас, когда энергоносители постоянно дорожают, домовладельцы и жители городских квартир все чаще задумываются, каким образом облегчить растущее бремя затрат на отопление квадратных метров.

Мы собрали самые популярные вопросы о теплосбережении, которые россияне обсуждают на форумах, посвященных строительству, благоустройству и ремонту, и с помощью экспертов подобрали наиболее рациональные ответы.

Чем утеплить дом или дачу?

Подобный вопрос – один из частых на любом строительном форуме. Россияне предпочитают один раз потратиться на утепление, чем каждый год отдавать кругленькую сумму за топливо для автономной системы теплоснабжения.

Самым простым и дешевым способом сокращения теплопотерь через стены кирпичного или брусового дома является утепление «под сайдинг». По словам строителей, наиболее бюджетный вариант – это использование волокнистого рулонного теплоизоляционного материала, который наклеивают на стену, а затем прямо по нему устраивают обрешетку под сайдинг. Более сложный и эффективный вариант подразумевает установку жестких теплоизоляционных плит враспор между направляющими обрешетки с последующим монтажом винилового сайдинга. При использовании волокнистых утеплителей (базальтовая, минеральная, каменная вата) рекомендуют закрывать их с внешней стороны ветрозащитной мембраной Tyvek.

Гораздо более трудоемкий и дорогой способ – это устройство штукатурной фасадной системы. Крупные производители сейчас выпускают готовые наборы компонентов для таких «мокрых» систем, например: Ceresit WM, Ceresit VWS, «Кнауф-Теплая стена» и т.п.

Суть этой технологии в следующем. Теплоизоляционная плита из минеральной ваты или экструдированного пенополистирола1 фиксируется на наружной стене дома штукатурным клеевым раствором и фасадными дюбелями. Затем на утеплитель крепят армирующую стеклосетку, наносят базовый слой штукатурки и, наконец, завершают отделку декоративным штукатурным слоем. Для конечной обработки используют современные минеральные, акриловые или силикатные фасадные штукатурки, которые не выцветут на солнце и сохранят фасад в первозданном виде долгие годы.

Можно ли утеплить комнату изнутри?

Эта тема особенно актуальна для жильцов угловых квартир в старых панельных «хрущевках», где некачественный утеплитель давно осыпался и контактирующая с улицей стена быстро теряет тепло. Централизованная система отопления не справляется с обогревом холодных комнат, и в результате всю зиму обитатели квартир дрожат от холода. На стене образуется конденсат, растет плесень, а в суровые морозы даже появляется слой инея или наледи. Если управляющая компания или ТСЖ не собирается в ближайшее время заниматься модернизацией фасада, то действительно придется утеплять такую комнату изнутри силами самих жильцов.

На стену крепятся вертикальные деревянные или металлические лаги (направляющие бруски или балки) на расстоянии 50-70 см. Между ними враспор устанавливаются плиты теплоизоляционного материала толщиной не менее 15-20 см. Павел Абраменков, технический специалист компании «Пеноплэкс», рекомендует применять эструдированный пенополистирол. Данный утеплитель не боится влаги и не нуждается в пароизоляции. Если же использовать волокнистые материалы, то их придется со всех сторон закрывать пароизоляционной пленкой, чтобы влага не накапливалась в толще плиты и не ухудшала теплоизоляционные свойства. Эту конструкцию закрывают гипсокартоном, который можно отделать на любой вкус – покрасить, оклеить обоями и т.п. Такое решение сделает комнату немного теплее, но, конечно, не устранит проблему полностью. К тому же придется пожертвовать частью полезной площади комнаты.

Как утеплить балкон или лоджию в городской квартире?

Увы, сразу придется забыть о том, чтобы сделать из лоджии полноценную комнату, соединить ее с жилой частью квартиры или вынести туда приборы отопления. «Такую перепланировку невозможно согласовать», – утверждает Людмила Чекашова, заместитель генерального директора компании «Центр согласования и перепланировок недвижимости».

Начинать же стоит с грамотного остекления балкона. Сегодня на строительном рынке предлагают оконные системы из разных материалов – дерева, алюминия и ПВХ. В чем же их преимущества и недостатки?

Современные деревянные окна делают не из массива дерева, а из клееного бруса. Это помогает избежать трещин и деформаций при изменении влажности. Однако древесина горюча, поэтому ее пропитывают специальными антипиреновыми составами. Стоит учитывать еще и тот факт, что из-за сложной технологии изготовления качественные окна из дерева довольно дорогостоящие.

Оконные системы из алюминия хоть и отличаются прочностью, но из-за высокой теплопроводности их нельзя назвать теплыми. Для жилых помещений их обычно не рекомендуют. Ведь при установке конструкций из алюминиевого профиля температура на балконе или лоджии будет отличаться от показателей улицы всего на 3-5 градусов.

Окна из ПВХ (поливинилхлорида) состоят из многокамерных профилей с укрепляющими металлическими вставками. Такие конструкции позволяют добиться высоких теплотехнических характеристик. Специалисты рекомендуют для остекления балконов и лоджий использовать специально разработанные для этого пластиковые системы, например, PROPLEX-БАЛКОН. Она основана на двухкамерном профиле с шириной рамы 46 мм. Благодаря погодоустойчивым уплотнениям система надежно сохраняет тепло и защищает от продуваний и пыли.

Также нужно утеплить пол лоджии или балкона и поверхности, обращенные на улицу. Общий принцип – тот же, что при внутреннем утеплении комнаты: вначале монтируются лаги. Между ними враспор крепится теплоизоляционный материал, а поверх – лист гипсокартона или фанеры. Правда, на стене и потолке более эстетично будет смотреться виниловая вагонка.

Конечно, превратить балкон в жилую комнату не получится, но зимой на нем температура поднимется выше нуля. И он будет играть роль своеобразного теплового буфера, снижая теплопотери во всей квартире.

Чем заклеивать окна?

Статистика показывает, что сейчас в 70% российских домов стоят старые деревянные окна, которые всего через несколько лет после установки рассыхаются, деформируются и перестают удерживать тепло. Поэтому с наступлением холодов такой вопрос возникает на форумах часто.

Существует множество традиционных способов избавиться от сквозняков. Так, щели между стеклами и переплетами ликвидируют с помощью пастообразных замазок или масляной краски. Промежутки между рамой и створками «маскируют» банальными газетами и старыми тряпками, свернутыми в жгуты, заклеивают скотчем и бумажными лентами или же, в наиболее современном варианте, используют поролоновые, пенополиэтиленовые или резиновые прокладки. Однако эти способы – всего лишь полумеры, мало помогающие сохранить в доме тепло. Чтобы по-настоящему улучшить микроклимат в жилище, придется менять старые окна на теплосберегающие.

Иван Шалагинов, директор оконной компании «Интерсервис» (Киров), также считает, что установка новых светопрозрачных конструкций – единственный способ радикально сократить потери тепла.

«Современное пластиковое окно состоит из нескольких компонентов – рамы, подвижных створок, стеклопакета и фурнитуры. Одно из главных отличий от традиционного окна – это наличие герметичного стеклопакета, состоящего из двух-трех стекол и воздушных камер между ними. Такая конструкция гораздо лучше сохраняет тепло, чем одинарные стекла. Кроме того, между рамой и створками предусматривается два-три контура резиновых уплотнений, которые исключают продувание и протечки. Наконец, фурнитура предоставляет гораздо больше удобства для пользователей. Так, створки могут не только распахиваться, но и откидываться», – отмечает Иван Шалагинов.

Как выбрать теплые окна?

Окна стоит подбирать по климатическим условиям и строительным требованиям конкретной местности. Например, для Сибири и других регионов с морозными зимами подойдут пластиковые конструкции на основе четырех- или пятикамерного профиля. В окна также можно установить теплые стеклопакеты.

«Например, оконный блок на базе системы PROPLEX-Comfort-Plus и двухкамерного стеклопакета с низкоэмиссионными стеклами и аргоновым заполнением имеет сопротивление теплопередаче 0,84 м2*C/Вт. Это значит, что такие окна по теплозащите значительно превосходят строительные нормы, принятые в сибирских регионах», – подчеркивает Лев Минуллин, директор по маркетингу и продажам ТД ПРОПЛЕКС (эксклюзивного поставщика теплосберегающего оконного ПВХ-профиля, произведенного в России по австрийским технологиям).

Как утеплить мансарду?

Основной проблемой при утеплении мансарды является теплоизоляция скатов кровли, ведь именно через них уходит максимальное количество тепла. Плиты утеплителя (волокнистые теплоизоляционные материалы плотностью 30-50 кг/куб. м) устанавливаются враспор между стропилами. Причем между утеплителем и кровельным покрытием устраивают вентилируемую воздушную прослойку. Внутренняя же сторона теплоизоляционных плит закрывается пароизоляционной пленкой, чтобы водяные пары, содержащиеся в теплом воздухе мансарды, не проникали внутрь материала. Изнутри мансарда обшивается гипсокартонными листами, фанерой, досками или вагонкой, которые крепятся к деревянным брускам или металлическим профилям, установленным с внутренней стороны стропильных ног.

Следует учесть, что потери тепла происходят не только через скаты, но и через торцевые стены (фронтоны). Наиболее эффективно их утепление снаружи как части фасада (с помощью многослойной штукатурной системы). Однако если это невозможно, то утепление проводят изнутри. На внутренней стороне фронтона крепится каркас или направляющие, между которыми устанавливают плиты утеплителя. Его сплошь закрывают пароизоляцией. Очень важно, чтобы этот слой на фронтоне и скатах не прерывался. Для этого полотнища пароизоляционной пленки должны закрепляться внахлест.

Безусловно, результат всех описанных мер по теплосбережению станет максимальным, если за дело возьмутся профессионалы, которые выполнят работу качественно. Но даже если владелец дома, дачи или квартиры не будет делать все своими руками, а воспользуется услугами одной из строительных или ремонтных фирм, с помощью интернет-форумов все равно полезно вникнуть в подробности технологий утепления.