В жилых и общественных зданиях весьма важную роль играет соответствующий уровень воздухообмена, потому что, если конструкции здания не имеют соответствующего воздушного заслона, это приводит к большим потерям энергии. Это в первую очередь касается крыш и чердачных пространств, где строители допускают много ошибок, в результате мы ощущаем сквозняки и холод. Это может происходить по нескольким причинам:
— неправильный подбор теплоизолирующего материала, он слишком легкий или рыхлый,
— неправильное расположение теплоизоляции, наличие зазоров,
— неправильная укладки пленки в местах нахлестов и на стыках, небрежная установка окон чердачного пространства… список можно было бы продолжить.
Конечно, пропускать воздух там, где это нежелательно, могут и кирпичные стены. В ходе строительства на неоштукатуренных стенах часто можно увидеть, что значительная часть вертикальных швов не заделывается. Если на стены наносится пористая облицовка, почти наверняка можно сказать, что кирпичная кладка будет пропускать воздух.
Еще один источник проблем, связанных с проникновением воздуха внутрь строения, — неправильная установка оконных и дверных блоков. Кто из нас не сталкивался с плохо закрывающимися окнами, дверями? Причиной этого в большинстве случаев бывают не дефекты блоков, а их неправильная установка. Современные окна и двери обычно закрываются очень хорошо, если предположить, что соблюдаются правила и рекомендации по их установке (рис. 1-5).
Рис. 1. Быстрое старение конструкции крыш в домах старой застройки наглядно свидетельствует о недостаточном знании строительной физики
a) зимой на непроветриваемом чердаке большое количество диффундирующих через перекрытие испарений выпадает на нижней плоскости поверхности крыши, что приводит к преждевременному гниению планок и стропил, влага от испарений становится причиной протечек на перекрытии;
b) верхний теплозащитный и вентилирующий воздушный слой препятствует конденсации пара, при этом изменяется в лучшую сторону микроклимат внутри дома (образец с обустроенным чердаком)
Рис. 2. Неправильно уложенная или неправильно выведенная изоляционная пленка для кровли будет загрязнять фасадную стену и даже может стать причиной ее промерзания
Рис. 3. Недостаточная гидроизоляция стен подвала от почвенной влаги или отсутствие изоляции приводит к их преждевременному разрушению и ухудшает теплоизолирующие свойства стены
Рис. 4. Наибольшую опасность представляют тепловые мосты
a) перегрев внутреннего пространства летом;
b) зимой в критических точках снег тает раньше;
c) ночью образовавшаяся днем «лужица» снова замерзает и разрывает изоляцию кровли, образуются сосульки, желоба отрываются, потом, когда температура снова повышается, лед тает, и на этом участке здания возникают преждевременные протечки, а внутри помещения появляется плесень
Рис. 5. Невозможно «частично улучшить» теплотехническое состояние здания, это может даже нанести ему вред. В приведенном нами примере край балкона (или подвесной галереи), примыкающий к стене, и сама конструкция консоли в одной точке формируют охлаждающийся участок: в нижнем и верхнем углах помещения образуется тепловой мост, происходит конденсация пара и усиленное перемещение теплового потока
Тепловые мосты, по сути дела, встречаются в каждом доме, они возникают по разным причинам или даже по целому комплексу причин. К их числу относятся, например, следующие:
— геометрическая форма: конструкцию данного дома ограждают непараллельные плоскости;
— неоднородность: непараллельные слои ограждающих конструкций состоят из материалов с различными коэффициентами теплопроводности;
— изменение коэффициента теплопередачи, которое возникает прежде всего из-за неравномерного затенения поверхностей, из-за преград на пути воздушного потока.
Помимо вышеперечисленного прямыми или косвенными причинами тепловых мостов могут быть дефекты в строительных работах, которые обостряют или выдвигают на первый план уже имеющиеся негативные явления. Следует стремиться к тому, чтобы во всех точках ограждающих конструкций эффект теплоизоляции был одинаковым.
Следует отметить, что не существует конструкций, которые вообще не имели бы тепловых мостов, потому что в любом месте, которое имеет не одно (однородная поверхность), а два (например, угол стены) или три измерения (например, угол стен и перекрытие), возникает неблагоприятный поток воздуха, который можно считать тепловым мостом. В таких местах правильная установка и точная подгонка конструкций — одна из важнейших задач строителя. Несоблюдение данного требования может стать причиной значительных теплотехнических дефектов.
Проблема тепловых мостов носит двойственный характер: с одной стороны, температура внутренних поверхностей будет ниже, может постоянно возникать конденсация пара, появляться плесень, гниение, коррозия, промерзание; кроме того, складывается неблагоприятная средняя температура внутренних поверхностей (тепловосприятие). С другой стороны, тепловые потоки, проходящие через тепловые мосты, обычно бывают более значительными, чем тепловые потоки, образующиеся на основном поверхностном поле ограждающей конструкции, что ухудшает тепловую защиту здания.
Сегодня в нашем распоряжении уже имеются стройматериалы один лучше другого, в том числе и теплоизолирующие материалы, к этому разнообразию следует добавить и соответствующую современную технологию. Однако от дефектов, возникающих из-за ошибок строителей, нас не могут защитить ни лучшие материалы, ни лучшие руководства по их технологическому применению. Современные методы строительства и технологии требуют большей осмотрительности, поэтому, чтобы не допускать дефектов в теплотехнической системе, которые все еще часто встречаются, сегодня (и уж тем более в будущем) все большее внимание необходимо уделять точности и аккуратности в работе (рис. 6-8).
Рис. 6. На внешних стенах здания в трещинах окон (если их тщательно не заделывают) возникает нежелательный воздушный поток, зимой происходит быстрое охлаждение, а летом — нагрев
1. — отсутствие уплотнителя на открывающейся створке или плохая подгонка окна приводят к тому, что оно плохо закрывается; 2. — при плохой установке коробки соединение «коробка-стена» будет иметь дефекты; 3. — плохо установленное стекло вызывает не только движение воздушного потока, вода атмосферных осадков попадает в канавку, что приводит к преждевременному разрушению конструкции
Рис. 7. Способ строительства фундамента здания и воздействующие на него влага и мороз
а) неудачный пример (из-за несоответствующей глубины фундамента); Ь) правильно построенный фундамент где надо будет решить только проблему защиты от промерзания; 1. — грунтовые воды; 2. — грунтовая влага; 3. — косой дождь; 4. — зона опасности промерзания; 5. — дефекты, вызванные промерзанием
Рис. 8. На стены здания и его фундамент воздействуют метеорологические факторы, защищаться от которых помогают правильно подобранные материалы, а также гидро- и теплоизоляция
1. — зона опасности промерзания; 2. — безопасная зона; 3. — отапливаемое внутреннее пространство; 4. — непромерзающий грунт и подсыпка
В дальнейших разделах книги мы представим образцы домов, которые легко построить на практике — начиная от фундамента и кончая крышей. Разумеется, и в этих примерах можно найти профессиональные «недостатки», но если мы будем строить наш дом, руководствуясь ими, в 90-95% случаев хорошее качество будет обеспечено.
