Ограждающие конструкции здания отделяют друг от друга внешние и внутренние пространства с разными температурами и уровнем влажности. Ограждающие конструкции подразделяются на внешние и внутренние перегородки, но с теплотехнической точки зрения ориентироваться всегда следует на конструкции, ограждающие дом от внешнего пространства. Поэтому в книге речь пойдет о теплоизоляции между обогреваемыми и необогреваемыми пространствами, которые соприкасаются со свободной воздушной средой (рис. 1).
Рис. 1. Сегодня уже никто не оспаривает утверждение, что для ощущения комфортности в жилых домах и зданиях, предназначенных для длительного пребывания людей, необходимо устанавливать теплоизоляцию, наряду с этим необходимо строго соблюдать энергетические нормативы, которые диктуются законами строительной физики. На схеме представлен образец многогранного использования теплоизоляции из полистирольных плит — от фундамента до крыши
1. — внешняя теплоизоляция на стене подвала, выведенная наружу дренажная ленточная труба одновременно защищает стены от грунтовых вод;
2. — многослойная (двойная) теплоизоляция пола, уложенная на подсыпку;
3. — внешняя стена с хорошей, «дышащей» теплоизоляцией из полистирольных плит и облицовочной стенкой;
4. — сплошная теплоизоляция стен подвала и цоколя, объединенная с поверхностными изолирующими слоями;
5 — соединение верхней теплоизоляции промежуточного перекрытия с внутренней, самонесущей (из фальцованных плит) теплоизоляцией помещения с повышенной влажностью (ванные, прачечные), с полной многослойной конструкцией;
6. — теплоизоляция из полистирольных фальцованных плит в подстропильном слое конструкции крыши;
7. — плоская крыша с аттиком, с полной послойной системой
8. — пристройка дома с плоской крышей к более высокому дому (помимо дилатации, соблюдены все требования строительной физики, связанные с гидро- и теплоизоляцией)
Теплоизоляция стен
Во многих городах Восточной Европы почти половина фонда зданий построена до 1960-х годов. С точки зрения методов строительства дома, построенные на следующем этапе, распределялись таким образом: 15% — из сплошного кирпича, 20% — из полого кирпича, 5% — из железобетонных панелей, 8-9% — с применением современной системы кладки, и лишь 1-2% — с применением самых современных теплотехнических решений.
Старые дома из сплошного кирпича, по крайней мере, соответствуют основным теплотехническим требованиям. Всякий материал, который имеет определенную массу и не пропускает воздух, уже обладает теплоизолирующим свойством, что вполне соответствовало требованиям пятидесятилетней давности.
С шестидесятых по восьмидесятые годы дома в деревнях и в городах уже строили из полого кирпича. Именно в это время были разработаны первые теплотехнические нормативы.
В соответствии с масштабными «градостроительными программами», «пчелиные ульи для людей» размером с микрорайоны города строили из железобетонных панелей. Теплотехнические показатели стен и окон этих домов нельзя назвать самыми лучшими.
В девяностые годы строительство уже велось методами, которые учитывают фактор энергосбережения, применялась самая современная техника (рис. 1-2).
Рис. 1. Для того чтобы соответствовать теплотехническим нормативам, в домах с традиционной кирпичной кладкой стена до высоты 1 м должна иметь толщину 38 см при этом остается еще много сложных вопросов, связанных с паропроницаемостью и (или) защитой от атмосферных осадков 1. — внешняя кирпичная поверхность, соприкасающаяся с атмосферными осадками; 2. — внутренняя масса кирпичной стены как теплоаккумулирующая среда; 3. — шов, слой раствора
Рис. 2. Кирпичная стена из современного материала с нанесенной на нее традиционной штукатурной облицовкой соответствует основным теплотехническим требованиям
Современная строительная промышленность в основном перешла на производство полого кирпича, который имеет много преимуществ. Так, например, для стены одного и того же объема понадобится значительно меньшее количество полых кладочных элементов, чем сплошного кирпича; благодаря меньшему удельному весу такого кирпича для его обжига требуется меньше энергии, а его теплоизолирующая способность в полтора-два раза выше, чем у традиционного кирпича (несмотря на то, что у полостей большого размера теплоизолирующая способность меньше, чему у мелких пор). Примеси органических и неорганических материалов (древесные опилки или поли-стирольные шарики) при обжиге сгорают, таким образом, кирпич получится более пористым, а это значительное преимущество с теплотехнической точки зрения (рис. 3-4).
Рис. 3. Современные полые и пористые кирпичные элементы со стыкующимися краями позволяют соблюдать основные теплотехнические требования
Рис. 4. Удлиненный путь теплового потока в кладке из полого кирпича:
1. — «растянутая» длина среднего рифления кирпича в несколько раз превышает глубину стены; 2 — длина оболочки кладочного элемента больше длины самого кирпича; 3. — в ребрах оболочки и в заполняющем их «плотном» растворе путь теплового потока равняется толщине кирпича. (По профессиональным параметрам 1-ю, 2-ю и 3-ю анализируемые точки следует учитывать относительно всего кирпича в целом. Вместе взятые, они дают величину теплопередачи «k». Например, у стенного блока POROTHERM 38 удельная теплопередача k = 0,53 вт/(м2*К) (вместе с теплоизолирующим кладочным раствором она составляет 0,45)
Из пористого, полого кирпича можно возводить дома высотой не более 2-3 этажей, для более высоких зданий такой кирпич можно использовать лишь при заполнении секций несущего каркаса.
Благодаря разработкам последних лет появились керамические элементы кладки с теплоизолирующей прослойкой, которые поступают в продажу под различными марками и названиями, но в основном обладают одинаковыми теплотехническими свойствами и прочностью.
Уложенная в один или в два ряда плита с полистирольными шариками значительно улучшает теплоизолирующие свойства стены. Разумеется, кладку можно делать и без теплоизолирующих вкладышей, однако ее теплоизолирующая способность будет при этом значительно ниже. Теплотехнические параметры кирпичной кладки можно значительно улучшить, если на внешней и внутренней стороне конструкции сделать дополнительный теплоизолирующий слой. Однако из многочисленных возможных решений применять можно лишь те, послойная структура которых соответствует требованиям к содержанию влаги. Наилучшим решением представляется стена с двойной обшивкой и теплоизоляцией, однако ее распространение сдерживает высокая стоимость: ее цена почти в полтора раза выше, чем у конструкций с одинарной обшивкой и внешней теплоизоляцией (рис. 5-8).
Рис. 5. При использовании элементов кладки POROTHERM 38 вертикальные швы (см. точку 3 на рис. 2) можно обрабатывать альтернативным способом — в зависимости от нагрузок на конструкцию
1. — пустой, сухой стык вертикального шва; 2 — пустой средний шов; 3. — пустой шов с боковой канавкой; 4. — боковая канавка, заполненная раствором; 5. — вертикальный боковой шов, заполненный раствором; 6. — полистирольный вкладыш; 7. — показатель «k» облицовки с двух сторон при использовании обычного кладочного раствора:
пример В 0,53 вт/(м2*К)
пример С 0,50 вт/(м2*К) *
пример D 0,47 вт/(м2*К) *
(* оценочный показатель)
Рис. 6. Тепловые мосты на ограждающих конструкциях, изготовленных из разных материалов, с зазорами разных форм, в сравнении со сплошной бетонной стеной
а) железобетонная стена и перемычка; b) стена из сплошного кирпича; с) стена из полого кирпича; d) кирпичные стены из блоков; е) кладочный блок; f) кирпичная стена с увеличенной высотой ряда; g) кладочный блок YTONG (на схемах процентная величина теплового моста складывается из горизонтального шва + рифления кирпича; показатель для одного ряда кладки в пределах 100%-ной величины; в конструкции стены с данной толщиной «v»)
Рис. 7. Современная кирпичная стена с соединением типа «башня-лабиринт» обеспечивает качество конструкции и эффективную теплоизоляцию и без заполнения швов
Рис. 8. Ограждающая конструкция с традиционной кладкой; с цоколем из морозостойкого кирпича, ограждающими стенами из пористого бетона YTONG и с дополнительной теплоизоляцией
1. — кладочный элемент YT0NG; 2. — штукатурка; 3. — нижний кирпичный ряд, дополняющий распределение ряда; 4. — полистирольный прерыватель теплового моста; 5. — гидроизоляция; 6. — лист водостока; 7. — кирпичная стена; 8. — морозостойкий кирпич; 9. — железобетонный венок; 10. — фундамент 11 -задняя стена 12 -тротуар насыпь из гравия у основания дома
