Теплозащита наружных ограждений

Плохая теплоизоляция зданий (жилых и промышленных) вызывает большие потери теплоэнергорсурсов и их перерасход. Теплопотери превышают нормативы в несколько раз. Например, по данным «Гринпис» в России теряется ежегодно более 40% вырабатываемой энергии. Применение теплоизоляционных материалов позволяет сократить потери тепловой энергии в 2 раза.

На ЖКХ расходуется свыше 20% всех используемых энергоресурсов страны. Это в три раза больше, чем в европейских государствах. В странах Западной Европы и Скандинавии суммарный эффект экономии тепла в современных зданиях достигает 50-70% по сравнению со зданиями, построенными по устаревшим нормам середины ХХ века. Такая существенная экономия позволяет в течение нескольких лет окупать затраты от применения энергосберегающих технологий.

В строительном комплексе изоляционные изделия применяются для тепло- и звукоизоляции ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий, в конструкциях утепления наружных стен, каркасном домостроении, каркасно-обшивных перегородок, полов по перекрытиям, скатных крыш.

Доля потребления ТИМ на душу населения в России фактически в десять раз меньше, чем в Финляндии или Норвегии, или в три раза ниже, чем в европейских странах, где климат мягче.

Среди причин огромного спроса на теплоизоляцию специалисты отмечают рост цен на энергоносители, а также ужесточение российских строительных норм и правил по показателю повышения энергоэффективности зданий и сооружений, снижения потерь тепловой энергии в жилищно-коммунальном хозяйстве. К факторам роста спроса можно отнести и бурные темпы строительства зданий и сооружений, и необходимость реконструкции существующих. В России насчитывается около 3, 25 млрд м2 зданий, многие из которых требуют модернизации.

Потери тепла с поверхности тела

Температура тела человека выше температуры окружающего воздуха и предметов (за исключением отопительных приборов). Поэтому находящийся в комнате человек постоянно теряет какое-то количество тепла в процессе теплообмена. При нормальной температуре (18...20°С) теряется около 116 Вт, причем больше половины путем излучения, около 20% — испарением через кожу и легкие, остальное в результате конвекции и теплопроводности. Считается, что такие условия для человеческого организма наиболее благоприятны. Если температура воздуха поднимается выше нормальной, то организм охлаждает себя благодаря интенсивному испарению воды, т.е. выделяя пот. А при температуре ниже нормальной потери человеком тепла увеличиваются за счет излучения. Чем ниже температура, тем интенсивнее человек выделяет тепло.

В жилом доме теплообмен человека с окружающими его строительными конструкциями происходит, в первую очередь, со стенами и окнами, граничащими с холодным наружным воздухом. Чем холоднее их поверхность, тем лучше она поглощает тепло, излучаемое человеком. Такое интенсивное излучение может привести к переохлаждению организма. Во избежание этого наружные ограждающие конструкции должны быть спроектированы таким образом и обладать такими теплозащитными качествами, чтобы температура на их поверхности не опускалась ниже определенной нормируемой и не приводила к переохлаждению.

Влажность внутреннего воздуха

Следует иметь в виду, что в воздухе всегда содержится некоторое количество влаги, которое выделяется человеком и цветами, а также при бытовых процессах (стирка, приготовление пищи). В воздухе влага содержится в виде пара. Чем теплее воздух, тем больше в нем влаги. При охлаждении воздуха избыточная влага выпадает из него в виде мелких капель.

Наиболее благоприятной для человека является относительная влажность внутреннего воздуха 50...60%.

При нормативной влажности внутреннего воздуха жилых домов 55% наружные стены должны обладать такими теплозащитными характеристиками, чтобы влага, находящаяся в воздухе, не выпадала на внутренней поверхности стен в виде конденсата, а человек, находящийся в помещении, не переохлаждался в результате теплообмена с холодными наружными стенами.

Теплозащита стен

Исходя из этого нормируются теплозащитные характеристики стены. Оптимальным считается такое сопротивление теплопередаче, при котором температура внутренней поверхности стены отличается от температуры внутреннего воздуха не более чем на 6°С. Эта величина называется нормативным температурным перепадом. Если в помещении температура воздуха составляет 18°С, то на поверхности стены температура должна быть не ниже 12°С.

Учитывая, что цены на топливо постоянно растут, ограждающие конструкции дома должны быть сделаны таким образом, чтобы в нем сохранялось максимальное количество тепла.

Теплозащитные качества стены зависят от коэффициента теплопроводности материала и его толщины, которые начинаются в зависимости от расчетных температур наружного воздуха и конструкции наружного ограждения.

Окна

Теплозащитные требования к окнам также направлены на ограничение теплопотерь из помещения. При этом должен отсутствовать конденсат и не должны запотевать стекла. Предъявляются также требования к воздухонепроницаемости. Защита окон от проникания через них холодного воздуха обеспечивается точной пригонкой к оконной коробке и друг к другу.

Во избежание запотевания окон и для обеспечения комфортных условий в помещении температура на внутренней поверхности остекления должна отличаться от температуры внутреннего воздуха не более чем на 9°С.

Потолок

В основу теплозащитных требований к перекрытиям верхнего этажа добавляется требование отсутствия конденсации водяных паров на поверхности потолка. Оно вызвано тем, что теплый внутренний воздух, содержащий водяные пары, соприкасаясь с поверхностью перекрытия, имеющего температуру ниже точки росы, может конденсироваться, а образовавшиеся капли будут стекать на пол или стены, вызывая их отсыревание. Также следует иметь в виду, что теплый, а, следовательно, легкий воздух поднимается вверх к потолку. Из-за более высокой температуры внутреннего воздуха под потолком потеря тепла верхними перекрытиями происходит более интенсивно. Поэтому верхние перекрытия должны быть утеплены так, чтобы температура на поверхности потолка отличалась от температуры внутреннего воздуха не более чем на 4°С.

Благодаря более высокой температуре на поверхности потолка (по сравнению со стенами, окнами, полом) температура воздуха в комнате распределяется равномернее в результате излучения тепла от потолка на пол и наружные стены.

Пол

Находясь в помещении, человек почти постоянно соприкасается с поверхностью пола, температура которого хотя и близка к температуре внутреннего воздуха, но всегда значительно ниже температуры стопы человека. Поэтому при постоянном контакте стоп с более холодной поверхностью пола может происходить переохлаждение ног.

Температура поверхности пола должна быть ниже температуры внутреннего воздуха помещения не более чем на 2°С. Кроме того, поверхность пола должна плохо усваивать тепло, передающееся от ног человека. Этим требованиям отвечают деревянные полы, полы с покрытием ворсолином или линолеумом на теплозвукоизоляционной основе.

Все написанное здесь в отношении теплоизоляции внутренних поверхностей, конечно же, нельзя в полной мере относить к поверхностям потолков, стен и полов, в которые встроены системы отопления.