Современные системы утепления зданий и сооружений

Содержание

Введение..................................................................................................................2

1. С какой целью стоит утеплять  фасады..................................................................3

2. Тепловая изоляция зданий и сооружений.............................................................4

3. Фасадная  система наружного 

утепления дома, теплоизоляция стен.........................................................................7

4. Современные системы утепления  зданий и сооружений..................................18

Заключение.............................................................................................................21

 

Введение

В строительстве  и теплоэнергетике теплоизоляция  необходима для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду, в холодильной  и криогенной технике - для защиты аппаратуры от притока тепла извне. Теплоизоляция обеспечивается устройством  специальных ограждений, выполняемых  из теплоизоляционных материалов (в  виде оболочек, покрытий и т. п.) и  затрудняющих теплопередачу; сами эти  теплозащитные средства также называются теплоизоляцией. При преимущественном конвективном теплообмене для теплоизоляции  используют ограждения, содержащие слои материала, непроницаемого для воздуха; при лучистом теплообмене - конструкции  из материалов, отражающих тепловое излучение (например, из фольги, металлизированной  лавсановой плёнки); при теплопроводности (основной механизм переноса тепла) - материалы  с развитой пористой структурой.

Задача теплоизоляции  зданий - снизить потери тепла в  холодный период года и обеспечить относительное постоянство температуры  в помещениях в течение суток  при колебаниях температуры наружного  воздуха. Применяя для тепловой изоляции эффективные теплоизоляционные  материалы, можно существенно уменьшить  толщину и снизить массу ограждающих  конструкций и таким образом  сократить расход основных стройматериалов (кирпича, цемента, стали и др.) и  увеличить допустимые размеры сборных  элементов.

В тепловых промышленных установках (промышленных печах, котлах, автоклавах и т. п.) теплоизоляция  обеспечивает значительную экономию топлива, способствует увеличению мощности тепловых агрегатов и повышению их КПД, интенсификации технологических процессов, снижению расхода основных материалов. Экономическую эффективность теплоизоляции  в промышленности часто оценивают  коэффициентом сбережения тепла  h= (Q₁ - Q₂)/Q₁ (где Q₁ - потери тепла установкой без теплоизоляции, а Q₂ - c теплоизоляцией). Теплоизоляция промышленных установок, работающих при высоких температурах, способствует также созданию нормальных санитарно-гигиенических условий труда обслуживающего персонала в горячих цехах и предотвращению производственного травматизма.

 

 

1. С какой целью стоит утеплять  фасады

Не столько важно что-то создать, сколько сохранить этот труд на долгие годы. Это, безусловно, относится и  к строительству. Так, безукоризненная отделка фасада новостройки - всего лишь визитная карточка объекта, способная быстро утратить презентабельный вид в случае, если капитальные работы были выполнены ненадлежащим образом. Практика показывает, что наиболее часто (особенно в северных широтах) сооружения терпят разного рода бедствия из-за недостаточного или неправильно выполненного утепления здания: в результате появляются трещины, излишняя влажность, страдают побелка, навесные конструкции и т.п.

Если фасадные работы, как правило, венчают строительство или ремонт, то мероприятия по утеплению здания являются одним из основополагающих этапов еще на стадии проектирования. От способа утепления сооружения часто зависит выбор ряда строительных материалов, комплектующих, элементов внутренней отделки, что в конечном итоге отражается на сроке службы и техническом состоянии здания.

Выделяют три основных способа  утепления построек: внутреннее, наружное и внутристенное утепление. Чаще других встречается второй вид в силу таких преимуществ, как защита стеновых поверхностей от внешних воздействий: осадков, биологических образований, низких температур (что, в свою очередь,  защищает внутренние поверхности от образования конденсата). Кроме того, наружное утепление выполняет  функцию  дополнительной звукоизоляции и продлевает срок эксплуатации сооружения.

Современный рынок предлагает десятки  разновидностей теплоизоляционных  материалов. Сегодня особенно популярны  изделия на основе пенополистирола (пенополистирола экструзионного), пенополиуретана, стекло- и минеральной ваты. Потребителей привлекают их высокая пористость и низкая теплопроводность, чем в результате достигается главная цель – снижается расход энергии на отопление сооружения. Дополнительно теплоизоляционные материалы характеризуются водопоглощением, морозоустойчивостью,  паропроницаемостью, пожаробезопасностью, прочностью сжатия и сорбционной влажностью. Немаловажно и то, что применение теплоизоляции позволяет значительно уменьшить массу конструкций, снизить расход стройматериалов.

Ведущими производителями теплоизоляционных  материалов, положительно зарекомендовавшими себя на мировом рынке, называют Izover, Paroc, Rockwool, Ursa и др.

 

 

2.Тепловая изоляция зданий и сооружений

Для жестких  конструкций идеальным материалом является металл, бетон или кирпич. Для утепления годится только эффективный утеплитель, например, каменная вата. Поэтому для того, чтобы ограждающая конструкция  была прочной и теплой, используют композицию или комбинацию как минимум  двух материалов — конструкционного и теплоизоляционного.

Композиционная  ограждающая конструкция в свою очередь может быть представлена в виде нескольких отличных друг от друга систем и конструкций:

1. Жесткий  каркас с заполнением межкаркасного пространства эффективным утеплителем.

2. Жесткая  ограждающая конструкция (например, кирпичная или бетонная стена), утепленная со стороны внутреннего  помещения, или так называемое  внутреннее утепление.

3. Две жесткие  пластины и эффективный утеплитель  между ними, например, «колодезная»  кирпичная кладка, железобетонная  панель «сэндвич» и т.д.

4. Тонкая ограждающая конструкция (стена) с утеплителем с внешней стороны, так называемое внешнее утепление.

Теплоизоляционные системы, применяемые для наружной теплоизоляции, подразделяются на системы:

— с тонкими штукатурными и накрывочными слоями;

— с толстыми штукатурками (до 30 мм);

— «сухой теплоизоляции» (система утепления «на относе»);

— монолитной теплоизоляции (утепление пенополиуретаном, покрытие «термошиль-дом»);

— из ячеистого  бетона с объемной массой ниже 400 кг/м³.

Применение  той или иной системы определяется конструктивными особенностями  модернизируемого здания и технико-экономическими расчетами, основанными на приведенных  затратах, т.к. стоимость утепления  1 м² наружной стены колеблется от 15 до 50 долларов США без учета стоимости заполняемых оконных блоков, модернизации систем вентиляции и отопления. Тем не менее, потенциал энергосбережения при эксплуатации существующего жилого фонда достаточно велик и составляет около 50 % [9, с.154].

Каждая из этих конструкций имеет свои достоинства  и недостатки, и выбор ее зависит  от многих факторов местных условий. Но из всех названных конструкций  четвертый тип утепления здания с внешней стороны хотя и имеет  недостатки, но и обладает следующими достоинствами:

1. Надежная защита от неблагоприятных внешних воздействий суточных и сезонных температурных колебаний, которые ведут к неравномерным деформациям стен, что приводит к образованию трещин, раскрытию швов, отслоению штукатурки.

2. Невозможность образования какой-либо поверхностной флоры на поверхности стены из-за избытка влажности, образования льда в толще стены, который имеет место из-за конденсационной влаги, поступающей из внутренних помещений, и влаги, проникшей внутрь массива ограждающих конструкций из-за повреждения поверхностного защитного слоя.

3. Препятствование охлаждению массива ограждающей конструкции до температуры точки росы и, соответственно, выпадению конденсата на внутренних поверхностях.

4.   Снижение уровня шума в изолируемых помещениях.

5. Отсутствие зависимости температуры воздуха во внутренних помещениях от ориентации здания, т.е. от нагрева поверхностей солнцем и охлаждения этих же поверхностей ветром, и др.

Для устранения теплопотерь в ранее построенных зданиях разработаны и осуществляются различные проекты теплотехнической реконструкции и утепления их. Одним из таких проектов является устройство «термошубы», представляющей собой многослойную конструкцию. Она состоит из следующих элементов:

а) плит утеплителя, прикрепленных к подготовленной поверхности стен клеящим составом «сармалеп» и дюбелями для их укрепления;

б) защитного  покрытия из клеящего состава «сармалеп», армированного одним или двумя слоями сетки в сочетании с защитными алюминиевыми профилями с перфорированными стенками;

в) отделочного покрытия из:

— из штукатурного состава «сармалит» белого цвета без окраски либо с последующей окраской микропористой фасадной краской на основе плиолитовой смолы «сафрамап»;

— защитно-отделочной композиции «сафрамап», окрашенной в массе;

— микропористой фасадной краски на основе плиолитовой смолы «сафрамап» непосредственно по защитному покрытию из состава клеящего «сармалеп-М».

Кроме «термошубы», утепление стен зданий и сооружений с наружной стороны можно выполнить устройством на фасаде здания каркаса, в который вставляются и фиксируются в нем плиты утеплителя, а поверх каркаса навешиваются облицовочные панели (сухая штукатурка) или выполненная на некотором расстоянии кирпичная кладка. При этом внутри конструкции, между утеплителем и облицовкой, сохраняется зазор, по которому свободно циркулирует воздух. Этот воздух удаляет влагу, испаряющуюся из помещения сквозь стены, не давая ей задерживаться в утеплителе. Получается, что фасад вместе с утеплителем «дышит», «дышит» и стена. А утеплитель все время сухой, и его теплоизолирующая способность постоянно сохраняется на высоком уровне. Преимуществами этого способа теплоизоляции являются: во-первых, всепогодная технология, отсутствие «мокрых» процессов вроде нанесения штукатурки, клеев и т.д.; во-вторых, неограниченный выбор вариантов облицовки: панели разного размера, из разных материалов и с разными текстурами и расцветками. Добавить в список преимуществ можно высокую шумои-золирующую способность вентфасада, легкость и технологичность монтажа, быстроту и простоту транспортировки на объект необходимых материалов. Система вентилируемого утепленного навесного фасада не позволяет конденсату скапливаться на поверхности или внутри стены, благодаря чему повышается срок службы ограждающих конструкций здания и уменьшаются теплопотери через них [9, с.157].

 

3. Фасадная  система наружного утепления  дома, теплоизоляция стен.

Исследования  показывают, что при эксплуатации традиционного  многоэтажного жилого дома через  стены теряется до 40% тепла, через  окна — 18%, подвал — 10%, покрытия — 18%, вентиляцию — 14%.

Основным  методом  достижения энергетической эффективности  зданий является  повышение тепловой эффективности  ограждающей оболочки здания, включая  стены.

В настоящее  время  можно говорить о существовании  двух направлений снижения теплопотерь в зданиях: реконструкция существующих строений для приведения в соответствие новым ужесточенным нормам теплозащиты и разработка и возведение новых т. н. энергоэффективных домов, отвечающих современным строительным требованиям.

В существующем фонде  крупнопанельных многоэтажных  жилых  домов России заключены  огромные резервы в достижении энергосберегающего эффекта, поскольку уровень теплозащиты  этих зданий существенно ниже современных  требований. 

 Наиболее  предпочтительным способом повышения  теплозащиты реконструируемых зданий  считается наружная теплоизоляция  стен с применением эффективных  теплоизоляционных материалов. При  этом обеспечивается  значительное  повышение теплотехнической однородности  наружных ограждений,простота конструктивных решений дополнительной теплозащиты, возможность утепления зданий без выселения жильцов, сохранение полезной  площади, улучшение температурно-влажностного  режима существующих наружных  ограждений.      

     Тепловая модернизация старых  зданий требует единовременных  капиталовложений, которые составляют  в среднем  5-10% от стоимости  дома, а экономический  эффект  – экономия на отоплении  - 50%. Подсчитано, что затраты на  проведение тепловой модернизации  этой категории задний окупаются   за 5–10 лет.В настоящее время растет число реализованных проектов реконструкции зданий в частности панельных пятиэтажек в Москве и Санкт-Петербурге, в которых удалось добиться двукратного снижения затрат на обогрев. В случае массового внедрения этого успешного опыта, даже по самым приблизительным подсчетам, можно будет сократить теплопотери всего жилищного фонда на 30%.

Для утепления  стен зданий в настоящее время  в  строительной практике получили конструкции  наружной теплоизоляции, которые условно  можно разделить  на «мокрые» системы  с оштукатуриванием плитного (предпочтительнее — минераловатного) утеплителя и «сухие» вентилируемые системы с облицовкой на относе от слоя теплоизоляции.

Системы наружного  утепления зданий с финишным штукатурным  слоем относятся к первому  варианту. При применении данного  способа утепления  общее сопротивление  теплопередаче все конструкции  будет складываться из суммы сопротивления  теплопередаче самой стены и  сопротивления теплопередаче слоев, используемых в системе: