Современные системы утепления зданий и сооружений

Данная система  не имеет ограничений по высотности и легко допускается пожарными  и санитарными службами, т.к. в  своей основе укомплектована материалами  самого высокого качества. При этом стоит отметить, что стоимость  её значительно ниже предлагаемых зарубежных аналогов.

«Колодцевая кладка» — это способ возведения ограждающих конструкций с расположением утеплителя внутри стены. Он возможен с использованием практически любых из конструкционных материалов. Начиная от дерева и пиломатериалов до штучных изделий (кирпичи, блоки, панели) или монолитных конструкций. Примером таких конструкций можно назвать многослойные наружные стены деревянных домов, трехслойные железобетонные панели, кирпичная «колодцевая» кладка. Это достаточно недорогой способ, обладающий рядом несомненных преимуществ: сравнительно небольшая толщина и, соответственно, вес; высокая тепловая эффективность; огнестойкость; прочность и долговечность. В современном коттеджном строительстве этот способ зарекомендовал себя как один из самых популярных и доступных. Развитие компаний предлагающих лицевой декоративный кирпич различных цветовых оттенков и фактур только расширяет возможности проектантов и заказчиков. Использование менее дорогих видов кирпича, пенобетона и керамзитобетона позволяет существенно снизить стоимость несущей стены ограждающей конструкции без потери её прочностных и несущих особенностей. Дополнительно можно сэкономить и на утеплителе, ведь для колодцевой кладки применяются менее плотные и более легкие теплоизоляционные плиты, чем при штукатурных методах утепления фасадов.

К отрицательным  моментам стоит отнести одну чрезвычайно  серьёзную проблему. Это конденсация  влаги внутри конструкции. Водяной  пар, диффундируя сквозь толщу стены, в результате конденсации, может  приводить к повреждению или  разрушению теплоизоляционного слоя, разрушению защитно-декоративного  слоя и связей. Конструкция же стены  практически исключает возможность  проведения ремонтных работ по замене части утеплителя, а значит, не всякий утеплитель может быть применен в  трехслойных системах. 

Для предотвращения всех негативных последствий от конденсации, в конструкцию стены вводят минераловатный утеплитель и обеспечивают вентилируемый зазор между теплоизолирующим слоем и наружной декоративно-защитной стеной. К утеплителю предъявляются повышенные требования. Он должен обладать высокой устойчивостью к сжиманию и растягивающим воздействиям, высокой влагостойкостью, способностью противостоять органическому разложению, низкой воздухопроницаемостью, отсутствием усадки. И, конечно же, он должен быть негорючим. Вентилируемый зазор способствует сохранению волокнистого утеплителя в сухом состоянии, гарантируя его высокие теплоизолирующие функции. Таким образом, трехслойная стена с воздушным зазором является по своей сути тем же вентилируемым фасадом, в которой роль облицовочного материала выполняет лицевой кирпич или каменная наружная стенка. И не стоит забывать о том, что чем выше утепляемый фасад, тем более плотными должны быть теплоизоляционные плиты.

Такой утеплитель, как  вспененный пенополисторол (в народе — пенопласт) не способен удовлетворить большинству перечисленных требований к утеплителю. Поэтому мокрые стены, углы и примыкания к потолку, отслоившиеся обои и грибок на внутренней поверхности стены — привычная плата за экономию средств на этапе проектирования и возведения трехслойных колодцевых кладок с этой теплоизоляцией.

Утеплители, отлично  зарекомендовавшие себя при утеплении  вышеперечисленными способам, выпускают из каменной (базальтовой) ваты. Это плиты «UNS 37», «WAS 50», «WAS 35» и «WAS25» плотностями от 30 до 90кг/м.куб. выпуска финского концерна «PAROC», или плиты «ROCKMIN», «SUPERROCK», «PANELROCK» и «WENTIROCK» плотностями от 30 до 100 кг/м.куб. датского концерна «ROCKWOOL». 

Последний год  на рынке теплоизоляционных материалов стали появляться и российские ваты аналогичных характеристик. К ним  можно отнести плиты средней  плотности торговой марки «ТЕХНО» (например плиты «ТехноВент») выпускаемые концерном «ТехноНиколь» и минераловатные утеплителя концерна «IZOVOL».

«Современный  теплый дом». Теплоизоляция фасадов. Теплые шубки.

Для того чтобы  понять, для чего необходимо утеплять стены  наших домов, нужно представить  какие процессы происходят внутри окружающих нас конструкций под действием  различных факторов. 

Опасные условия. В  основном на долговечность конструкций  будут влиять природные факторы: атмосферные осадки, суточные и сезонные колебания температуры, солнечный  ультрафиолет, микроорганизмы и т.д.

Атмосферные осадки (дождь, снег) приводят к намоканию  стен. Вода, как известно, может быть в трех состояниях. Жидком, газообразном и твердом. Попадая в толщу  стен в виде жидких капель, вода остается там и при понижении температуры  превращается в лед, образуя зоны промерзания, и механически влияет на материал стеновой конструкции. Многие помнят простой опыт на уроках физики, в котором пустая бутылка из под  шампанского заполнялась водой, а потом замораживалась. Что с  ней происходило? Она лопалась. Лед  разрывал, казалось бы, очень крепкую  бутылку на части. Тоже самое происходит и в промерзших стенах. Вода, попавшая в микротрещины стенового материала, начинает разрывать его при замерзании. При повышении температуры лед  опять становится водой. Нагрузка пропадает, а стена снова становится мокрой. Потом опять все повторяется. И чем больше разница между  суточными и сезонными перепадами температуры, тем сильнее и чаще происходят эти процессы. Соответственно на постоянно мокрую стену действуют  знакопеременные нагрузки, что приводит к интенсивному разрушению стеновой конструкции. Сначала появляются микротрещины, потом трещины, потом отваливаются небольшие кусочки стен, а потом…

Можно возразить, мол, дожди идут не постоянно, а температура  не всегда опускается ниже нуля. Отчего тогда стене быть мокрой? Откуда в ней взяться влаге? Ответ  прост. Влага в конструкции стены  присутствует всегда. В том или  ином количестве. Она появляется по различным причинам. Влага впитывается  в стены из атмосферы, подсасывается  из фундаментов и как ни странно, проникает из внутренних помещений. Водяные пары содержатся и в нашем  дыхании, и появляются, когда мы набираем ванну, когда готовим пищу. Вспомните  кипящий чайник. Клубы водяного пара вырываются из его носика со свистом, а давление заставляет подпрыгивать железную крышку. Избыточное давление заставляет водяной пар двигаться  наружу здания. Какая-то его часть  выходит при проветривании помещений  и через систему принудительной вентиляции, а какая-то попадает в  стены и старается выйти наружу. Повинуясь своей природе, пар  сначала конденсируется на холодных поверхностях, и становится жидкостью, а при сильном понижении температуры  становится маленькими кристаллами  льда. Место, где происходят эти превращения  водяного пара, принято называть точкой росы. С тем, что происходит дальше, Вы уже знакомы.

Другой крайностью становится насыщенная влагой стена  при воздействии солнечного тепла. Влажная и теплая среда является идеальным местом для появления  плесени, гнили, грибков и различных  микроорганизмов на поверхности  стены и в ее толще. Ничего хорошего от них ждать не приходится, а  говорить о здоровом микроклимате во внутренних помещениях не стоит. У жильцов  могут появляться различные респираторные  и простудные заболевания. К тому же мокрые стены в значительно  большей степени пропускают наружные шумы, которые приводят к дискомфорту, усталости, раздраженности и стрессам. 

Тёплые стены. Идея создания многослойных конструкций  возникла из-за потребности в надежных строительных системах создающих оптимальные  условия для жизни человека. Современные  ограждающие конструкции, а говоря по-простому — стены, должны обеспечивать здоровый микроклимат во внутренних помещениях, быть прочными и долговечными, быть недорогими в возведении и не требовать существенных затрат при  эксплуатации здания. Экономить энергию, затрачиваемую на отопление и  кондиционирование здания, и тем  самым сохранять экологический  баланс в природе. 

Помимо прочностных  и функциональных обязанностей на стены  и фасады наших зданий возлагается  не менее важная задача. Они должны радовать наш глаз. Отвечать современным  представлениям о дизайне, гармонировать  с соседними зданиями и вписываться  в окружающий пейзаж.

 

4. Современные системы утепления зданий и сооружений

Фасадные системы с тяжелой  штукатуркой

В этой системе  слои наносятся друг на друга с  помощью мокрых процессов, а несущие  для системы функции выполняют  арматурная сетка и анкера, при  этом толщина слоев после утеплителя может достигать 50 мм. В данной системе  плита не приклеивается к поверхности  изолируемой стены, а крепится при  помощи специальных дюбелей, являющихся одновременно связями. Особенность  системы заключается в защите финишного слоя от линейных тепловых деформаций металлической несущей  сетки. Как правило, в надежных системах есть промежуточный, между финишным покрытием и армирующим слоем, средний  – эластичный слой.

Утеплитель  в тяжелых штукатурных системах должен отвечать ряду требований, таких как:

-химическая  нейтральность (инфильтраты не  образовывают коррозийно-активные  растворы);

-обладает  прочностью на сжатие и сдвиг,  чтобы работать в составе

системы;

-паропроницаемость, (имеет меньше 5% водопоглощения по объему, так как в этих системах не используются пароизоляционные материалы).

Вентилируемая конструкция фасада

Вентилируемый фасад является теплоизоляционной  системой, т.е. совокупностью специально подобранных элементов, обеспечивающих устойчивую и долговременную тепловую защиту изолируемых поверхностей.

Воздух, попадающий в вентпрослойку за счет ветрового напора и разницы высот через открытое пространство внизу системы, двигается в вент-прослойке фасада по поверхности утеплителя вверх, захватывая пар, диффундировавший на наружную поверхность утеплителя из внутреннего объема помещения. Благодаря этому утеплитель всегда остается сухим, а значит, сохраняет свои теплофизические свойства, при этом во внутренних помещениях поддерживается оптимальный микроклимат.

Система прикрепляется  к изолируемому ограждению при помощи несущего каркаса и анкерной системы  крепления утеплителя (при использовании  полужестких плит). Несущий каркас выполняется из деревянного бруса или металлических элементов. Защитно-облицовочные экраны должны подходить к каркасу из условия сопоставимости линейных деформаций.

Утеплитель  обладает:

- очень малым  водопоглощением;

- выдерживает  температурные и механические  деформации;

- высокими  теплотехническими характеристиками  при минимальном собственном  объемном весе;

- не разрушается  под воздействием восходящего  потока воздуха и не «садится»  с течением времени.

Энергопреобразующие фасады

Энергопреобразующие фасады являются одновременно облицовкой зданий и вырабатывают энергию. Благодаря установке фотоэлементов – кремневых ячеек – фасадные конструкции вырабатывают электроэнергию.

Лучше всего  использовать их в качестве навесных и вентилируемых холодных фасадов  с ориентацией на юго-восток, юг или  юго-запад т.к. в этом случае достигается  наивысшая эффективность.

Для энергопреобразующих фасадов применяются системы SCHÜCO: FW 50+, FW 50+ S, FW 60+, SK 60, CW 80. Парапеты, лифтовые шахты, аттики и другие закрытые пространства фасадов тоже способствуют выработке электроэнергии.

Система CW 80

CW 80 является  системой, предназначенной для изготовления  структурированных фасадов без  внешних различий, т.к. интегрированные  в фасад окна снаружи не  видны. С помощью CW 80 можно чередовать  области холодного и теплого  остекления, т. к. остекление области  парапетов, так же как и оконные  элементы, имеют одинаковую ширину  лицевой поверхности профилей CW 80 мм.

Теплоизоляция соответствует группе рамных материалов.

Система SG 50 N

Система SG 50 N позволяет создавать впечатляющие фасады со структурным остеклением, которые поражают воображение даже при их использовании в небольших  конструкциях (допущена для применения в зданиях высотой до 100 м).

Эффект сплошного  остекления фасада достигается за счет использования профиля, видимого только со стороны помещения. Снаружи видны  лишь стекла и узкие теневые швы.

Монтируемые элементы изготавливаются предварительно на заводе, на строительной площадке осуществляется сборка основной несущей конструкции, вся система с сухим остеклением. Таким образом, отпадает необходимость  герметизации швов. В стойках и  ригелях используется запатентованный  принцип отвода конденсата внахлест. Основная строительная глубина составляет 105 мм, в зависимости от статических  требований возможна также большая  строительная глубина.

В фасады можно  интегрировать верхнеподвесные  створки, образующие в закрытом состоянии  единое целое со всем остеклением  фасада.

 

Заключение

Проблеме  получения теплых и, соответственно, энергосберегающих конструкций  в последние годы в нашей стране уделяется все больше внимания. Они  должны быть, во-первых, прочными, жесткими и воспринимать нагрузки, то есть быть несущими конструкциями, а во-вторых, должны защищать внутреннее пространство от дождя, жары, холода и других атмосферных  воздействий, т.е. обладать низкой теплопроводностью, быть водостойкими и морозоустойчивыми.

Современные теплоизоляционные материалы должны отвечать соответствующим требованиям. В первую очередь – это безопасность людей и животных. Монтаж утеплителей  не должен представлять сложностей, не требовать использования специального оборудования. Утеплитель не должен выделять токсичных веществ, должен иметь  долгий срок службы с положительными тепло- и звукоизоляционными характеристиками. Материалы должны стойко переносить воздействия окружающей среды –  температурные колебания, УФ-излучения, световое излучение, воздействия влаги.