Тепловая изоляция зданий и сооружений

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 несущей конструкцией, а во-вторых, должны защищать внутреннее пространство от дождя, жары, холода и других атмосферных воздействий, то есть обладать низкой теплопроводностью, быть водостой­кими и морозоустойчивыми.

В природе не существует материала, который удовлетворял бы двум этим требованиям. Для жестких конструкций идеальным материалом является ме­талл, бетон или кирпич. Для утепления годится только эффективный утепли­тель, например, каменная вата. Поэтому для того, что бы ограждающей 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 для наружной теплоизоляции могут быть выполнены:

-с тонкими штукатурными и накрывочными слоями;

- с толстыми штукатурками (до 30 мм);

- «сухой теплоизоляции»;

-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, так как 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 %'.

Каждая из этих конструкций имеет свои достоинства и недостатки, и вы­бор ее зависит от многих факторов, исходя из 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, то есть 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 укрепления утеплителя;

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, состоящего из:

1) штукатурного состава «сармалит» белого цвета без окраски либо с последующей окраской микропористой фасадной краской на основе плио-литовой смолы «сафрамап»;

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

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

«Термошуба» устраивается по наружным стенам разной конструкции, из различных материалов (кроме деревянных) и с разной отделкой фасадной поверхности и соответствует требованиям пожарной и экологической безо­пасности. В качестве материалов для термошубы применяют:

- плиты утеплителя двух типов: пенополистирольные ПСБ-С (с антиперенами) по ГОСТ 155.88 размером 500 х 1000 мм, толщиной от 40 до 120 мм; плиты минераловатные специальные фасадные жесткие на синтетическом связующем;

-защитные алюминиевые профили;

-сетку стеклянную ССШ-160 для армирования защитного покрытия;

-дюбели для укрепления утеплителя, а для защиты от механических по­вреждений по низу теплоизоляции и на углах здания и проемов - алюми­ниевые профили с перфорированной стенкой толщиной от 0,5 до 1,0 мм^[1].

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 навешиваются облицовочные панели (сухая штукатурка) или выполнении 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 шумоизолирующую 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.

Освещение

На освещение улиц, площадей, дорог, квартир, производственных площадей, рабочих мест во всех промышленно развитых странах мира расходуется около 19% производимой электроэнергии, т. е. 1/5 электростанций работает на освещение. Сейчас для освещения преимущественно применяют лампы накаливания, которые отличаются низким КПД (не более 5%), все большее распространение находят люминесцентные, гологеновые, газоразрядные и энергоэкономные лампы, у которых значение КПД значительно выше и достигает в некоторых случаях 85%.

В Минске на улицах, проспектах, площадях, в зеленных зонах установлено 112 тыс. светильников, число которых ежегодно увеличивается на пять тысяч. На подсветку зданий работает 20 тыс. светильников. Ежегодно на городское освещение идет около 0,5% от общегородского потребления электроэнергии и обходится оно в 18 млрд. рублей.

Указанные факты говорят, что в ближайшее время необходимо переходить к прогрессивным и более долговечным источникам света. Уже многие передовые страны успешно внедряют светодиодное освещение. Светодиодные светильники имеют КПД не менее 95% и срок эксплуатации более 70тыс. часов. Они пока дорогие, стоимость одного такого светильника около 200тыс. рублей, но срок окупаемости составляет 10 лет. Очевидно, при массовом внедрении светодиодного освещения сроки окупаемости могут быть сокращены в несколько раз. Светодиодные лампы, обладая теми же габаритами, что и лампы накаливания, потребляют в 10 раз меньше электрической энергии, и срок их службы в 50 раз больше.