Перш ніж ми почнемо говорити про енергоефективні матеріалах, звернемося до поняття енергоефективності. Ефективне використання енергії, або «п'ятий вид палива», - це споживання меншої кількості енергії, щоб забезпечити той же рівень енергетичного забезпечення будівель або технологічних процесів на виробництві. На відміну від енергозбереження, головним чином спрямованого на зменшення енергоспоживання, енергоефективність - це корисне (ефективне) витрачання енергії. І як ми бачимо, в такому підході важливо не скорочення потреби в електроенергії, а підхід, який дозволяє нам створювати економічні системи, Необхідні матеріали та конструкції закладають на етапі проектування. Безпосередньо при будівництві і монтажі ми висуваємо додаткову умову не тільки до матеріалів, а й до дотримання технології строітельава.
При проектуванні ми, як замовники, у технічному завданні повинні закласти вимога до проекту про обмеження тепловтрат через фундамент, зовнішні стіни та покрівлю, Якщо це передбачено, проектувальник продумає, за допомогою яких технологій і матеріалів, залежно від обраного матеріалу стін, результату інженерно- вишукувальних робіт та способу опалення майбутньої будови, закласти в проект всі способи ефективного витрачання теплової та електричної енергії, У нашій статті ми познайомимо вас з основними способами скорочення тепловтрат в сучасному будівництві,
УТЕПЛЕННЯ ФУНДАМЕНТА
Відомо, що близько 10% тепловтрат відбувається через неутепленого фундаменту. Якщо передбачити грамотне утеплення фундаменту, то вдасться не тільки скоротити тепловтрати, але і продовжити термін служби будинку, тому що правильно утеплений фундамент буде захищений від циклів замерзання-відтавання у більшій мірі, ніж неутеплений. Теплоізоляційні матеріали для поверхонь, що контактують з грунтом, повинні бути стійкими до вологи та механічних пошкоджень. Самі несучі конструкції фундаменту можуть мати такі низькі показники тепловтрати, що їх утеплення не буде потрібно. До подібних матеріалів відносяться повнотілі керамічні цеглу. Для будівництва підземних поверхонь найбільше підходять саме повнотілі, що не мають пустот матеріали, Якщо ж для вашого фундаменту допустимі пустотілі будівельні блоки, то порожнини в них ви можете засипати керамзитом. Оптимальним варіантом для утеплення фундаменту можна вважати зкструдірованний пінополістирол, що відрізняється високою волого-і морозостійкістю. Матеріал дорогий, але практичний; він не вбирає вологу, однорідний, здатний прослужити досить довго, витримує досить великі навантаження, Для ізоляції стін фундаменту підходять плити з питомою вагою не менше 20 кг / м.
Інший відповідний матеріал, що застосовується для утеплення фундаменту, - пінополіуретан. Цей матеріал має властивості, які дозволяють йому краще всіх справлятися із завданням захисту фундаменту. Пінополіуретан зберігає свої якості навіть під вологонасичення грунті, він впритул прилягає до поверхні фундаменту, на ньому немає швів, деякі види пінополіуретану мають гідроізолюючі властивості. Його висока хімічна стійкість до дії кислот, лугів, розчинників дозволяє мати додаткові переваги. Відсутність «містків холоду» також є його перевагою. Пінополіуретан наноситься безпосередньо на фундамент за допомогою спеціального обладнання. Наступний з утеплювачів - звичний пінопласт (спінений полістирол). Цей варіант можна вважати прийнятним лише в тому випадку, коли повністю відсутня загроза підтоплення. Базальтова плита теж може бути використана для утеплення фундаменту, але її, на відміну від екструдованого пінополістиролу, необхідно захищати від механічних впливів. Ще один з утеплювачів, який можна віднести до традиційних в утепленні фундаментів - це керамзит. Гідність керамзиту - його дешевизна. Важливий момент при будівництві малоповерхових будівель з використанням керамзиту - в даному матеріалі не живуть гризуни.
УТЕПЛЕННЯ СТІН
Будівельні технології «теплих» стін сьогодні увазі їх багатошаровість. Навіть заможні люди при зведенні цегляного будинку вкрай рідко кладуть стіну в 5 цегли, а саме така товщина стіни повинна бути в нашій кліматичній зоні, згідно СНіПам, при виготовленні стін тільки з цегли. Замість цього конструкція стіни може бути представлена в самих різних поєднаннях. Якщо ви вибрали тришарову конструкцію, то внутрішній і зовнішній шари огороджувальної тришарової конструкції повинні бути пов'язані між собою (жорсткими або гнучкими зв'язками). З позиції теплотехніки, ці зв'язки є «містками холоду». Найбільші тепловтрати дає застосування жорстких цегляних зв'язків. Використання зв'язків з нержавіючої сталі значно зменшує втрати тепла. Однак найбільш перспективний варіант, з точки зору боротьби з «містками холоду», - застосування спеціальних стеклопластікоаих зв'язків, в цьому випадку тепловтрати не перевищують 2%,
Взагалі, склопластик найбільш перспективний матеріал для гнучких зв'язків, він має дуже низьку теплопровідність, високу міцність і дуже високу хімічну і деформаційної стійкістю. При проектуванні та експлуатації тришарових стін із внутрішнім розташуванням утеплювача існує ще одна надзвичайно серйозна проблема, на яку необхідно звернути увагу, - це конденсація вологи усередині конструкції. Водяна пара, в результаті дифузії потрапляє в товщу конструкції, може привести до прогресуючого відсиріванню утеплювача і поступової втрати ним своїх теплоізолюючих властивостей. При цьому утеплювач не висихає навіть у теплу пору року, тому що зовнішній шар є паробарьером. Для боротьби з цим явищем застосовується пароізоляційний шар і (або) влаштовується повітряний вентиляційний зазор. Необхідність і місце розташування паробарьера визначаються розрахунком. При необхідності він уараівается перед теплоізоляційним шаром стіни,
Розглянемо деякі варіанти конструкцій стін з використанням керамзиту як утеплювач. Досить поширена і економічна конструкція зовнішніх цегляних стін при колодцевой кладці, коли стіну фактично викладають з двох самостійних стінок товщиною, наприклад, в півцеглини, з'єднаних між собою вертикальними і горизонтальними цегляними містками з утворенням замкнутих колодязів. Колодязі по ходу кладки заповнюють керамзитом або легким керамзитобетоном. Таке рішення добре захищає утеплювач від зовнішніх впливів, хоча і дещо послаблює конструктивну міцність стіни. При суцільний кладці економічно пристрій цегляних стін із зовнішнім або внутрішнім утепленням. У цьому випадку товщина цегляної стіни може бути мінімальною, виходячи лише з вимог міцності, тобто бути у всіх кліматичних районах рівний 25 см, а тепловий захист забезпечується товщиною і якістю утеплювача. При розташуванні шару, що утеплює зсередини його захищають від водяної пари пароізоляцією, при розташуванні зовні - захищають екраном або штукатуркою від атмосферних впливів.
Цегляні стіни мають велику теплову інерційність; вони повільно прогріваються і так само повільно остигають. Причому ця інерційність тим більше, чим товще стіна і більше її маса. У цегляних будинках температура всередині приміщень має незначні добові коливання, і це є гідністю цегляних стін. Варіанти з розміщенням теплоізоляції зовні, під зовнішньою обробкою, доцільні і є найбільш поширеними у світовій будівельній практиці. Технологія монтажу зовнішньої теплоізоляції та оздоблення дуже проста і проводиться в короткі терміни.
Існує і варіант внутрішнього розташування теплоізоляції (з боку приміщень). Варіант цей досить поширений і зовні вельми привабливий: організація теплоізоляції і внутрішня обробка вирішуються одночасно, з мінімальними витратами, Основна проблема - в передачі холоду від зовнішніх стін на спряжувані з ними перекриття і внутрішні стіни і перегородки. Кути сполучення при такому виконанні теплоізоляції можуть промерзати. Для зниження ступеня промерзання цих зон перекриття краще робити на лагах, а не бетонними. Бажано також при зведенні стін порожнечі заповнити утеплювачем. До недоліків цієї схеми теплоізоляції можна віднести також і складність ефективного утеплення стін у зонах дверних і віконних прорізів і схильність силових несучих стін великим температурних коливань, як сезонним, так і добовим. Тому найчастіше цей варіант застосовують тоді, коли капітальна стіна самодостатня і потрібно зробити приміщення максимально теплим, комбінуючи внутрішню теплоізоляцію з яким-небудь іншим типом,
УТЕПЛЕННЯ ПОЛА
Найменш витратною системою організації фундаменту вважається підлогу на грунті - його нерідко влаштовують в енергоефективних будинках. Пол на грунті звичайно складається з наступних шарів: подкладочного, гідроізоляції, теплоізоляції, підкладки під підлогове покриття і підлогового покриття. Причому всі шари, які укладають на теплоізоляцію, повинні бути розділені по периметру спеціальними планками. Це особливо актуально для підлог з підігрівом. Ще одне ефективне і економічне рішення, особливо у випадку складних грунтово-еодних умов (наприклад, на пухких грунтах або ділянках з високим рівнем залягання грунтових вод), - зведення будинку на залізобетонній плиті. У енергоефективних будинках краща плита фундаменту з підігрівом, яка може бути навіть не заглиблена в грунт. Подібні плити ще називають термофундаментом. Термофундамент - це теплоізольована бетонна плита, укладена на землю і має підігрів. У цього сучасного рішення багато достоїнств, але головне те, що воно дозволяє будувати будинок при високому рівні грунтових вод і на неоднорідному грунті. В іншому підходи до вибору утеплювача статі, залежно від конструкції будівлі, визначаються фінансовою стороною питання і додаткових вимог до матеріалу. Наприклад, базальтовий утеплювач не горить, тому що виготовляється з мінеральної сировини, що розплавляється при високих температурах.
Енергозберігаючого скла
Уникнути втрат тепла можна, використовуючи подвійне або потрійне скління (склопакети або подвійні / потрійні рами) або застосовуючи енергозберігаючі (низькоемісійним) скла. Теплозберігаючі властивості додаються склу через нанесення на його поверхню спеціальних низькоемісійоного оптичних покриттів (звідси і походить назва матеріалу). Вони забезпечують проходження в приміщення короткохвильового сонячного випромінювання, але перешкоджають виходу довгохвильового теплового випромінювання (іноді скла з нізкоеміс-Сіон покриттями називають селективними, тобто виборчими). У наші дні використовується два основних типи покриттів: К-скло (Low-E) - тверде покриття і i-скло (Double Low-E) - м'яке покриття. Різниця між ними полягає в коефіцієнті випромінювальної здатності, а також технології виготовлення. У порівнянні з К-склом i-скла менш стійкі до абразивних впливів (їх покриття легше стирається), але, оскільки в сучасних склопакетах оброблена поверхня знаходиться всередині, це не позначається на експлуатаційних властивостях скла.
УТЕПЛЕННЯ ДАХУ
Дах - один з найважливіших елементів будинку. Конструкція даху повинна бути легкою, а цього можна досягти тільки завдяки багатошаровому покрівельного покриття. Це покриття може бути на будь-який смак і гаманець: металевим, керамічним, бітумним, черепичним і навіть з очерету. Все залежить від архітектора і господаря, Але головне, щоб покрівля було герметичною і довговічною. Конструкція даху увазі або холодне горище (вентильована дах), або теплу мансарду (невентильована). Від цього залежить принцип утеплення даху. Вентильована холодна дах складається з двох шарів (верхнього і нижнього), розділених вентильованим повітряним прошарком. Невентильована тепла являє собою перекриття останнього поверху і в той же час несучу конструкцію даху. У вентильованої даху утеплюють нижній шар, розташований безпосередньо над житловими приміщеннями.
У утепленні верхнього шару немає сенсу, адже в цьому випадку холодне повітря продовжить контактувати з перекриттям, розташованим над обігрівається. Якщо вентильований простір плоского даху достатньої висоти, його можна утеплити як звичайний нежитловий горище. Правда, найчастіше відстань між шарами плоского даху невелике, і доступ до місця, в якому передбачається ізоляція, дуже утруднений, Оптимальний вихід - використання ізоляційного матеріалу у вигляді грануляту (мінерального волокна, пінополістиролу, перліту) або вати (мінерального волокна, целюлози). Слід пам'ятати, що навіть після укладання шару утеплювача (приблизно 15-25 см) всередині плоского даху повинне залишатися досить місця для вентиляції. Недостатній приплив повітря за короткий час приведе до появи вогкості.
Для вирішення проблем з конденсатом необхідно передбачити ветроізоляцию і пароізоляцію. Для ветроізо-ляции використовують плівку з високою паро здатністю, необхідну в будинках з житловим горищем. Вона захищає шар базальтового утеплювача від дощу і снігу, які можуть проникнути через покриття даху, і одночасно дозволяє випаровуватися волозі, яка накопичується в теплоізоляційному шарі. У енергоефективних будинках товщина утеплювача повинна становити 20-25 см (мінімум 8 см в одношаровому виконанні). Базальтовий утеплювач не тільки надійно захищає приміщення під дахом від тепловтрат, а й виконує функцію звукоизолятора, він не горить, характеризується достатньою пружністю і легко укладається між кроквами. Однак треба пам'ятати про те, що він боїться вологи, тому для покрівельного «пирога» обов'язкове пароізоляція. Вона являє собою плівку з поліетилену або іншого матеріалу, яка пропускає пар і не дає волозі скупчуватися в утеплювачі.
Невентильовані плоскі дахи утеплюють із зовнішнього боку. Щоб в утеплювачі не залишилося «містків холоду», потрібно акуратно ущільнити місця, в яких через перекриття проходять труби. Найкраще для цієї мети підходить поліуретанова пінка. Утеплений будинок з герметичними вікнами та дверима вимагає хорошого вентиляційного обладнання, інакше в приміщеннях буде душно, скла будуть пітніти, а в більш вологих місцях можуть з'явитися цвіль і вогкість. Традиційна природна (або гравітаційна) вентиляція, яку встановлювали в старих будинках, функціонує безконтрольно, а кількість проходить через неї повітря залежить від зовнішньої температури і сили вітру. Недолік цієї системи і в тому, що тепло з віддаленого нею повітря втрачається безповоротно. Більш надійний і незалежний від погоди повітрообмін в приміщеннях забезпечує механічна вентиляція з рекуператором - фільтром, який повертає тепло з повітря, видаленого вентиляцією, Завдяки рекуперації втрати тепла можна зменшити на 50-60%. Велике достоїнство механічної вентиляції - можливість фільтрації повітря, що поступає, що особливо важливо для алергіків,
Установка вентиляційного обладнання з рекуператором вимагає значних переробок будинку. Потрібно розвести в будівлі вентиляційні труби великого діаметру і приховати їх, наприклад, під стелями. Канали гравітаційного обладнання можна використовувати тільки в окремих випадках, і це рішення має прийняти фахівець, Центральна установка, обслуговуюча механічну вентиляцію в будинку на одну сім'ю (площею до 150 м), відносно невелика: вона займає приблизно стільки ж місця, скільки кухонну шафу. Акумуляція тепла ліквідує скачки температури в приміщенні і економить теплову енергію. Ця характеристика обов'язкове для енергоефективних будинків. Нею володіють важкі матеріали: камінь, бетон, клінкерна і вапняно-піщаний цегла. Це можна враховувати при виборі матеріалів для будівництва будинку.
Сучасні технології будівництва дають величезний вибір матеріалів і їх поєднань для того, щоб ми могли побудувати будинок, в якому нам буде тепло і затишно. Результат енергоефективного підходу в будівництві - це не тільки менші витрати на експлуатацію житла і тепло в будинку, але і новий підхід до ресурсів планети. Тому для реалізації поняття енергоефективності в реальне життя важливі не тільки наявність спеціальних матеріалів, а й певні зміни у свідомості споживача і зміни в суспільній свідомості. Тоді ми будемо готові заплатити трохи більше, щоб не витрачати бездумно наші спільні ресурси надалі багато років. Енергоефективне будівництво - це турбота про майбутнє Землі, про майбутні покоління і про свої витрати. Добре, коли твоя вигода збігається з вигодою суспільства, і це саме той випадок.