Обмен опытом

См. также:

Уважаемые коллеги. Размещение авторского материала на страницах электронного справочника "Информио" является бесплатным. Для получения бесплатного свидетельства необходимо оформить заявку

Положение о размещении авторского материала

Размещение информации

Доклад «Современные технологии при возведении стен»

11.05.2016 133 190
Есакова Марина Николаевна
Есакова Марина Николаевна, преподаватель физики

Михин Вадим
Михин Вадим, студент

Калачеевский аграрный техникум

Говоря о теплом доме, мы в первую очередь должны обес­печить необходимую и качественную теплоизоляцию всех конструкций, ограждающих внутренние помещения от внешней среды. Это касается наружных стен, кровли, мансардных, подвальных перекрытий и т. д. Обсудим строительство стен, ведь общеизвестно, что через них при эксплуатации дома теряется больше всего тепла (иногда до 40 %). Современные материалы и технологии обеспечи­вают возможность значительно уменьшить эту цифру. Немаловажно, что от выбора материала зависит и ком­фортность условий проживания, влаго- и шумозащита, пожаробезопаеность, экологическая чистота жилища. Кстати, в летнюю жару необходимо сохранить прохладу внутри помещений. Какому стеновому материалу отдать предпочтение?

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.

Эффективность теплоизоляции при переносе тепла теплопроводностью определяется термическим сопротивлением (R) изолирующей конструкции. Для однослойной конструкции R=d/l, где d - толщина слоя изолирующего материала, l - его коэффициент теплопроводности. Повышение эффективности теплоизоляции достигается применением высокопористых материалов и устройством многослойных конструкций с воздушными прослойками.

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  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.

Кирпичные стены.

Хорошо знакомый нам керамический (глиняный) кирпич по-прежнему остается самым популярным стеновым материалом. Он прочен, долговечен, морозостоек, пожа­робезопасен. В кирпичных домах температура внутри по­мещений имеет незначительные суточные колебания — кирпич создает устойчивый микроклимат, поддерживая тепло   зимой   даже   при   кратковременном   отключении отопления и прохладу летом. Сохраняют кирпичные сте­ны эти качества в течение десятков и даже сотен лет.

Однако следует иметь в виду, что стены, выполненные из традиционного полнотелого кирпича, обязательно (по действующим теплотехническим нормам) требуют наруж­ного утепления. Но технологии не стоят на месте, и сегод­ня все больше домов строятся из многопустотных крупно­форматных керамических камней и блоков, производство которых в России началось около 15 лет назад. Они пред­ставляют собой многопустотную конструкцию, габариты которой в несколько раз превышают размеры одинарного кирпича. Крупный формат, внутренняя структура и особая форма керамических блоков работают на сохранение теп­ла. Потому эти блоки заслужили название «теплая кера­мика». Средняя их плотность менее 1 000 кг/м3, прочность 10~15 МПа. Крупноформатный поризованный камень мар­ки М100, размером 510 х 250 х 219 мм замещает около 15 стандартных кирпичей при массе всего около 23 кг и тепло­проводности 0,15 Вт /м• °С. Последняя цифра означает, что при сооружении стены из таких блоков (после оштукату­ривания или облицовки вполовину кирпича) будет достиг­нут соответствующий нормативным документам уровень теплозащиты. И дополнительное утепление специальными теплоизоляционными материалами не потребуется.

При производстве керамических поризованных бло­ков в глину добавляют горючие добавки. При обжиге они сгорают, образуя в теле кирпича множество мельчай­ших пор, наполненных воздухом (поэтому блоки называ­ют поризованными). Но главное, кроме мелких пор, внут­ри керамических блоков сформовано множество пустот, также наполненных воздухом. Эти пустоты спроектиро­ваны так, чтобы путь, который проходит тепло по внут­ренним стенкам такого блока, был максимально длин­ным. За счет этого они хорошо нагреваются, меньше проводят тепло и лучше его сохраняют. Именно поры и пустоты резко снижают теплопроводность блоков. На­личие на их боковых гранях гребней и пазов позволяет отказаться от вертикальных растворных швов (мостиков холода) и сократить количество горизонтальных. Приме­нение таких изделий значительно экономит расход кладочного раствора и время на возведение стен при одно­временном повышении теплозащиты и шумопоглощения ограждения.

Кроме керамических блоков, фирмы предлагают специ­альный «теплый» кладочный раствор. Для сравнения: у традиционного цементно-песчаного раствора коэффици­ент теплопроводности близок к 1 Вт/м •°С, а у специально разработанного перлитового состава 0,24 Вт/м • °С. Прак­тически термосопротивление раствора соизмеримо с ана­логичным параметром массива стены. Еще одна сфера, где теплый раствор становится поистине незаменимым, соору­жение криволинейных в плане поверхностей из керами­ческих блоков. Ведь при такой кладке неизбежно возника­ют клиновидные вертикальные швы, обращенные как внутрь здания, так и наружу. Заполняя клиновидное пространство   теплым   раствором,   можно   практическиуравнять термическое сопротивление шва и стенового ма­териала, исключая какие-либо мостики холода в огражда­ющей конструкции.

Немаловажно, что у теплой керамики великолепные характеристики прочности (М100-М150) и морозостойко­сти (Р50). Прибавьте к тому экологичность, хорошую зву­коизоляцию, паропроницаемость «теплой керамики», ее способность смягчать перепады температур и регулиро­вать влажность в помещении. «Теплую керамику» по пра­ву можно назвать кирпичом XXIвека, вобравшим лучшие черты своего предшественника.

Стены из ячеистого бетона.

В малоэтажном домостроении широко используется и яче­истый бетон, обладающий низкой плотностью плюс высо­кими теплозащитными и прочностными свойствами. Сред­няя плотность мелких ячеисто-бетонных блоков 400-600 кг/м3, предел прочности на сжатие 2,5-3,5 МПа теплопроводность 0,11-0,14 Вт/м • °С. Они позволяют хо­рошо удерживать тепло в помещениях и создавать благо­приятный температурно-влажностный режим, как летом, так и зимой.

Ячеистые бетоны делятся на два типа: газо- и пенобе­тон. Именно эти термины вы, скорее всего, встретите на строительных рынках. Друг от друга материалы отлича­ются технологией изготовления. В самом общем случае пенобетон легко представить в виде взбитых сливок, ког­да вспененная масса отливается в форму и застывает без дополнительной термической обработки. Производство газобетона можно уподобить росту дрожжевого теста. Порообразование в нем происходит внутри всего массива равномерно и одновременно. Более того, чтобы завершить химические процессы, происходящие в теле материала, изделия из газобетона подвергают термовлажностной обработке в специальных объемах, называемых автокла­вами. Такой продукт не сделаешь «на коленке». Здесь подразумевается серьезное заводское производство с за­тратами значительных энергетических ресурсов. Уместно предупредить об известной доле низкокачественной про­дукции, которую поставляют доморощенные умельцы. Разлить по формочкам пенобетонную сметану куда как легче, чем обеспечить технически грамотный регламент изготовления качественной продукции на современном оборудовании.

Как лучше утеплять стены - снаружи или изнутри?

Стены построенного дома, не обеспечивающие достаточный уровень теплозащиты, нуждаются в утеплении. Для этого используют различные теплоизоляционные материалы, располагая их с наружной или внутренней стороны стены.

При внутреннем утеплении существующая стена, расположенная перед утеплителем, находится в зоне отрицательных температур, которая отчасти захватывает и собственно утеплитель. Кроме того, нарушается естественная диффузия водяных паров, и создаются условия для образования конденсата в толще конструкции на границе утеплителя и стены.

Следует обратить внимание на тот факт, что при внутреннем утеплении практически невозможно установить теплоизоляционный материал в местах примыкания перекрытий к наружной стене. Здесь образуются мостики холода, причем потери тепла в этих зонах могут превышать потери через остальную площадь стены 

При наружном утеплении снижение температуры по толщине существующей стены происходит достаточно медленно и плавно. Резкое падение температуры наблюдается ближе к наружной стороне, а зона отрицательных температур располагается в толще слоя дополнительной теплоизоляции.

Расположение плотных, плохо пропускающих водяные пары материалов изнутри, а легких и пористых снаружи благоприятно влияет на влажностный режим стены и не создает условий для скопления в ней влаги. Если теплоизоляционный материал надежно защищен от атмосферных воздействий (дождя, снега, солнечной радиации), такая стена в течение всего года сохраняет высокие теплозащитные свойства.

Сточки зрения поддержания нормального температурно-влажностного режима утепление с наружной стороны стены является оптимальным. Необходимая толщина слоя утеплителя (табл. 1) зависит от конструкции утепляемой стены и вида утепляющего материала.

Таблица 1. Толщина слоя утеплителя.

Материал стены

Кладка из обыкн. глиняного кирпича толщиной, мм

Кладка из пустотного кирпича толщиной, мм

Кладка из блоков из ячеистого бетона толщиной, мм

Кладка из блоков из керамзитобетон. блоков толщиной, мм

250

380

510

640

250

380

510

300

400

250

400

Утеплитель толщиной не менее, мм, с коэффициентом теплопроводности
=0,035 Вт/м °С

95

90

85

80

95

90

80

65

55

80

60

=0,04 Вт/м °С

110

105

95

90

105

100

90

75

55

90

70

=0,045 Вт/м °С

125

115

110

105

120

110

105

85

70

100

80

=0,05 Вт/м °С

135

130

120

110

135

125

115

95

75

115

85

Многослойные строительные конструкции

Утепление стен снаружи обладает рядом положительных качеств, поскольку защищает от неблагоприятных атмо­сферных воздействий, сдвигает точку росы в наружную поверхность утеплителя, создавая тем самым благоприят­ный с точки зрения влажности режим эксплуатации. К тому же это часто используемый способ повысить тепло­изоляцию дома, построенного из материалов, «транжиря­щих» энергию.

Наибольшее распространение получили следующие ва­рианты фасадного утепления: штукатурный («мокрый») способ, устройство фасадов с вентилируемым зазором и применение отделочных термопанелей.

В них теплоизоляционной составляющей являются плиты из каменной ваты, стекловолокна или вспененного полистирола. Они монтируются непос­редственно на несущую стеновую конструкцию и защища­ются от контакта с внешним воздухом тонким штукатур­ным слоем под дальнейшую окраску или отделку керамической плиткой или камнем.

Второй вариант — навесной фасад с вентилируемым зазором. Это современное решение, применяемое при но­вом строительстве, реконструкции и утеплении зданий. Принципиальная схема его конструкции такова: на неко­тором расстоянии (относе) от утепляемой несущей стены располагают с помощью специальной каркасной системы защитно-декоративный экран из облицовочных плит или листов. В пространстве между облицовкой и несущей стеной располагается утеплитель, который крепится к сте­не специальными анкерами. Воздушный зазор образуется между облицовкой и утеплителем. Он обеспечивает испа­рение и отвод влаги за счет естественной тяги, возникаю­щей внутри навесного фасада. В качестве утеплителя чаще всего также используют плиты из каменной ваты. Для создания декоративного экрана применяют различ­ные материалы: натуральный и искусственный камень, керамический гранит, металлические листы, композитные панели и др. Применение навесных фасадных систем поз­воляет совместить наружную декоративную отделку и по­высить теплозащиту ограждающих конструкций зданий.

Фасадные термопанели представляют собой жесткие пазогребневые пенополистирольные или пенополиуретановые листы с впрессованными в них клинкерными или керамогранитными плитками. Они выпускаются в виде рядовых плит, доборных и угловых элементов. Благодаря соединению типа «ласточкин хвост» плитки прочно скреп­ляются с утеплителем, а пазы и гребни по сторонам защи­щают стену от попадания влаги даже при косом дожде. Термопанели используют как в новом строительстве, так и при реконструкции зданий. Крепят изделия к стенам с по­мощью дюбелей, саморезов с последующей расшивкой швов, поэтому монтировать их можно круглый год.

В своей работе я рассмотрел основные возможности тепло и энергосбережения при возведении стен.

Библиографический список

  1. Физика: Учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования / В.Ф. Дмитриева.- 6-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2005.
  2. http://znanija.com
  3. www.knou-house.ru
  4. www.vashdom.ru



Назад к списку


Добавить комментарий
Прежде чем добавлять комментарий, ознакомьтесь с правилами публикации
Имя:*
E-mail:
Должность:
Организация:
Комментарий:*
Введите код, который видите на картинке:*