Керамзит. Рекомендации по расчету толщины утеплителя.
Расчет толщины утеплителя (рекомендации)
Применение керамзита в строительной индустрии — обычное дело. Отличительной чертой керамзита является его относительно невысокая стоимость наряду с высокими эксплуатационными показателями. За десятилетия его применения он зарекомендовал себя только с наилучшей стороны. С применением керамзита построены, утеплены и облицованы миллионы зданий и сооружений. Но как узнать, сколько в том или ином случае потребуется керамзитового гравия.
Давать конкретные рекомендации по утеплению сложно, поскольку они зависят от конструкции не только пола или стены, но и здания в целом. Для расчета толщины слоя керамзита необходимого для теплоизоляции конструкции требуется знать теплосопротивление (коэффициент сопротивления теплопередаче), которое данная конструкция должна обеспечивать (выражается в м 2 oС/Вт). Основные требования к теплосопротивлению зданий определяет СНиП II-3-79* (разработанный в 1979 г. и дополненный в 1995 г.).
Для примера приведем некоторые данные. Для зданий, строительство которых началось после 1 января 2000 года, требования следующие (цифры рассчитаны для климатической зоны Москвы): перекрытия, контактирующие с неотапливаемым помещением (чердаком или подвалом) должны обеспечивать теплосопротивление не менее 4,16 м 2 oС/Вт, а находящиеся над проездом или аркой — не менее 4,7 м 2 oС/Вт. Более жесткие требования во втором случае связаны с тем, что за счет постоянной циркуляции воздуха под перекрытием тепло уходит быстрее. Чтобы достичь этих значений, используя, к примеру, только керамзитобетон (теплопроводность 0,47 Вт/м oС), нужно сделать перекрытие толщиной почти 2 м в первом и 2,2 м во втором случае. В более ранних постройках требования были мягче: 2,50 м 2 oС/Вт для перекрытия над подвалом; 2,85 м 2 oС/Вт — над аркой или проездом.
Тепло- и звукоизоляция стен.
Возведение ограждающих конструкций с расположением утеплителя внутри стены возможно с использованием практически любого из конструкционных материалов (лесоматериалы, штучные каменные или насыпные материалы, различные панели и монолитные конструкции). Применение керамзита для теплоизоляции стен является вполне оправданным благодаря удачному сочетанию его технико-экономических характеристик, экологической чистоте и удобству в работе, так как данным материалом можно заполнить практически любые формообразующие конструкции. Ограждающими конструкциями, например, могут являться: наружные стены каркасных деревянных домов, трехслойные железобетонные панели и конечно стены колодцевой кладки из штучных каменных материалов.
Для лицевого слоя могут применяться кирпичи или камни керамические лицевые, отборные стандартные кирпичи, силикатные кирпичи, а также бетонные лицевые кирпичи. При облицовке силикатным кирпичом цоколь, пояса, парапеты и карниз выполняются из керамического кирпича. Для наружного слоя могут также использоваться бетонные и керамзитобетонные блоки со штукатуркой.
Специальные требования применяются к утеплителю, так как в данном случае ремонтно-восстановительные работы невозможны. Основными из этих требований являются: устойчивость к деформациям и влагостойкость. Данным требованиям отвечают, и чаще всего применяются — керамзит, минеральная вата, пенополистирол и стекловата.
При проектировании и эксплуатации трехслойных стен с внутренним расположением утеплителя существует еще одна чрезвычайно серьезная проблема, на которую необходимо обратить внимание — это конденсация влаги внутри конструкции. Водяной пар, в результате диффузии попадающий в толщу конструкции, может привести к прогрессирующему отсыреванию утеплителя и постепенной потере им своих теплоизолирующих свойств. При этом утеплитель не высыхает даже в теплое время года, т.к. наружный слой является паробарьером.
Рассмотрим некоторые варианты конструкций стен с использованием керамзита в качестве утеплителя. Как было выше сказано достаточно распространена и экономична конструкция наружных кирпичных стен при колодцевой кладке, при которой стену фактически выкладывают из двух самостоятельных стенок толщиной, например, в полкирпича, соединенных между собой вертикальными и горизонтальными кирпичными мостиками с образованием замкнутых колодцев.
Колодцы по ходу кладки заполняют керамзитом или легким керамзитобетоном. Такое решение хорошо защищает утеплитель от внешних воздействий, хотя и несколько ослабляет конструктивную прочность стены.
По другому варианту, аналогичному предыдущему, на одной ленте фундамента одновременно возводят параллельно с основной стеной и кладку в полкирпича. Но стены связаны друг с другом закладными элементами, выполненными в виде скобы из арматуры диаметром 5 — 6 мм. Отогнутые в разных плоскостях законцовки каждой скобы располагаются в слоях раствора соединяемых стен. Возможно и применение специальных стеклопластиковых связей. В зазор между стенами засыпают керамзит. Интересен и вариант возведения из стеновых блоков двух параллельных стен с организацией утепления аналогичным способом.
Если в качестве теплоизоляции используется керамзит то, как правило, чтобы обеспечить необходимый ее уровень, толщина слоя утеплителя должна составлять 10 — 20 см, в зависимости от капитальной стены, а также качества и технических параметров используемых стеновых блоков. Если внешняя стена облицована деревом, то необходимо учитывать боковую нагрузку на деревянный каркас. Работа может вестись следующим образом: либо параллельно с кладкой основной стены, либо после этого монтируется по 50 — 100 см по высоте внешняя отделка. В образованную полость между стеной и отделкой засыпают керамзит и сверху заливают достаточно жидким цементно-песчаным раствором таким образом, чтобы гранулы керамзита только склеивались цементным молоком, а пространство между ними оставалось открытым. Получается структура подобная керамзитобетону, но с теплопроводностью 0,12 — 0,15 Вт/м oС, в которой по максимуму используются свойства самого керамзита. Далее монтируется еще 50 — 100 см внешней отделки и процесс повторяется до тех пор, пока не будет завершена вся стена. В данном случае применение керамзита позволяет хорошо вентилировать полость, исключить отсыревание утеплителя и вагонки, гарантируя высокое качество теплоизоляции, продлить срок их службы.
Существует и вариант внутреннего расположения теплоизоляции (со стороны помещений). Вариант этот достаточно распространенный и внешне весьма привлекательный: организация теплоизоляции и внутренняя отделка решаются одновременно, с минимальными затратами. Основная проблема — в передаче холода от внешних стен на сопрягаемые с ними перекрытия и внутренние стены и перегородки. Углы сопряжения при таком исполнении теплоизоляции могут промерзать. Для снижения степени промерзания этих зон, перекрытия лучше делать на лагах, а не бетонные. Желательно также при возведении стен пустоты заполнить утеплителем. К недостаткам этой схемы теплоизоляции можно отнести также и сложность эффективного утепления стен в зонах дверных и оконных проемов и подверженность силовых несущих стен большим температурным колебаниям как сезонным, так и суточным. Поэтому чаще всего этот вариант применяют тогда, когда капитальная стена самодостаточна и требуется сделать помещение максимально теплым, комбинируя внутреннюю теплоизоляцию с каким-либо другим типом.
Теплоизоляция полов и перекрытий.
Благодаря своим превосходным техническим характеристикам керамзит нашел самое широкое применение для теплоизоляции полов и фундамента, межэтажных перекрытий, а также крыш и мансард.
Использование керамзита хорошо подходит для теплоизоляции пола по грунту или в качестве «ровнителя» при работе с черновым полом, а также для теплоизоляции фундамента, что позволяет уменьшить глубину его заложения. Правда в таких случаях его применение требует достаточно большого запаса по высоте: для того чтобы удовлетворить требованиям СНиП II-3-79* к теплосопротивлению перекрытий над подвалом, потребуется слой толщиной около 30 см. Поэтому этот материал очень хорошо подходит для устройства теплоизоляции по грунту, когда под полом первого этажа есть достаточно много места. Есть еще один немаловажный момент при строительстве малоэтажных зданий с использованием керамзита — в данном материале не живут грызуны.
Существенно снизить глубину промерзания фундамента можно, уложив в грунт, вокруг дома, утеплитель на ширину 1,5 м от стены, под отмосткой. Завернутая в полиэтилен смесь керамзита с крупным песком могут уменьшить глубину промерзания на 0,5 — 0,8 м. Такой подход особенно будет полезен и для тех, у кого близки грунтовые воды, и для тех, кто уже построил дом, но не обеспечил требуемую глубину заложения фундамента.
Перекрытия над отапливаемыми помещениями (между этажами) обычно дополнительно утеплять не требуется. Другое дело, если стоит задача сделать комнату (например, детскую) максимально теплой, тогда вопрос в том, лаги какой высоты вы можете себе позволить — иначе говоря, сколько сантиметров от высоты потолка готовы «принести в жертву». Если же у вас есть место и под полом, то слой утеплителя толщиной 10-12 см никогда не повредит, а на обогрев комнаты уйдет меньше энергозатрат.
расчет толщины слоя, технология утепления для частного дома и недостатки по отзывам потребителей
При возведении частных коттеджей, дачных домов или общественных зданий рачительные владельцы заботятся о том, как можно максимально снизить теплопотери фасада, чтобы уменьшить расходы на использование газа, жидкого топлива, дров или электрических источников обогрева. Для этого применяются различные виды утепления, при этом самый доступный по цене вариант – это сделать отделку керамзитом или керамзитобетоном.
По сравнению с другими утеплителями подобная теплоизоляция выгоднее, эффективнее и результативнее. Использование такого отделочного материала, как керамзит позволит уменьшить тепловые потери снаружи до 75%.
Особенности
Керамзит представляет собой разновидность утеплителя, состоящего из мелких сыпучих фрагментов с пористой структурой. Данный отделочный материал получается путем вспенивания легкоплавкой глины и сланцев. А также среди добавок могут быть заявлены древесные опилки, соляровое масло и торфяник. Затем сырье катают в барабанах и обжигают в печи при высокой температуре для придания дополнительной прочности.
В результате получаются легкие и одновременно прочные гранулы величиной от 2 до 40 мм. Они могут иметь следующую форму: керамзитовый песок величиной до 5 мм, керамзитовый щебень, напоминающий по форме кубики, а также керамзитовый гравий продолговатой формы.
Керамзит весьма практичный материал. Специалисты доказали, что всего 10 см керамзита в стене по утепляющим свойствам равносильны кирпичной кладке в 1 метр или деревянной обшивке в 25 см. Именно поэтому в морозы такой утеплитель не пропускает холод внутрь помещения, а в жару не дает дому перегреваться и сохраняет внутри приятную прохладу. При выборе керамзита стоит учитывать, в какой климатической зоне будет строиться дом, из каких материалов и по какому проекту.
Следует придерживаться простого правила – характеристики продукта (плотность, марка, морозостойкость) должны соответствовать заявленным техническим параметрам.
Преимущества и недостатки
Использование керамзита в качестве утеплителя имеет свои преимущества и недостатки.
Среди плюсов данного отделочного материала стоит отметить следующие:
- доступная цена;
- возможность использования керамзита в составе бетонных смесей для блоков, которые лучше чем кирпич или железобетон сберегают тепло;
- экологичность и безопасность для здоровья человека;
- долговечность и большой срок годности;
- устойчивость к внешним воздействиям и химическим соединениям – керамзит не гниет, не коррозируется и ему не страшны грызуны и насекомые;
- простота монтажа, так как для этого не понадобится специальная техника и инструменты, поэтому даже мастера с минимальным опытом в строительстве смогут справиться с работами по теплоизоляции;
- отличная тепло- и звукоизоляция благодаря пористости керамзита;
- высокая огнестойкость, так как материал предварительно обжигается при высоких температурах;
- небольшой вес, поэтому с таким материалом будет проще работать;
- благодаря сыпучей текстуре и гранулам небольшого размера керамзитом можно заполнить полость практически любого объема;
- устойчивость к температурным перепадам.
Среди недостатков стоит выделить длительное высыхание керамзита в случае случайного увлажнения и склонность сухих гранул к пылеобразованию. Чтобы не нанести вред своему здоровью, лучше работать с керамзитом в специальном респираторе.
Технологии
Утепление стен керамзитом наиболее распространено в кирпичных домах, хотя и в каркасных вариантах иногда используется. Технология одинаковая – это укладка насыпью. Хотя в каркасных строениях в большинстве случаев строители прибегают к утеплению легкими материалами. Они используют минеральную вату, пенопласт, жидкий пенополиуретан и пеноизол. Но в пользу керамзита хозяева делают выбор в первую очередь из-за его невысокой стоимости.
Один из распространенных способов утепления дома керамзитом является организация трехслойного каркаса.
- Внутренняя часть обычно имеет толщину около 40 см и делается из керамзитобетона – этот слой исполняет роль теплоизоляции.
- Второй слой представляет собой керамзит, смешанный с цементом в соотношении 10: 1. Эта смесь носит название капсицемент. Такая твердая смесь придает каркасу дополнительной прочности и жесткости, а ее небольшая масса почти не несет дополнительную нагрузку на фундамент здания.
- Третий наружный слой исполняет роль защиты утеплителя и просто украшения здания. Для него используют различные отделочные материалы в зависимости от предпочтений и финансовых возможностей владельца, а также общего архитектурного решения. Это может быть дерево, клинкерный кирпич, вагонка, гранит, камень, фиброцементные плиты или алюминиевые панели.
При трехслойном утеплении стен специалисты в зависимости от типа строения используют три варианта отделки.
- Кладка с диафрагмами. В этом варианте возводятся стенки: одна толщиной в кирпич, а другая – наполовину тоньше, при этом расстояние между ними должно составлять 20 см. После каждого пятого ряда в образовавшийся зазор между стенами засыпают утеплитель, трамбуют его и заливают цементным молочком. Затем из кирпича выкладывается 3 ряда, а углы выполняются без полостей.
- Кладка с закладными деталями делается по похожей технологии с засыпкой керамзита между стенами как при кладке с диафрагмами. При этом стены фиксируются между собой скобами из арматуры.
- Колодцевая кладка предполагает постройку стенок на расстоянии 20–30 см друг от друга. Перевязка стен через ряд происходит с помощью перемычек в 80–100 см. Полости засыпают сначала керамзитом, а затем цементным молочком.
Расчет толщины слоя
Толщина такого утеплителя, как керамзит зависит от его свойств и технических характеристик материалов стены. Конечно, проще обратиться к услугам профессиональных строителей, которые при расчете толщины слоя утеплителя обязательно учтут и особенности местного климата.
Рассчитать необходимую толщину слоя утеплителя можно и самостоятельно, используя следующие показатели:
- коэффициент теплопроводности керамзита – 0,17 Вт/м х К;
- минимальная толщина – 200 мм;
- теплосопротивление, которое равно разнице температур по всем краям материала и объему тепла, проходящему через его толщину. То есть, R (сопротивление) = толщина стены / КТС (коэффициент теплопроводности стены).
Советы мастеров
Стоит обратить внимание на то, что если речь идет о возведении каркасного дома, то керамзит придется утрамбовывать особенно тщательно. А деревянное строение утеплять керамзитом будет весьма непросто, так как необходимо оставлять полости около 30 см толщиной, а это дополнительная нагрузка на конструкции и фундамент. Намного эффективнее, проще и дешевле в данном случае будет применение минеральной ваты в качестве утеплителя. А если климатические условия и толщина сруба позволяют, то можно и вовсе обойтись без него.
Несмотря на положительную оценку такого теплоизоляционного материала, как керамзит, при монтаже стоит обратить внимание на такой недостаток, как высокий уровень хрупкости, что стоит учитывать при засыпке и утрамбовке. Рачительные хозяева советуют утеплять с помощью экономного керамзита не только стены, но и пол, потолок, а также чердачное пространство. При условии правильного ухода такой теплоизоляционный материал прослужит долгие годы.
При выборе керамзита нужно обратить внимание на плотность – чем она выше, тем он прочнее, но вместе с тем хуже его теплоизоляционные свойства. А величина показателя водопоглощения определяет долговечность данного утеплителя (от 8 до 20%). Соответственно, чем оно меньше, тем дольше прослужит теплоизоляционный слой.
Любой строительный материал, в том числе и керамзит при неправильном хранении может потерять свои первоначальные свойства. Например, если мешки с этим утеплителем простоят долгое время на даче, то существует риск, что шарики керамзита со временем превратятся в обычную пыль. Если керамзит необходим в качестве утеплителя для стен или наполнителя для легкого бетона, то стоит выбирать фракции 5–10 или 10–20.
Отзывы
Пользователи интернета оставляют много положительных отзывов, хотя и встречаются негативные. Многие пользователи, сделавшие ремонт коттеджа с помощью использования керамзита, отмечают, что зимой даже при 20-градусных морозах значительно сократилось использование топлива, и даже без отопления помещения остаются теплыми надолго. Не очень высокая популярность керамзита, возможно, обусловлена стереотипами или недостаточной информацией об этом материале. Многие считают, что его использование и техника укладки сложнее, чем у других теплоизоляторов.
На самом деле утепление стен коттеджа керамзитом дает отличные результаты, главное – это выбрать качественный материал и обеспечить хорошую утрамбовку, не экспериментируя и доверив монтаж профессионалам своего дела. Еще одна сложность, с которой можно столкнуться при использовании керамзита – это угроза сдавливания другим материалом. Поэтому дополнительные работы по укреплению помогут избежать подобных ситуаций. Но следует учитывать, что это в результате приведет к уменьшению полезной площади помещения.
Итак, если нужно утеплить дачный домик или коттедж, то выбор керамзита станет отличным решением для строительства энергоэффективных и экологичных домов. К тому же он доступен по цене даже людям с весьма скромными финансовыми возможностями.
Перед покупкой керамзита настоятельно рекомендуется прочитать отзывы в интернете не только о марках этого утеплителя и фирмах-производителях, но и о поставщиках, у которых собираетесь приобрести товар. Чтобы не получилось так, что нерадивый продавец подмешал в мешки с керамзитом обычную грязь. Такие казусы редко, но, к сожалению, иногда встречаются.
О том, как керамзитом утеплялся дом из самана, смотрите в следующем видео.
Утепление стен керамзитом
Выбрать утеплитель для стен дома непросто: производители предлагают широкий ассортимент материалов разного происхождения и стоимости. Самым экологичным и дешевым можно назвать керамзит – гранулы вспененной глины с пористой структурой. Они отлично удерживают тепло, не требуют сложного монтажа. Утепление стен дома этим материалом в наше время не так популярно, как применение плитных материалов (пенопласт, минвата), тем не менее, такой вариант исключать нельзя, некоторые застройщики частных домов по-прежнему используют этот способ теплоизоляции конструкций сыпучими шариками.
Разновидности и качество керамзита: какой выбрать
Гранулы из вспененной легкоплавкой глины получают методом обжига готового сырья. Раствор помещают в печи с высокими температурами, где при +13000 происходит вспенивание глины, в результате процесса нагрева-остывания формируются шарики керамзита. Они могут быть разного размера, в зависимости от этого их сортируют на фракции:
- «Песок» — размер зерен до 10 мм;
- «Щебень» — 10…20 мм;
- «Гравий» — гранулы крупной остроугольной формы до 40 мм.
Качественный материал получается только при верном соблюдении технологии от подготовки раствора до его обжига. При малейших отклонениях гранулы либо не образуют достаточного количества пустот для обеспечения термоизоляции, либо их формы и размеры, структура отклоняются от нормы, что так же недопустимо.
Для утепления стен следует отдать предпочтение фракции керамзита 10…40 мм, т.е. щебень или гравий. С ними удобнее работать, они дают меньшую усадку, чем песок. Такой же выбирают для организации сухой стяжки пола.
При покупке партии сыпучего материала для утепления стен следует запросить копию протокола испытаний образцов данной партии или сертификат качества продукции, чтобы быть уверенным в приобретаемом товаре и не нарваться на неожиданные неприятности в связи с низким качеством или браком.
Достоинства применения керамзита для теплоизоляции стен
Засыпка в стену сыпучего глиняного утеплителя имеет ряд достоинств:
- Абсолютная экологическая и биологическая безопасность в виду применения натуральных материалов для производства;
- Высокие показатели тепло- и шумоизоляции. Для сравнения: слой 10 см керамзита эквивалентен по характеристикам стене из кирпича толщиной 1 метр;
- Малый вес утеплителя не требует мощного основания;
- Пожаростойкость из-за производственного обжига гранул предотвратит распространение огня между этажами;
- Обожженная глина не подвержена гниению, распространению грибков и атакам грызунов;
- В благоприятных условиях изоляция долговечна;
- Материал стоек к перепадам температур за счет сохранения теплого воздуха в порах;
- Минимальная толщина слоя керамзита для эффективной теплозащиты – 200 мм, более точный расчет необходимо производить с помощью специалистов или он-лайн программ.
Недостатки утепления стен керамзитом
Обширный список плюсов не обойдется без минусов:
- Влага – главный враг гранул. Несмотря на обожжённую оболочку, керамзит легко впитывает влагу, теряя при этом свои свойства до высыхания, которое происходит очень медленно в зависимости от условий.
- Как и все сыпучие материалы, глиняные гранулы требуют уплотнения при укладке. В противном случае со временем изоляция даст усадку, оголив верхние отделы стены или засыпанной секции.
- Гранулы очень хрупкие. При неосторожной трамбовке их легко повредить, что приведет к некоторому снижению теплоизоляционных свойств слоя.
Технология утепления кирпичной стены керамзитом
Поскольку керамзит – сыпучий материал, для его применения необходимо организовать каркас, в который он будет засыпан. Поэтому, такой способ утепления обычно используют в трехслойных конструкциях стен.
Необходимо понимать: введение керамзита необходимо осуществлять постепенно по мере роста кладки, а не засыпать его с чердака, когда стена уже возведена.
Способ 1: облегченная колодцевая кладка
Суть метода заключается в выкладывании 2 слоев стеновой конструкции из кирпича или кирпича с блоками порядно, расстояние между ними должно быть 15…30 см. Чем холоднее регион, тем шире зазор между рядами. Через каждый 1-2 ряда кладку перевязывают кирпичными перемычками через всю толщину стены с шагом 50-70 см. По мере роста конструкции на каждые 30-50 см в образовавшиеся колодцы засыпают утеплитель, осторожно его уплотняя. Для связки гранул их поливают жидким раствором цемента (молочком). Это предотвратит оседание керамзита в закрытой стене.
Способ 2: колодцевая кладка с диафрагмами жесткости
Этот способ оптимален для кирпичной кладки. Выкладываются ленты внутренней и наружной стены толщиной 1 и ½ кирпича соответственно. Внешний ряд может быть выложен из облицовочного кирпича, керамических блоков (необходимо следить, чтобы при усилении кладки уровни противоположных рядов совпадали), бетонных блоков под штукатурку, силикатного кирпича. Расстояние между лентами оставляют прежним 10…30 см. Углы выполняют сплошными для создания жесткости конструкции.
Керамзит засыпается после каждого пятого ряда кладки, уплотняется и заливается цементным молочком. После этого выкладывается кирпичная диафрагма жесткости на всю толщину стены. Это позволяет избежать применения перевязочных анкеров и создаст жесткость конструкции по высоте. Единственный недостаток метода, который может возникнуть: при недостаточной трамбовке керамзита после его незначительного оседания внутрь стены попасть будет невозможно, чтобы заполнить пустое пространство.
Способ 3: кладка с закладными деталями
Этот способ аналогичен ведению облегченной кладки, только вместо кирпичных перемычек в конструкцию выкладывают металлические или стеклопластиковые анкера с шагом 40-60 см. Таким образом получается меньший расход кирпича, не нужно высчитывать шаги для ведения кладки, а прочность остается на высоком уровне. Керамзит засыпают так же на каждые 30-50 см стены, в такой объеме его легче утрамбовать и пропитать молочком цемента.
Утепление стен из разных материалов
Керамзитом от потери тепла можно защитить не только кирпичную, но и стену из блоков, монолита. Во всех случаях необходимо соблюдение одного условия – конструкция должна быть трехслойной, чтобы между внутренним и лицевым рядом можно было насыпать глиняные шарики.
- Для газобетонных блоков следует выбрать расстояние до облицовочного слоя не менее 10 см. Принцип укладки материала прежний – шарики засыпаются по мере роста кладки, тщательно утрамбовываются и поливаются цементным молоком;
- Керамзит может быть использован для утепления каркасной стены. Правда, в этом случае следует правильно выбрать толщину боковых поверхностей сэндвича, поскольку при тщательной утрамбовке нагрузка на них заметно возрастает.
Не подходит для утепления сыпучим материалом деревянный дом. Чтобы обеспечить достаточный слой теплоизоляции (от 20 до 40 см), придется сделать специальные навесы для засыпки, что весьма проблематично, потому легче воспользоваться другими утеплителями.
Выбирать или не выбирать
Низкая популярность керамзита обусловлена недостаточной проинформированностью людей об этом материале, некоторые выбирают другие теплоизоляторы в виду более простого их использования. В любом случае, утепление стен дома керамзитом дает результаты ничуть не хуже, чем современные утеплители. Главное, что нужно учесть при выборе – качественный материал и хорошая утрамбовка.
Утепление крыши керамзитом, толщина слоя теплоизоляции, последовательность работ
Как лучше обустроить дом, чтобы в нем было уютно и тепло? До 20% тепла здание теряет через крышу. Поэтому при решении вопроса об утеплении постройки необходимо определиться, как и чем утеплить крышу.
Утепление крыши керамзитом – один из наиболее старых методов, но до сих пор его достаточно часто применяют при теплозащите зданий. Керамзит признан универсальным утеплителем. Его популярность обусловлена небольшой ценой и высокими эксплуатационными характеристиками.
Свойства материала
Поскольку керамзит — это материал, имеющий природную основу, он обладает прочностью, долговечностью, которая отсутствует у синтетических материалов. Срок его эксплуатации на порядок выше древесных утеплителей. Еще одним плюсом является то, что в его слое не заводятся грызуны.
Сырьем для изготовления керамзита служит глина, поэтому процесс гниения ему не страшен. Его структуру не могут изменить низкие температуры при сильных морозах или высокие в жару. Он не разрушается под воздействием влаги.
Керамзит получают путем плавления, обжига глины. Для этого отбирают только ее определенные сорта, предварительно высушивают и измельчают.
Сырье загружают в печь барабанного типа, которая вращается с определенной скоростью. В печь подается нагретый воздух. При движении вниз по барабану глина начинает слипаться в комочки, спекаться, а вращение придает ей округлую форму.
Качества керамзита, размеры его гранул достигаются путем регулирования температуры нагретого воздуха и скорости вращения печи. В результате на выходе получают экологически безопасный материал с отличными характеристиками теплоизоляции, звуконепроницаемости, огнеупорный и морозостойкий.
Виды
В качестве утеплителя можно использовать несколько разновидностей керамзита — это щебень, гравий, песок.
Но щебень имеет острые края, а песок тяжелый. Поэтому для утепления крыши больше подходит гравий. Он позволяет засыпать все полости, создать качественный теплоизоляций слой. Для лучшего эффекта керамзитовый гравий смешивают с крошкой пенопласта. Возможно использование керамзита сразу нескольких фракций.
Слой в 10 см по утеплению сопоставим с 25 см деревянного бруса, с 60 см толщины керамзитобетонной плиты, с метровой кирпичной кладкой. Но лучше, если слой превышает 15 см, тогда получается максимальный эффект. Кроме этого, такая изоляция экономичнее древесины в 3 раза, а в сравнении со стеной из кирпича – в 10 раз.
Технология
Утепление керамзитом – процесс, который не требует специальных знаний, поэтому может быть выполнен самостоятельно. Главное учитывать особенности конструкции здания, стен, покат крыши и знать правильную последовательность выполнения работ.
Традиционные технологии теплоизоляции кровли предполагают определенный порядок действий: сначала делается внутренняя обшивка, затем пароизоляция, ложится слой утеплителя, гидроизоляция, завершает все кровельное покрытие. При использовании керамзита суть процесса та же.
Теплоизоляция потолка в деревянном доме
При утеплении деревянных конструкций важно защитить поверхность от попадания влаги. Для этого производят укладку пароизоляции. В качестве пароизоляционного материала подойдут фольга, фольгированный изолон, рубероид или полиэтиленовая пленка.
Металлизированная сторона пароизоляции должна быть направлена внутрь жилого помещения. Укладку материала необходимо производить внахлест, с заходом на стену примерно в 10–15 см. Для исключения возможности проникновения влаги, все швы и стыки необходимо проклеить.
Если используют фольгированную пароизоляцию, то для обработки стыков применяют металлизированный скотч, пленку можно проклеить обычным скотчем, а для рубероида используют резинобитумную мастику.
Пароизоляция должна закрывать балки перекрытий.
Затем насыпают слой керамзита и выравнивают. Иногда специалисты советуют перед засыпкой на пароизоляцию уложить небольшой слой мягкой глины для дополнительной тепло- и шумоизоляции. Рекомендуемая толщина слоя керамзита – 14–16 см.
Важно оставить между утеплителем и будущим полом зазор, чтобы при эксплуатации не возникало скрипа от трения гранул керамзита друг об друга.
Засыпку материала нужно производить очень аккуратно, чтобы гранулы не повреждались. Иначе теплоизоляционные характеристики утеплительного слоя снизятся.
Керамзит хорошо впитывает влагу, из-за чего становится очень тяжелым. Поэтому поверх утеплителя производят укладку второго слоя влагоотталкивающего покрытия либо делают цементно-песчаную стяжку.
Завершающий этап работ – монтаж напольного покрытия.
Засыпая керамзитом деревянный потолок, необходимо учитывать прочность конструкции. Использование керамзита для изоляции подшивного потолка в деревянном доме допустимо только при большом запасе прочности крепления. Например, если есть дополнительная обрешетка. Иначе конструкция может не выдержать нагрузки.
Укладка на железобетонное основание
При наличии на крыше железобетонных плит перекрытия верхнего этажа процесс теплоизоляции упрощается. Нижний слой пароизоляции в таком случае не нужен. На бетонные плиты засыпают слой керамзитового гравия, уплотняют его, по возможности делают стяжку.
Стяжка придает необходимую жесткость, выравнивает поверхность для укладки рубероидного рулонного ковра. Важно предусмотреть наличие вентиляционных каналов для выведения лишней влажности.
При желании сверху рубероида можно укладывать любые гидроизоляционные материалы, тротуарную плитку, что увеличивает срок службы кровельных конструкций. В Германии очень распространены кровли, покрытие которых происходит аналогичным образом, но вместо тротуарной плитки используют газонный ковер. Называют они такие конструкции «зеленой кровлей».
В заключение хочется напомнить, что качественное утепление крыши зависит от используемых материалов, правильного расчета несущих конструкций, поката крыши, хорошей гидрозащиты.
Утепление стен керамзитом: технология применения
Утепление стен керамзитом характеризуется как эффективный и доступный вариант теплоизоляции кирпичных домов. Иногда керамзитовые гранулы используют и в строительстве каркасных конструкций. При этом приоритетность решения обуславливается исключительно экономическими соображениями, так как для утепления стен деревянных домов требуется слой керамзита не менее 30 см, что грозит дополнительной нагрузкой на фундамент.
Характеристики и свойства материала
Сыпучий утеплитель с пористой структурой – керамзит – изготавливается из смеси легкоплавкой глины и сланцевых пород. В качестве добавок используются опилки, торфяник и соляровое масло. Сырье после вспенивания катают в барабанах, на следующем этапе подвергают термической обработке в высокотемпературной печи.
Керамзитовый утеплитель в виде легких и прочных гранул величиной 2-40 мм находит широкое применение в частном домостроении. Популярность материала обуславливается отменными тепло- и звукоизоляционными свойствами в тандеме с доступностью. Керамзитвостребован в обустройстве пола, утеплении наружных стен дома,чердачных помещений и цокольного этажа. По теплозащитным свойствам керамзитовый слой в 10 см в стеновой конструкции эквивалентен деревянной обшивке в 25 см.
Плюсы и минусы применения при утеплении стен
По популярности в качестве материала для утепления наружных стен кирпичного дома керамзитне уступает ряду современных изоляторов. Данный феномен объясняется экономической выгодностью и эффективностью применения в силу конкурентных преимуществ материала.
Плюсы использования керамзита для утепления наружных стен:
- из-за безупречных характеристик сопротивляемости теплопередаче насыпной утеплитель представляет собой надежный барьер от теплопотерь в холодный сезон. Летом тоже сохраняется комфортный микроклимат в доме, так как керамзитовый изолятор не пропускает уличный зной;
- сыпучий материал можно использовать в составе бетонных смесей, что положительно отражается на теплоизоляционных свойствах конструкции;
- натуральный состав характеризуется экологичностью, устойчивостью к воздействиям химических веществ, инертностью к биологическим угрозам;
- керамзитовые гранулы непривлекательны для грызунов и насекомых;
- пористость структуры обуславливает эффективность решения в качестве звукоизоляции фасада.
Среди плюсов применения керамзита для утепления наружных стен кирпичного или каркасного дома также отмечают негорючесть, устойчивость к температурным перепадам, несложность самостоятельного монтажа и доступность решения.
Минусом в копилку отмечают то, что гранулы впитывают влагу, требуется защита в виде бетонной заливки, штукатурного покрытия стены или другого влагоустойчивого материала.
Виды фракций керамзита и критерии выбора
Для теплозащиты стен дома используется керамзитовая смесь из гранул разной величины, чтобы обеспечить максимальную плотность укладки массы. Выпускают материал разных фракций. При выборе варианта насыпного изолятора учитывается ряд факторов, в том числе особенности утепляемого строения, климатические условия региона, вид планируемых работ.
Гравий
Продукция в виде гранул округлых или овальных форм производится на основе глиняной смеси методом обжига в высокотемпературной вращающейся печи. Различают 3 фракции керамзитового гравия:
- 20-40 мм. В силу геометрических особенностей и величины керамзит данной фракции располагает малой насыпной плотностью. Продукт используется для создания толстого термоизоляционного слоя. Образец в основном востребован при обустройстве фундаментных конструкций, применяется при сооружении погреба, подходит для теплозащиты чердачных перекрытий;
- 10-20 мм. Как вариант с оптимальными характеристиками керамзитэтой категории находит широкое применение вутеплении наружных стен кирпичных домовколодцевого способа кладки, используется при формировании пола, кровельного пирога;
- 5-10 мм. Гравий мелкой фракции востребован в качестве эффективной термоизоляции при обустройстве систем теплого пола.
Образец также актуален при утеплении фасада снаружи: мелкофракционный керамзит включают в цементный раствор для заливки между кладкой и облицовкой.
Песок
Материал производится методом дробления керамзита в шахтных печах. Также получают песок при отсеве крупных фракций сырья.
Виды и применение:
- до 3 мм. Керамзитовый песок с фракцией до 3 мм преимущественно применяется в качестве «теплого» кладочного раствора;
- до 5 мм. Решение предназначено, в том числе, и для выполнения цементной стяжки при обустройстве напольного пирога.
В зависимости от планируемых работ толщина слоя стяжки с керамзитовым наполнителем варьируется в пределах до 20 см.
Щебень
Образец получают при дроблении запекшихся кусков глиняно-сланцевой смеси. Керамзитовый щебень востребован в производстве бетонных конструкций с малой удельной плотностью и выполняет функцию теплоизоляционного наполнителя.
При выборе керамзита учитываются следующие моменты:
- величина насыпной плотности и прочность гранул. Для усиления характеристик прочности в процессе производства керамзита глиняно-сланцевую смесь обогащают специальными добавками;
- тепло- и звукоизоляционные свойства. В зависимости от особенностей утепляемой конструкции выбирается вариант с оптимальными характеристиками сопротивляемости к теплопередаче и способностями шумопоглощения;
- параметры влагопоглощения. В приоритете материал с коэффициентом корреляции от 0,46%, иначе гранулы впитывают влагу и удерживают, что свидетельствует о нарушениях технологии производства продукции;
- стоимость. Материал представлен в демократичном сегменте. При этом цены варьируются в зависимости от вида керамзита, чем меньше фракция, тем дороже.
Также при выборе керамзита в качестве теплоизоляционного наполнителя наружных стен деревянных или кирпичных домов учитываются такие свойства, как негорючесть, стойкость к грибку и плесени, непривлекательность для мышей.
Методы применения материала
Технология утепления наружных стен керамзитом востребована при обустройстве кирпичных домов, хотя в отдельных случаях применяется и для теплоизоляции деревянных каркасных строений.
Нюансы сооружения утепленных наружных стен дома по технологии трехслойного каркаса:
- внутренняя (интерьерная) часть конструкции представляет собой кладку из блоков керамзитобетона толщиной около 40 см;
- наружная (фасадная) плоскость выполняет защитную функцию, представляет собой облицовочный слой из клинкера, дерева, камня или другой отделки;
- средняя часть выполняется из капсицемента, это смесь керамзита с цементом в пропорциях 10:1. Наполнитель призван придать стеновой конструкции дополнительную жесткость и прочность.
В зависимости от типа строения применяется 3 варианта кладки:
- кладка с диафрагмами. Стенка сооружается в виде двух параллельных плоскостей с интервалом в 20 см: первая – толщиной в кирпич, вторая – в полкирпича. После каждого пятого ряда зазор между двух поверхностей засыпается керамзитом. После трамбовки насыпной утеплитель заливается цементным молочком;
- кладка с закладными элементами крепления. Метод дублирует кладку с диафрагмами, при этом для фиксации двух параллельных плоскостей из кирпича используются скобы из арматуры;
- колодцевая кладка. Технология подразумевает сооружение параллельных кирпичных плоскостей с интервалом 20-30 см с перевязкой через ряд с помощью перемычек. Сформировавшуюся полость засыпают керамзитом, утрамбовывают и заливают цементным молочком.
Метод утепления стен керамзитом выбирается с учетом климата местности, особенностей конструкции дома, материала основы строения и типа работ.
Технология утепления стен керамзитом
Укладка насыпью обуславливает легкость применения материала в теплоизоляции кирпичных конструкций. Если планируется использовать керамзит для утепления каркасных стен, следует знать, что нужно оставлять полости не менее 30 см и тщательно утрамбовать гранулы. При этом важно учитывать, что создается дополнительная нагрузка на несущие элементы деревянного строения и фундамент.
Расчет количества материала
Чтобы рассчитать необходимую толщину слоя насыпного утеплителя, используются следующие показатели:
- коэффициент теплопроводности керамзита;
- минимальную толщину слоя;
- параметры теплосопротивления стены.
Для формирования слоя в 10 см потребуется 1/3 часть куба, эта величина варьируется в зависимости от вида гранул. Утеплитель реализуется в мешках, на упаковке указываются данные о фракции, марке прочности и насыпной плотности, объемы продукции в литрах.
Подготовительные работы
На стартовом этапе требуется обеспечить основание гидроизоляцией для защиты керамзита от избыточной влажности. Используются влагонепроницаемые ресурсы, к примеру, плотная пленка или специальный мембранный материал.
Этапы проведения утепления стен
В частном домостроении в основном применяется колодезная кладка. Технология предусматривает наполнение слоем насыпного утеплителя полости между внутренней и наружной плоскостей из кирпича.
Последовательность работы:
- На фундамент укладывается гидрозащита, выполняется основание в виде двух рядов кирпича.
- Сооружаются параллельные стенки со связующими перегородками, при этом углы конструкции выполняются без полостей.
- Через каждые 5 рядов колодец засыпают гранулами, утрамбовывают, заливают цементным раствором.
- Из кирпича выкладывают 3 ряда.
Алгоритм работы повторяется до конца возведения стеновой конструкции.
Финишная отделка
Период набора прочности цементно-керамзитовой смеси составляет примерно месяц. Далее необходимо выполнить черновую отделку в виде штукатурки для создания влаго- и парозащитного слоя. Для этого следует отштукатурить стену изнутри и снаружи. На завершающем этапе поверхность покрывается выбранным вариантом облицовки. Для финишной отделки применяют декоративный камень, клинкерный кирпич, плитку с имитацией натуральных материалов, древесину, декоративную штукатурку.
Керамзит как утеплитель дома
Керамзит, как правило, используется в качестве утеплителя. И это его главное назначение. В пользу выбора данного материала в качестве утеплителя говорит множество факторов, начиная от стоимости. Он очень удобен в монтаже, а уровень теплоизоляции достаточно высокий. Если сравнивать керамзит, к примеру, с деревом, разница в эффективности приблизительно в 3 раза, т.е. тепло сохраняется гораздо лучше. Если сравнивать его с той же кирпичной кладкой, то керамзит обойдется дешевле в 10 раз. Характеристики материала позволяют использовать его в качестве утеплителя стен, крыши, пола, бетонных перекрытий и чердака. Чтобы эффективно использовать керамзит как утеплитель, необходимы дополнительные материалы: песок, щебень и керамзитовый гравий.
Таблица сравнения характеристик керамзита и перлита.
Где использовать керамзит?
Наиболее часто керамзит используется в качестве утеплителя напольных покрытий.
Его рассыпают тонким слоем, однако таким образом, чтобы нигде не было промежутков и щелей для проникновения холодного воздуха. Керамзит используется и в качестве подкладки под бетонную или цементную стяжку, не исключается и возможность его использования в качестве подкладки под деревянные полы. Утепление стен керамзитом встречается достаточно редко. Этот процесс весьма трудоемкий, однако результат действительно того стоит. В зимнее время дом, утепление которого выполнено с использованием керамзита, практически никогда не остывает.
Достаточно часто керамзитом утепляется и крыша, он отлично подходит в качестве утеплителя чердачного перекрытия. Этот материал идеален почти для любого участка строения, ведь он легкий, огнеупорный и практичный.
Схема утепления пола керамзитом.
Однако чтобы использовать все эти преимущества в полной мере, необходимо знать, как правильно выполнить утепление стен, полов, чердачного перекрытия и других участков дома. Утепление керамзитом не требует особых навыков. Выполнить такое утепление может даже человек без строительного образования. Чтобы удачно осуществить утепление стен, пола, крыши или чердачного перекрытия с помощью керамзита, вам понадобятся следующие материалы:
- лобзик;
- ножовка;
- молоток;
- специальный нож;
- болгарка;
- электродрель;
- шуруповерт;
- электрический лобзик.
Керамзит часто используется для утепления жилых помещений. Он производится из обожженной глины, является абсолютно безопасным и экологически чистым материалом.
Утепление пола керамзитом
Сначала необходимо ознакомиться со всеми нюансами здания, пол которого будет утепляться с использованием керамзита в качестве теплоизоляционного материала. Далее нужно изучить состояние непосредственно пола. И самый важный показатель – сопротивление конструкции теплу в целом. Если планируется использование только керамзитобетона, то высота перекрытия будет достигать отметки в 2 м.
Чтобы вам было удобнее выполнить расчет, можете воспользоваться следующим сравнением: 10 см керамзита будет удерживать тепло так, как и 25 см дерева или же 60 см керамзитобетонного перекрытия даст такое же количество тепла, как кирпичная кладка толщиной 1 м.
Особое внимание нужно уделить предстоящим нагрузкам, т.к. пол обычно подвергается самым высоким нагрузкам и здесь нужно сразу знать, какую высоту слоя следует учитывать.
Схема утепления цоколя фундамента.
Следующий важный момент, на который нужно обратить внимание, это гидроизоляция. Не имеет значения, что именно вы утепляете, керамзит все равно необходимо укладывать поверх гидроизоляционного слоя. В качестве материала для гидроизоляции может использоваться полиэтиленовая пленка. Лучше, если это будет цельное полотно. Края пленки должны выходить на стены и выступать на 10 см по периметру. Теплоизоляционные характеристики керамзита проявляются в полной мере при слое в 15 см.
Теплый пол – это не только очень приятно, но и удобно. При этом нельзя забывать и об эстетической составляющей. Что же делает напольное покрытие красивым? Разумеется, оно должно быть ровным, тогда и выглядеть будет подобающе. Для обеспечения ровности покрытия, необходимо подобрать подходящую фракцию. Лучше, если это будет соединение нескольких разных фракций. Основной размер – около 10 мм. Однако возможны и любые другие размеры.
В случае использования разных фракций можно гарантировать, что пол будет долго оставаться ровным, т.к. исключается его просадка. Во время засыпки происходит заклинивание, что исключает движение теплоизоляционного материала в будущем. Особое внимание необходимо уделить уровню пола. На этом этапе нельзя ничего делать примерно, на глаз. Сначала необходимо выявить самую низку часть комнаты, используя для этого лазерный уровень.
После определения уровня высоты пола, по периметру ставятся маячки. Нужно обратить внимание на расстановку данных маячков: их нужно располагать параллельно друг другу и они не должны прилегать плотно к стенам. После осуществления всех замеров необходимо еще раз все очень тщательно проверить. Параллельность маячков не должна вызывать никаких сомнений, это необходимо будет проверить при помощи уровня. Когда все готово, можете засыпать утеплитель.
Схема утепления потолка.
Керамзит, рассыпанный ровным слоем, необходимо выровнять по маячкам. Для этого следует проверить верхний слой при помощи натянутой лески. Когда вы убедитесь, что все правильно и ровно, можно заливать слой бетона или цемента. Данная работа требует аккуратности и мастерства.
Раствор необходимо наносить так, чтобы сильная струя не создала выбоин на поверхности керамзита. Наливать следует равномерным слоем, не повреждая структуры слоя утепления. Любые дефекты, образовавшиеся на данном этапе, будут очень заметны в будущем. Это повлечет за собой ряд дополнительных работ по выравниванию поверхности пола. Иногда перед нанесением бетонного или цементного раствора нужно смачивать слой керамзита раствором воды и цемента (цементным молочком). Это будет своеобразный сцепляющий слой, который поможет связать шарики керамзита между собой и скрепит слой утеплителя с бетонным раствором.
Вернуться к оглавлению
Утепление стен керамзитом
Керамзит может использоваться и для утепления стен. Он достаточно хорошо зарекомендовал себя в данном плане. Неудобство доставляет лишь трудоемкость процесса укладки.
Среди достоинств керамзита как термоизоляционного материала для стен часто называют возможность свободной вентиляции, что качественно выделяет его по сравнению с другими утеплителями. Такое качество необходимо, прежде всего, использовать в помещениях закрытого типа, ведь там, где отсутствуют проблемы с вентиляцией, человеку всегда комфортно.
Схема утепления стены.
Хороший показатель теплоизоляции достигается толщиной слоя материала. Когда он располагается внутри стены, существует угроза ее растирания материалом. Для стены может понадобиться организация дополнительного укрепления. Поэтому для стен, как правило, стараются подобрать другие утеплители.
Согласно общему мнению специалистов, керамзит прекрасно подходит для утепления полов, однако при утеплении стен он способен создавать ряд проблем, которые влекут за собой необходимость организации дополнительных конструктивных решений не в пользу свободной площади внутри помещения.
Вернуться к оглавлению
Утепление крыш керамзитом
Керамзит уже более 50 лет используется в качестве утеплителя для крыш. С тех пор было создано множество современных материалов, однако заменить керамзит им пока так и не удалось. В процессе утепления крыш его достоинства проявляются в полной мере.
Одним из главных преимуществ материала является то, что почти не возникает проблем с конденсацией. Помимо этого, у керамзита нет т.н. «точки росы», так что с его помощью можно добиться очень высокого уровня теплоизоляции и защищенности. Данный материал является уникальным по своей природе. К тому же, требуемый эффект будет сохраняться в течение достаточно долгого времени.
При утеплении крыш используют щебень, гравий и песок. Это типы керамзита, которые наиболее часто используются для данных видов работ. Чтобы заполнить все выбоины и мелкие щели, часто используется керамзитный гравий. Существует даже возможность улучшения его и без того высоких показателей теплоизоляции – для этого керамзит смешивается с пенополистерольной крошкой.
Схема утепления крыши.
При утеплении крыши материал просто насыпается ровным слоем на железобетонную плиту и в различные полости, за счет чего создается поверхностный слой первого уровня. Затем настилается рубероид. Этот слой похож на расстилание ковра. Удобнее всего использовать материал в виде рулонов. Своим весом рубероид должен придавливать слой рассыпчатого утеплителя.
Сверху укладывается плитка или черепица. Однако можно положить и другой кровельный материал. За границей иногда в качестве верхнего слоя устраивают даже живой газон, однако в климатических условиях нашей страны это невозможно.
Крыша, утепленная с помощью керамзита, станет надежным защитником всего дома. Такие крыши гораздо более долговечны, чем те, которые выполнены с использованием даже самых современных материалов.
Вернуться к оглавлению
Утепление чердачного перекрытия с использованием керамзита
Лучший вариант для утепления чердачного перекрытия – это устройство его еще на стадии строительства дома, т.к. процесс перестилки покрытия и укладка изоляции может забрать много усилий и времени, это требует специальных знаний и навыков, опыта работы с обустройством потолков. Лучше всего доверять выполнение таких работ квалифицированным специалистам, чтобы добиться соответствующего уровня качества в работе.
Утеплитель перекрытия призван не только удерживать и сохранять тепло в доме, но и существенно повысить шумоизоляцию. Все это активно способствует образованию здорового и устойчивого микроклимата. После проведения мероприятий, связанных с утеплением, в доме перестанет образовываться плесень и конденсат. Все это обеспечивает дополнительный комфорт для проживания в помещении.
Керамзит заслуженно считается одним из лучших утеплителей, так как он имеет множество преимуществ по сравнению с прочими материалами. Это экологически чистый материал, отличный утеплитель, который, помимо всего прочего, имеет достаточно низкую стоимость.
Утепление крыши керамзитом — как рассчитать толщину слоя для теплоизоляции кровли?
Крыша – один из элементов ограждающих конструкций здания. Ее основной функцией является обеспечение теплоизолирующего барьерного пространства, защищающего внутреннюю часть строения от пагубных атмосферных воздействий (дождь, снег, ветер, град и т.д.). Теплопотери в здании с не утепленной крышей составляют около 15-30%.
Поэтому правильно обустроенная теплоизоляция крыши позволит значительно сэкономить на отоплении.
Более чем полувековой опыт утепления керамзитом кровельных конструкций показал, что это один из самых универсальных, эффективных и надежных способов.
Содержание статьи
Что такое керамзит?
Керамзит – легкий и высокопористый теплоизоляционный материал, имеющий темно-бурую оболочку. Изготавливается путем обжига глины или глинистого сланца при температуре 1050-1300 градусов Цельсия на протяжении 25-45 минут. При различном режиме обработке глинистой основы можно получить керамзит, обладающий насыпной плотностью от 0,35 и до 0,6 г/см3.
В зависимости от формы, существует три его разновидности:
- Керамзитовый гравий. Ячеистые элементы имеют овальную обтекаемую форму. Размер зерна составляет 5-40 миллиметров. Используется при необходимой толщине утепляющего слоя более 5 сантиметров.
- Керамзитовый щебень. Размерность элементов аналогична керамзитовому гравию. Имеет кубообразную форму с острыми выступающими углами и гранями. Получают такой вид керамзита дроблением крупных кусков керамзита.
- Керамзитовый песок. Величина зерен находится в промежутке 14-50 миллиметров. Малые размеры позволяют использовать керамзитовый песок при толщине теплоизолирующего слоя, не превышающей 5 сантиметров. Также применяется в виде заполнителя для бетонных и других видов раствора.
Достоинства и недостатки керамзита
В сравнении с широко распространенными плитными утеплителями, такими как минеральная вата, керамзит намного более выгоден. При утеплении крыши керамзитом не требуется наличие специальных навыков и умений. Использование насыпной теплоизоляции не требует подгонки элементов и дополнительных креплений. Утепление кровли керамзитом имеет ряд следующих преимуществ:
- Керамзит – высокоэкологичный материал. Он не разлагается и не выделяет токсичных газообразных испарений, опасных для здоровья человека.
- Не съедобный для грызунов.
- Обладает повышенной устойчивостью к морозам. Может выдержать до 25 циклов полного замерзания и оттаивания.
- Огнеупорный и пожаробезопасный материал.
- Отличный тепло- и звукоизолятор.
- При утеплении керамзитом деревянных поверхностей, их срок службы увеличивается до 50 лет.
- Легкий материал.
- Устойчив к химическому воздействию.
- Дешевизна, кубический метр плитного утеплителя обойдется в несколько раз дороже керамзита такого же объема.
- При использовании качественного керамзитного утепления, теплопроводность которого составляет 0,07-0,16 Вт/м, теплопотери снижаются на 70-80%.
Керамзит – насыпной материал, он заполняет практически весь предоставленный объем. Это, в отличие от плитного утеплителя, позволяет наиболее эффективно изолировать мелкие полости.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Не рекомендуется укладка керамзита на дощатое основание без подложки. Мелкие крошки и пыль могут проникать в жилое помещение через зазоры между досками.
Недостатки керамзитового утепления
- Легкость материала относительна. Так, при устройстве теплоизоляции требуется слой керамзита в 10-40 сантиметров. Даже такие малые по весу пористые элементы в таком объеме создадут существенную нагрузку на нижележащие несущие конструкции.
- Керамзит сильно впитывает влагу, что негативно сказывается на его теплоизоляционных свойствах. Необходимо обязательно устраивать слои гидро- и пароизоляции.
- Хрупкость материала может привести к механическому нарушению целостности гранул. В незащищенные поры и пустоты будет попадать вода, что приведет к потере положительных свойств керамзита.
Как определить оптимальную толщину утеплителя?
В соответствии с нормативной документацией, требуемая толщина теплоизоляционного слоя зависит от климатической зоны, в которой построено здание, и площади утепляемого помещения.
Климатическая зона определяется по специальным картам, их можно найти в СНиП или ТКП по теплотехнике.
Требуемая толщина утеплителя зависит от значения теплосопротивления рассчитываемой конструкции (R). Это нормативное значение, зависящее от климатического региона, а также от вида утепляемой конструкции.
Значения для пола, стен и потолка будут значительно отличаться. Если вы не знаете, какой слой керамзита нужен для утепления крыши, то предлагаем вам воспользоваться формулой ниже.
Утепление крыши керамзитом: толщина слоя и формула расчета (P):
P=R*k
Где k– коэффициент теплопроводности материала. Для керамзита его значение равно 0,16 Вт/м*k.
Альтернативные виды утеплителей
Керамзит – не единственный широко распространенный теплоизоляционный материал, используемый в кровельных конструкциях. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся варианты:
- Пенополистирол, более известен как разновидность пенопласта. Теплозащита такого материала намного лучше, чем у ватного утепления. Слой пенополистирольного утепления будет значительно тоньше. Пенопласт не поглощает воду, достаточно жесткий и прочный. Применение специализированных добавок позволяет добиться повышения огнестойкости. Но, если материал все-таки загорится, произойдет выделение ядовитых газообразных веществ, опасных для здоровья и жизни человека. В отличие от керамзита, мыши и крысы любят грызть пенопласт.
- Базальтовая вата и минвата. Волокнистая структура такого вида утепления обеспечивает его высокое насыщение воздухом. Это позволяет использовать их в качестве теплоизоляционного материала. При укладке стекловолокна понадобятся дополнительная защита: перчатки и респиратор. Из недостатков можно отметить подверженность гниению, а также дороговизну.
- Пенополиуретан. Пенистый утеплитель, изготавливаемый непосредственно на стройплощадке. Нанесение производится специальным пистолетом. Расширение материала после нанесения позволяет создать монолитную утепляющую конструкцию. Он легкий и пожароустойчивый. Срок службы составляет около полувека. Недостатком является необходимость использования специализированного оборудования и опытной бригады для качественного производства работ.
- Эковата. Материал, в составе которого содержится 80% целлюлозного волокна и 20 % огнеупорных и антисептических добавок. Обладает хорошей тепло- и звукоизоляцией. Эковата образует бесшовное покрытие, исключающее возникновение мостиков холода. Срок службы – более 50 лет.
Утепление крыши керамзитом: технология и особенности
Необходимые инструменты и материалы:
- Пароизоляция;
- Гидроизоляция;
- Рейка, используемая для трамбовки и выравнивания;
- Лопата;
- Ведра;
- острый нож;
- керамзит.
Перед утеплением следует провести некоторые подготовительные работы. Они включают в себя выравнивание и очищение застилаемой поверхности, а также заделку щелей и трещин. Более подробно о утеплении крыши можно прочитать здесь.
Кровельный пирог плоской крыши
Если укладка производится на металл, следует произвести очистку от продуктов окисления, и окрасить антикоррозионным составом.
- Первым слоем по основанию выполняется пароизоляция. Можно использовать как мембранные, так и обычные полиэтиленовые пленки. Использование паробарьера с одной фольгированной стороной позволит обеспечить дополнительный эффект отражения тепла в помещение. Любой пароизолирующий материал укладывается внахлест, а также туго натягивается. Стыки склеиваются специализированным скотчем.
- Утепление керамзитом ведется полосами. Для этого на пароизолированное основание крепятся направляющие рейки с шагом в 2-3 метра. Толщина керамзитного слоя должна соответствовать расчётному значению. Меньший слой не обеспечит необходимую теплоизоляцию, а более толстый может привести к разрушению несущей застилаемой конструкции.
- После осуществления засыпки всей площади, производится выравнивание и уплотнение керамзитового слоя.
- Поверх керамзита производится укладка слоя гидроизоляции или устраивается цементная стяжка, улучшающая прочность и жесткость конструкции.
- Для оценки качества выполненных теплоизоляционных работ, требуется прогреть помещение до определенной температуры, закрыв при этом все двери и окна.
- Спустя пару часов сверьте показания термометра до и после. Если произошло существенное снижение температуры, то нужно осмотреть утепленную поверхность на предмет зазоров и щелей.
Обрешетка пола позволяет разделить керамзит на отдельные ячейки и служит лагами под черновой пол
Выравнивание слоя керамзита с помощью строительного уровня
ОСТОРОЖНО!
Укладку и уплотнение керамзита нужно делать очень аккуратно, чтобы не повредить хрупкие пористые элементы.
Нюансы утепления скатной и плоской кровли
При идеальной ровности и плоскости кровли, уклон которой не превышает 5°, работы, без особого труда, производятся описанным выше способом. При утеплении скатной кровли необходимо следить за равномерностью заполнения межстропильного пространства. Для этого между опорными балками поперечно набиваются перемычки. В результате образуются своеобразные ячейки, которые, по мере заполнения, зашиваются досками.
Полезное видео
Предлагаем вам ознакомиться с полезным видео о утеплении кровли керамзитом:
Заключение
Керамзит – дешевый, качественный и универсальный сыпучий утеплитель. С его помощью можно теплоизолировать практически любое помещение, не имея при этом специализированных навыков.
Вконтакте
Google+
Одноклассники
Утрамбованные земляные стены в средиземноморском климате: характеристики материалов и термическое поведение | Международный журнал низкоуглеродных технологий
Аннотация
Утрамбованный грунт считается очень устойчивой строительной системой из-за низкого содержания энергии, длительного срока службы и высокой пригодности для вторичной переработки. Однако авторы обнаружили, что отсутствуют экспериментальные результаты в реальном масштабе, касающиеся теплового поведения утрамбованной земли. По этой причине данная статья в первую очередь сосредоточена на характеристике двух разных типов грунта, чтобы проверить пригодность их использования в утрамбованных земляных стенах.После определения характеристик были построены два экспериментальных здания в форме боксов в Барселоне и Пучверд-де-Лерида (Испания), чтобы проверить термическое поведение их стен в двух различных климатических условиях. Температурные профили внутри стен контролировались с помощью термопар, а температурный профиль южных стен был проанализирован в условиях свободного плавания в течение летнего и зимнего периодов 2013 года. Результаты показывают, что тепловая амплитуда снаружи внутрь температуры уменьшается за счет утрамбованных земляных стен, достигая постоянных температур в внутренняя поверхность южных стен.
1 ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время большое количество энергоемких материалов с высокой степенью воплощения используется в традиционном строительстве, что связано с высокими затратами энергии в течение их жизненного цикла (добыча, производство, транспортировка, строительство и утилизация). Как Cabeza et al. [1] утверждает, что во многих исследованиях принимается во внимание рабочая энергия. Однако оценка воплощенной энергии в материалах более сложна и требует много времени, по этой причине этого не делается, хотя на нее приходится значительная часть общей воплощенной энергии здания.Сокращение выбросов углерода в строительном секторе является обязательным в Европейском Союзе [2, 3]; поэтому во всем мире была продвинута новая политика по строительству экологически безопасных зданий и, следовательно, по сокращению выбросов CO 2 .
Утрамбованный грунт считается очень устойчивым решением из-за его низкой энергии, небольшого процесса обработки материалов, длительного срока службы и высокой пригодности для вторичной переработки [4]. Кроме того, выбросы CO 2 при транспортировке можно снизить, если земляные работы на месте использовать в качестве утрамбованного грунта.Таким образом, утрамбованная земля соответствует европейским требованиям [3], что увеличивает научный интерес к ее использованию.
Исторически земное строительство было ответом на жилищный спрос населения со всего мира. Однако в новейшей истории использование утрамбованной земли сократилось с использованием других современных строительных технологий во время промышленной революции. После Первой Мировой войны утрамбованная земля была предпринята в Великобритании, а после Второй мировой войны — в Восточной Германии. В последние века утрамбованная земля использовалась в экстремальных условиях (например, после войны) в Европе, потому что требуемый материал был доступен во многих частях мира и не требовал затрат.Точно так же использование портландцемента с 1824 года, железа и стали вытеснило утрамбованную землю из обычного строительства [5]. К сожалению, испанские строительные нормы [6] не включают утрамбованную землю в качестве строительного материала, что затрудняет ее использование [7].
С точки зрения энергии, земляные стены обладают хорошими тепловыми характеристиками из-за их большой массы и могут способствовать, при правильной стратегии естественной вентиляции, комфорту внутри здания, обеспечивая высокую тепловую инерцию, чтобы справиться с изменениями температуры днем и ночью [ 8, 9].Конструкции с высокой тепловой массой, такие как здания с утрамбованными земляными стенами, замедляют теплопередачу в здание и из него [10]. Однако утрамбованная земля имеет важные конструктивные ограничения, особенно в многоэтажных домах. Эти ограничения усугубляются в современных строительных системах, где требуется меньшая толщина стен для оптимизации полезной площади пола. Однако этих конструктивных ограничений можно избежать, если использовать утрамбованную землю в качестве ограждения.
Цель этого исследования — физически и механически охарактеризовать два разных земляных материала (с двух разных строительных площадок на северо-востоке Испании — Барселона и Пучверд-де-Лерида), чтобы проверить возможность их использования в качестве строительных материалов.Эта характеристика проводится путем тестирования гранулометрического состава и, таким образом, классификации используемого грунта. Кроме того, прочность на сжатие утрамбованных образцов земли, содержащих различные стабилизаторы, такие как цемент, керамзит и солома, проверяется в лабораторных масштабах. Авторы обнаружили, что в литературе отсутствует термический анализ и, следовательно, экспериментальные результаты в реальном масштабе с утрамбованными земляными зданиями. По этой причине после определения характеристик в лабораторном масштабе в Барселоне и Пучверд-де-Лерида (Испания) были построены две утрамбованные землянки, похожие на домики, и за ними проводился надлежащий мониторинг, чтобы проверить тепловое поведение их стен в летних и зимних условиях в двух местах. разный климат.
2 МАТЕРИАЛЫ
Утрамбованный грунт можно разделить на стабилизированный и нестабилизированный. Нестабилизированная утрамбованная земля полностью состоит из глины, ила, песка, гравия и воды. Стабилизированная утрамбованная земля включает другие материалы для улучшения ее свойств. В настоящем исследовании солома добавляется для повышения ее устойчивости к водной эрозии, керамзит для улучшения термических свойств и портландцемент для повышения прочности на сжатие [11].
Портландцемент действует как физико-химический стабилизатор.Его производство чрезвычайно энергоемко, и в карьерах образуется остаточная пыль, которая оказывает значительное воздействие на окружающую среду. Его использование должно быть ограничено конструктивными элементами с оптимизированным сечением конструкции, а его долговечность должна быть увеличена до максимума. Одним из недостатков использования портландцемента в качестве стабилизатора является то, что он делает утрамбованную землю непригодной для повторного использования, хотя ее можно будет использовать повторно [11]. Кроме того, это отрицательно увеличивает воплощенную энергию утрамбованной земли [12].Предпочтительно, чтобы энергия, воплощенная в стабилизированной цементом утрамбованной земле, была значительно ниже, чем в традиционных строительных системах, таких как бетон, железобетон или глиняный кирпич [12, 13]; кроме того, он действует как стабилизатор против водной эрозии. Солома действует как физический стабилизатор [14, 15], который используется для минимизации усадки во время процесса отверждения и уменьшения плотности утрамбованной земли. Он также уменьшает набухание и сжатие, вызванные водой во время формования, а также хрупкость, и, с другой стороны, улучшает упругую деформацию.Этот физический стабилизатор является биоразлагаемым, поэтому его можно полностью вернуть в окружающую среду. Керамзит добавляется для улучшения термических свойств утрамбованной земли (высокая пористость) и уменьшения ее плотности (очень низкая плотность).
Три различных типа утрамбованной земли (рис. 1 и 2) были использованы для создания прототипа, расположенного в Барселоне, и один тип был использован в Пучверд-де-Лерида. Информация об ориентации стенок, толщине и материале стабилизатора, использованном в каждом прототипе, представлена в таблице 1.
Таблица 1.Характеристики утрамбованных земляных стен.
| Прототип . | Расположение . | Название стены . | Ориентация стены . | Толщина стенки (см) . | Материал стабилизатора . |
|---|---|---|---|---|---|
| # 1 | Барселона | a) Нестабилизированный | N, S | 50 | — |
| b) Керамзит | N | 50 | Керамзит | ||
| c) Цемент | S | 50 | Цемент | ||
| # 2 | Puigverd de Lleida | d) Солома | N, S, E, W | 29 | Солома |
| Прототип . | Расположение . | Название стены . | Ориентация стены . | Толщина стенки (см) . | Материал стабилизатора . |
|---|---|---|---|---|---|
| # 1 | Барселона | a) Нестабилизированный | N, S | 50 | — |
| b) Керамзит | N | 50 | Керамзит | ||
| c) Цемент | S | 50 | Цемент | ||
| # 2 | Puigverd de Lleida | d) Солома | N, S, E, W | 29 | Солома |
Характеристики утрамбованных земляных стен.
| Прототип . | Расположение . | Название стены . | Ориентация стены . | Толщина стенки (см) . | Материал стабилизатора . |
|---|---|---|---|---|---|
| # 1 | Барселона | a) Нестабилизированный | N, S | 50 | — |
| b) Керамзит | N | 50 | Керамзит | ||
| c) Цемент | S | 50 | Цемент | ||
| # 2 | Puigverd de Lleida | d) Солома | N, S, E, W | 29 | Солома |
| Прототип . | Расположение . | Название стены . | Ориентация стены . | Толщина стенки (см) . | Материал стабилизатора . |
|---|---|---|---|---|---|
| # 1 | Барселона | a) Нестабилизированный | N, S | 50 | — |
| b) Керамзит | N | 50 | Керамзит | ||
| c) Цемент | S | 50 | Цемент | ||
| # 2 | Puigverd de Lleida | d) Солома | N, S, E, W | 29 | Солома |
Рисунок 1.
Сечение стены утрамбованной земляной стены (в см). ( a ) нестабилизированный, ( b ) стабилизированный керамзитом, ( c ) стабилизированный цементом и ( d ) стабилизированный соломой.
Рисунок 1.
Сечение стены утрамбованной земляной стены (в см). ( a ) нестабилизированный, ( b ) стабилизированный керамзитом, ( c ) стабилизированный цементом и ( d ) стабилизированный соломой.
Рисунок 2.
Состав смеси (об.) Утрамбованных земляных валов.
Рисунок 2.
Состав смеси (об.) Утрамбованных земляных валов.
Стены Барселоны включают: 40% (по объему) керамзита (диаметром 3–10 мм) в северной стене (Рисунок 2b) и 3% (по объему) цемента (CEM II / BL 32,5 R) в южная стена (рис. 2в). Северо-западная и юго-западная стены без добавок. Земля, использованная для постройки бокса, была получена из раскопок и имеет состав (в т.): 71% глины и 29% песка (Рисунок 2а). С другой стороны, стены Puigverd de Lleida содержат 10% (по объему) соломы. Земля состоит из: 38% глины, 45% песка и 7% гравия [16] (см. Рисунок 2d).
3 МЕТОДОЛОГИЯ
3.1 Весы лабораторные
В этом разделе объясняется методология определения характеристик грунтовых материалов, использованных при строительстве обоих прототипов.
Гранулометрический состав определен по Единой системе классификации почв (USSC), разработанной А.Casagrande [17], в соответствии со стандартом UNE 103101: 1995 [18]. Этот эксперимент направлен на определение различных размеров частиц (до 0,08 мм) почвы и получение процентного содержания каждого размера в исследуемой пробе. Гранулометрический состав получают путем просеивания почвы с использованием сит разного размера и взвешивания количества земли, оставшейся в каждом сите. Земляной материал (рисунки 1 и 2) анализируется с использованием этой методологии испытаний, чтобы оценить изменение размера частиц соединений земли и, следовательно, классифицировать землю, используемую в прототипах утрамбованной земли в Барселоне и Пучверд-де-Лерида.Гранулометрический состав земли, использованной в прототипе в Барселоне, был изучен без стабилизатора, с 40% керамзита и 3% цемента [19]. Добавление керамзита в утрамбованную землю — совершенно новое дело; Таким образом, ранее не проводились научные исследования, подтверждающие процентное содержание используемого керамзита. Однако из-за его хороших изоляционных свойств компания Casa S-Low решила добавить этот материал в утрамбованную землю, следуя рекомендациям ассоциации CETARemporda, которая является экспертом в земляных сооружениях.Земля, использованная в прототипе Lleida, была исследована без стабилизаторов и 10% соломы.
Техника строительства утрамбованной земли включает уплотнение почвенной смеси (глина, песок, гравий, стабилизатор и вода) слоями толщиной около 7 см на деревянной опалубке. Он моделирует геологические процессы, которые формируют осадочную породу, так что утрамбованная земля имеет твердость и долговечность, сопоставимые с низким диагенетическим качеством (рис. 3) [20]. Композиции Barcelona утрамбовывались вручную из-за требований компании Casa S-Low, но для проверки вариабельности результатов в зависимости от используемого метода уплотнения образцы Puigverd de Lleida утрамбовывались вручную и механически.
Рисунок 3.
Образец утрамбованной земли в процессе послойного изготовления (слева) и готовой (справа).
Рис. 3.
Образец утрамбованной земли в процессе послойного изготовления (слева) и готовой (справа).
В предыдущих исследованиях для определения прочности на сжатие использовался широкий диапазон размеров: кубики 10 см [21] или 15 см [22], 10 × 10 × 20 см, 30 × 30 × 60 см [23], 40 × 40 × 65 см [11] и даже больше 100 × 100 × 30 см [24]. В настоящем исследовании четыре образца (25 × 30 × 30 см) типа Барселона и два образца каждого метода уплотнения (30 × 30 × 30 см) типа Пучверд де Лерида были использованы для испытания прочности на сжатие утрамбованной земли без добавки (рисунок 4).
Рисунок 4.
Образцы утрамбованного грунта во время испытаний на прочность на сжатие.
Рисунок 4.
Образцы утрамбованного грунта во время испытаний на прочность на сжатие.
Для определения прочности стен на сжатие использовался стандарт UNE EN 772-1: 2011 [25]. Этот тест состоит из приложения равномерно распределенной нагрузки в образце и увеличения ее до тех пор, пока образец не сломается. Максимальная нагрузка, которой выдерживает образец, делится на поверхность, на которую была приложена нагрузка, чтобы получить значение прочности на сжатие.Прочность на сжатие каждой композиции получается как среднее значение всех результатов. Наконец, полученные результаты сравниваются с литературными значениями, представленными в Barbeta [15] и Bauluz и Bárcena [26], которые представляют диапазон теоретических значений прочности на сжатие утрамбованной земли.
3,2 Экспериментальная установка
Чтобы экспериментально определить тепловое поведение утрамбованных земляных стен, они были протестированы на двух экспериментальных установках, расположенных в Барселоне и Пучверд-де-Лерида (Испания) (рис. 5).Они состоят из двух жилых корпусов, которые анализируются в летних и зимних условиях путем измерения свободно плавающего температурного профиля южной стены обоих прототипов. Эксперименты проходили зимой и летом 2013 года.
Рис. 5.
Экспериментальная установка в Барселоне, прототип №1 (слева) и Пучверд де Лерида, прототип №2 (справа).
Рис. 5.
Экспериментальная установка в Барселоне, прототип №1 (слева) и Пучверд де Лерида, прототип №2 (справа).
Географические и климатические характеристики обеих экспериментальных установок перечислены в таблице 2, а также характеристики прототипа и утрамбованных земляных стен. Экспериментальная установка, расположенная в Барселоне, имеет средиземноморский климат центрального побережья, характеризующийся продолжительным теплым или жарким сухим летом и мягкой влажной зимой. Экспериментальная установка, расположенная в Пучверд-де-Лерида, имеет средиземноморский континентальный климат, характеризующийся холодной зимой и жарким и относительно сухим летом.
Таблица 2.Экспериментальная установка характеристик Барселоны и Пучверд-де-Лерида.
| Характеристики . | Барселона # 1 . | Puigverd de Lleida # 2 . | |
|---|---|---|---|
| Прототип | Внутренние размеры | 2,48 × 2,15 × 2,50 м | 2,4 × 2,4 × 2,4 м |
| Конструкция | Деревянная несущая конструкция | Несущие утрамбованные земляные стены | |
| Крыша | Две разные деревянные зеленые крыши | Деревянная зеленая крыша | |
| Покрытие | Нет внутреннего и внешнего покрытия | Нет внутреннего и внешнего покрытия | |
| Утрамбованные земляные стены | Функция | Корпус, не несущий | Несущая способность и ограждение |
| Толщина | 50 см | 29 см | |
| Метод уплотнения | Ручной | Механический | |
| Географическая | Ориентация | Север −74 ° | Север 0 ° |
| Расположение | N 41 ° 23 ′, E 2 ° 6 ′ | N 41 ° 32 ′, E 0 ° 44 ′ | |
| Высота над уровнем моря | 9 м | 219 м | |
| Климатический | Климат | Центральное побережье Средиземного моря | Средиземноморский континентальный |
| Климатическая классификация [27] | Csa | Csa / Cfa | |
| Годовое количество дней в градусах нагрева [28] | 573 | 1,230 | |
| Годовое количество дней в градусах охлаждения [9] | 354 | 423 | |
| Средние летние температуры [29] | 21.1 ° C | 22,6 ° C | |
| Средние зимние температуры [29] | 12,2 ° C | 8 ° C | |
| Годовое количество осадков [29] | 568 мм | 456 мм | |
| Характеристики . | Барселона # 1 . | Puigverd de Lleida # 2 . | |
|---|---|---|---|
| Прототип | Внутренние размеры | 2.48 × 2,15 × 2,50 м | 2,4 × 2,4 × 2,4 м |
| Конструкция | Деревянная несущая конструкция | Несущие утрамбованные земляные стены | |
| Крыша | Две разные деревянные зеленые крыши | Деревянная зеленая крыша | |
| Покрытие | Нет внутреннего и внешнего покрытия | Нет внутреннего и внешнего покрытия | |
| Утрамбованные земляные стены | Функция | Корпус, не несущий | Несущий и корпус |
| Толщина | 50 см | 29 см | |
| Метод уплотнения | Ручной | Механический | |
| Географический | Ориентация | Север −74 ° | Север 0 ° |
| Расположение | N 41 ° 23 ′, E 2 ° 6 ′ | N 41 ° 32 ′, E 0 ° 44 ′ | |
| Высота над уровнем моря л | 9 м | 219 м | |
| Климатический | Климат | Центральное побережье Средиземного моря | Континентальное Средиземноморье |
| Классификация климата [27] | Csa | Csa / Cfa | |
| Годовое количество градусо-дней [28] | 573 | 1,230 | |
| Годовое количество градусо-дней [9] | 354 | 423 | |
| Средние летние температуры [29] | 21.1 ° C | 22,6 ° C | |
| Средние зимние температуры [29] | 12,2 ° C | 8 ° C | |
| Годовое количество осадков [29] | 568 мм | 456 мм | |
Экспериментальная установка характеристик Барселоны и Пучверд-де-Лерида.
| Характеристики . | Барселона # 1 . | Puigverd de Lleida # 2 . | |
|---|---|---|---|
| Прототип | Внутренние размеры | 2,48 × 2,15 × 2,50 м | 2,4 × 2,4 × 2,4 м |
| Конструкция | Деревянная несущая конструкция | Несущие утрамбованные земляные стены | |
| Крыша | Две разные деревянные зеленые крыши | Деревянная зеленая крыша | |
| Покрытие | Нет внутреннего и внешнего покрытия | Нет внутреннего и внешнего покрытия | |
| Утрамбованные земляные стены | Функция | Корпус, не несущий | Несущая способность и ограждение |
| Толщина | 50 см | 29 см | |
| Метод уплотнения | Ручной | Механический | |
| Географическая | Ориентация | Север −74 ° | Север 0 ° |
| Расположение | N 41 ° 23 ′, E 2 ° 6 ′ | N 41 ° 32 ′, E 0 ° 44 ′ | |
| Высота над уровнем моря | 9 м | 219 м | |
| Климатический | Климат | Центральное побережье Средиземного моря | Средиземноморский континентальный |
| Климатическая классификация [27] | Csa | Csa / Cfa | |
| Годовое количество дней в градусах нагрева [28] | 573 | 1,230 | |
| Годовое количество дней в градусах охлаждения [9] | 354 | 423 | |
| Средние летние температуры [29] | 21.1 ° C | 22,6 ° C | |
| Средние зимние температуры [29] | 12,2 ° C | 8 ° C | |
| Годовое количество осадков [29] | 568 мм | 456 мм | |
| Характеристики . | Барселона # 1 . | Puigverd de Lleida # 2 . | |
|---|---|---|---|
| Прототип | Внутренние размеры | 2.48 × 2,15 × 2,50 м | 2,4 × 2,4 × 2,4 м |
| Конструкция | Деревянная несущая конструкция | Несущие утрамбованные земляные стены | |
| Крыша | Две разные деревянные зеленые крыши | Деревянная зеленая крыша | |
| Покрытие | Нет внутреннего и внешнего покрытия | Нет внутреннего и внешнего покрытия | |
| Утрамбованные земляные стены | Функция | Корпус, не несущий | Несущий и корпус |
| Толщина | 50 см | 29 см | |
| Метод уплотнения | Ручной | Механический | |
| Географический | Ориентация | Север −74 ° | Север 0 ° |
| Расположение | N 41 ° 23 ′, E 2 ° 6 ′ | N 41 ° 32 ′, E 0 ° 44 ′ | |
| Высота над уровнем моря л | 9 м | 219 м | |
| Климатический | Климат | Центральное побережье Средиземного моря | Континентальное Средиземноморье |
| Классификация климата [27] | Csa | Csa / Cfa | |
| Годовое количество градусо-дней [28] | 573 | 1,230 | |
| Годовое количество градусо-дней [9] | 354 | 423 | |
| Средние летние температуры [29] | 21.1 ° C | 22,6 ° C | |
| Средние зимние температуры [29] | 12,2 ° C | 8 ° C | |
| Годовое количество осадков [29] | 568 мм | 456 мм | |
3.2.1 Настройка
в БарселонеЭкспериментальная установка в Барселоне состоит из прототипа с северной ориентацией −74 ° и внутренними размерами 2,48 × 2,15 × 2,50 м. Конструктивная система основана на деревянной несущей конструкции и деревянной зеленой крыше (Рисунок 6а).Фундамент состоит из железобетонного основания. На южном и северном фасадах нет окон, но есть два проема на восточном и западном фасадах. Утрамбованные земляные стены 50 см вручную утрамбовываются разными смесями на каждом фасаде (рис. 6b), без внутреннего или внешнего покрытия. Этот прототип был построен в соответствии с требованиями компании Casa S-low.
Рис. 6.
Прототип Барселоны № 1: ( a ) Деталь секции фасад-крыша, ( b ) План.
Рис. 6.
Прототип Барселоны № 1: ( a ) Деталь секции фасад-крыша, ( b ) План.
Температуры ячеек Барселоны измеряются термопарами типа K с точностью 0,75%. Шесть термопар расположены на внутренней поверхности (север, юг), внутри стены (север, юг на глубине 25 см) и внешней поверхности (север, юг).
3.2.2 Установка Puigverd de Lleida
Экспериментальная установка в Пучверд-де-Лерида состоит из прототипа с ориентацией N-S 0 ° и размером 2.40 м внутренней ширины и высоты. Система строительства основана на несущих утрамбованных земляных стенах и деревянной зеленой крыше (рис. 7а). Фундамент представляет собой железобетонное основание размером 3,60 × 3,60 м. У него есть только одно отверстие — изолированная дверь, расположенная на северном фасаде (рис. 7b). Чтобы защитить утрамбованные земляные стены от влажности грунта, они были построены на основе одного ряда альвеолярного кирпича (высотой 19 см) с водонепроницаемым листом полипропилена.
Рисунок 7.
Прототип Puigverd de Lleida № 2: ( a ) Фрагмент секции фасад-крыша, ( b ) План.
Рис. 7.
Прототип Puigverd de Lleida № 2: ( a ) Деталь секции фасад-крыша, ( b ) План.
Экспериментальная установка Puigverd de Lleida позволяет измерять тепловые характеристики корпуса с утрамбованной землей путем регистрации температуры внутренней поверхности стен (восток, запад, север, юг, потолок и пол), температуры внутри стен (север, юг, восток и запад), температура внешней поверхности стены (юг), температура и влажность воздуха в помещении, солнечная радиация и температура наружного воздуха, а также скорость ветра.Все температуры были измерены с помощью датчиков Pt-100 DIN B, откалиброванных с максимальной погрешностью ± 0,3 ° C.
4 РЕЗУЛЬТАТЫ
Во-первых, гранулометрический состав обоих земляных материалов без стабилизаторов в Барселоне и Пучверд-де-Лерида показан на рисунке 8. Согласно Единой системе классификации почв Касагранде [17], земля в клетке Барселоны соответствует связному грунту из глины. со средней пластичностью. Земля кабинки Puigverd de Lleida представляет собой зернистый грунт из песка, должным образом смешанного с 6% глины.Существуют значительные различия между гранулометрическими составами обеих земель, потому что они имеют разное происхождение: земля Барселоны была получена со строительной площадки, тогда как земля Пучверд-де-Лерида была куплена и правильно перемешана в соответствии с литературой [16]. Эти несходства из-за разного происхождения земли, использованной в каждом прототипе, зависят от наличия глины, песка и гравия при выемке грунта и точности качества земли при его использовании. Утрамбованная земля требует большего или меньшего количества воды во время ее строительства в зависимости от состава грунта, и по этой причине надлежащая характеристика материала земли, используемой в утрамбованных земляных зданиях, будет необходима при каждом новом строительстве.
Рисунок 8.
Земля «Барселона»: 40% керамзита, 3% цемента и без добавок (слева). Земля Puigverd Lleida: без добавок и 10% соломы (справа).
Рис. 8.
Земля «Барселона»: 40% керамзита, 3% цемента и без добавок (слева). Земля Puigverd Lleida: без добавок и 10% соломы (справа).
Во-вторых, реакции смесей (рис. 8) различаются из-за методологии испытания, которая учитывает плотности материала при расчете гранулометрического состава.Добавление 3% цемента и 40% керамзита изменяет гранулометрический состав барселонской земли, увеличивая процент крупных частиц. Однако гранулометрический состав земли Puigverd de Lleida остается почти постоянным при добавлении 10% соломы (которая имеет очень низкую плотность).
Наконец, результаты прочности на сжатие, полученные для каждого типа утрамбованной земли, показаны в таблице 3. Результаты образцов Puigverd de Lleida показывают, что используемый метод уплотнения изменяет результаты прочности на сжатие, будучи на 10% выше, если образцы уплотняются механически.Кроме того, тип земли и размер частиц также влияют на прочность на сжатие утрамбованной земли, поскольку она на 21% выше, чем у типа «Барселона». Результаты находятся в диапазоне литературных значений [15, 26], и поэтому оба грунта подходят для использования в строительстве утрамбованных грунтов.
Таблица 3.Результаты прочности на сжатие утрамбованной земли без добавок.
| . | Ручное уплотнение (Н / мм 2 ) . | Механическое уплотнение (Н / мм 2 ) . | Barbeta [15] (Н / мм 2 ) . | Баулуз и Барсена [26] (Н / мм 2 ) . |
|---|---|---|---|---|
| Barcelona # 1 | 1.08 | — | 0,5–2 | 0,6–1,8 |
| Puigverd de Lleida # 2 | 0,85 | 0,94 |
| . | Ручное уплотнение (Н / мм 2 ) . | Механическое уплотнение (Н / мм 2 ) . | Barbeta [15] (Н / мм 2 ) . | Баулуз и Барсена [26] (Н / мм 2 ) . |
|---|---|---|---|---|
| Barcelona # 1 | 1.08 | — | 0,5–2 | 0,6–1,8 |
| Puigverd de Lleida # 2 | 0,85 | 0,94 |
Прочность на сжатие результаты утрамбованной земли без добавок.
| . | Ручное уплотнение (Н / мм 2 ) . | Механическое уплотнение (Н / мм 2 ) . | Barbeta [15] (Н / мм 2 ) . | Баулуз и Барсена [26] (Н / мм 2 ) . |
|---|---|---|---|---|
| Barcelona # 1 | 1.08 | — | 0,5–2 | 0,6–1,8 |
| Puigverd de Lleida # 2 | 0.85 | 0,94 |
| . | Ручное уплотнение (Н / мм 2 ) . | Механическое уплотнение (Н / мм 2 ) . | Barbeta [15] (Н / мм 2 ) . | Баулуз и Барсена [26] (Н / мм 2 ) . |
|---|---|---|---|---|
| Барселона # 1 | 1.08 | — | 0.5–2 | 0,6–1,8 |
| Puigverd de Lleida # 2 | 0,85 | 0,94 |
. Lleida авторы решили построить кабину, используя механическое уплотнение. Однако в барселонских боксах пришлось использовать ручное уплотнение из-за требований проекта Casa S-Low.
На рисунках 9 и 10 представлены профили температуры в условиях свободного плавания в два репрезентативных дня (один для лета и один для зимы) в районах Барселоны и Лериды.Как обозначают температуры внешней поверхности стены, в Лериде более широкий диапазон температур в течение дня (тепловая амплитуда 15 ° C летом и 17 ° C зимой), тогда как в Барселоне температурный диапазон меньше (тепловая амплитуда 5 ° C летом и <2 ° C). ° C зимой). Это общие термические профили в обоих городах: в Лериде более засушливый и континентальный климат, а в Барселоне - более мягкий климат, поскольку она находится недалеко от Средиземного моря.
Рис. 9.
Барселона, прототип №1.Температуры южной стены в летних условиях — 10 июля 2013 г. (слева) и зимних условиях — 10 января 2014 г. (справа).
Рис. 9.
Барселона, прототип №1. Температуры южной стены в летних условиях — 10 июля 2013 г. (слева) и зимних условиях — 10 января 2014 г. (справа).
Рис. 10.
Прототип Пучверд де Лерида №2. Температуры южной стены в летних условиях — 15 октября 2013 г. и зимой — 7 февраля 2013 г.
Рисунок 10.
Прототип Puigverd de Lleida №2. Температура южной стены в летних условиях — 15 октября 2013 г. и зимних условиях — 7 февраля 2013 г.
На рисунке 9 показаны профили температуры через южную стену Барселоны. Температура внутренней поверхности очень постоянна в течение дня как летом (тепловая амплитуда 2 ° C), так и зимой (тепловая амплитуда 0,5 ° C). Тем не менее, температура на внешней поверхности показывает разницу в 5 ° C летом и 1 ° C зимой в течение исследуемого дня.
С другой стороны, внутренняя поверхность стены ячейки Puigverd de Lleida (Рисунок 10) означает более высокую тепловую амплитуду в летний (3,5 ° C) и зимний (5 ° C) периоды, но и тепловая амплитуда на внешних стенках выше. (15 ° C летом и 17 ° C зимой).
В обоих случаях тепловая амплитуда (снаружи внутрь) уменьшается вдоль утрамбованной земляной стены, достигая почти постоянных температур на внутренней поверхности южных стен. В случае стены 50 см тепловая амплитуда температуры внутренней поверхности стены была снижена на 80% летом и на 75% зимой в этих конкретных условиях.Как и ожидалось, при использовании более тонких утрамбованных земляных стен (29 см) температура внутренней поверхности стен показала более высокую тепловую амплитуду. Однако, хотя толщина утрамбованной земли является определяющим фактором, важно отметить, что более резкие перепады температур окружающей среды днем и ночью (в климате Пучверд-де-Лерида) оказывают более сильное негативное влияние на утрамбованную земляную стену, имея более широкую тепловые амплитуды на внешней поверхности 15 ° C летом и 17 ° C зимой. При количественной оценке уменьшения тепловой амплитуды можно заметить, что тепловая амплитуда сильно уменьшилась, достигнув 77% летом и 70% зимой.
5 ВЫВОДЫ
Характеристика различных использованных грунтовых смесей в лабораторном масштабе показала, что земля Барселоны состоит из связного грунта из глины со средней пластичностью, а земля Puigverd de Lleida состоит из зернистого грунта из песка, должным образом смешанного с 6% глины. Эти различия связаны с разным происхождением земли, использованной в каждом прототипе.
Результаты испытания прочности на сжатие показывают, что проанализированные значения прочности на сжатие грунтовых материалов находятся в диапазоне литературных значений.Кроме того, результаты по прочности на сжатие демонстрируют, что тип земли и размер частиц не оказали сильного влияния на прочность на сжатие в исследуемых случаях. Что касается метода уплотнения, то механическое уплотнение позволило добиться несколько более высоких показателей прочности в земле Puigverd de Lleida.
Наконец, тепловые эксперименты в условиях свободного плавания в летний и зимний периоды показали, что, несмотря на тепловую амплитуду температуры внешней поверхности в течение дня, температура внутренней южной поверхностной стенки имеет тенденцию быть постоянной в обоих отсеках.
Несмотря на уменьшение толщины стен, ухудшающее тепловые характеристики утрамбованной земли, уменьшение толщины будет необходимо в большинстве случаев, если утрамбованная земля используется в современных зданиях из-за текущих высоких цен на жилую площадь. Современные строительные конструкции имеют тенденцию уменьшать толщину стен, используя меньшую толщину (30–35 см), в то время как традиционные здания (включая утрамбованные земляные постройки) имеют толщину от 60 до 100 см. Кроме того, недостатки теплового поведения могут быть уменьшены, например, за счет применения изоляционных материалов, прикрепленных к внешней стороне стены; пассивным дизайном (ориентация, проемы, тени и т. д.) здания и за счет использования утрамбованной земляной стены в качестве ограждающего элемента (а не как конструктивного элемента), особенно в многоэтажных домах.
БЛАГОДАРНОСТИ
Работа частично финансировалась правительством Испании (ENE2015-64117-C5-1-R (MINECO / FEDER)) в сотрудничестве с мэрией Пучверд-де-Лерида. Авторы хотели бы поблагодарить правительство Каталонии за аккредитацию качества, предоставленную их исследовательской группе (2014 SGR 123). Этот проект получил финансирование из Седьмой рамочной программы Европейской комиссии (FP / 2007-2013) в рамках грантового соглашения № PIRSES-GA-2013-610692 (INNOSTORAGE) и из программы исследований и инноваций Европейского союза Horizon 2020 в рамках грантового соглашения № 657466 ( INPATH-TES).Кабинет в Барселоне был проведен под руководством компании Casa S-Low в сотрудничестве с Луисом Аллепусом и Кристианом Поза в их дипломном проекте в EPSEB (UPC).
ССЫЛКИ
1Cabeza
LF
,Barreneche
C
,Miro
L
и др. .Доступное строительство к устойчивым зданиям: обзор воплощенной энергии в строительных материалах
.Environ Sust
2013
;5
:229
—36
.2Директива 2010/31 / EU Европейского парламента и совета от 19 мая 2010 г. об энергоэффективности зданий. Доступно по адресу: http://www.epbd-ca.eu
3Lucon
O
,Ürge-Vorsatz
D
A
, et al. . Здания. InEdenhofer
O.
,Pichs-Madruga
R.
,Sokona
Y.
,Farahani
E.
,Kadner
S.
,Seyboth
K.
,Adler
A.
,Baum
I.
,Brunner
S.
,Eickemeier
P.
B.Kriemann
Savolainen
J.
,Schlömer
S.
,von Stechow
C.
,Zwickel
T.
,Minx
JC
Изменение климатаИзменение климатаВклад Рабочей группы III в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата
.Cambridge University Press
,Кембридж, Великобритания и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США
,2014
,4Morel
JC
,Mesbah
A
,Oggero
M
и др. .Строительство домов из местных материалов: средства радикального снижения воздействия строительства на окружающую среду
.Build Environ
2001
;36
:1119
—26
.5Jaquin
PA
,Augarde
C
,Gerrard
CM
.Хронологическое описание пространственного развития техники утрамбовки
.Int J Archit Herit
2008
;2
:377
–400
,6Código Técnico de la Edificación. Ministerio de Fomento (CTE). REAL DECRETO 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba el Código Técnico de la Edificación.
7Хименес Дельгадо
MC
,Каньяс Герреро
I
.Выбор грунтов под нестабилизированное земляное строительство: нормативный обзор
.Constr Build Mater
2007
;21
:237
—51
,8Кеннет
I
,Миллер
A
.Температурное поведение защищенного от земли автономного здания — Брайтонский Земной Корабль
.Renew Energ
2009
;34
:2037
—43
.9Gagliano
A
,Patania
F
,Nocera
F
и др. .Оценка динамических тепловых характеристик массивных зданий
.Energ Build
2014
;72
:361
—70
.10Heathcote
K.
Тепловые характеристики земляных построек
.Inf Constr
2011
;63
:117
—26
.11Bui
QB
,Morel
JC
,Hans
S
и др. .Характеристики сжатия непромышленных материалов в гражданском строительстве по трем масштабным экспериментам: случай утрамбованной земли
.Mater Struct
2009
;42
:1101
—16
.12Venkatarama Reddy
BV
,Prasanna Kumar
P
.Энергия, воплощенная в укрепленных цементом стенах из утрамбованного грунта
.Energ Build
2010
;42
:380
—85
.13Kariyawasam
KKGKD
,Jayasinghe
C
.Цементно-уплотненная утрамбованная земля как экологически чистый строительный материал
.Constr Build Mater
2016
;105
:519
—27
.14Houben
H
,Alva Balderrama
A
,Simon
S
.Наше земляное архитектурное наследие: исследование и сохранение материалов. БЮЛЛЕТЕНЬ МИССИСЫ / МАЙ 2004 г. Доступно на сайте www.mrs.org/publications/bulletin. 15Barbeta i Solà
G
. Mejora de la tierra installizada en el desarrollo de una arquitectura sostenible hacia el siglo XXI. ETSAB (Escola Tècnica Superior d’Arquitectura de Barcelona) de la UPC (Политический университет Каталонии),2002
.16Jiménez Delgado
MC
,Guerrero
IC
.Земляные постройки в Испании
.Constr Build Mater
2006
;20
:679
—90
,17ASTM D2487-11. Стандартная практика классификации почв для инженерных целей (Единая система классификации почв). ASTM International, West Conshohocken, PA, 2011. www.astm.org.
18UNE 103101: 1995. Гранулометрический анализ почвы методом просеивания.
19Минке
G
. Строительство с землей.Birkhäuser — Издательство по архитектуре. Базель, Швейцария, 2009. IBSN-13: 978-3-7643-8992-5. 20Литтл
B
,Morton
T
. Строительство из земли в Шотландии: инновационный дизайн и экологичность. Шотландское исполнительное центральное исследовательское подразделение,2001
,21Холл
M
,Джербиб
Y
.Изготовление образцов утрамбованной земли: контекст, рекомендации и последовательность
.Constr Build Mater
2004
;18
:281
—6
.22Лилли
DM
,Робинсон
Дж
.Предел прочности утрамбованных земляных стен с отверстиями
.Proc ICE Struct Buildings
1995
;110
:278
—87
.23Maniatidis
V
,Walker
P
.Конструктивная способность утрамбованного грунта при сжатии
.J Mater Civil Eng
2008
;20
:230
—38
.24Jaquin
PA
,Augarde
CE
,Gerrard
CM
.Анализ исторического строительства утрамбованного грунта
.Структурный анализ исторических построек
. В: Lourenço PB, Roca P, Modena C, Agrawal S (ред.).Нью-Дели, Индия
,2006
. ISBN 972-8692-27-7.25UNE EN 772-1:
2011
.Методы испытаний каменных блоков — Часть 1: Определение прочности на сжатие. 26Баулус-дель-Рио
G
,Bárcena Barrios
P
. Основы для дизайна и конструкции con tapial. Monografías de la Dirección General para la vivienda y arquitectura. MOPT. Часть V: Control de la ejecución. Мадрид, 1992 год: Ministerio de Obras Públicas y Transportes. Secretaría General Técnica,1992
.27Kottek
M
,Grieser
J
,Beck
C
,Rudolf
B
,, руб.Обновленная карта мира по классификации климата Кеппен-Гейгера на
.Meteorol Z
2006
;15
:259
—63
,28Margarit i Roset
J
. Els graus-dia de calefacció i coldració de Catalunya: результаты муниципального образования. No14). Барселона2003
: Generalitat de Catalunya – ICAEN.© Автор, 2016. Опубликовано Oxford University Press.
Прикладные науки | Бесплатный полнотекстовый | Численное моделирование теплоизоляции железобетонных перекрытий сложного сечения
1.Введение
Возведение здания с железобетонными перекрытиями в соответствии с принципами устойчивого развития требует точного определения теплоизоляции перекрытия [1,2,3]. При определенной толщине потолка теплоизоляцию можно улучшить двумя способами. Первый способ — использовать в перегородке материалы с низким коэффициентом теплопроводности. Второй способ связан с возведением перегородки. Использование изоляционных материалов внутри потолка, в местах, где есть свободные пространства, значительно снижает интенсивность теплового потока.Однако затем создаются конструкции со сложной геометрией. Коэффициент теплопередачи может быть определен путем проведения испытаний (неразрушающих, лабораторных) или путем проведения расчетов. Методы неразрушающего контроля в настоящее время очень динамично развиваются [4,5,6,7] на основе передовых математических моделей, включая искусственный интеллект [8,9] и машинное обучение [10,11,12]. Однако для проведения таких испытаний обычно требуется специализированное оборудование [13,14]. В случае испытаний теплоизоляции неразрушающие методы предлагают возможность испытания однородных материалов на небольших площадях [15,16].Поэтому на практике лабораторные исследования проводятся чаще. Как и в случае неразрушающего контроля, они позволят контролировать теплоизоляцию только мелких элементов [17,18,19,20]. Для потолков сложной формы как неразрушающий контроль на небольших площадях, так и лабораторные испытания небольших образцов не дают хороших результатов [21,22,23]. Правильные результаты получаются только при проведении испытаний теплоизоляции в естественном масштабе, что, однако, требует создания полноразмерной модели со стенами, потолком и оконными и дверными деревянными панелями [21,22].Хорошей альтернативой здесь является выполнение расчетов с использованием простых или сложных расчетных методов [21,23,24]. В последнее время для определения коэффициента проницаемости все чаще используются программы, основанные на методе конечных элементов (МКЭ) [25,26,27]. В статье сравниваются значения коэффициентов теплопередачи потолков, полученные из расчетов, выполненных в соответствии с с EN ISO 6946: 2017 [28] и численными моделями. Были проанализированы сборные предварительно напряженные железобетонные, композитные железобетонные и ребристые железобетонные перекрытия с различными типами заполнения между железобетонными балками.Анализируемые потолки имеют сложное сечение.2. Анализируемые потолки
Были проанализированы следующие потолочные системы: сборный предварительно напряженный потолок Smart Channel и панели Teriva, ребристые потолки Teriva Base, Teriva Plus и Teriva Termo. Умный потолок представляет собой предварительно напряженную бетонную плиту шириной 60 см с пятью воздуховодами 60 × 90 мм и арматурой в виде шести стержней ø 9,3 мм в нижней части и двух стержней ø 6,85 мм в верхней части. Разрез Умного потолка показан на рисунке 1.Боковые кромки сборного элемента имеют такую форму, что после заполнения их бетоном произойдет постоянное соединение, которое обеспечит правильное взаимодействие между панелями при передаче нагрузок. Наиболее важные параметры рассматриваемого потолка приведены в Таблице 1. Потолок Teriva Panel представляет собой предварительно напряженную композитную конструкцию с железобетоном, уложенным на строительной площадке. Сборная предварительно напряженная часть состоит из нижней плиты шириной 590 мм и двух ребер.Пространство между ребрами заполняется пенобетоном плотностью 400 кг / м 3 , а на строительной площадке всю конструкцию заливают слоем композитного бетона толщиной 4 см. Поперечное сечение потолка Teriva Panel показано на рисунке 2, а его основные параметры приведены в таблице 2. Потолочная система Teriva Base состоит из сборных стропильных балок с бетонным основанием, трехкамерного заполняющего керамзита и бетонной пустоты. кладка кирпича и бетона на строительной площадке.Поперечное сечение этого потолка показано на рисунке 3, а основные параметры приведены в таблице 3. Система Teriva Plus похожа на потолок Teriva Base, но их отличие заключается в типе заполнения. В случае Teriva Plus заполнение представляет собой керамзит и бетонный пятикамерный пустотелый кирпич в так называемой верхней полке, как показано на рисунке 4, которая остается открытой после заливки бетона в потолок. Благодаря такому решению высота потолка в сборе равна высоте самого пустотелого кирпича.Основные параметры потолка Teriva Plus приведены в Таблице 4. Потолок Teriva Termo характеризуется использованием керамзитового и бетонного пустотелого 10-камерного кирпича со смещенными вертикальными стенами, как показано на Рисунке 5. Это решение исключает возникновение прямые тепловые мостики между верхней и нижней поверхностями пустотелого кирпича, что в свою очередь должно улучшить тепловые свойства потолка. Основные параметры потолка Teriva Termo приведены в Таблице 5.3. Традиционные расчеты
Теплоизоляция обсуждаемых потолочных систем описывалась тремя параметрами: тепловым сопротивлением, коэффициентом теплопередачи и сопротивлением теплопередаче. R T Термическое сопротивление определяется как отношение разницы температур и плотности теплового потока в установившемся состоянии, которое в случае плоского однородного слоя равно отношению толщины и коэффициента теплопроводности. Коэффициент теплопередачи U для плоской перегородки определяется как тепловой поток в установившемся режиме, деленный на площадь поверхности и разницу температур окружающей среды (жидкостей) с обеих сторон перегородки.Сопротивление теплопередаче R U плоской перегородки складывается из ее теплового сопротивления и сопротивления теплопередаче. В то же время этот параметр является обратной величиной коэффициента теплоотдачи.
Сначала было определено сопротивление теплопроводности. Этот параметр был рассчитан в соответствии с принципами, приведенными в стандарте EN ISO 6946: 2017 [28]. Поскольку все рассматриваемые потолки представляют собой перегородки, состоящие из термически неоднородных слоев, сопротивление R T рассчитывалось по формуле: где RT′ — верхний предел теплового сопротивления: RT ″ — нижний предел теплового сопротивления.Таким образом, этот подход требует разделения рассматриваемой перегородки на секции и слои, причем секции должны быть параллельны направлению теплового потока, а слои — перпендикулярны. Разделение потолка на секции касается определения верхнего предела термического сопротивления. Это делается таким образом, чтобы разделенные участки состояли из однородных слоев. Исходя из этого, сопротивление рассчитывается как параллельное соединение сопротивлений отдельных участков в предположении одномерного теплового потока, перпендикулярного поверхности слоев:1RT ′ = f1RT1 ′ + f1RT1 ′ + ⋯ + fnRTn ′,
(2)
где RTi′ — термическое сопротивление отдельных секций (рассчитывается как сумма сопротивлений отдельных слоев данного участка), fi — относительная площадь поверхности данного участка (рассчитывается как отношение площади поверхности данного участка к поверхность всей перегородки).Деление потолка на слои связано с расчетом нижнего предела термического сопротивления. Это сопротивление рассчитывается как последовательное соединение сопротивлений отдельных слоев:RT ″ = RT1 ″ + RT2 ″ + ⋯ + RTn ″,
(3)
где RTi ″ — эквивалентное термическое сопротивление каждого неоднородного слоя, рассчитанное как параллельное соединение сопротивлений элементов (однородных участков), присутствующих в этом слое. Эти количества рассчитываются по формуле:1RTi ″ = f1RT1i ′ + f1RT1i ′ + ⋯ + fnRTni ′,
(4)
Тепловое сопротивление однородного потолочного элемента, за исключением воздушных слоев, описывается как соотношение где: di — размер элемента перегородки в направлении теплового потока, ki — теплопроводность материала этого элемента.Большинство обсуждаемых потолков содержат в своей конструкции свободные пространства, заполненные воздухом. Термическое сопротивление этих частей потолков определяли, рассматривая их как невентилируемые воздушные слои. Значение этого параметра в зависимости от направления теплового потока и толщины слоя выбирается из табличных данных [22]. После определения термического сопротивления рассчитывалось сопротивление теплопередаче. Сопротивление R U рассчитывалось как последовательное соединение термического сопротивления потолка и сопротивления теплопередаче: где: Rsi, Rso — сопротивление теплопередаче на внутренней и внешней поверхностях потолка.Значения этих сопротивлений в зависимости от типа перегородки (внешняя или внутренняя) и направления теплового потока представлены в таблице 6. Последний из анализируемых параметров, т.е. коэффициент теплопередачи U, рассчитывался как инверсия сопротивления теплопередаче: методика определения этих тепловых параметров подробно представлена на одном из потолков в публикации [22]. При выполнении соответствующих расчетов были рассмотрены два направления теплового потока (вниз и вверх) для каждой потолочной системы. при обращении с ними как с внутренними перегородками.Значения коэффициентов теплопроводности k, принятые для отдельных материалов, встречающихся в анализируемых перекрытиях, сведены в Таблицу 7. В случае системы Teriva Panel расчеты проводились для трех вариантов конструкции, различающихся толщиной перекрывающего слоя бетона: Teriva Panel 160 (верхний слой бетона 40 мм), Teriva Panel 180 (верхний слой бетона 60 мм) и Teriva Panel 200 (верхний слой бетона 80 мм). Результаты расчетов сравнивались в Таблице 8 и Таблице 9.В таблице 8 представлены результаты, полученные для отдельных вариантов потолка Teriva Panel, а в таблице 9 представлены результаты, полученные для системы Smart и трех систем Teriva: Base, Plus и Termo.Среди рассчитываемых параметров наиболее важным с практической точки зрения следует считать сопротивление теплопередаче, полученное для теплового потока вниз. Сравнение значений этого параметра показывает, что увеличение толщины бетонного покрытия с 40 мм (Teriva Panel 160) до 60 мм (Teriva Panel 180) и 80 мм (Teriva Panel 200) увеличивает сопротивление теплопередаче этих систем на 3.6% и 7% соответственно.
Наименьшее значение сопротивления проникновению обнаружено в Умном потолке, для которого этот параметр составляет 0,459 (м 2 · K) / Вт. Такой результат вызван двумя факторами. Прежде всего, этот потолок имеет самую низкую высоту (всего 15 см), и, как следует из уравнения (5), тепловое сопротивление слоя тем больше, чем больше его размер. Вторым фактором в этом отношении является относительно большая высота воздуховодов, которая способствует усилению теплообмена за счет конвекции.В свою очередь, наилучшими изоляционными свойствами обладает потолок Teriva Termo, для которого анализируемый параметр составляет 0,874 (м 2 · К) / Вт. Такой результат обусловлен высотой потолка, которая в данном случае составляет 30 см, и относительно небольшим размером воздушных камер внутри пустотелых блоков. Последний фактор значительно снижает конвекцию воздуха.
Для более детального анализа полученных результатов было определено процентное превышение сопротивления теплопередаче по отношению к значению, полученному для Умного потолка.Этот параметр рассчитывался по соотношению:δR = Rx − R0R0 · 100%,
(8)
где R x — сопротивление теплопередаче анализируемого потолка, R 0 — сопротивление теплопередаче Умного потолка. Результаты расчетов параметра δR, полученные для обоих направлений теплового потока, представлены в таблице 10. Так как Как видно, более высокое значение излишка возникает при восходящем тепловом потоке. Этот результат следует объяснить относительно большой долей конвекции воздуха в свободных пространствах смарт-панели, что снижает ее изоляцию.В случае нисходящего теплового потока явления конвекции в воздушных камерах не происходит. В этой ситуации сопротивление теплопередаче у такого потолка намного выше.Для нисходящего потока тепла процентный избыток для отдельных потолков составляет от 15% (Teriva Panel 160) до 90% (Teriva Termo). Это означает, что потолок Teriva Termo имеет почти вдвое большую теплоизоляцию по сравнению с потолком Smart. Для восходящего потока этот параметр, в свою очередь, варьируется от 25% до 131%.Большие значения в этом случае вызваны большим влиянием конвекции на тепловое сопротивление Умного потолка.
Строительные перегородки, в том числе перекрытия, являющиеся элементами наружной обшивки или элементами, разделяющими помещения с различными микроклиматическими параметрами, должны соответствовать определенным требованиям к теплоизоляции. Для этого требуется соответствующее постановление [12]. Согласно этому документу, значения коэффициента теплопередачи стен, потолка и кровли не могут быть выше значения U max .Для жилых, коллективных жилых и общественных зданий требования к потолкам следующие:потолки на неотапливаемых чердаках или над переходами при внутренней температуре помещений выше 16 ° CU max = 0,25 Вт / (м ). 2 · K),
потолки под неотапливаемыми чердаками или над переходами, когда внутренняя температура в комнатах меньше или равна 16 ° CU max = 0,50 Вт / (м 2 · K),
перекрытия над неотапливаемыми подвалами и закрытыми жилыми помещениями U max = 0.45 Вт / (м 2 · К).
U max = 0,25 Вт / (м 2 · K) — 134,4 ÷ 158,3 мм,
U max = 0,45 Вт / ( м 2 · К) — 57,9 ÷ 81,7 мм.
В этом контексте также интересно влияние направления теплового потока.Для всех систем, независимо от значения U max , разница между толщиной пенополистирола между восходящим и нисходящим тепловыми потоками не превышает 6 мм. Это показывает, что направление теплового потока относительно мало влияет на показатели теплоизоляции потолков.
4. Численный анализ
Для определения теплового потока Q были выполнены численные расчеты в программе PSI THERM на основе метода конечных элементов. Были сделаны те же предположения, что и при расчетах в соответствии с руководящими принципами EN ISO 6946: 2017 [28].Моделировались восходящий и нисходящий потоки. Учитывалось наличие арматуры, воздушных пустот и материалов разной плотности и разных коэффициентов теплоотдачи. Коэффициент теплопередачи в воздушных пустотах был выбран на основе базы данных по воздушным пустотам, доступной в компьютерной программе. Значение коэффициента теплопередачи пустоты выбирается в зависимости от ее толщины (в программе толщина градуируется каждые 5 мм — диапазон значений для пустот толщиной от 5 мм до 300 мм), в зависимости от направления. теплового потока (горизонтально, вверх, вниз) и типа пустоты (невентилируемая или плохо вентилируемая).Поэтому было использовано альтернативное сопротивление. Модели потолка были разделены на конечные элементы с размером стороны 20 мм. Полученные результаты показаны на рисунках 6, 7, 8, 9, 10, 11 и 12. По тепловым показателям. рассчитаны поток Q полученных численных моделей, коэффициент теплоотдачи U, тепловое сопротивление R T, и тепловое сопротивление потолка R U . Результаты этих расчетов сведены в Таблицу 13 и Таблицу 14.В таблице 13 представлены результаты, полученные для отдельных вариантов потолка Teriva Panel, а в таблице 14 представлены результаты, полученные для системы Smart и трех систем Teriva: Base, Plus и Termo. Сравнение результатов численных расчетов с расчетами, выполненными в соответствии с с EN ISO 6946: 2017 [28] можно констатировать, что коэффициенты теплопередачи, полученные на основе численных расчетов, выше, чем полученные на основе стандартных расчетов.Наименьшая разница почти в 12% была получена для потолка Teriva Panel высотой 200 мм. Наибольшая разница между результатами расчетов произошла в случае «Умного потолка», где численное моделирование показало, что коэффициент U на 39% выше, чем в расчетах, выполненных в соответствии с EN ISO 6946: 2017 [28]. Процентные различия между значениями коэффициента теплопередачи U, рассчитанными в соответствии со стандартом и полученными в результате численного анализа, приведены в таблице 15.Численные расчеты всегда приводили к более высоким значениям U. При нисходящем потоке наблюдались большие различия в результатах стандартных и численных расчетов, чем при восходящем. Это связано с разными значениями сопротивления теплопередаче, используемыми в традиционных и численных расчетах.
При расчете тепловых характеристик строительных перегородок чаще всего используется стандарт EN ISO 6946: 2017 [28]. Теплообмен через потолки происходит за счет теплопроводности, конвекции и излучения.В случае заполненных воздухом пространств в потолке математическое описание свободной конвекции в свободных пространствах заключается в предоставлении системы уравнений, которая включает уравнение неразрывности, уравнение количества движения и уравнение сохранения энергии с граничными условиями. Если пространства имеют правильную форму, можно заменить сложное описание явления, предположив, что перенос тепла в полости является одномерным теплопроводностью с измененным коэффициентом проводимости воздуха.Интенсивность циркуляции воздуха в результате конвекции зависит от геометрии свободного пространства (его высоты и ширины) и разницы температур окружающих стен. Это явление можно охарактеризовать эквивалентным коэффициентом теплопроводности, принятым для расчетов на основе номограмм, приведенных в работе [22].Для численных расчетов воздушного пространства была дана фактическая геометрия пустот. Коэффициент теплопроводности был выбран из базы данных материалов программы.Другой способ учета конвекции в потолочных пространствах, заполненных воздухом, показал ожидаемую возможность получения различных результатов численного моделирования и нормативных расчетов с дополнительным учетом эквивалентного коэффициента теплопроводности воздуха. В случае потолков Teriva Panel, где отсутствуют воздушные пустоты, разница при восходящем потоке 12% –14,9% не слишком велика. При нисходящем потоке различия составляют 25,8–28,2%. Для потолков с воздушными пустотелыми блоками результаты численных расчетов существенно отличаются от результатов.При восходящем течении разница составляет 19,1–30,9%, а при нисходящем — 31,1–39,4%. Как упоминалось выше, эти различия связаны с геометрией воздушного пространства, в котором происходит конвективный теплообмен, и с тем, как явления конвекции учитываются в расчетах.
Анализ наличия мостов холода в нескольких вариантах соединения стены и первого этажа в технологии строительства с применением пенько-известкового композита
3.1. Анализ теплового потока
На графиках (а, б) показано изменение среднего коэффициента теплопередачи для соединения с грунтом при всех вариантах конструкции анализируемых стен, заполненных пенько-известковыми композитами с коэффициентом теплопроводности 0,08. Вт / (м · К), в зависимости от уровня пола пола. Средний коэффициент теплопередачи — это значение из моделей THERM, описывающее коэффициент теплопередачи, усредненный по поверхности моделируемых элементов (внутренних или внешних).
Усредненный коэффициент теплопередачи заземляющего соединения во всех вариантах конструкции стен, заполненных пенько-известковым композитом ( λ = 0,080 Вт / (м · К)) в зависимости от уровня пола на земле: ( a ) пол на балках; ( б ) самонесущий пол.
В обоих случаях конструкции перекрытия лучшие тепловые параметры продемонстрировал стык с деревянным каркасом, расположенный по центру по отношению к толщине стены. В случае пола на балках коэффициенты теплопроводности были на 0 меньше.0003 Вт / (м 2 · K) –0,0019 Вт / (м 2 · K), тогда как для самонесущего пола коэффициенты были ниже на 0,0006 Вт / (м 2 · K) –0,0024 Вт / (м 2 · K), относительно стыков с деревянным каркасом, размещенным на внутренней стороне стены (с учетом толщины стены 350 и 400 мм, но с тем же значением λ = 0,080 Вт / (м · К)). Теплоизоляция стены и пола сохраняет непрерывность по всей длине стыка. Различия в коэффициенте теплопередачи больше для случая самонесущего пола, но в обоих случаях они уменьшаются по мере увеличения уровня пола.Различия, обусловленные двумя положениями деревянного каркаса (с учетом толщины стен 350 и 400 мм) в значении коэффициента теплопередачи стыка на уровне «−100», составляют 0,79% –0,86% (пол A). , 1,03% –1,04% (этаж B), и 0,14% (этаж A) и 0,28–0,45% (этаж B) на уровне «+100».
Влияние расположения деревянного каркаса статистически значимо. Исследование краевых эффектов показало, что при постоянном значении λ = 0,08 Вт / (м · К) и при изменении других параметров влияние расположения деревянного каркаса является значительным и указывает на более низкие значения коэффициента теплопередачи для соединений с деревом. рама размещена по центру по отношению к толщине стены.
По мере того, как уровень пола поднимается над землей, значение коэффициента теплопередачи уменьшается. Это связано с увеличением площади соприкосновения теплоизоляции пола и стены. Разница между коэффициентами теплопередачи на уровнях «−100» и «+100» составляет от 0,0070 до 0,0086 Вт / (м 2 · K) (3,16–4,04%) для примыкания к перекрытию на основе балок и из балок. 0,0111–0,0130 Вт / (м 2 · K) (5,05–6,13%) для примыкания к самонесущему перекрытию с учетом толщины стены и расположения деревянного каркаса.В обоих случаях наибольшая разница для стены «350i», а наименьшая — для стены «400c». Влияние уровня пола на значение коэффициента теплопередачи стыка статистически значимо для обоих типов конструкции пола.
Влияние типа конструкции пола (на балках или самонесущих) на значение коэффициента теплопередачи (постоянная: λ = 0,080 Вт / (м · К), переменная: толщина стены, расположение деревянного каркаса , и уровень пола)
Лучшая конструкция теплого пола для уровня ниже «0» — это пол на балках.На уровне «−100» значение коэффициента теплопередачи ниже для этого раствора на 0,0031–0,0036 Вт / (м 2 · K) (1,36–1,62%), чем для стыка с самонесущим полом. Это связано с тем, что композиты из конопли и извести, используемые в качестве утеплителя пола, различаются по своей теплопроводности, поэтому в случае «а» изоляция стены контактирует с материалом с лучшими тепловыми параметрами (несмотря на то, что коэффициент теплопроводности полов в обоих вариантах одинаков).Однако с увеличением уровня пола различия уменьшаются, потому что площадь контакта между полом и утеплителем стен увеличивается. На уровне пола «+100» ситуация обратная. Коэффициент теплопередачи стыка с полом на балках выше на 0,0003–0,0011 Вт / (м 2 · K) (0,66–2,33%). Это может быть влияние деревянных балок, которые становятся тепловым мостом, наряду с увеличением их контактного пространства с изоляцией стен. Статистические тесты показывают несущественность различий в значениях коэффициента теплопередачи между двумя конструкциями пола (для λ = 0.080 Вт / (м · К) и другие переменные).
На графиках (а, б) представлены изменения значения среднего коэффициента теплопередачи для заземляющих стыков с толщиной стены 400 мм с деревянным каркасом, расположенным по центру, по отношению к толщине стены, заполненной пенько-известковым композитом. с коэффициентом теплопроводности в диапазоне 0,08–0,088 Вт / (м · К), в зависимости от уровня пола на земле.
Усредненный коэффициент теплопроводности заземляющего соединения со стенкой «400c», заполненной композицией из пеньки и извести, со значениями λ = 0.08–0,088 Вт / (м · К), в зависимости от уровня пола на земле: ( a ) пол по балкам, ( b ) самонесущий пол.
Разница между значениями коэффициента теплопередачи при использовании различных композитов из пеньки и извести (экстремальная теплопроводность) на примере стены «400c» составляет 0,0014–0,0015 Вт / (м 2 · K) (0,64–0,71%) ) для примыкания к перекрытию на балках, а также 0,0014–0,0016 Вт / (м 2 · K) (0,63–0,76%) для самонесущего пола в сравнении отдельно в пределах каждого уровня пола.Эти различия сопоставимы независимо от уровня пола на земле, но они увеличиваются по мере уменьшения уровня пола. Как показал статистический анализ, при постоянной толщине стенок и расположении деревянного каркаса (в данном случае «400c») теплопроводность положительно влияет на значение коэффициента теплопередачи. Для стены «400c» различия между значениями коэффициента теплопередачи для экстремальной теплопроводности являются статистически значимыми для соединения с полом на балках и для соединения с самонесущим полом.
В случае самонесущего пола разница между средними значениями коэффициента теплопередачи для заземляющего примыкания более выражена (независимо от значения теплопроводности стенового композита). Это связано с худшими тепловыми характеристиками теплоизоляции в самонесущем полу, несмотря на одинаковое тепловое сопротивление полов в обоих вариантах и аналогичные контактные поверхности утеплителя пола с утеплителем стен. Разница между значениями коэффициента теплопередачи между уровнем пола «-100» и «+100» равна 0.0069–0,0070 Вт / (м 2 · K) для стыка с перекрытиями на балках и 0,0111–0,0130 Вт / (м 2 · K) для стыка с самонесущими перекрытиями и увеличиваются вместе с теплопроводностью коэффициент пенько-известкового композита в стене. Различия в значениях коэффициента теплопередачи для примыканий с уровнем пола «+100» и «−100» статистически значимы в обоих случаях (пол на балках, самонесущий пол). Сравнение крайнего положения пола (-100, 100) дает разницу в значениях коэффициента теплопередачи, которая увеличивается вместе со значением лямбда.
На графиках (а, б) показано изменение линейного коэффициента теплопередачи для заземляющих переходов при всех вариантах конструкции анализируемых стен, заполненных пенько-известковыми композитами с коэффициентом теплопроводности 0,080 (Вт / м · К), зависит от уровня пола.
Линейный коэффициент теплопередачи (рассчитанный по внешним размерам) заземляющего соединения во всех вариантах конструкции стен, заполненных пенько-известковым композитом ( λ = 0.080 Вт / (м · К)) в зависимости от уровня пола на земле: ( a ) пол на балках; ( б ) самонесущий пол.
В обоих случаях конструкции пола на земле лучшие тепловые параметры демонстрирует стык с деревянным каркасом, размещенным по центру по отношению к толщине стены. Затем элемент с более высокой теплопроводностью (дерево) окружается изоляционным материалом (композит из конопли и извести). В случае пола на балках значения линейного коэффициента теплопередачи ниже на 0.0011 Вт / (м · К) –0,0096 Вт / (м · К), а для самонесущего пола они ниже на 0,0027 Вт / (м · К) –0,0122 Вт / (м · К) относительно стыки с деревянным каркасом, расположенные на внутренней стороне стены (с учетом толщины стены 350 и 400 мм, но с одинаковым значением λ = 0,080 Вт / (м · К)). Различия между значениями линейного коэффициента теплопередачи в обоих случаях уменьшаются с увеличением уровня пола.
В свою очередь, сравнивая толщину стен, были получены более низкие коэффициенты линейного коэффициента теплопередачи для стен при толщине композитного слоя в стене, равной 400 мм (за исключением уровня ниже «0» в самонесущей конструкции. перекрытия, где коэффициент линейной теплопередачи для стыка со стеной «400i» был выше, чем для стыка со стеной «350c»).Эта взаимосвязь наблюдалась в обоих случаях конструкции перекрытия на земле. Различия по сравнению со стыком со стеной «350» составили примерно 0,0072 Вт / (м · К) –0,0095 Вт / (м · К) (4,51% –5,94%) (пол A) и примерно 0,0072 Вт / (м · К). · K) –0,0120 Вт / (м · K) (4,29% –6,28%) (пол B). Различия между значениями линейного коэффициента теплопередачи в обоих случаях уменьшаются с увеличением уровня пола.
Влияние расположения деревянного каркаса статистически значимо и указывает на более низкие значения линейного коэффициента теплопередачи для соединений с деревянным каркасом, размещенным по центру по отношению к толщине стены.
Линейный коэффициент теплопередачи уменьшается с увеличением уровня пола, что означает уменьшение теплового моста в заземлении. Разница между значением линейного коэффициента теплопередачи на уровнях «-100» и «+100» составляет от 0,0360 до 0,0456 Вт / (м · К) для стыка с полом на основе балок и от 0,0572 до 0,0689 Вт / (м · К). К) для примыкания к самонесущему перекрытию с учетом толщины стен и расположения деревянного каркаса.В обоих случаях наибольшая разница наблюдается для стены «350i», а наименьшая — для стены «400c». Наряду с повышением уровня пола оболочка здания лучше изолирована за счет увеличения площади соприкосновения пола и изоляции стен, тем самым ограничивая путь утечки тепла. В случае уровня «-100» контакт обоих утеплителей наименьший, тепло беспрепятственно проникает через это соединение, а в случае самонесущего пола тепловой поток будет увеличиваться за счет более высокого теплового проводимость композитов из пеньки и извести по отношению к композиту в перекрытии на балках.Влияние уровня пола на значение линейной теплопередачи стыка статистически значимо для обоих типов конструкции пола.
Влияние типа конструкции пола (на балках или самонесущих) на значение линейного коэффициента теплопередачи (постоянное: λ = 0,080 Вт / (м · К), переменное: толщина стены, расположение деревянного каркаса , уровень пола)
Лучшая конструкция теплого пола для уровня ниже «0» — это пол на балках.На уровне «–100» значение линейного коэффициента теплопередачи для этого раствора на 0,0037–0,0068 Вт / (м · К) (2,82–5,66%) ниже, чем для стыка с самонесущим полом. Однако при повышении уровня пола различия уменьшаются, так как площадь соприкосновения пола и утеплителя стены увеличивается. На уровне пола «+100» ситуация обратная. Коэффициент линейной теплопередачи стыка с полом на балках выше на 0,0138–0,0182 Вт / (м · К) (8.05% –10,09%).
Для сравнения результатов изменения коэффициента линейной теплопередачи (рассчитанного с использованием внутренних размеров) в зависимости от уровня пола представлены в a, b.
Линейный коэффициент теплопередачи (рассчитанный по внутренним размерам) заземляющего соединения во всех вариантах конструкции стен, заполненных пенько-известковым композитом ( λ = 0,080 Вт / (м · К)), в зависимости от уровня пола На первом этаже: ( a ) пол по лагам; ( б ) самонесущий пол.
Более высокие значения линейного коэффициента теплопередачи были получены путем их расчета по формуле (2) с использованием внутренних размеров. Значения на 90,80–128,06% выше для пола на балках и 83,14–136,21% для самонесущего пола. В результате расчетов, основанных на внешних размерах, значения на всех уровнях этажа отрицательны, а для расчетов, основанных на внутренних размерах, значения на «+100» и частично на «+50» и «0». , положительные.Это вызвано меньшими размерами перегородок, входящих в Формулу (2).
, и покажите карты в цветовой шкале, иллюстрирующие распределение температуры в стыке на уровне земли для уровня пола по основаниям «0», «-100» и «+100».
Распределение температуры в примыкании к земле со стеной «400c», заполненной пенько-известковым композитом ( λ = 0,080 Вт / (м · K)), и с полом на земле на принятом уровне «0»: ( a ) пол по балкам; ( б ) самонесущий пол.
Распределение температуры в примыкании к земле со стеной «400c», заполненной пенько-известковым композитом ( λ = 0,080 Вт / (м · К)), и с полом на земле на принятом уровне «−100» : ( a ) пол по балкам; ( б ) самонесущий пол.
Распределение температуры в примыкании к земле со стеной «400c», заполненной пенько-известковым композитом ( λ = 0,080 Вт / (м · К)), и с полом на земле на принятом уровне «+100» : ( a ) пол по балкам; ( б ) самонесущий пол.
Из-за более высокой теплопроводности изоляционных материалов в самонесущем перекрытии (пенько-известковый композит и керамзит) по сравнению с пенько-известковой смесью в варианте перекрытия на деревянных балках, большая площадь изоляционного материала в варианте самонесущего пола подвержен отрицательным температурам. Уровень пола на земле определяет температуру на всей контактной поверхности между полом и изоляцией стены. В случае пола с уровнем «-100» область положительных температур наименьшая.С другой стороны, в случае пола с уровнем «+100» ситуация обратная — область положительных температур самая большая (среди проанализированных вариантов), что может улучшить тепловой комфорт в помещении.
Пенополиуретан — эффективный утеплитель. Напыление и заливка пенополиуретана в Ростове-на-Дону и Южном федеральном округе
Керамзит, который все чаще используется как рыхлый утеплитель, заполняет щели в кирпичной кладке или сооружает из него прослойку для утепления стен из блоков.
Виды кладки под шпатлевку
Возведение стен из кирпича для утепления из керамзита осуществляется несколькими видами кладки:
- Легкий колодец. Данный способ утепления стен керамзитом предполагает возведение двух стен, которые выкладываются параллельно толщиной в полкирпича с интервалом между ними от 14 до 34 см. После сооружения перемычек, которые укладываются поперек стен через каждый ряд высот на расстоянии 0.6 на 1,2 м, в колодцы-полости засыпается керамзит. Ее следует тщательно утрамбовать и хорошо пролить «цементным молочком» через каждые полметра высоты возводимых стен;
Кладка колодца
- С закладными элементами. Такая кладка также осуществляется путем возведения двух параллельных кирпичных стен с зазором, заполненных керамзитовым утеплителем, но используются специальные закладные элементы в виде арматурных скоб или стеклопластиковых стяжек в связке;
- Скважина с горизонтальными диагоналями в три ряда. Возведение двух параллельных стен ведется с просветом от 14 до 27 см, причем внешняя стена выкладывается в половину кирпича, а внутренняя стена — в кирпич. После того, как уложено пять рядов, в полость насыпают керамзит и щебень, утрамбовывают и заливают «молоком». Затем устанавливается диафрагма, состоящая из трех рядов перекрытий. Такой вид кладки позволяет сделать углы прочными, без пустот, что значительно увеличивает прочность возводимой конструкции.В этом случае утепление стен керамзитом — лучший вариант, так как в качестве материала для наружной стены можно использовать силикатный или облицовочный кирпич, камень или бетонные блоки, которые впоследствии отделываются штукатуркой или даже щебнем, имеющим различные формы. цветов и используется как декоративный материал.
Керамзит универсального применения
Этот сыпучий утеплитель применяется не только при строительстве кирпичных домов методом вышеуказанных видов кладки с промежуточными колодцами.Керамзитом утепляют внутренние стены, для возведения которых использовались другие материалы, например, газобетон, пенобетон или керамзитобетонные блоки.
В этом случае фасадная стена возводится из фасадного материала на расстоянии не менее 10 см, а образовавшиеся пустоты заполняются керамзитом. Чтобы утеплитель не запотевал и не отсыревал, необходимо в стене оставить зазоры для вентиляции.
Керамзит получают путем обжига смеси, состоящей из набухшей глины, опилок, дизельного топлива, сульфатно-спиртовой барды и торфа.Предварительно легкоплавкое сырье вспенивают, а затем раскатывают в специальных барабанах, придавая его частицам форму. Результатом их последующей термической обработки являются легкие и прочные гранулы фракции 2-40 мм.
Исходя из этого, керамзит делится на три типа: песок, гравий и щебень. Песок имеет самую мелкую фракцию 2-5 мм, гравий — 5-40 мм, а щебень получают дроблением гравия, наиболее часто используемая фракция — 10 мм. Возможны незначительные отклонения в размере в пределах 5%.В структуре готовых гранул содержится большой объем воздуха, который служит отличным барьером для передачи тепла от стен.
Помимо разницы по фракции, сыпучий материал делится на 10 марок, расчет по которым начинается от 250 и заканчивается на 800. Марка указывает удельный вес 1 м 3 объемной изоляции и ее плотность. Например, керамзит М400 имеет плотность 400 кг / м 3. С ее уменьшением повышаются его теплоизоляционные качества.
Самая тяжелая объемная изоляция должна быть более прочной, чтобы не разрушиться под собственным весом. По прочности керамзит имеет марки П15 — П400. Минимальная прочность гранул М400 должна быть Р50, для керамзита М450 — Р75 и т.д. соответствующий размер 250 мм. Поэтому при довольно низкой температуре воздуха на улице материал является отличным морозостойким утеплителем, а в летнюю жару сохраняет в доме прохладу за счет невысокой теплопроводности.
По сравнению с другими видами утеплителя теплоизоляция стен керамзитом намного дешевле и эффективнее. Она в три раза эффективнее защиты древесины, а стоимость ее на порядок ниже цены кирпичной кладки. Использование этого материала позволяет снизить теплопотери в доме до 75%.
Преимущества и недостатки утепления стен керамзитом
К утеплению стен дома предъявляется множество требований, главным из которых является экологичность используемого материала.Это керамзит. Он изготовлен из натурального сырья и абсолютно безопасен для здоровья.
Кроме того, теплоизоляция стен керамзитом имеет еще много преимуществ:
- Неплотная изоляция из-за мелких гранул способна легко заполнить полости любого объема.
- Керамзит вполне доступен по цене.
- Теплоизоляция и звукопоглощение этим материалом обладают наилучшими характеристиками благодаря своей пористой структуре, что позволяет успешно использовать зернистую засыпку для утепления стен, полов, крыш и фундаментов.
- Благодаря небольшому весу керамзита утепление стен дает качественный результат без особых усилий.
- Утепление стен этим материалом можно выполнять в любой климатической зоне, так как он отлично выдерживает перепады температур и влажность воздуха.
- Изоляция прочная и пожаробезопасная.
- Керамзит не гниет, насекомые и грызуны равнодушны к нему, материал устойчив к химическим соединениям.
- Монтаж объемной теплоизоляции не требует использования строительной техники и может производиться самостоятельно с помощью несложных инструментов.
Технология утепления стен керамзитом
Чтобы получить максимальную отдачу от использования керамзита в качестве утеплителя, необходимо знать, как его укладывать.Чаще всего зернистый керамический теплоизолятор используют в трехслойной жесткой конструкции стены или в виде изоляционной засыпки, выполненной в полости кирпичной кладки. Для работы с любым из этих способов утепления стен дома керамзитом вам потребуются следующие материалы и инструменты: цемент, кирпич или блоки, керамзит, бетономешалка, емкости и лопаты, шпатель, отвес и утрамбовка, стыковка, рулетка и угольник, строительный уровень, шнур.
Трехслойная система утепления стен керамзитом
Это один из самых оптимальных вариантов теплоизоляции керамзитом.Первым изоляционным слоем такой конструкции считается несущая стена из керамзитобетонных блоков, которые сами по себе являются хорошим и прочным утеплителем. Кроме того, такие изделия экологически чистые и соответствуют современным концепциям строительства. Используемые блоки должны иметь толщину не менее 400 мм.
Второй слой теплоизоляции выполнен из смеси цемента и керамзита в соотношении 1:10. Затвердевшая смесь образует жесткую конструкцию, которая передает свою нагрузку на фундамент дома.Третий слой служит защитой теплоизоляционного материала и выполняется из дерева или декоративного кирпича.
Способы укладки изолирующего керамзитового слоя
Существуют три технологии утепления стен керамзитом с использованием прослоек:
- Кладка колодца … Чтобы хорошо выполнить легкую кладку, необходимо выложить две продольные стены из кирпича на расстоянии 15-35 см друг от друга, а затем по их высоте через ряд обвязать кирпичными продольными рядами поперечными перемычками с шагом 70-110 см.Попутно колодцы-полости необходимо засыпать керамзитом. Через каждые 200-400 мм высоты стены засыпку утрамбовывать и заливать цементным молочком для пропитки.
- Кладка с горизонтальными трехрядными диафрагмами … Применяя метод кладки с горизонтальными диафрагмами, также необходимо сделать две продольные стены, из которых внутренняя должна быть толщиной кирпича, а внешняя -? кирпичи. Расстояние между ними должно быть 15-25 см. Керамзит засыпают после укладки каждого пятого ряда, затем нужно утрамбовать утеплитель и залить его цементным «молочком».После этого следует выложить кирпичом три трехрядных перекрытия (диафрагмы). Углы стен в процессе проведения кирпичной кладки следует выполнять без полостей. Это повысит прочность поверхности. Для внешнего слоя кладки можно использовать облицовочный, силикатный кирпич или бетонные блоки, которые затем следует оштукатурить.
- Кладка с закладными деталями … Этот метод при утеплении кирпичной стены керамзитом предусматривает заливку гранул между двумя продольными стенами, а всю конструкцию соединяют закладными деталями — скобами из арматуры или стяжками из стекловолокна. .
При утеплении каркасных стен керамзитом присутствуют некоторые ограничения. Основная проблема здесь в том, что со временем сыпучие материалы спекаются и могут осесть, оставляя незащищенной участок ранее утепленной поверхности. Это обстоятельство снижает качество утепления всей конструкции.Поэтому при укладке керамзита в каркасную стену его необходимо тщательно утрамбовать, что подвергает облицовку значительным нагрузкам.
Что касается деревянных стен, то их утепление керамзитом вызывает определенные трудности. Для сравнения: толщина наружного покрытия с использованием минеральной ваты 10-15 см, а для заполнения керамзита необходимо будет подготовить полости шириной 20-40 см, так как его теплоизоляционные свойства заметно хуже, чем у минеральной ваты. Чтобы выдержать вес керамзита, несущая стена должна иметь достаточную прочность.Повесить такую массу на бревенчатый дом проблематично, к тому же толщина засыпки более 40 см не позволит этого сделать. Поэтому для утепления деревянной стены керамзитом придется сделать дополнительный фундамент снаружи. Если учесть его стоимость и количество утеплителя, которого потребуется в 4 раза больше, чем минеральной ваты, можно понять, что теплоизоляция деревянного дома керамзитом будет намного дороже. Поэтому лучше будет выбрать другой вариант утепления, не требующий усиления конструкций и уширения фундамента.
Как утеплить стены керамзитом — смотрите видео:
Монтаж и демонтаж традиционного утепления стен минеральной ватой, пенопластом и другими плитами — довольно трудоемкий процесс. В некоторых случаях уместно использовать объемный утеплитель. Это намного дешевле и удобнее при такой же эффективности. На рынке представлено большое количество таких материалов.
Характеристика
Сыпучий утеплитель применяется не только для внутренних поверхностей — с его помощью можно утеплить и помещение снаружи.Стены, пол, крыша — можно утеплить все элементы, конструктивно допускающие обратную засыпку материала.
Заливной утеплитель стоит недорого. Некоторые из его видов — это просто отходы производства (опилки) или готовые природные материалы (песок).
Единственный недостаток — гигроскопичность. Мокрый, он теряет свои свойства.
Особое внимание следует уделить гидроизоляции и пароизоляции ее слоев. Однако боязнь влаги характерна в одинаковой степени для всех видов теплоизоляции.
Характеристики материала
Есть несколько видов насыпных материалов для утепления. У каждого из них есть свои свойства. Перечень неплотной изоляции:
- керамзит;
- гранулы пенополистирола;
- крошка пенобетонная;
- эковата;
- опилки и песок;
- котельный шлак;
- вермикулит.
Обычно этот материал представляет собой круглые или овальные гранулы. Гранулы или другой формованный материал пористый и очень легкий (некоторые виды могут плавать в воде).Керамзит образуется в результате обжига легкосплавной глины. По своему составу абсолютно негорючий, безопасный, экологически чистый.
Материал может быть в трех формах:
- песок с размером зерна от 0,14 до 5 мм. Применяется в качестве наполнителя для легкого бетона и для утепления полов;
- Керамзитовый щебень из керамзита — гранулы фракции 5–40 мм. Оптимальный вариант теплоизоляции фундаментов и полов жилых помещений;
- керамзитовый гравий.Гранулы округлой формы 5–40 мм с оплавленной поверхностью, абсолютно огнестойкие. Внутри у них закрытые поры, что придает им отличную морозостойкость. Такой щебень рекомендуется для утепления чердачных перекрытий: материал легкий, имеет невысокую теплопроводность.
Размер его фракции должен присутствовать в маркировке материала:
- 5-10 мм — перекрытия и крыши;
- 10–20 мм — бани и сауны, способные некоторое время сохранять температуру и влажность в помещении;
- более 20 мм — для фундаментов и подвалов.
Это самый неоднозначный сыпучий материал. Это очень легкие воздушные гранулы белого цвета. Применяется как засыпка при утеплении крыш и стен, а также как добавка в смеси для утепления бетона.
К недостаткам можно отнести токсичность и воспламеняемость, но его свойства еще до конца не изучены. Вместо него рекомендуется использовать гранулированное пеностекло. Пенополистирол дешев, удобен для утепления колодезной кладкой.
Это ламинат на основе слюды. В процессе его изготовления не используются химические добавки и примеси. Отличный вариант для утепления лоджий, комнат. Используется как энергоэффективная внутренняя и внешняя облицовка жилья. Для пола и стен рекомендуется слой не менее 10 см, для кровли — не менее 5 см. Засыпка этим материалом толщиной 5 см снижает теплопотери на 75%, 10 см — на 92%.
Материал Характеристики:
- высокая воздухопроницаемость утеплителя — материал пористый, что позволяет стенам «дышать», идеален для естественной циркуляции, обновления воздуха и обеспечения микроклимата в помещении;
- экологически чистый, без токсичных веществ;
- негорючий, пожаробезопасный, относится к группе горючести Г1;
- такой изоляции не боятся грибки, плесень, грызуны, насекомые;
- с особыми навыками или опытом, никаких специальных инструментов для его заполнения не требуется.Слой материала просто засыпается и уплотняется. Никаких дополнительных креплений не требуется; Срок службы
- — более 50 лет.
Для стен достаточно вермикулитовой засыпки толщиной 10 см, для чердаков, крыш, межэтажных перекрытий — 5 см. При укладке желательно использовать пароизоляционную пленку — это дополнительно защитит утеплитель от влаги.
Опилки и песок
Это традиционные теплоизоляционные материалы, которые веками использовались на чердаках и в подвалах.Недостатки: плохо изолированы от влаги, в них могут завести вредители. Опилки — горючие, подвержены образованию плесени, грибка. По-прежнему рекомендуется использовать более современные материалы.
Для утепления используется не обыкновенный песок, а перлит. Он легкий, менее гигроскопичный и по своим характеристикам напоминает минеральную вату. Благодаря невысокой насыпной плотности не создает нагрузки на стены, не расширяет их.
Эковата или целлюлоза
В состав этого утеплителя входят эковата (7%), измельченная бумага (81%), антисептики (12%) и антипирин (7%).Материал негорючий и не гниет благодаря специальным пропиткам. В мире он используется более 80 лет, в странах СНГ он известен в течение последнего десятилетия.
Борная кислота используется как антисептик в этом материале, а бура — как антипирен. Эти вещества экологически чистые.
Материал достаточно практичный: волокна хорошо заполняют небольшие пустоты, поэтому рекомендуется для сложных конструкций.
Для засыпки существуют следующие рекомендации.Во-первых, сыпучий материал со временем оседает, поэтому его необходимо хорошо уплотнить. Котельный шлак и керамзит желательно использовать в регионах, где зимой температура не опускается ниже -20 ° С. Утепление скатных крыш керамзитом и аналогичными составами выполняется снаружи, после укладки пароизоляции. По скату между стропилами устанавливаются поперечные упоры — они равномерно распределяют утеплитель.
После укладки на пол или в подвал хорошо утрамбовывается для предотвращения усадки и деформации отделки.Единственная проблема — попадание влаги, объемный утеплитель достаточно гигроскопичен. В банях и саунах и, кстати, везде слой утеплителя должен иметь качественную гидро- и пароизоляцию. Необходимо следить за тем, чтобы в отделке не было трещин, а через них не просыпался сыпучий материал. Также стоит помнить, что керамзит довольно тяжелый. Необходимо следить за тем, чтобы своей массой он не лопнул слишком слабые перегородки или стены.
Методы засыпки
Процесс заливки любого утеплителя такой же: материалом заполняется полость и утрамбовывается.Вопрос об утеплении рекомендуется решать сразу при проектировании дома. При отсутствии внутренних полостей для заливки утеплителя прослойки выполняются с использованием панелей ПВХ или гипсокартона.
Хороший вариант, когда утеплитель засыпается между облицовочным и обыкновенным кирпичом, между внутренней и внешней кладкой. Внутри могут быть ребра, чтобы он хорошо распределялся. Благодаря сыпучей теплоизоляции стены нельзя сделать толстыми, что позволяет экономить средства.В продаже есть готовые бетонные изделия — плиты, внутри которых уже есть полости, заполненные керамзитом, они сохраняют тепло на 50% лучше обычных.
Опции
Для пола используются такие способы утепления насыпными элементами. Первый вариант — это засыпка (или рыхлый) утеплитель на бревна. На полу делают лаги на столбах, прибивают черепные бруски, затем настил делают из досок. На пол кладется пароизоляция, заливается керамзит.Далее при необходимости следующий слой теплоизоляции, на нем — стяжка, черновое деревянное покрытие пола.
Второй вариант — насыпь по бетонной плите. Вариант для некачественного жилья — хрущевки, например, — когда есть возможность поднять уровень пола. Напольное покрытие снимается, укладывается гидроизоляция, насыпается керамзит слоем 5-10 см. Затем можно положить сетку для армирования, и на нее делается черновая стяжка — основа чистового напольного покрытия.Поверх подушки из керамзита укладывается пароизоляция, а на нее кладется еще один слой утеплителя.
Наконец, третий вариант — стяжка из сухого керамзита. Насыпается слой керамзита, на нем — слой щебня, затем — еще один слой керамзита. Поверхность выравнивается, на нее укладываются гипсоволокнистые плиты, а на них — любое финишное покрытие.
Легкий, прочный и долговечный керамзит изготавливается из натурального сырья и имеет высокие показатели, и в то же время он намного дешевле аналогичных материалов.У него тоже есть некоторые недостатки, но при соблюдении всех условий установки они аннулируются. Разбираемся с основными свойствами материала и особенностями утепления дома керамзитом, нюансами его использования для теплоизоляции пола, стен, крыши и фундамента.
№1. Керамзит: производство и фракции
Для производства керамзита используется легкоплавкая глина марки с содержанием кварца 30%. Их обрабатывают в специальных камерах, где нагревают до температуры 1050-1300 0 С в течение 30-40 минут, в результате чего набухают и образуются пористые гранулы с расплавленной герметичной оболочкой, придающей материалу необходимый сила, происходит.Чем больше пор в керамзите, тем лучше.
В процессе производства, как правило, гранул разной фракции:
- песок керамзитовый с размером гранул до 5 мм;
- Щебень керамзитовый — гранулы, напоминающие по форме кубики;
- керамзитовый гравий — гранулы удлиненной формы.
По размеру гранул выделяют керамзит таких фракций: 5-10 мм, 10-20 мм и 20-40 мм.
# 2. Преимущества и недостатки керамзита
Керамзит получил широкую популярность не только из-за низкой цены , но и за счет других преимуществ :
Среди недостатков :
Номер 3. Физико-технические свойства керамзита
Выбирая керамзит для утепления дома, обратите внимание на его следующие свойства:
Благодаря своим свойствам керамзит имеет широкую сферу применения … Используется как наполнитель в производстве, как декоративный и дренажный материал, но все же основная область — теплоизоляция, причем не только конструкции, но даже грунт.
№ 4. Утепление пола дома керамзитом
Керамзит — один из самых подходящих материалов, особенно если бюджет ограничен. Утепление может быть выполнено одним из нескольких существующих способов.
Классический вариант предусматривает следующую последовательность действий:
Можно обойтись без трудоемкого процесса приготовления раствора и заливки стяжки по упрощенной сухой технологии :
- укладывается пароизоляция поверхность основного этажа;
- Маяки заливают керамзитом, для надежности, конечно, можно закрепить цементным молочком;
- плотных гипсоволокнистых листа уложены на керамзит, скрепленные клеем.
Аналогичен сухому способу и варианту утепления для лагов:
№5. Утепление стен дома керамзитом
Для утепления стен керамзитом применяют трехслойный метод кладки , что применимо только для новостроек: первый слой — несущая стена, второй слой — керамзит на цементном молоке, третий слой — внешняя отделка. Есть три технологии:
Если утепляют стены , то керамзитовый утеплитель нужно утрамбовывать очень аккуратно. Стены сложнее всего утеплить керамзитом. Поскольку его теплоизоляционные свойства несколько хуже, чем у ближайшего конкурента, необходимо оставлять полости толщиной 20-40 см, а это значительная нагрузка на несущие стены, поэтому снаружи придется делать дополнительный фундамент. . Сложность технологии и стоимость всех дополнительных манипуляций практически сводят на нет эффективность утеплителя из керамзита, поэтому для деревянных домов лучше рассмотреть другой вариант утепления стен.
На любой стадии строительства или эксплуатации. Специальные компоненты для заливки позволяют полностью заполнить имеющиеся воздушные полости пенополиуретановым утеплителем, а также устранить все мельчайшие трещины и щели в кирпичной или другой кладке.
В настоящее время легкая (колодезная) кладка является распространенным видом экономичного возведения кирпичных стен при возведении малоэтажных домов. В средней полосе России чаще всего встречается кирпичная кладка толщиной 1,5 и 2 кирпича (380 и 510 мм).Данная толщина стены получена по теплотехническому расчету, исходя из действующих нормативных данных и теплового сопротивления теплопередачи кирпичной кладки с учетом расчетной температуры наружного воздуха в холодное время года в районе проживания. Поэтому, исходя только из соображений обеспечения необходимого сопротивления теплопередаче, а не несущей способности конструкции стены, общепринятая толщина кирпичных стен составляет полтора и два кирпича.Чтобы малоэтажное здание было прочным и держало на себе крышу и снег, достаточно сделать стены толщиной всего в один кирпич. В большинстве случаев при возведении стен дома для дополнительной теплоизоляции между ними оставляли воздушную прослойку, ширина которой может достигать от 5 до 12 см. Наружную стену возводят толщиной в полкирпича. внутренний — один или полтора кирпича.
Но в настоящее время, с введением в 2013 году обновленных СНиПов и сводов Правил, традиционная толщина стенки 1.5 или 2 кирпича недостаточно для выполнения условий по тепловой защите и энергосбережению.
Рисунок: Двойная кладка с воздушным зазором
Поэтому, чтобы соответствовать более строгим нормам СНиПов и одновременно удешевить возведение стен здания, в кладку колодца начали укладывать утеплитель. Расчеты показывают, что кладка колодца с утеплителем внутри намного эффективнее сплошной, так как позволяет снизить расход кирпича на 40% и уменьшить массу стены на 28% при одновременном повышении термического сопротивления ограждающей конструкции.Кладка колодцев с утеплителем широко применяется в частном домостроении, а также при возведении многоэтажных домов с монолитным железобетонным каркасом.
Преимущества кирпичной кладки с утеплителем:
- Возможность обеспечения норм СНиП по теплопотери.
- Снижение нагрузки на фундамент — снижение стоимости фундамента.
- Окончательная рентабельность строительства дома со стенами, возведенными методом колодезной кладки.
Недостатки легкой кирпичной кладки:
- Неоднородность конструкции.
- Уменьшение столичной стены.
Пенополистирол и экструдированный пенополистирол в плитах используются в качестве традиционных изоляционных материалов для кладки колодцев. Эти изоляционные материалы вставляются при строительстве дома на этапе возведения стен. Основным недостатком этих пластинчатых обогревателей является наличие межпанельных стыков, которые впоследствии играют роль «мостиков» холода.
А что, если при возведении стен вашего дома не была утеплена, а остался только воздушный зазор? Не волнуйтесь, выход есть!
Несмотря на то, что при строительстве необходимо устанавливать большинство традиционных теплоизоляционных материалов, заливку пенополиуретана (ППУ) в кладку колодца с воздушным зазором можно производить на любом этапе строительства, в том числе в уже закрытых полостях, а также при Дом уже готов и эксплуатируется. Там, где использование традиционных рулонных или пластинчатых утеплителей просто невозможно, а использование засыпных материалов (эковата, керамзит) может быть связано с дополнительными работами и затратами на демонтаж кровли или части стены, заполнение межстенных пустот путем заливка пенополиуретана (ППУ) производится без дорогостоящей разборки и демонтажа ограждающих конструкций и является наиболее оптимальным и эффективным способом утепления дома.
Для качественного утепления здания заливкой пенополиуретана (ППУ) в полость стен используются специальные компоненты ППУ, которые имеют медленное время пуска (время начала активного пенообразования). . Это отдельные марки пенополиуретана, которые имеют очень низкую теплопроводность и их вспенивание начинается только через определенное время после тщательного перемешивания под высоким давлением, как правило, через 20-40 секунд. Это дает возможность компонентам ППУ в жидком виде опускаться в самое дно полости стены, равномерно там распределяться и только после этого пена заполняет все свободное пространство как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.
В настоящее время существует два основных способа заливки пенополиуретана в пространство между стенами (кладка колодцев). Это заливка пенополиуретана на этапе строительства в открытую полость и заполнение воздушной пустоты уже построенного дома через заливные отверстия в кладке.
Заливка пенополиуритана в открытое пространство между стенами.
Производится на этапе строительства при возведении стен дома. В открытую полость заливается ППУ сверху, но только после набора кирпичной кладки необходимой прочности степень заполнения осуществляется визуально.
Рисунок: Заливка пенополиуретана в открытые полости
Заливка пенополиуретана в замкнутое межстенное пространство производится через специальные отверстия диаметром 12-14 мм, просверленные во внешней или внутренней стене дома.
Рисунок: Пистолет для наполнения PPU
Заполнение отверстий равномерно распределяется по всей площади стены в шахматном порядке с шагом 50-100 см друг от друга.
Рисунок: Расположение отверстий в стене под заливку ППУ
Сначала заливают пенополиуретан через отверстия, расположенные в нижнем уровне, затем последовательно переходят к заливке верхних уровней и так до самого верха.Контроль заполнения полости осуществляется специальным щупом, а также визуально через выдавливание пены из заливных отверстий.
Рисунок: Заливка пенополиуретана в закрытые полости
Заливка пенополиуретана (ППУ) в полость стены осуществляется на профессиональном оборудовании высокого давления. Разливочный состав в жидком виде под высоким давлением подается в стену с помощью пистолета со специальной разливочной насадкой. Время начала заливки пенополиуретана увеличено до 20-40 секунд.Этого времени достаточно, чтобы материал в жидком виде равномерно распределился по дну полости. Затем происходит вспенивание, материал увеличивается в объеме и заполняет все свободное пространство в стене. Причем подъем и рост пены происходит в направлении наименьшего сопротивления, то есть пенополиуретан заполняет свободное воздушное пространство в существующей. полости и не выдавливает кирпичную кладку. Через 60–140 секунд пенополиуретан «застывает», образуя плотный, цельный и герметичный слой, надежно защищающий стены вашего дома от потерь тепла.В кладке колодца, как правило, не остается пустых частей, которые могли бы служить проводниками холода. Кроме того, заливка пенополиуретаном позволяет устранить все возможные зазоры, трещины и дефекты кладки, оставшиеся в результате строительных работ.
Также стоит обратить внимание на одно из самых популярных заблуждений о заливке пенополиуретана в полость, которое часто встречается среди пользователей в сети, а также часто задается в виде вопросов нашим специалистам.Это якобы то, что ППУ при расширении и увеличении в объеме выдавливает кирпичи из кладки … Отвечаем, при условии, что кирпичная кладка установлена на прочность 70%, выдавливания и каких-либо деформаций и разрушения кладки не происходит. Заполнение пустоты при заливке пенополиуретана происходит по пути наименьшего сопротивления, а именно замене существующего воздушного зазора на пенополиуретан. Согласитесь, пенополиуритану легче заполнить имеющуюся воздушную полость, чем выдавливать из кладки «схватившиеся» кирпичи! Ниже представлена фотография кирпичной стены, на которой видно, что пенополиуретан вышел из стены из имеющихся отверстий и дефектов кирпичной кладки и тем самым заделал все щели и трещины.
Обширная терраса на крыше, сад, керамзит, ECA
- Дом
- Ландшафтный дизайн
- Обширная терраса на крыше с садом
На обширных зеленых крышах используется очень подходящая среда для выращивания, такая как Expanded Clay Aggregate (ECA®) , для поддержки растений из семейств травы и очитка. Они хорошо подходят для крыш с пологими и умеренными уклонами (от плоских до 4 дюймов при 12 уклоне) и предлагают вам некоторые явные преимущества, которых вы не получите с любой традиционной крышей.Вы также можете использовать эти зеленые крыши для сараев, гаражей и других хозяйственных построек. Внесение в почву легкого керамзитового агрегата (ECA®) может помочь улучшить дренируемую аэрированную плодородную почву, которая способна поддерживать все типы жизни растений, поскольку заполнитель способен удерживать до 20% вода сама по себе.
Зеленые насаждения также помогают снизить загрязнение воздуха .
Агрегат вспученной глины (ECA®) кардинально меняет структуру любой почвы, в которую он добавляется.Глиняный продукт смешивают с другими питательными веществами, такими как почва, компост и торф, для улучшения дренажа, удержания воды, обеспечения изоляции корней в холодную и жаркую погоду и для повышения уровня кислорода в почве.
Агрегат вспученной глины (ECA ® ) также является экологически чистым и помогает фильтровать вредные компоненты из почвы.
Зеленые крыши положительно влияют на ваши расходы на отопление и охлаждение. Не столько потому, что они добавляют теплоизоляцию, сколько из-за того, как они работают с окружающей средой.
- Экстенсивные системы имеют небольшую глубину почвы (менее 6 дюймов) и не способны поддерживать более крупные растения, но, как правило, их легче обслуживать.
- Идеально подходит для больших плоских крыш, крыш жилых домов с низким уклоном и Легкий наполнитель из вспененной глины (ECA) широко используется в озеленении террасы на крышах.
- Заполнитель из вспененной глины (ECA®) снижает вес почвы на 40-50%.
Также применяется для: газонов для террас, Маленькие цветочные растения, клумбы и т.п. растения в случае саженцев в качестве подкормочного слоя (теплоизоляционного слоя)
Средний слой60% от общего объема, смешать с равной порцией ECA ® (2-8 мм или измельченный заполнитель 2-8 мм) + Нормальная почва + Навоз или компост .Посадка дерна будет производиться в этом слое корневой зоны.
Нижний слой20% от общего объема. Заполните ECA ® (8-15 мм) для облегчения работы в качестве дренажного слоя для слива лишней воды в случае чрезмерного полива.
Методика нанесения
- Сначала нанесите гидроизоляционный раствор на поверхность бетонной плиты.
- Прокладка дренажного коврика из ПВХ диаметром 1 дюйм или альтернативный вариант.
- 2 дюйма Агрегат из вспученной глины (ECA®) (8-15 мм) Слой в качестве фильтрующей среды / дренажа.
- 120 Нетканое полотно GSM Фильтровальная ткань в качестве проницаемого для корней слоя.
- Подготовьте слой смеси из керамзитового наполнителя (ECA®) в соответствии с требованиями к размеру растений (ECA 2-8 мм + почва + компост) ®) , вместе с легким поливом.
Внутренняя изоляция
Термин внутренняя изоляция или внутренняя теплоизоляция суммирует меры по изоляции зданий, в которых изоляционный материал прикреплен изнутри к внешним стенам и потолкам, граничащим с холодными внешними зонами.
Могут быть разные причины, по которым эта более сложная мера предпочтительнее других форм изоляции, таких как изоляция жил и внешних стен:
- Фасад сохраняется.
- Комнаты и квартиры могут быть изолированы индивидуально, так что это также могут делать отдельные арендаторы и владельцы в сообществах.
- Возможна целенаправленная изоляция отдельных поверхностей, например, для устранения повреждений плесенью.
- Строительные леса не требуются.
- Возможен постепенный ремонт.
Внутренняя изоляция сталкивается с двумя основными проблемами. Внутренняя установка изоляционного материала уменьшает жилую площадь. Уменьшение площади основания может, при необходимости, ограничить использование высокоэффективных изоляционных материалов, таких как пенопластовые панели из фенольной смолы или вакуумные изоляционные панели. Кроме того, важно контролировать водный баланс стен и предотвращать образование скоплений влаги, выбирая подходящий изоляционный материал, а также профессионально выполняя его.
Гнездам влаги и образовавшейся плесени способствуют тепловые мостики. Внутренняя изоляция может устранить тепловые мосты и снизить риск образования конденсата на поверхности стены. Целенаправленное нанесение изоляционных полос на внутренние углы здания позволяет избежать образования тепловых мостов, связанных с геометрической конструкцией. Многие производители материалов для внутренней изоляции предлагают изоляцию клиньями , чтобы можно было добиться едва заметного соединения изоляционных полос с прилегающей поверхностью стены (вместо уступа). [1]
Внутренняя изоляция увеличивает температуру внутренней поверхности внешних стен, а это означает, что в этих областях конденсируется меньше влаги.
Особенности строительной физики
После установки внутренней изоляции температура внутренней поверхности внешней стены зимой резко падает, так как внешняя стена теперь защищена от тепла изнутри изоляцией и поэтому может почти выдерживать от внешней температуры при большой толщине изоляции.Институт строительной физики им. Фраунгофера рассчитывает, что минимальная температура для типичной конструкции стены составляет 4 ° C. [2] Точка росы воздуха в помещении часто в среднем составляет 10–12 ° C. [3] При типичной температуре внутренней поверхности наружной стены 17 ° C температура точки росы при низких температурах наружного воздуха достигается примерно в середине поперечного сечения внутренней изоляции.
Для предотвращения попадания влаги в изоляцию и ее конденсации часто устанавливают пароизоляцию со стороны помещения.Как и пароизоляция, конструкция стены за ней также должна быть герметичной, чтобы в случае утечки на уровне пароизоляции влажный воздух в помещении не мог проходить через уровень изоляционного материала. Поскольку здесь зимой точка росы, в противном случае можно было бы ожидать конденсации большего количества влаги. [4]
Из конструкции деревянного каркаса вытекает эмпирическое правило, согласно которому для стен с обшивкой пустот sd {\ displaystyle s _ {\ mathrm {d}}} — значение внутренней обшивки должно быть в 7-10 раз выше, чем это наружного воздушного уплотнения.Это означает, что даже в самых неблагоприятных условиях не может образовываться конденсат. [5] Соответствующие значения обычно не могут быть достигнуты при использовании исключительно панелей OSB для внутренней обшивки. Тогда необходимо будет использовать пароизоляционную мембрану.
Даже если использование пароизоляционных листов или фольги часто практикуется, существует определенный риск в случае повреждения. В случае утечки во внутреннем герметичном слое или при скоплении влаги в стене в результате повреждения водой пароизоляционная мембрана предотвращает высыхание внутренней части.То же самое применимо, если внешние стены на внешней стороне здания зимой часто пропитываются проливным дождем, так что повышенная влажность материала устанавливается по всему поперечному сечению стены. Использование листов пароизоляции с адаптацией к влажности может снизить риск проникновения влаги, но не полностью.
Версия без пароизоляционной мембраны
В последние десятилетия все чаще используются системы внутренней изоляции без пароизоляции, которые обеспечивают большую устойчивость к незапланированному проникновению влаги в стену (например, в случае прорыва труб, поврежденного кровельного покрытия или негерметичные водосточные желоба) и, как правило, их легче установить в наклонных стеновых конструкциях с множеством проходов.Поскольку герметичная прокладка пароизоляционных мембран часто не работает идеально на повседневных строительных площадках, а мембрана впоследствии может быть случайно перфорирована, вариант без пароизоляционной мембраны также обеспечивает повышенную защиту от структурных повреждений.
Допускается образование конденсата в изоляции в зимние месяцы. Могут использоваться только материалы, которые используются для капиллярного транспорта. Они отводят образовавшуюся влагу к внутренней и внешней поверхности наружной стены, где она может испаряться.Если влажность внутри помещения постоянно высока, она должна достаточно быстро достигать наружной части здания. Если капиллярный перенос наружу невозможен или если сопротивление диффузии водяного пара слоев за пределами изоляции слишком велико, слой изоляции может становиться влажным на более длительный период времени. Это правда, что с увеличением содержания влаги увеличивается поток пара или влаги. В то же время, однако, влага увеличивает теплопроводность стеновых строительных материалов, что вызывает снижение температуры внутренней поверхности стены и ускорение образования конденсата, что приводит к эффекту самоупрочнения.Даже большая влажность изоляционного слоя не всегда должна приводить к повреждению конструкции. В частности, капиллярно-проводящие строительные материалы обычно обеспечивают достаточно высокий уровень защиты от образования плесени. Однако расходы на отопление увеличиваются из-за повышенной теплопередачи.
Можно рассчитать, может ли влага, впитавшаяся в зимние месяцы, полностью высохнуть за лето. В дополнение к процессу Glaser для этого доступны такие программы, как WUFI и Delphin (программное обеспечение).Программа COND предлагается Институтом строительной климатологии при Техническом университете Дрездена специально для гидротермической оценки и доказательства влагозащиты для систем внутренней изоляции с образованием конденсата.
Отвод конденсата за пределы наружной стены не может быть обеспечен в каждом особом случае, например, в случае частого попадания влаги из-за проливного дождя в незащищенных местах. Поэтому важно убедиться, что капиллярный транспорт внутрь стены не прерывается. [6]
Поскольку каждый слой воздуха и каждое попадание воздуха препятствуют капиллярному переносу, изоляционный материал следует приклеить минеральным раствором или прижать к внешней стене с помощью дюбелей. [7] То же самое относится к любой обшивке стен, которая может быть предоставлена. Если пароизоляция не установлена, штукатурка стены, как правило, предпочтительнее обшивки панелями.
Также доступны пароизоляционные мембраны, которые способны капиллярно отводить влагу при условии, что может быть установлен тесный контакт с соседними строительными материалами (например, привинчиванием и прессованием или с помощью минерального клеевого раствора с низким содержанием синтетической смолы).Этот вариант полезен, когда внутренняя изоляция должна быть установлена в помещениях с постоянно высокой влажностью, таких как плохо вентилируемые или коммерческие кухни и ванные комнаты, а также в неотапливаемых помещениях, в которые может попадать теплый влажный воздух.
Если используются паропроницаемые облицовочные материалы, такие как глиняные панели, минеральный наполнитель по всей поверхности или клей и армирующий раствор с содержанием синтетической смолы могут действовать как пароизоляция. Если внутренняя поверхность стены оштукатуривается, сама штукатурка или дополнительно нанесенная суспензия может образовывать пароизоляцию.Сопротивление диффузии можно изменять, регулируя содержание синтетической смолы. Производитель сухого строительного раствора обычно указывает сопротивление диффузии водяного пара (μ-значение) или S d — наибольшее значение в техническом паспорте.
По крайней мере, один производитель изоляционных плит из древесного волокна интегрирует слой из минерального волокна с функцией задерживания паров в структуру внутренних изоляционных панелей, который не препятствует капиллярному переносу. [8th]
Безопасность конструкции стены с внутренней изоляцией от проникновения влаги зависит, в частности, от сопротивления диффузии водяного пара существующей внешней стены.Наружная стена, облицованная керамическими панелями или плотным натуральным камнем, в меньшей степени подходит для утепления внутренней стены. Облицовку фасада всегда следует устанавливать с тыльной вентиляцией. Фасадные покрытия, содержащие синтетические смолы, также могут выступать в качестве пароизоляции. При перекрашивании следует обратить внимание на минимально возможное сопротивление диффузии водяного пара.
исполнение
Особенно при установке внутренней изоляции без внутренней пароизоляции (или если есть риск того, что установленная пароизоляция будет перфорирована во время последующих работ), важно убедиться, что изоляционный материал интегрирован в конструкцию стены. без больших полостей.
Основная опасность возникает из-за больших полостей, в которых развивается циркуляция воздуха, которая поглощает большое количество водяного пара из влажного изоляционного материала или из внутренних слоев внешней стены и позволяет ему конденсироваться в самой холодной точке на противоположной внешней стене. . Наибольший ущерб возникает, когда полости соединены с внутренним пространством, так что влажный внутренний воздух может постоянно поступать внутрь зимой.
Поскольку каждая полость прерывает капиллярный перенос влаги, конденсирующейся в изоляционном материале, необходимо приложить усилия, чтобы размер отдельных полостей и их общая площадь были как можно меньше.
Если поверхность стены неровная, вы можете:
- сначала нанести выравнивающую штукатурку, или
- , чтобы прижать мягкий изоляционный материал к поверхности стены с помощью дюбелей, или
- Нанести клеевой раствор достаточной толщины на стену и изоляционный материал и убедитесь, что клеевой раствор распределен по неровностям, перемещая изоляционные панели вперед и назад, а также нажимая на них или ударяя по ним.
В частности возникают тепловые мосты:
- на оконных и дверных проемах, поскольку здесь часто выбирают меньшую толщину изоляции, чтобы не слишком сильно ограничивать попадание света в существующие здания.В идеале толщина утеплителя должна быть как можно больше непосредственно на оконной или дверной коробке. [9] С другой стороны, изоляционный материал может быть без колебаний скошен к внутреннему краю откоса, чтобы обеспечить лучший обзор и лучшее рассеивание света. Во внутренних углах (в отличие от внешних) нет сильного рассеивания тепла из-за соотношения площади внутренней и внешней стены. Однако это геометрическое преимущество меняется на противоположное внутри откоса при приближении к дверной или оконной раме, поскольку здесь преобладает отвод тепла на близлежащие холодные поверхности снаружи рамы.Здесь рекомендуется использовать изоляционные клинья.
- на розетки электроустановки
- на стыках между потолком и внутренними стенами и внешней стеной. В частности, в случае неблагоприятного сочетания тонких внешних стен с твердыми внутренними стенами, следует обеспечить изоляцию фланцев в углах помещения, обращенных к внешней стене. Толщина изоляции от 20 до 40 мм на полосе шириной от 20 до 50 см обычно достаточна для предотвращения образования конденсата.Используя изоляционные клинья, можно избежать ступенек внутри стен и потолка. (Боковая изоляция). [10] Эффект теплового моста у деревянных потолочных балок и фахверковых стен невелик, поэтому никаких специальных мер здесь, как правило, не требуется. В помещениях с очень высоким уровнем влажности имеет смысл открыть потолок с деревянными балками возле внешней стены, чтобы внутренняя изоляция также могла выполняться на уровне потолка. [11] [12] Части деревянных балок, которые находятся в непосредственной близости от внешних стен, могут быть покрыты глиной по всему периметру, чтобы отводить любую влагу, которая может конденсироваться в древесине или на ней, в окружающую среду. строительные материалы.
Крепление предметов
Легкие предметы, такие как картины и шкафы для ванных комнат, можно прикрепить, просто вкрутив шурупы для ДСП или гипсокартона с крупной резьбой (без предварительного сверления). При необходимости сначала следует прикрутить перфорированную пластину с несколькими винтами, которая поддерживает фактически несущий винт. В качестве альтернативы для увеличения несущей способности подходят специальные изоляционные дюбели, а также многие дюбели для использования в пенобетоне и гипсовых строительных материалах. [13] Для того, чтобы выдерживать большие нагрузки, дюбели должны быть закреплены в земле. Чтобы распределить возникающее сжимающее напряжение, деревянную доску можно положить на поверхность стены или заделать в изоляцию.
Также легко водить мелкими карандашами. Вбивание гвоздей большего диаметра или с тупым концом затрудняется из-за древесных волокон.
материалы
Следующие изоляционные материалы предлагаются для внутренней изоляции стен и обладают достаточной способностью к капиллярному переносу влаги, чтобы избежать накопления влаги из-за проливного дождя и иметь возможность отказаться от способного к повреждению пароизоляции в конструкции. [14]
плиты
Известковые и цементосодержащие изоляционные плиты обычно имеют более высокое значение pH, что обеспечивает дополнительную защиту от образования плесени. При правильном выполнении любой тип внутренней изоляции предотвращает образование плесени, поэтому это только решающий критерий в исключительных случаях. Например, в помещениях с очень высокой влажностью или в дверных и оконных проемах с уменьшенной толщиной изоляции, где уже образовался конденсат, если это еще не произошло на остальной части стены.
Заливки
для заполнения пустотелых стен или для набрасывания или разбрызгивания в виде влажной смеси:
Гибкие изоляционные материалы
Гибкие изоляционные материалы, которые требуют поддержки со стороны просечно-вытяжных конструкций из металла или полых стен:
Изоляционные материалы, открытые к диффузии, но не способной к капиллярному оттоку воды (например, минеральная вата), необходимо защитить от проникновения влаги внутреннюю пароизоляцию. [15] Если толщина изоляции ограничена примерно 35 мм, может быть достаточно снабдить ее пароотталкивающим армированием или штукатурным слоем, чтобы удерживать зимнюю влажность в допустимом диапазоне. [16]
Замедлители парообразования
- Пленки обычно не способны удерживать запланированную или незапланированную влагу в конструкции стены.
- Картон или бумага могут переноситься по капиллярам, если содержание синтетической смолы не слишком велико.
- Не для капиллярно-способных замедлителей образования пара вода, имеющая переменное значение Dampfdiffusionbeiwert в жидкой форме, испаряется обратно в ограниченной степени на стороне помещения.
- Древесные панели, а также суспензии, клеевые и армирующие растворы, штукатурки и краски могут служить замедлителями образования пара, поскольку их способность к диффузии зависит в основном от содержания синтетической смолы.Способность этих материалов переносить капилляры обычно уменьшается с увеличением значения µ. При определенном содержании синтетической смолы перенос влаги, как правило, полностью предотвращается.
Опалубка
- Строительные плиты из гипсокартона и глины без покрытия полностью способны к капиллярному переносу
- В случае HWL и цементного гипсокартона капиллярный перенос значительно ограничен полостями слишком большого размера или плотной структурой.
- Из-за высокого содержания синтетической смолы в панелях OSB капиллярный перенос ограничен по сравнению с деревянными панелями без покрытия и фанерными панелями.Несмотря на высокое содержание синтетической смолы, ДСП пропускает влагу несколько лучше, поскольку в неупорядоченной структуре стружки меньше двумерных барьерных слоев.
Если есть сомнения, капиллярность можно проверить, разбрызгав строительный материал каплями воды. Если влага изначально абсорбируется и в течение нескольких часов распределяется в материале таким образом, чтобы не было видно скопления влаги, должен быть возможен достаточный капиллярный перенос.Если влага впитывается долго или не впитывается совсем, это может быть связано с гидрофобной поверхностью. Затем эксперимент следует повторить после удаления верхнего слоя. Если влага не проникает даже тогда, можно предположить, что пористость, необходимая для капиллярного транспорта, не задана. Если влага впитывается, но не распространяется, вероятно, содержащиеся поры слишком велики или внутренняя структура материала не позволяет транспортировать влагу по другим причинам.
литература
- А.Drewer, H. Paschko, K. Paschko, M. Patschke: Теплоизоляция: компас для выбора и применения . Verlagsgesellschaft Müller, 2013, ISBN 978-3-481-03094-0, стр. 96 сл.
- A. Drewer, K. Paschko: Преимущества и риски последующей внутренней изоляции. In: Аренда и управление недвижимостью. Выпуск 4, 2013.
- Внутренняя теплоизоляция — буклет для планирования и применения в существующих и новых зданиях. 1-е издание. 2016; Издано: Ассоциацией штукатуров для внутренних работ и фасадов Баден-Вюртемберг, Штутгарт, Швейцарской ассоциацией художников и штукатуров, Валлизелленом и Федеральной ассоциацией цветного дизайна и защиты зданий, Франкфурт-на-Майне.
- Буркхард Фрёлих, Инга Шефер: Руководство по внутренней изоляции — принципы планирования, доказательства и решения, примеры применения. Спецвыпуск. Сотрудничество между редакционной группой DBZ и рабочей группой IDSystems в торговой ассоциации WDVS eV, издатель Bauverlag BV GmbH, Гютерсло.
Индивидуальные свидетельства
- ↑ Модернизация старых зданий с использованием компонентов пассивного дома. Институт пассивного дома, 2009, стр.78 и 80; по состоянию на январь 2017 г.
- ↑ Мартин Крус, Клаус Зедльбауэр, Хартвиг Кюнцель: Внутренняя изоляция с точки зрения строительной физики. Институт строительной физики им. Фраунгофера; по состоянию на ноябрь 2016 г.
- ↑ Характеристики ограждающих конструкций и тепловой нагрузки, пул данных IfHK, FH Wolfenbüttel; по состоянию на ноябрь 2016 г.
- ↑ Модернизация старых зданий с использованием компонентов пассивного дома. Институт пассивного дома, 2009, стр.68; по состоянию на январь 2017 г.
- ↑ Peter Cheret, Kurt Schwaner: Holzbausysteme — обзор; по состоянию на декабрь 2016 г.
- ↑ Модернизация старых зданий с использованием компонентов пассивного дома. Институт пассивного дома, 2009, стр. 74; по состоянию на январь 2017 г.
- ↑ Технический лист по внутренней изоляции, Claytec.de; по состоянию на ноябрь 2016 г.
- ↑ Внутренняя изоляция с пароизоляцией и без, часть 2: Инновационные системы — опыт обработки и первые измерения влажности. In: Деревянное строительство — новая Quadriga. , выпуск 4/2008; по состоянию на ноябрь 2016 г.
- ↑ Модернизация старых зданий с использованием компонентов пассивного дома. Институт пассивного дома, 2009, стр. 81; по состоянию на январь 2017 года.
- ↑ См. раздел «Помощь при проектировании изоляции торца » в прикладной брошюре «Внутренняя изоляция наружной стены» завода древесноволокнистых плит GUTEX, Вальдсхут-Тинген; по состоянию на январь 2017 г.
- ↑ Модернизация старых зданий с использованием компонентов пассивного дома. Институт пассивного дома, 2009, стр. 84 сл; по состоянию на январь 2017 г.
- ↑ В случае, если внешняя стена также должна быть изолирована на уровне потолка деревянного балочного перекрытия, в некоторых местах рекомендуется выбирать только небольшую толщину изоляции от 20 до 40 мм. Это сделано для того, чтобы деревянные балки у стены не имели значительно более низкую температуру поверхности, чем окружающие поверхности стены, что могло бы привести к риску образования там конденсата. Если, с другой стороны, полностью отказаться от изоляции, постоянно повышенная влажность воздуха может, в свою очередь, привести к тому, что на кладке на уровне потолка сконденсируется такое количество конденсированной воды, что влага также приведет к увлажнению деревянных балок. снова через кладку.В общем, рекомендуется сделать пол, особенно нижнюю часть потолка, максимально воздухонепроницаемым, чтобы заранее ограничить приток влажного комнатного воздуха на уровень потолка. Во избежание конвективного переноса влаги к оголовкам балок, лежащих в кирпичной кладке, рекомендуется сначала заполнить зазор между деревянной балкой и кирпичной кладкой примерно наполовину плотно утрамбованной шерстью (например, из конопли или льна), а затем расстелить шов заполнен штопкой шерстью, обильно глиной.Штопка шерсти и глины вместе обеспечивает надежную изоляцию от проникновения влажного воздуха в помещение. Глина удерживает пики влажности и обеспечивает быстрое высыхание древесины, если кладка имеет (незапланированную) влажность. См. Также Первый этап: заполните зазор между деревянными балками и кладкой примерно наполовину плотно утрамбованной штопальной шерстью (например, из конопли или льна), а затем обильно распределите шов, заполненный штопальной шерстью, с глиной. Штопка шерсти и глины вместе обеспечивает надежную изоляцию от проникновения влажного воздуха в помещение.Глина удерживает пики влажности и обеспечивает быстрое высыхание древесины, если кладка имеет (незапланированную) влажность. См. Также Первый этап: заполните зазор между деревянными балками и кладкой примерно наполовину плотно утрамбованной штопальной шерстью (например, из конопли или льна), а затем обильно распределите шов, заполненный штопальной шерстью, с глиной. Штопка шерсти и глины вместе обеспечивает надежную изоляцию от проникновения влажного воздуха в помещение. Глина удерживает пики влажности и обеспечивает быстрое высыхание древесины, если кладка имеет (незапланированную) влажность.См. Также «Глина» удерживает пики влажности и обеспечивает быстрое высыхание древесины, если кладка имеет (незапланированную) влажность. См. Также «Глина» удерживает пики влажности и обеспечивает быстрое высыхание древесины, если кладка имеет (незапланированную) влажность. См. Также Руководство по внутренней изоляции 2.0, редакционная группа DBZ в сотрудничестве с рабочей группой по внутренней изоляции торговой ассоциации WDVS eV, специальный выпуск Bauverlag BV GmbH, 2015 г., стр. 48 (по состоянию на январь 2017 г.) и лист внутренней изоляции Claytec по состоянию на январь 2019 г.
- ↑ Рабочий лист внутренней изоляции Claytec, стр. 10, по состоянию на январь 2019 года.
- ↑ Модернизация старых зданий с использованием компонентов пассивного дома. Институт пассивного дома, 2009, стр. 69; по состоянию на январь 2017 г.
- ↑ Модернизация старых зданий с использованием компонентов пассивного дома. Институт пассивного дома, 2009, стр. 71; по состоянию на январь 2017 г.
- ↑ Руководство по внутренней изоляции 2.0, редакционная группа DBZ в сотрудничестве с рабочей группой по внутренней изоляции в торговой ассоциации WDVS eV, специальный выпуск Bauverlag BV GmbH, 2015, стр.74; по состоянию на январь 2017 г.
Печь для хлеба / пиццы — Permaculturing в Португалии
В рамках реконструкции меньшего здания на quinta, мы намеревались создать летнюю кухню под новой пристройкой крыши со всеми приготовлениями пищи, которые будут осуществляться с использованием источников энергии на quinta, т.е. с дровяным или солнечным. Первым в списке — главным образом потому, что мне не терпелось построить такой — была печь для хлеба / пиццы.
Я следовал принципам и пропорциям, рекомендованным Кико Дензером в его «Создай свою собственную земную печь», основополагающем справочнике по этой теме.
Во-первых, мы построили подпорную стену из сланцевого камня для кухонной стойки, засыпав ее щебнем и глубоко утрамбовав ее, оставив достаточно глубины для существенного изоляционного слоя под духовкой.
В это пространство я добавил хороший 15 см / 6 дюймов Leca (легкий керамзитовый заполнитель), покрытый глиняным шликером.
Затем слой пивных бутылок по 20 мл.
Затем бутылки засыпали сухим песком и выровняли.
Затем слой глиняного раствора (песок, земля и глина в пропорциях 3 мера песка, 1 земля, 1 глина), в который кладут огнеупорные кирпичи, составляющие основу печи.
Основание духового шкафа уложено с помощью палки, нарезанной по внутренней высоте духовки и центрированной по кругу, обозначающему окружность духовки. Временные кирпичи отмечают ширину дверного проема, а другая палка отмечает высоту дверного проема.
Песочная форма для строящейся печи.Создание этого было упражнением в терпении. Как только я добавлял последнюю горсть песка и сглаживал форму, часть ее обрушилась. Это случилось не менее 6 раз. В конечном итоге я пришел к выводу, что острый песок смешанного размера (рекомендованный для этой цели Кико Дензером), который я использовал, не содержал достаточно мелкого песка, чтобы держать форму, как бы тщательно я ни регулировал содержание влаги, поэтому смешанный с более мелким песком, что, в конце концов, помогло.
У меня не было газеты, которую можно было бы положить поверх формы (несколько лет назад я отказался от газет), поэтому вместо этого это должен был быть влажный кухонный рулон.
Тепловой слой печи — такой же смеси и тех же пропорций, что и глиняный раствор, использованный для засыпки огнеупорного кирпича — затем был построен на песчаной форме. Осторожно. Я не хотел, чтобы он снова рухнул. Этот слой имеет толщину около 8-10 см / 3-4 дюйма. Вместо того, чтобы вырезать дверь позже, я придал ей форму, используя другую палку, отрезанную до нужной высоты, чтобы получить правильные пропорции духовки. По словам Кико Дензера, зависимость диаметра духового шкафа от высоты, а также ширины дверцы и высоты имеет решающее значение для хорошей производительности духового шкафа.Высота духового шкафа должна составлять 70% его диаметра, а дверца — половину ширины диаметра духового шкафа и 63% ее высоты.
Я хотел добавить к духовке дверной проем и дымоход, а не придерживаться простого проема. Ни то, ни другое не является необходимым для работы печи, но дверной проем защищает уязвимые края печи, а дымоход отводит дым от входа и из ваших глаз, когда вы топите печь. Топка производится с дверцей, расположенной снаружи дымохода, чтобы дым мог выходить, но выпечка производится с дверцей, установленной внутрь дымохода, чтобы сохранить тепло в духовке.Я сделал дверной проем аркой из огнеупорных кирпичей и сделал дымоход из старой сломанной римской черепицы.
Дверной проем был завершен клином из сланца (поставлен далеко вперед от дымохода, чтобы не растрескаться от тепла печи), а плитки дымохода были окружены глиняной смесью с термическим слоем.
Термический слой оставляли сохнуть на несколько дней. В то время у нас было много дождя и высокая влажность, и я не хотел рисковать обваливанием внутреннего слоя после того, как добавил изоляцию.
Изоляционный слой толщиной около 10-12 см был сделан из опилок, смешанных с глиняным шликером. Это отличный микс! Легко формируется и удивительно хорошо держит форму.