Ремонт балкона утепление: Как сделать ремонт балкона и утепление: основные стадии работ

Как мы рассказали в нашем полном руководстве по изоляции передвижного дома, выдувание теплоизоляции в живот и потолок мобильного дома является наиболее эффективным. рекомендуемый способ утепления под мобильный дом.

Однако этот метод изоляции нижней части живота передвижного дома требует специального оборудования и передовых знаний конструкции передвижного дома. Поэтому выдувание утеплителя может быть дорогостоящим. К счастью, существует множество государственных и местных правительственных программ, которые могут помочь владельцам передвижных домов добавить теплоизоляцию за счет энергетических грантов и займов под низкие проценты.

В зависимости от вашего местоположения вы можете претендовать на участие в программе или финансовой помощи, чтобы лучше изолировать ваш мобильный дом, особенно если он был построен до 1976 года.

В то время как выдувная изоляция является излюбленным методом изоляции нижней части живота передвижного дома, он также является дорогостоящим, потому что вы должны сдавать его в аренду. Использование пенопласта, стекловолокна или панелей Rockwool дает домовладельцу возможность заниматься своими руками, что, как правило, всегда дешевле.

Пена для распыления наиболее рекомендуется для уже замкнутых пространств, таких как стены или потолок / кровля мобильного дома.Это довольно дорого, потому что нужно иметь специальное оборудование.

Распылительная изоляция может быть изготовлена ​​из различных материалов. Чаще всего используются целлюлоза (газета), пенопласт и стекловолокно. Узнайте больше о аэрозольной пене здесь и здесь.

Пенопласт имеет множество преимуществ. Вот лишь некоторые из них:

• легко резать универсальным ножом, ручной пилой или настольной пилой
• легкий и удобный для переноски
• достаточно гибкий, чтобы легко маневрировать в ограниченном пространстве — удобство для самостоятельной работы
• не способствует появлению плесени рост
• водостойкость
• долговечность — не гниет
• инсектицид используется в большинстве пенообразователей

Поскольку пенопласт может также действовать как изолятор и пароизоляция для вашего мобильного дома, он идеально подходит для установки под ваш пол.

Пожар, вероятно, является самым большим недостатком изоляции из пенопласта, и соблюдение местных норм противопожарной защиты может быть неприятным. Пена довольно трудно воспламеняется, но, как только она улавливается, из нее выделяется густой дым и токсичные газы. Однако некоторые производители распыляют на пену антипирен. Вы захотите узнать свои местные коды.

Источник изображения

Три наиболее распространенных типа вспененных плит состоят из полистирола, полиизоцианурата и полиуретана.Все продукты на нефтяной основе.

Жесткая пена может использоваться в стенах, крышах и фундаментах, для модернизации или нового строительства. Большинство разновидностей пенопласта имеют более высокое значение R на дюйм, чем стекловолокно, хлопок или целлюлоза. (Советник по экологическому строительству)

Вот три основных типа изоляции из жесткого пенопласта:

(Источник изображения)

Пенополистирол является наиболее распространенным типом пенополистирола и самый доступный.

Он сделан из тех же гранул из пеноматериала с закрытыми порами, из которых сделаны ваши кофейные чашки и транспортировочный арахис. Его формуют или прессуют в большие листы, которые можно использовать для кровли, полов, сайдинга и других строительных нужд.

R-значение листов пенополистирола зависит от плотности, с одним листом пенопласта от 3,6 до 4,2 на дюйм.

(Источник изображения)

Экструдированный полистирол очень похож на пенополистирол, но в нем используются гранулы вместо гранул, что делает его более гладким и плотным.Он также имеет лучшую водонепроницаемость. Вы узнаете этот продукт по цвету — он бывает синего, розового и зеленого в зависимости от производителя.

Вы заплатите больше за экструдированный полистирол, но получите более высокую энергоэффективность. R-значение экструдированного полистирола составляет около 5 на дюйм.

Экструдированный полистирол идеально подходит для подвалов и перекрытий и является идеальным выбором для изоляции под передвижным домом, если дополнительные расходы не являются проблемой.

(Источник изображения)

Полиуретан и полиизоцианурат имеют преимущества и недостатки.

У них более высокое значение R на квадратный дюйм, но они также являются самыми дорогими из трех типов жесткого пенопласта.

Полиизоцианурат с фольгированным покрытием более устойчив к возгоранию, чем незащищенный XPS или EPS. По этой причине некоторые (но не все) строительные инспекторы позволяют оставлять облицованный фольгой полиизоцианурат незащищенным на стенах подпольного пространства или на чердаках, не требуя слоя гипсокартона в качестве теплового барьера. (Источник)

Преимущество полиуретана заключается в том, что фольга, закрывающая стороны.Пленка может выступать в качестве пароизоляции и чаще всего используется для кровли и фундаментов.

Первый год в новом доме, особенно в старом передвижном доме, всегда является полезным опытом. Это определенно верно для Лорел и Брайана Адамсов, когда они переехали в олимпийский одиночный широкий передвижной дом 1974 года.

Новый винтажный передвижной дом пары очень хорошо служил тете Лорел, пока она не скончалась в прошлом году в возрасте 93 лет.Хотя декор мобильного дома, возможно, не попал на обложку журнала «Дом и сад», тетя с любовью обновляла его на протяжении многих лет. Она сама героически красила стены трехдюймовой кистью в ярко-желтый и бирюзовый цвета.

В первую зиму в доме они узнали, сколько стоят их коммунальные услуги и где в доме расположены все холодные точки. Излишне говорить, что в их передвижном доме 1972 года было несколько холодных точек, а расходы на отопление были слишком высоки для такого маленького дома.Следующей весной они начали исследовать, как лучше утеплить свой дом.

Лорел и Брайан решили решить свою проблему потери энергии, используя пенопласт. Они были достаточно любезны, чтобы поделиться с нами деталями своего проекта с нарисованными от руки изображениями. Как это круто?

Это был добротный, доступный по цене дом с огромным потенциалом!

Винтажный передвижной дом Adam’s находится в Эдмонтоне, Альберта, и, поскольку старые передвижные дома, как известно, не имеют теплоизоляции, в первую зиму они испытали резкие колебания температуры.

С приходом весны пара решила найти способ повысить энергоэффективность дома, особенно в «зоне смерти», как игриво назвала это Лорел. Зона смерти представляла собой область на высоте 2–3 футов над полом, которая оставалась намного более холодной, чем остальная часть дома.

• Пеноизоляционная плита 4 ‘x 8’
• Настольная пила и ручная пила
• Винты 3 дюйма с шайбой 1 ″
• Отвертка (электрическая)

Адамы смогли купить их Изоляционный пенопласт размером 4 x 8 футов напрямую от производителя.Это сэкономило им почти половину розничной цены. По возможности стоит исключить посредников!

Связано: 8 идей энергоэффективности для вашего дома

Балки пола передвижного дома расположены на 16-дюймовых центрах, что означает, что деревянные балки пола являются размещены на расстоянии 16 дюймов от центральной точки каждой балки. Поскольку сами балки имеют ширину примерно 1,5 дюйма, сечение между ними составляло примерно 14.5 дюймов в ширину.

Брайан купил изоляционную плиту из пенополистирола толщиной 2 дюйма и использовал настольную пилу, чтобы разрезать доски 14,5 дюйма, чтобы пену можно было легко протолкнуть между балками и удерживать на месте (есть 4-дюймовые пенопластовые плиты, но 2-дюймовые легче ручка).

Брайан пришел к выводу, что наложение 4 досок вместе для создания общей толщины изоляционной пены 8 дюймов лучше всего подходит для средних зимних температур в их районе.

Каждая стопка была сделана из трех пенопластов шириной 14,5 дюйма и толщиной 2 дюйма.Четвертую пенопластовую плиту оставили полноразмерной (4 х 8 футов) и прикрепили к нижней части деревянных балок. Это удерживает 3 доски над ним на месте и создает в общей сложности 8 дюймов изоляции под всем передвижным домом.

Чтобы прикрепить полноразмерный лист к нижней части дома, Брайан использовал винты 3 дюйма с шайбой крыла шириной 1 дюйм. Поскольку дом был построен на 2 стальных балках с интервалом 8 футов, он использовал выступ стальных балок в качестве полки для концов пенопласта. Деревянные балки немного короче стальных, поэтому этот метод хорошо себя зарекомендовал.

Рисунок ниже показывает это лучше, чем я могу объяснить:

Лорел также нарисовала схему установки винта. Она объяснила, что, если бы Брайан не смог прикрутить нижнюю часть деревянных балок, он мог бы использовать несколько разных вариантов для закрепления пенопласта. Тонкий деревянный токарный станок можно было использовать в качестве моста, чтобы удерживать пену на месте.

Результаты проекта пары по утеплению дома своими руками увенчались большим успехом! Лорел утверждает, что «мертвая зона» давно исчезла, и поскольку пена изолировала воздуховоды под домом, принудительное воздушное тепло лучше достигает конечных комнат.

Стекловолокно является наиболее распространенным изоляционным материалом. Он сделан из очень тонких стеклянных нитей, сформированных в рулонах и сыпучих войлоках, которые устанавливаются между балками, балками и стойками.

Поскольку он изготовлен из стекла, это отличный изолятор, доступный по цене, негорючий и водостойкий. Обратной стороной является то, что с ним довольно опасно обращаться. Обязательно используйте защиту при работе со стекловолокном.

В зависимости от плотности вы получите рейтинг R в диапазоне от R-2,9 до R-3,8 на дюйм.

Это отличное видео, в котором прослеживается весь проект по снятию и установке изоляции под вашим мобильным домом:

Один эксперт порекомендовал Roxul Rockwool для нескольких причины. Веб-сайт Rockwool предоставляет следующие преимущества:

• Негорючая изоляция из каменной ваты с температурой плавления приблизительно 1177 ° C (2150 ° F)
• Огнестойкость благодаря высокой температуре плавления
• Водо- и влагостойкость; не впитывает влагу для поддержания изоляционных свойств
• Химически инертен
• Не гниет и не способствует росту плесени, грибков или бактерий
• Продукт и процесс, не содержащие ХФУ и ГХФУ
• Изготовлен из натуральных и переработанных материалов
• ROCKWOOL ^® может способствовать получению баллов LEED ^®

Rockwool — это жесткая изоляционная плита из минеральной ваты, негорючая, водоотталкивающая, огнестойкая и звукопоглощающая

Некоторые эксперты могут не одобрить 4.От каждой доски шириной 48 дюймов после 3 надрезов осталось 5 дюймов. Это кажется глупой причиной не любить проект, поскольку пену можно использовать для множества других вещей. Возможно, вы даже сможете изолировать 2 или 3 разных участка вашего дома с помощью «мусора».

В строительном мире у вас неправильный путь, а на самом деле неправильный путь. У каждого свое мнение, а все остальные ошибаются. Задайте 3 разных конструкции — это один и тот же вопрос, и я гарантирую, что вы получите 3 разных ответа.

Связано: Полезные руководства по ремонту передвижных домов

Рекомендуется, чтобы все передвижные и промышленные дома имели барьер от влаги из грунта. Барьер обычно представляет собой полиэтиленовую пластиковую пленку, размещенную прямо на земле и закрепленную под домом, чтобы действовать как еще один щит между землей и домом. он должен выступать на 6 дюймов за плинтус вашего мобильного дома.

Заземляющий барьер в сочетании с пароизоляцией (с помощью отдельной обертки живота или установки из пеноматериала) защитит ваш дом на колесах от влаги.Это также может отпугнуть животных от проникновения под ваш дом и помочь вам найти утечки и проблемы с водой, поскольку вода будет стекать поверх пластика, а не впитываться в землю.

Инспекции — неизбежное зло в мире строительства, независимо от того, какой проект «сделай сам» вы выполняете. В каждом месте, будь то в Канаде или Америке, есть строительные нормы и правила, которые должны соблюдаться для всех проектов обновления и реконструкции. Местоположение вашего дома повлияет на коды, которые вам нужно будет соблюдать.Дома в Канаде сталкиваются с другими проблемами, чем дома во Флориде, поэтому обязательно изучите свои местные правила.

Ремонт и изоляция под передвижным домом (или животом передвижного дома) — не самый увлекательный проект модернизации, но он может иметь огромное значение для ваших счетов за электроэнергию и вашего комфорта.

К сожалению, большинство домовладельцев на колесах не представляют, насколько важен живот их дома на колесах для общего состояния их дома.

Если ваш дом теряет тепло или кажется, что его труднее поддерживать отапливать или охлаждать, вы можете рассмотреть возможность утепления пола под полом в качестве первого шага в обновлении вашего дома.

Утепление вашего мобильного дома пеной доказало свою эффективность. Пена проста в использовании и довольно доступна благодаря своему высокому R-значению и свойствам энергосбережения.

Лорел заявляет, что она не думает, что изоляция стен могла бы иметь такое же большое значение, как изоляция пола, и ей лучше знать, что на прошлой неделе температура достигла -4 по Фаренгейту, и их дом оставался теплым, а зона смерти — давно прошли.

ОГРОМНОЕ спасибо Лорел и Брайану Адамс за то, что они поделились своим проектом и научили нас, как изолировать и отремонтировать низ живота мобильного дома. и Лорел за потрясающие рисунки!

Узнайте больше о нижней и нижней части живота передвижного дома.

Спасибо, что прочитали Mobile Home Living!

Изолированная крышка патио Alumawood — Patiocovered.com # 1 в Лос-Анджелесе

Что такое IRP, или иначе известный как «панель Maxx с изоляцией с изоляцией »? Amerimax, также известная как Alumawood, производит покрытия для террас, которые на самом деле имеют изоляцию из пеноматериала высокой плотности , зажатую между двумя кусками алюминия с тиснением кедра.Эта панель с изоляцией из пеноматериала предотвращает прохождение лучистого тепла через верхнюю часть покрытия и затем на вашу кожу.

По сути, лучистое тепло — это то, что заставляет вас чувствовать себя некомфортно под утепленным панельным навесом Maxx . Панель Maxx, крышка уменьшает теплопередачу через крышку.

Alumawoods R-ценность своих панелей

Когда вы решите установить изоляционную панель Alumawood ( Maxx panel ) в навес для террасы, хотите верьте, хотите нет, вы действительно почувствуете разницу.Как спросите вы? Начнем с того, что твердые вспененные панели для покрытия патио с высокой плотностью, как уже упоминалось, устойчивы к тепловому излучению, что делает сидение под этими покрытиями более приятным.

Wilki говорит, что это так. .. «В строительство и строительство , R-значение является мерой того, насколько хорошо объект на единицу его открытой площади сопротивляется проводящим поток тепла: чем больше R-значение, тем больше сопротивление и, следовательно, лучше теплоизоляционные свойства объекта.” Позвоните нам для получения дополнительной информации (661) 212-1446

Почему значения «R» важны для навеса патио

Учтите, что мы не можем достичь оценки “R” из 140R, потому что мы не можем изготовить панели толщиной 10 дюймов, что выглядело бы немного странно. Наши изолированные панели с тиснением под кедр, поставляемые Amerimax, имеют толщину 3 ″ , а рейтинг R для этих панелей составляет около * 13,95R в соответствии с продуктами Elitealuminium, плюс-минус несколько микро-R.

«Сидеть под этими изолированными панелями Maxx — все равно что сидеть под самым тенистым деревом, которое только можно найти… Действительно».

Patiocovered.com

Изолированная крыша Maxx является флагманом всей линейки покрытий для террас Alumawood. Утепленные покрытия для патио не только более доступны по цене, чем деревянные, но и не будут стоить вам ни единого доллара в обслуживании!

Все, что вы видите на прикрепленном изображении (вверху), — это то, чем оснащена панель Maxx, система изолированного покрытия Alumawood…

• Посты и обложки для постов
• Изолированная крыша (панель Maxx)
• Фурнитура для крепления панелей
• Боковые пластины (по обе стороны от крышки)
• Водосточная система
• Комплект для упаковки (части на передней части крышки, которые выступают)
• Стальная стойка внутри балки (опция)
• Балка
• Окрашено для защиты от царапин, коррозии и выцветания

И если всего этого недостаточно… Вот еще три причины, чтобы выбрать панели Maxx

Причина № 1

Простая в установке система запирания, которая легко защелкивается во время установки и увеличивает прочность и производительность.Система желобов из экструдированного алюминия — более толстая водосточная система, обеспечивающая превосходный срок службы и производительность. (Доступна дополнительная защита листа).

Причина № 2

Крышки для террас Alumawood имеют окрашенный алюминий, устойчивый к царапинам, коррозии и выцветанию. Это тисненая отделка с дизайном планки 8 дюймов. Несмотря на то, что материал изготовлен из алюминия, это прочная двухслойная система, обеспечивающая превосходную отделку. Это не только прочное покрытие, но и устойчивость к царапинам, коррозии и выцветанию.Кроме того, он требует меньшего ухода, чем большинство других видов отделки.

Причина № 3

Вентиляторная балка представляет собой алюминиевый канал, проходящий через центр панели Maxx и обеспечивающий возможность бесшовного крепления к панели.

Светильники для крышных двориков со сплошной крышей

Хотите дополнить свой опыт (жилое пространство на открытом воздухе)? Освещение — это абсолютно подходящий вариант для покрытия дворика из алюминия. Alumawood использовала эти действительно крутые световые полосы, которые они называли «световыми полосами». Следует отметить, что светильники нельзя устанавливать в решетчатое покрытие патио.

Теперь, если вам нужно освещение под алюминиевым патио со сплошной крышей, мы используем дисковые светильники даже для домашних комплектов. Эти фонари также имеют яркость 600-700 люмен и легко устанавливаются.

Обслуживание покрытия террасы Alumawood

Amerimax’s (® права защищены) открытое жилое пространство, затененные конструкции просты в обслуживании. Как правило, нормального дождя достаточно, чтобы он выглядел чистым.Если требуется очистка, они рекомендуют время от времени мыть панель Maxx чистой водой, используя садовый шланг и щетку с мягкой щетиной. Дело в том, что краска на самом деле предназначена для защиты от царапин и коррозии. Кроме того, мы рекомендуем вам изучить дополнительный защитный кожух для водосточной системы.

Ограниченная пожизненная гарантия на материалы

Товары для экстерьера для дома Amerimax (открытое жилое пространство), Норкросс, Джорджия (далее именуемые «Amerimax») гарантируют, что его решетка Alumawood, твердое покрытие внутреннего дворика, навес для автомобиля, наборы для самостоятельной сборки и изделия для навесов производства Amerimax, установленные на месте Показанный в этом гарантийном сертификате не будет расслаиваться, а превосходное покрытие не будет отслаиваться, отслаиваться, отслаиваться или пузыриться в условиях нормального износа в течение всего срока службы первоначального розничного покупателя.

Настоящая гарантия ПЕРЕДАВАЕТСЯ первоначальным розничным покупателем следующему владельцу продукта в течение первых десяти (10) лет гарантии .

DIY… Насколько легко их установить?

Установка твердого покрытия для патио своими руками в жилое пространство на открытом воздухе в любом случае по сути представляет собой головоломку. Amerimax изготавливает эти изолированные наборы для террасы из алюминия по индивидуальному заказу. Фактически, эти наборы для самостоятельной установки патио обычно устанавливаются всего за несколько часов для небольших и менее сложных систем. Позвоните нам для получения дополнительной информации (661) 212-1446

ИЗОЛИРОВАННАЯ КОНСТРУКЦИОННАЯ ПАНЕЛЬ ИЗ STRUCTALL®

Взгляните на это короткое видео, в котором показано, как соединяются вместе изолированные кровельные системы Maxx.

Варианты цвета рамки

Изолированная панель Alumawood Варианты цвета

Посмотрите некоторые из наших видеороликов

CUSTOM ALUMAWOOD PATIO COVER IN SANTA CLARITA

California Alumawood комплект покрытия для террасы

SANTA CLARITA ALUMAWOOD INSULATED PATIO COVER

Alumawood 9000 Изолированное покрытие для террасы Alumawood 9000 из Alumawood 9000 Alumawood 9000 Alumawood 9000 из Alumawood 9000 Alumawood из Alumawood 9000 из Alumawood 9000

Алюминиевые покрытия для террас Alumawood в Вестлейк-Виллидж, Калифорния

Изолированные покрытия для террас из алюминия Alumawood в Ланкастере

Los Angeles Alumawood Изолированные покрытия для террас

Комбинированные покрытия для террас Alumawood в Simi Valley Ca

Изолированные алюминиевые покрытия для террас в Санта-Кларита

Alumaw Крышка для террасы в Санта-Кларите

Крышка для террасы из алюминиевой древесины в Санта-Кларите

Крышка для террасы из алюминия с решеткой и изоляцией Комбинация

Комбинация из утеплителя из алюминия и решетчатого покрытия для террасы

Галерея

Все права защищены | 2021 Все права защищены.com

Сводка

Название изделия

Кровельная панель Alumawood IRP

Описание

Что такое IRP, или иначе известная как «изолированная крыша панель Maxx»? Amerimax, также известная как Alumawood, производит навесную крышу для патио, которая на самом деле имеет изоляцию из пенопласта высокой плотности, зажатую между двумя кусками алюминия. Эта панель с пенополиуретановой изоляцией предотвращает прохождение лучистого тепла через крышу покрытия и затем на вашу кожу. Почему это важно? По сути, лучистое тепло — это то, что заставит вас чувствовать себя жарко и чувствовать себя некомфортно, когда вы отдыхаете под навесом во внутреннем дворике.Панель Maxx, Изолированная крышка снижает теплопередачу через крышу крышек. Другие кровельные системы, такие как, например, бетонная черепица или факельное покрытие, мало способствуют сопротивлению этой теплопередаче.

Автор

Патио

Имя издателя

Patiocovered.com

Логотип издателя

Повышение энергоэффективности исторических зданий

Дом с энергоэффективными окнами.

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ

Джо Эллен Хенсли и Антонио Агилар

Концепция энергосбережения в зданиях не нова. На протяжении всей истории владельцы зданий сталкивались с изменением запасов топлива и необходимостью его эффективного использования. Прошли времена дешевой и изобильной энергии 1950-х годов. Сегодня, когда энергоресурсы истощаются и возникает озабоченность по поводу воздействия парниковых газов на изменение климата, владельцы исторических зданий ищут способы сделать свои здания более энергоэффективными.Эти проблемы являются ключевыми компонентами устойчивости — термин, который обычно относится к способности поддерживать экологические, социальные и экономические потребности человеческого существования. Тема устойчивого или «зеленого» строительства слишком широка, чтобы ее можно было охватить в этом кратком обзоре. Скорее, это краткое описание консервации предназначено для того, чтобы помочь владельцам собственности, специалистам по консервации и распорядителям исторических зданий принимать обоснованные решения при рассмотрении вопросов повышения энергоэффективности исторических зданий.

Рисунок 1. Декоративный световой люк из цветного стекла пропускает в интерьер естественный дневной свет.

При принятии разумных мер по повышению энергоэффективности необходимо учитывать не только потенциальную экономию энергии, но и защиту материалов и характеристик исторической собственности. Это руководство дано в соответствии со стандартами Министерства внутренних дел по восстановлению, чтобы гарантировать сохранение архитектурной целостности исторической собственности. Успешный проект модернизации должен сочетать цели энергоэффективности с наименьшим воздействием на историческое здание.Планирование должно предполагать целостный подход, который учитывает всю оболочку здания, его системы и компоненты, его участок и окружающую среду, а также тщательную оценку воздействия предпринятых мер. Перед применением в исторических зданиях методы обработки, характерные для нового строительства, необходимо тщательно оценить, чтобы избежать ненадлежащего изменения важных архитектурных особенностей и непоправимого ущерба историческим строительным материалам. Этот краткий обзор ориентирован в первую очередь на исторические здания малого и среднего размера, как жилые, так и коммерческие.Однако изложенные здесь общие принципы принятия решений применимы к зданиям любого размера и сложности.

Перед принятием каких-либо мер по энергосбережению необходимо оценить существующие энергоэффективные характеристики исторического здания. Здания — это больше, чем сумма их отдельных компонентов. Дизайн, материалы, тип конструкции, размер, форма, ориентация участка, окружающий ландшафт и климат — все это играет роль в функционировании зданий.Исторические методы строительства зданий и материалы часто максимально использовали естественные источники тепла, света и вентиляции, чтобы соответствовать местным климатическим условиям. Ключом к успешному проекту реабилитации является понимание и определение существующих энергоэффективных аспектов исторического здания и того, как они функционируют, а также понимание и определение определяющих его характерных черт, чтобы гарантировать их сохранение. Независимо от того, реконструировано ли оно для нового или продолжающегося использования, важно использовать присущие историческому зданию экологические качества, поскольку они были предназначены для обеспечения их эффективного функционирования вместе с любыми новыми обработками, добавленными для дальнейшего повышения энергоэффективности.

Рисунок 2. Верхние и нижние жалюзи регулируют дневной свет и обеспечивают конфиденциальность.

Окна, дворы и световые колодцы

Открывающиеся окна, внутренние дворы, фонари, световые люки, вентиляторы на крыше, купола и другие элементы, обеспечивающие естественную вентиляцию и освещение, могут снизить потребление энергии. Всякий раз, когда эти устройства могут использоваться для обеспечения естественной вентиляции и освещения, они экономят энергию за счет уменьшения необходимости использования механических систем и внутреннего искусственного освещения.

Рисунок 3. Каменные стены значительной массы обладают высокой тепловой инерцией.

Исторически сложилось так, что строители справлялись с потенциальной потерей и теплотой из окон по-разному, в зависимости от климата. В холодном климате, где потеря тепла зданиями зимой была основным фактором до внедрения механических систем, окна были ограничены окнами, необходимыми для достаточного освещения и вентиляции. В исторических зданиях, где соотношение стекла к стене составляет менее 20%, потенциальные потери тепла через окна, вероятно, минимальны; следовательно, они более энергоэффективны, чем самые последние постройки.В жарком климате многочисленные окна обеспечивали полноценную вентиляцию, в то время как такие особенности, как широкие свесы крыши, навесы, внутренние или внешние ставни, жалюзи, жалюзи, шторы и шторы, значительно снижали проникновение тепла через окна. Исторические окна могут играть важную роль в эффективной эксплуатации здания, и их следует сохранить.

Новые архитектурные стили, начиная с международного стиля 1920-х годов, привели к увеличению доли остекления в общей оболочке здания.К 1950-м годам, с появлением стеклянных навесных стен, остекление составляло почти 100% наружных стен во многих зданиях. В то время как во многих ранних современных зданиях по-прежнему использовались действующие окна как способ обеспечения естественной вентиляции, более широкое использование механических систем отопления и кондиционирования в конечном итоге привело к уменьшению функции внешнего остекления до обеспечения только света, особенно в коммерческих, офисных и институциональных зданиях.

Рисунок 4. Типичная соляная камера Новой Англии с крутой крышей для сбрасывания снега и планом этажа, организованным вокруг центрального дымохода для сохранения тепла.

Стены

Толстые каменные стены, типичные для конца девятнадцатого и начала двадцатого веков, обладают неотъемлемыми тепловыми характеристиками, благодаря которым зданиям летом становится прохладнее, а зимой — теплее. Стены с большой массой обладают преимуществом высокой тепловой инерции, которая снижает скорость теплопередачи через стену.Например, стена с высокой тепловой инерцией, подвергшаяся солнечному излучению в течение часа, будет поглощать тепло на своей внешней поверхности, но медленно передавать его внутрь в течение шести часов. И наоборот, стена, имеющая эквивалентное тепловое сопротивление (значение R), но значительно меньшую тепловую инерцию, будет передавать тепло, возможно, всего за два часа. Тяжелые кирпичные стены также уменьшают потребность в летнем охлаждении. Высокая тепловая инерция является причиной того, что во многих старых общественных и коммерческих зданиях без кондиционеров все еще прохладно летом.Тепло полуденного солнца не проникает в здания до позднего полудня и вечера, когда в них меньше людей или когда температура снаружи падает. Тяжелые стены из кирпичной кладки также эффективны в смягчении внутренних температур зимой за счет сглаживания общих пиков притока и потери тепла, что приводит к более плоскому и более терпимому дневному циклу. В областях, где требуется охлаждение в течение дня и отопление в ночное время, каменные стены могут помочь распределить избыточное количество тепла, полученное днем, чтобы покрыть часть необходимого отопления в вечерние и ночные часы.

Крыши

Конструкция и дизайн крыш в исторических зданиях, особенно в традиционных зданиях, сильно зависят от условий местного климата. Широкие свесы, которые иногда расширяются для создания подъездов, сводят к минимуму приток тепла от солнца в более теплом климате, в то время как крутые, наклонные крыши с минимальным выступом или без него преобладают в более холодном климате, что позволяет проливать снег и увеличивать полезный приток солнечного тепла через окна. Материалы и цвет также влияют на тепловые характеристики крыш.Металлические и светлые крыши, например, отражают солнечный свет и тем самым уменьшают приток тепла от солнечного излучения.

Рис. 5. Боковые веранды этого дома в Чарльстоне, Южная Каролина, затеняют большие окна и создают жилые пространства на открытом воздухе, в которых дует морской бриз.

Планировка этажей

Планы этажей многих исторических зданий, особенно традиционных, построенных на народном языке, также были разработаны с учетом местного климата.В холодном климате комнаты с низкими потолками были сгруппированы вокруг центральных дымоходов, чтобы разделять тепло, а небольшие окна с внутренними ставнями уменьшали сквозняки и потери тепла. В более теплом климате широкие центральные залы с высокими потолками, проходы и большие веранды обеспечивают максимальную циркуляцию воздуха.

Пейзаж

Ориентация на территорию была еще одним фактором, который особенно учитывался при расположении исторического здания на ее территории. В холодном климате здания были ориентированы против северных ветров, в то время как здания в теплом климате располагались с учетом преобладающих ветров.Вечнозеленые деревья, посаженные на северной стороне зданий, защищенные от зимних ветров; лиственные деревья, посаженные к югу, обеспечивали летнюю тень и максимум солнца зимой.

Рис. 6. Вентиляционная дверь используется для сброса давления в здании путем выпуска воздуха с такой скоростью, которая позволяет манометрам и трассирующему дыму определять количество и место утечки воздуха. Фото: Роберт Кагнетта, Heritage Restoration, Inc.

Перед принятием каких-либо мер по улучшению тепловых характеристик исторического здания необходимо провести энергетический аудит, чтобы оценить текущее потребление энергии зданием и выявить недостатки в оболочке здания или механических системах.В некоторых областях местная коммунальная компания может предложить бесплатный простой аудит, однако более глубокий аудит должен быть проведен профессиональным энергоаудитором. Цель аудита — установить базовый уровень данных о характеристиках здания, который будет служить ориентиром при оценке эффективности будущих улучшений в области энергетики. Важно нанять независимого аудитора, который не имеет финансовой заинтересованности в результатах, например продавца продукции.

Энергоаудитор сначала документирует текущие модели использования энергии в здании, чтобы установить историю использования энергии.Этот начальный шаг включает в себя получение истории выставления счетов от местной коммунальной компании за период в один или два года, а также документирование количества людей, проживающих в здании, того, как оно используется, и типа потребляемого топлива. Регистрируется местоположение любой существующей изоляции и рассчитывается приблизительное значение R различных компонентов оболочки здания, включая стены, потолки, полы, двери, окна и световые люки. Облицовка здания проверяется на предмет проникновения и потери воздуха.Также регистрируются тип и возраст механических систем и основных устройств.

Такие инструменты, как проверка двери с вентилятором или инфракрасная термография, полезны для выявления конкретных областей проникновения, отсутствия изоляции и тепловых мостов. Механический сброс давления вместе с инфракрасной термографией чрезвычайно полезен для определения мест утечки воздуха и потери тепла с последующим использованием трассирующего дыма для изоляции определенных утечек воздуха. Эти тесты часто сложно выполнять на зданиях, и их должны проводить опытные профессионалы, чтобы избежать вводящих в заблуждение или неточных результатов.Существуют профессиональные стандарты аудита, из которых наиболее широко используются стандарты Building Performance Institute (BPI).

Рис. 7. На левом тепловом изображении показаны стены этого здания до утепления. После того, как была добавлена ​​изоляция, более холодные и, следовательно, более темные внешние стены свидетельствуют о том, насколько уменьшились потери тепла. Фотографии: EYP Architecture & Engineering.

Затем энергоаудитор составляет подробный отчет, который документирует результаты аудита и включает конкретные рекомендации по модернизации, такой как воздушное уплотнение, добавление изоляции, общий ремонт, освещение, а также улучшения или замена механических систем или основных устройств.Для каждого усовершенствования приводится смета, включая стоимость внедрения, потенциальную экономию эксплуатационных расходов и, что важно, ожидаемый период окупаемости. Вооружившись этой информацией, владельцы исторических зданий могут начать принимать обоснованные решения о том, как улучшить характеристики своих зданий. Обычно аудитор находит несколько мест, где есть большая утечка воздуха; большие «дыры», которые уникальны для конкретного здания и требуют оборудования для их поиска. Эти аномалии часто невидимы для людей, которые регулярно используют здание.Важно повторно проверить работоспособность здания после реализации любых обновлений, предпринятых в результате энергоаудита, чтобы убедиться, что обновления выполняются так, как ожидалось.

Рис. 8. Куда улетает воздух из дома (в процентах) — Изображение основано на данных Energy Savers, Министерство энергетики США. Иллюстрация: ООО «Бланк Спейс».

Приоритет обновлений энергии

При проведении модернизации энергопотребления следует сосредоточить усилия на улучшениях, которые обеспечат максимальную окупаемость затраченных денег и наименьший компромисс с историческим характером здания.Некоторые усовершенствования, рекомендованные в ходе энергоаудита, не могут быть осуществлены в историческом здании без повреждения исторической ткани или изменения внешнего вида важных элементов. Удаление исторического сайдинга и замена его новым сайдингом для изоляции полости стены каркасного здания или замена поддающихся ремонту исторических окон являются примерами обработки, которую не следует предпринимать в отношении исторических зданий.

Распространенное заблуждение состоит в том, что одна только замена окон приведет к значительной экономии энергии.Этот аргумент, часто используемый для продажи окон на замену, просто не соответствует действительности. Министерство энергетики США (DOE) задокументировало, что потери воздуха из-за окон в большинстве зданий составляют лишь около 10% от общей потери воздуха. Исследования показали, что замена окон не окупается за счет экономии энергии в разумные сроки. Более того, есть способы улучшить эксплуатационные качества исторических окон, не требующие их замены. Кроме того, исторические окна обычно можно отремонтировать, и поэтому они являются экологически безопасными, в то время как большинство новых окон не подлежат ремонту или даже переработке и могут оказаться на свалках.

При рассмотрении модернизации энергопотребления крайне важно получить четкое представление о том, сколько будет стоить улучшение на начальном этапе и сколько времени потребуется, чтобы окупить затраты за счет экономии энергии. Следовательно, необходимо учитывать стоимость жизненного цикла усовершенствования, а также его влияние на историческую структуру. Уменьшение инфильтрации вокруг существующих окон и дверей, герметизация проемов в оболочке здания и добавление изоляции — особенно на чердаке, где она мало влияет на историческую ткань — может привести к значительным улучшениям при относительно небольших затратах.Обновление механических систем или изменение способа их эксплуатации также может быть экономически эффективным вмешательством. Например, установка более эффективной механической системы может окупиться за десять лет.

Снижение потребности в энергии для обогрева и охлаждения можно осуществить в два этапа. Во-первых, внесите эксплуатационные изменения и обновления в механические системы и основные устройства — меры, которые не требуют внесения изменений или добавления новых материалов, — чтобы обеспечить максимально эффективное функционирование здания.После того, как все эти меры будут реализованы, могут быть рассмотрены корректирующие работы или обработки, такие как утепление, которые требуют других изменений в здании.

Рисунок 9. Энергоаудитор проверяет эффективность котла.

Установление реалистичных целей

Данные о потреблении энергии, собранные U.S. Energy Information Administration (см. Диаграмму) показывает, что жилые дома, построенные до 1950 года (наибольшая доля исторического фонда зданий), примерно на 30-40 процентов менее энергоэффективны, чем здания, построенные после 2000 года. процентное повышение энергоэффективности исторического здания может быть реальной целью. Повышение энергоэффективности на 40 процентов, конечно, было бы более достижимой целью для зданий, которые подверглись минимальной модернизации с момента их первоначального строительства, т.е.е., дополнительная изоляция, уплотнение внешней оболочки или более эффективное механическое оборудование. С другой стороны, достижение энергетических целей «чистого нуля», как это делается в настоящее время с некоторыми новыми постройками, может оказаться гораздо более сложной задачей при исторической модернизации. Попытка достичь такой цели с помощью исторического здания, скорее всего, приведет к значительным изменениям и потере исторических материалов. [Данные по коммерческим зданиям подтверждают, что здания в 2003 году потребляли примерно такую ​​же энергию, что и до 1920 года, после достижения пика в 1980-х годах.]

Операционные изменения

Один из самых значительных факторов, влияющих на потребление энергии, — это поведение пользователя. После того, как энергоаудит установил базовый уровень для текущего использования энергии в здании, следует определить эксплуатационные изменения, чтобы контролировать, как и когда используется здание, чтобы свести к минимуму использование энергопотребляющего оборудования. Эти изменения могут варьироваться от простых мер, таких как регулярная очистка и техническое обслуживание механического оборудования, до установки сложных элементов управления, которые циклически включают и выключают оборудование через определенные интервалы для достижения максимальной производительности.Следующие изменения рекомендуются для снижения затрат на отопление и охлаждение.

• Установить программируемые термостаты.
• Закройте неиспользуемые помещения и отрегулируйте температуру в них.
• Не кондиционируйте помещения, которые не нужно кондиционировать, тем самым уменьшая тепловую оболочку.
• Используйте утепленные шторы и занавески, чтобы контролировать приток и потерю тепла через окна.
• Используйте открываемые окна, ставни, навесы и вентиляционные отверстия, как изначально предполагалось, для контроля температуры и вентиляции.
• Воспользуйтесь естественным освещением.
• Установить компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) и светодиодные лампы.
• Установите датчики движения и таймеры для освещения и местной вентиляции, например, вытяжные вентиляторы в ванной.
• Уменьшайте «фантомные» электрические нагрузки, выключая оборудование, когда оно не используется.
• Регулярно очищайте и обслуживайте механическое оборудование.

Эти меры должны быть предприняты в первую очередь для экономии энергии в любом существующем здании и особенно подходят для исторических зданий, поскольку они не требуют изменения исторических материалов.

Модернизация оборудования и техники

Помимо максимального повышения энергоэффективности существующих систем здания, существенной экономии можно добиться за счет модернизации оборудования и приборов. Тем не менее, следует сопоставить операционную экономию с первоначальной стоимостью нового оборудования, особенно если срок службы существующего оборудования еще не истек.

В Интернете доступны калькуляторы, учитывающие эффективность как существующего, так и нового оборудования, которые помогают определить окупаемость.Заблаговременное планирование даст время, чтобы найти наиболее эффективный блок, а также изучить доступность каких-либо государственных и федеральных энергетических кредитов. Поскольку цены на энергию продолжают расти, а технологии развиваются, такие варианты, как установка солнечного водонагревателя, геотермального грунтового источника или тепловых насосов источника воды, становятся более экономически целесообразными. Рекомендации по модернизации оборудования и приспособлений включают:

• Модернизировать систему отопления. Важно установить новые печи, которые используют наружный воздух для горения, чтобы уменьшить количество воздуха, попадающего в здание из-за неконтролируемой инфильтрации.[Все печи и котлы теперь измеряются их годовой эффективностью использования топлива или AFUE.] Отопительное оборудование теперь более эффективно, и газовые печи, которые раньше имели рейтинг 60% (AFUE), теперь могут работать с КПД от 90 до 97%. .
• Модернизировать систему кондиционирования.
• Заменить водонагреватель. Высокоэффективные водонагреватели потребляют гораздо меньше энергии, чем предыдущие модели, а высокоэффективные водонагреватели без резервуаров нагревают воду по запросу и предлагают еще большую экономию.Тепло воды в точке использования также может снизить затраты и потребление воды за счет сокращения времени, необходимого для забора горячей воды.
• Апгрейд техники. Приборы Energy Star, особенно холодильники, стиральные и посудомоечные машины, могут снизить потребление электроэнергии и дополнительную нагрузку на отопление помещений.

Обновление компонентов здания

Помимо операционных и механических обновлений, можно обновить многие компоненты здания таким образом, чтобы не подвергнуть опасности исторический характер здания и сделать это по разумной цене.Цель этих обновлений — улучшить тепловые характеристики здания, что приведет к еще большей экономии энергии. Меры по модернизации исторических зданий должны быть ограничены теми, которые позволяют достичь по крайней мере разумной экономии энергии при разумных затратах, с наименьшим влиянием на характер здания.

Следующий список включает наиболее распространенные меры, предлагаемые для улучшения тепловых характеристик существующего здания; некоторые меры настоятельно рекомендуются для исторических зданий, но другие менее полезны и могут даже нанести вред историческому зданию.

Рис. 10. Картина движения воздуха, называемая «эффектом суммирования». Иллюстрация: ООО «Бланк Спейс».

Требует минимальных изменений

• Уменьшите утечку воздуха.
• Добавить изоляцию чердака.
• Установить штормовые окна.
• Изолируйте подвалы и подвал.
• Герметизируйте и изолируйте воздуховоды и трубы.
• Двери с уплотнителями и штормовые двери.
• При необходимости добавить навесы и затеняющие устройства.

Требуется дополнительная переделка

• Добавить внутренние тамбурные.
• Заменить стеклоподъемники.
• Добавить теплоизоляцию к деревянным каркасным стенам.
• Добавить теплоизоляцию в кладку стен.
• Установить прохладные крыши и зеленые крыши.

Способы обработки, перечисленные первыми, имеют меньший потенциал негативного воздействия на историческую ткань здания. Они, как правило, менее навязчивы, часто обратимы и предлагают самый высокий потенциал экономии энергии.Однако выполнение любых обработок из второй группы может вызвать технические проблемы и повредить исторические строительные материалы и архитектурные особенности. Затраты на их установку могут также перевесить ожидаемую экономию энергии и должны оцениваться в каждом конкретном случае с консультациями профессионалов, имеющих опыт сохранения исторических памятников и повышения эксплуатационных характеристик зданий.

Требует минимальных изменений

Уменьшите утечку воздуха. Уменьшение утечки воздуха (инфильтрации и эксфильтрации) должно быть первым приоритетом плана модернизации для консервации.Утечка воздуха в здание может составлять от 5 до 40 процентов затрат на кондиционирование помещения, что может быть одним из самых больших эксплуатационных расходов для зданий. ¹ Кроме того, нежелательная утечка воздуха в здание и из него может привести к проблемам с комфортом пассажиров из-за сквозняков. Проникновение воздуха может быть особенно проблематичным в исторических зданиях, поскольку оно тесно связано с повышенным перемещением влаги в системы зданий.

Рисунок 11. Проникновение и эксфильтрация воздуха.Иллюстрация: ООО «Бланк Спейс».

Поток воздуха в здания и из них управляется тремя основными силами: давлением ветра, механическим давлением и эффектом трубы. Холодный наружный воздух, который проникает в здание через большие отверстия, а также через незакрепленные окна, двери и трещины во внешней оболочке здания, заставляет систему отопления работать сильнее и потреблять больше энергии. В многоэтажном здании холодный воздух, который входит в здание на нижних уровнях, включая подвал или подползти, поднимается вверх через здание и выходит из дырявых окон, щелей вокруг окон и чердака в результате перепада температуры и давления.Такой характер движения воздуха называется «эффектом суммирования». Не только теряется ценный кондиционированный воздух, но и вредная влага может попадать в полости стен и чердачные помещения. Чтобы остановить эффект стека, верхняя и нижняя часть внешних стен, межэтажных переходов и любые существующие выемки или шахты должны быть герметизированы или защищены от сквозняков. Использование герметиков из аэрозольной пены в трещинах подвала и чердака — особенно полезный метод уменьшения проникновения воздуха.

Добавление уплотнителя к дверям и окнам, герметизация открытых трещин и стыков в основании стен и вокруг окон и дверей, герметизация утопленных осветительных приборов сверху и герметизация пересечения стен и чердака существенно снизят утечку воздуха.При использовании наружного герметика для герметизации пересечения сайдинга и дверей или окон, не уплотняйте нижнюю сторону обшивки или под окнами, чтобы жидкость могла вытекать. Когда инфильтрация и, следовательно, эксфильтрация уменьшаются, может потребоваться механическая вентиляция для удовлетворения потребностей людей в свежем воздухе.

Добавьте изоляцию чердака или крыши. Потери и усиление тепла, вызванные увеличением разницы температур внутри / снаружи, в основном из-за эффекта дымовой трубы и солнечного излучения, являются наибольшими в верхней части здания.Следовательно, уменьшение теплопередачи через крышу или чердак должно быть одним из главных приоритетов в снижении энергопотребления. Добавление теплоизоляции в незанятые, недостроенные чердаки не только очень эффективны с точки зрения экономии энергии, но также, как правило, просты в установке и вызывают минимальный ущерб историческим материалам. Министерство энергетики США (DOE) предоставляет диаграмму рекомендованного R-значения, основанную на климатических зонах, чтобы помочь определить оптимальное количество изоляции, которая должна быть установлена ​​в конкретном проекте.В местных нормах и правилах могут также содержаться особые требования к изоляции. Не следует упускать из виду изоляционные люки или дверцы доступа. Несмотря на то, что они могут быть небольшими, чердачные двери могут нести значительную потерю тепла, и их следует рассматривать как часть любого проекта изоляции чердака.

Рис. 12. Карта климатической зоны Министерства энергетики США Рекомендуемые улучшения в области энергетики широко варьируются в зависимости от климата. Информация, содержащаяся в этом документе, основана в первую очередь на имеющихся данных по северо-восточному и среднеатлантическому регионам.

На чердаках без отделки и без обогрева изоляционный материал обычно помещается между балками перекрытий с использованием вдува, войлока или жесткого пенопласта. При использовании войлока из стекловолокна, покрытого замедлителем парообразования, он должен быть направлен вниз в сторону обогреваемого помещения. Однако на чердаках использование замедлителя парообразования не обязательно. Если дополнительная изоляция из войлока добавляется к существующей изоляции, которая находится рядом или выше верхней части балок, новые необлицованные войлоки должны быть размещены перпендикулярно старым, чтобы покрыть верх балок и уменьшить тепловые мосты через элементы каркаса.На крышах с низким скатом или там, где установка утеплителя из войлока затруднена, более полное покрытие чердачного этажа может быть достигнуто за счет использования утеплителя с выдуванием. Незаконченные чердаки необходимо хорошо проветривать, чтобы отводить излишки тепла.

Излучающие барьеры могут использоваться на чердаках для уменьшения теплового излучения в воздушном пространстве между крышей и чердаком, чтобы уменьшить приток тепла летом. Они наиболее полезны для снижения охлаждающей нагрузки в жарком климате и состоят из листа или покрытия с высокой отражающей способностью, обычно алюминия, нанесенного на одну или обе стороны гибкого материала.Они эффективны только тогда, когда поверхность фольги обращена к воздушному пространству и пока поверхность остается блестящей, то есть без грязи, пыли, конденсата и окисления. Излучающие барьеры не следует устанавливать непосредственно над изоляцией на чердаке, поскольку они могут действовать как замедлители парообразования и задерживать влагу в изоляции, если они не перфорированы. Их размещение должно вентилироваться с двух сторон.

Изоляция нижней стороны крыши, а не мансардного этажа увеличивает объем тепловой оболочки здания, что делает эту обработку менее энергоэффективной.Однако, когда механическое оборудование и / или воздуховоды размещаются на чердаке, настоятельно рекомендуется разместить изоляцию под крышей и обращаться с чердаком как с кондиционированным помещением. Такая обработка позволяет оборудованию работать более эффективно и может предотвратить проблемы, связанные с влажностью, вызванные конденсацией на механическом оборудовании.

Рисунок 13. Пример установки радиационного барьера.

Рис. 14. Пример установки изоляции из жесткого пенопласта, сужающейся по краям, чтобы избежать изменения внешнего вида крыши.

При размещении утеплителя под крышей необходимо заделать все форточки на чердаке и пересечение стен и стропил. Жесткая изоляция из пенопласта или войлока, помещенная между стропилами крыши, является распространенным методом изоляции нижней стороны крыши. Распылительная пена с открытыми порами (0,5 фунта / куб. Фут) может иногда применяться под настилом крыши только в том случае, если в обшивке нет зазоров, которые могут позволить пене расширяться под сланцами или черепицей, предотвращая повторное использование кровельного материала.Кроме того, протечки на крыше могут остаться незамеченными до тех пор, пока не произойдет серьезное повреждение. Также необходимо учитывать необратимость этой процедуры, поскольку пена проникает в поры древесины. Возможно, будет более целесообразным установить дышащий слой материала, который позволит удалить его в будущем, не оставляя следов.

Когда из-за износа требуется полная замена крыши, установка жесткого пенопласта поверх настила крыши перед укладкой нового кровельного материала может быть простой и эффективной, особенно на низких или плоских крышах.Однако дополнительная толщина крыши, вызванная установкой жесткого пенопласта, может изменить внешний вид выступающих карнизов, слуховых окон и других элементов. Если это приложение может значительно изменить внешний вид этих функций, рассмотрите другие методы.

Установить штормовые окна. Можно рекомендовать добавление металлических или деревянных наружных или внутренних штормовых окон для повышения тепловых характеристик окон, которые не могут быть устранены при герметизации и уплотнении.Одинарное штормовое окно может только увеличить тепловое сопротивление одинарного окна до R2, однако это вдвое лучше, чем одинарное окно. Это внесет заметный вклад в уровень комфорта жильцов здания с дополнительным преимуществом защиты исторического окна от атмосферных воздействий. Использование прозрачного, не тонированного стекла с низким энергопотреблением в штормовом окне может еще больше повысить тепловые характеристики оконного блока без потери исторической ткани. Исследования показали, что характеристики традиционного деревянного окна с добавлением штормового окна могут приблизиться к характеристикам заменяемого окна с двойным остеклением. ² Некоторые штормовые окна доступны с теплоизоляционным стеклом с низким энергопотреблением, обеспечивающим еще более высокие тепловые характеристики без потери исторического окна. Кроме того, штормовое окно позволяет избежать проблемы непоправимого нарушения герметичности стеклопакетов (IGU), используемых в современных сменных окнах. Хотя срок службы стеклопакета зависит как от качества уплотнения, так и от других факторов, ожидать более 25 лет неразумно. Как только уплотнение выходит из строя, саму створку обычно необходимо полностью заменить.

Обеспечивая дополнительное изолирующее воздушное пространство и добавляя барьер для проникновения, штормовые окна повышают комфорт и снижают вероятность образования конденсата на стекле. Чтобы штормовые окна были эффективными и совместимыми, они должны плотно прилегать; включить уплотнительную прокладку вокруг стекла; совместить с направляющей главной створки; соответствовать цвету створки; и быть заделанным вокруг рамы, чтобы уменьшить проникновение, не создавая никаких просачивающихся отверстий.

Будь то штормовое окно или само историческое окно, внутреннее окно должно быть более плотным из двух, чтобы избежать конденсации между окнами, которая может возникнуть в холодном климате, требующем отопления помещений.Конденсат вызывает особую озабоченность, если он скапливается на историческом окне, что может легко произойти с незакрепленным штормовым окном. Хотя внутренние штормовые окна могут быть такими же термически эффективными, как и внешние штормовые окна, необходимо использовать соответствующие прокладки, чтобы на внутренней стороне исторического окна не образовывалась конденсация, вызывающая повреждения. Открытие или снятие межкомнатных штормовых окон в ненагреваемые месяцы также помогает избежать негативных последствий накопления влаги.

Рисунок 15. Оригинальные стальные окна были сохранены и приведены в действие во время восстановления этого исторического мельничного комплекса. Для повышения энергоэффективности внутри были добавлены изолированные раздвижные окна.

Для больших стальных промышленных окон добавление внутренних изолированных раздвижных стеклянных окон, которые выравниваются с основными вертикальными стойками, оказалось успешным решением, позволяющим главному окну оставаться в рабочем состоянии.

Изолируйте подвалы и подвалы. Первый шаг в решении проблемы изоляции подвалов и подвалов — решить, должны ли они быть частью кондиционируемого пространства и, следовательно, внутри тепловой оболочки здания. Если эти участки находятся за пределами тепловой оболочки здания и рассматриваются как участки без кондиционирования, обычно рекомендуется изоляция между балками пола на нижней стороне чернового пола. В качестве альтернативы также можно использовать изоляцию из жесткого пенопласта, установленную на нижней части балок пола в подвале или на стороне подполья.Все зазоры между некондиционируемыми и кондиционируемыми частями здания, включая ленточные балки, должны быть герметизированы для предотвращения проникновения воздуха в верхние уровни здания.

Если пространство для обхода содержит механическое оборудование или если в течение летних месяцев в пространство для обхода через вентиляционные отверстия попадает высокий уровень влажного воздуха, рекомендуется включить пространство для обхода в тепловую границу здания. Как и на чердаках, водяной пар может конденсироваться на воздуховодах и другом оборудовании, расположенном в некондиционных подвалах и подпольях.В прошлом строительные нормы и правила обычно требовали, чтобы ползунки рассматривались как некондиционируемые помещения и вентилировались. Однако не во всех случаях это оказалось лучшей практикой. Вентиляция через вентиляционные отверстия не сохраняет сухость во время влажного лета. Все вентиляционные отверстия должны быть закрыты, а дверцы доступа — герметичными. Жесткая изоляция из пенопласта, установленная на внутренней стороне стены, рекомендуется для стен подвала и фундамента подвала только после того, как будут решены все проблемы с дренажем.Особое внимание следует уделить тому, чтобы все стыки между изоляционными плитами были герметичны.

Настоятельно рекомендуется установить влагозащитный барьер на незащищенной грязи в подвесном пространстве, чтобы предотвратить попадание грунтовой влаги в ограждающую конструкцию здания. По возможности следует рассмотреть возможность заливки бетонной плиты поверх гидроизоляции в подпольях или подвалах с незащищенными грунтовыми полами.

Герметизируйте и изолируйте воздуховоды и трубы. На удивление огромное количество энергии тратится впустую, когда нагретый или охлажденный воздух выходит из приточных каналов или когда горячий воздух чердака попадает в обратные каналы системы кондиционирования.На основании данных, собранных в ходе энергоаудита, до 35 процентов кондиционированного воздуха в средней центральной системе кондиционирования воздуха может выходить из воздуховодов. ³ Необходимо соблюдать осторожность, чтобы полностью герметизировать все соединения в системе воздуховодов и должным образом изолировать воздуховоды, особенно в некондиционных помещениях. Эта потеря энергии — еще одна причина рассматривать чердаки, подвалы и подполки как кондиционированные помещения. Воздуховоды, расположенные в безусловных помещениях, должны быть утеплены с учетом рекомендаций для соответствующей климатической зоны.Трубы горячей воды и водонагреватели должны быть изолированы в некондиционных помещениях для сохранения тепла, а все водопроводные трубы должны быть изолированы, чтобы предотвратить замерзание в холодном климате.

Двери с уплотнителями и штормовые двери. Исторические деревянные двери часто являются важным элементом, и их всегда следует сохранять, а не заменять. В то время как у изолированной сменной двери может быть более высокое значение R, двери представляют собой небольшую площадь от общей оболочки здания, и разница в экономии энергии после замены будет незначительной.Однако двери и рамы должны проходить надлежащий уход, включая регулярную покраску, а также добавление или обновление уплотнительных прокладок. Двери Storm могут улучшить тепловые характеристики исторических ворот в холодном климате и могут быть особенно рекомендованы для дверей с остеклением. Дизайн штормовой двери должен соответствовать характеру исторической двери. Полностью застекленная штормовая дверь с рамой, соответствующей цвету исторической двери, часто является подходящим выбором, поскольку она позволяет исторической двери оставаться видимой.Штормовые двери рекомендуются в первую очередь для жилых домов. Они не подходят для коммерческих или промышленных зданий. В этих зданиях никогда не было штормовых дверей, потому что они часто открывались или оставались открытыми в течение длительного времени. Также может оказаться нецелесообразным установка штормовой двери на очень важную входную дверь. В некоторых случаях установка штормовой двери может привести к значительному притоку тепла при определенных условиях воздействия или в жарком климате, что может ухудшить материал или отделку исторической двери.

Добавьте навесы и затеняющие устройства. Навесы и другие затеняющие устройства могут значительно снизить проникновение тепла через окна и витрины. Сохранение существующих навесов или их замена, если они были сняты ранее, — это относительно простой способ повысить энергоэффективность здания. Навесы следует устанавливать только в том случае, если они совместимы с типом и характером здания. В типах зданий, в которых исторически не было навесов, следует рассматривать внутренние шторы, жалюзи или ставни.

Доступен широкий спектр оттенков, жалюзи и ставней для использования во всех типах зданий, чтобы контролировать приток или потерю тепла через окна, а также уровни освещения. При правильной установке жалюзи являются простым и экономичным средством экономии энергии. Некоторые затененные ткани блокируют только часть входящего света, позволяя использовать естественный свет, в то время как другие блокируют весь или большую часть света. Светлая или светоотражающая сторона шторы должна быть обращена к окну, чтобы уменьшить приток тепла.Стеганые рулонные шторы имеют несколько слоев волоконного ватина и герметизированные края, и эти шторы действуют как изоляция и воздушный барьер. Они контролируют инфильтрацию воздуха более эффективно, чем другие средства для обработки мягких окон. Плиссированные или ячеистые шторы создают мертвые воздушные пространства внутри ячеек для повышения изоляционных свойств. Однако эти оттенки не контролируют проникновение воздуха в ощутимой степени.

Выдвижные навесы и внутренние шторы следует держать опущенными летом, чтобы предотвратить нежелательное поступление тепла, но поднимать зимой, чтобы получить выгоду от тепла.Шторы в салоне, особенно те, которые обладают некоторой изоляционной способностью, следует опускать на ночь в зимние месяцы.

Световые полки — это архитектурные устройства, предназначенные для максимального увеличения дневного света, проникающего через окна, путем его более глубокого отражения в здании. Эти горизонтальные элементы обычно устанавливаются в интерьере над уровнем головы в зданиях с высокими потолками. Хотя они могут обеспечить экономию энергии, они несовместимы с большинством исторических зданий. В целом, световые полки, скорее всего, будут уместны в некоторых промышленных зданиях или зданиях в стиле модерн, или там, где историческая целостность внутренних пространств была утрачена, и их можно установить так, чтобы их не было видно снаружи.

Требуется дополнительная переделка

Рисунок 16. Исторические вестибюли сохраняют кондиционированный воздух в жилых помещениях.

Добавить внутренние вестибюли. Вестибюли, которые создают вторичное воздушное пространство или «воздушный шлюз», эффективно уменьшают проникновение воздуха, когда внешняя дверь открыта. Внешние и внутренние вестибюли являются общими архитектурными особенностями многих исторических зданий и должны быть сохранены там, где они существуют. Добавление внутреннего вестибюля также может быть уместным в некоторых исторических зданиях.Например, новые застекленные внутренние вестибюли могут быть совместимыми изменениями с историческими коммерческими и промышленными зданиями. Новые внешние вестибюли обычно приводят к слишком сильному изменению характера основных входов, но могут быть приемлемы в очень ограниченных случаях, например, у задних входов. Даже в таких случаях новые вестибюли должны соответствовать архитектурному характеру исторического здания.

Заменить стеклоподъемники. Окна определяют характер большинства исторических зданий.Как обсуждалось ранее, замена исторического окна на современное изолированное окно обычно не является рентабельным выбором. Исторические деревянные окна имеют гораздо более длительный срок службы, чем заменяемые изолированные окна, которые нелегко отремонтировать. Таким образом, рациональный выбор — отремонтировать исторические окна и повысить их тепловые характеристики. Однако, если исторические окна вышли из строя и не подлежат ремонту, если ремонт нецелесообразен из-за плохой конструкции или плохих характеристик материала, или если ремонт экономически нецелесообразен, тогда могут быть установлены запасные окна, которые соответствуют историческим окнам по размеру, дизайну, количеству стекол, профиль мунтина, цвет, отражающие качества стекла и такое же отношение к оконному проему.

Перед полной заменой окон также следует рассмотреть другие варианты. Если только створка сильно изношена и рама подлежит ремонту, то может потребоваться замена только створки. Если ограниченный срок службы стеклопакета не вызывает беспокойства, в новой створке можно разместить двойное остекление.

Если створки прочные, но желательны улучшенные тепловые характеристики без использования штормового окна, некоторые окна можно дооснастить изолированным стеклом.Если существующая створка имеет достаточную толщину, ее можно направить для установки изолированного прозрачного низкоэмиссионного стекла без значительных потерь исторического материала или исторического характера. Когда изоляционное стекло добавляется в новую или модернизированную створку, любые веса должны быть изменены, чтобы приспособиться к значительному дополнительному весу.

Утепление стен

Добавление теплоизоляции стен должно рассматриваться как часть общей цели по повышению термической эффективности здания и рассматриваться только после установки изоляции чердака и подвала.Можно ли достичь этой цели без использования утеплителя стен? Можно ли добавить изоляцию, не вызывая значительных потерь исторических материалов или ускоренного разрушения конструкции стены? Будет ли это рентабельно? Это основные вопросы, на которые необходимо ответить до принятия решения об утеплении стен, и они могут потребовать профессиональной оценки.

Рисунок 17. Иллюстрация изоляции из торгового каталога 1889 года «Использование минеральной ваты в архитектуре, автомобилестроении и паростроении».Центр коллекции Canadien d’Architecture / Канадский центр архитектуры, Монреаль, Канада.

Добавьте теплоизоляцию к деревянным каркасным стенам. Древесина особенно подвержена повреждениям из-за высокого уровня влажности; поэтому важно решить существующие проблемы с влажностью до добавления изоляции. Неизолированные исторические деревянные здания имеют более высокий уровень инфильтрации воздуха, чем современные здания; Хотя это снижает тепловую эффективность старых зданий, это помогает рассеивать нежелательную влагу и, таким образом, сохраняет строительные конструкции сухими.Климат, геометрия здания, состояние строительных материалов, детали конструкции и многие другие факторы затрудняют оценку влияния добавления изоляции на уменьшение воздушного потока и, следовательно, скорости высыхания в конкретном здании. По этой причине трудно спрогнозировать влияние добавления теплоизоляции на стены с деревянным каркасом.

Изоляция , установленная в полость стены : Когда обшивка является частью конструкции стены и после решения любых проблем, связанных с влажностью, можно рассмотреть вопрос о добавлении изоляции во внутреннюю полость стены с деревянным каркасом.Добавление изоляции в стену, где нет обшивки между сайдингом и стойками, является более проблематичным, поскольку влага, попадающая в полость стены через трещины и стыки из-за ветрового дождя или капиллярного воздействия, будет смачивать изоляцию при контакте с задней частью сайдинг.

Установка вдувной изоляции , плотно упакованной целлюлозы или стекловолокна, в полость стены вызывает наименьший ущерб историческим материалам и отделке, когда есть доступ к стенам полости, и поэтому это распространенный метод изоляции дерева -каркасные стены в существующих постройках.В большинстве случаев для вдувания изоляционного материала в полость стены требуется доступ через внешнюю или внутреннюю поверхность стены. При наличии исторической штукатурки, деревянных панелей или других исторических декоративных элементов интерьера рекомендуется получить доступ к полости снаружи, удалив отдельные сайдинговые доски в верхней части каждой полости. Таким образом, доски могут быть переустановлены без неприглядных отверстий снаружи. Если штукатурка испортилась и потребует ремонта, то доступ в полость стены возможен изнутри через отверстия, просверленные в недекоративной штукатурке.

Из доступных материалов чаще всего используется плотно упакованное целлюлозное волокно. Его R-значение, способность поглощать и рассеивать влагу, препятствие для воздушного потока, относительно простая установка и низкая стоимость делают его популярным выбором. Целлюлозная изоляция от большинства производителей доступна как минимум двух классов, которые характеризуются типом антипирена, добавляемого в изоляцию. Антипирены обычно: (1) смесь сульфата аммония и борной кислоты или (2) только борная кислота (называемая «только борат»).Рекомендуемый тип целлюлозной изоляции для исторических зданий — это изоляция «только борат», поскольку целлюлоза, обработанная сульфатами, вступает в реакцию с влагой воздуха и образует серную кислоту, которая разъедает многие металлы.

Оптимальные условия для установки изоляции внутри стеновой полости возникают в зданиях, в которых были утеряны внешние материалы или внутренняя отделка, или где материалы вышли из строя и не подлежат ремонту и необходима их полная замена. Однако массовое удаление исторических материалов с внешней или внутренней стороны исторической стены для облегчения изоляции не рекомендуется.Даже когда внешние материалы, такие как деревянный сайдинг, потенциально могут быть переустановлены, этот метод, независимо от того, насколько тщательно он выполняется, обычно приводит к повреждению или потере исторических материалов.

Рис. 18. Плотная целлюлозная изоляция вдыхается через отверстия, просверленные в оболочке. После завершения операции черепица будет переустановлена. Фото: Эдвард Минч.

Если полость стены открыта, есть возможность правильно установить ватный утеплитель .Плотное прилегание изоляции к прилегающим элементам здания имеет решающее значение для характеристик изоляции. Утеплитель необходимо обрезать точно по длине полости. Слишком короткий войлок создает воздушные пространства над и под войлоком, обеспечивая конвекцию. Слишком длинный ватин скомкается, образуя воздушные карманы. Воздушные карманы и конвекционные токи значительно снижают тепловые характеристики изоляции. Каждая полость стены должна быть полностью заполнена. Рекомендуется использовать гладкую фрикционную ватную изоляцию, взбитую до заполнения всей полости стены.Следует избегать любых воздушных зазоров между изоляцией и каркасом или другими компонентами сборки. Батареи следует разделять вокруг проводки, труб, каналов и других элементов в стене, а не толкать или сжимать вокруг препятствий.

При добавлении изоляции к боковым стенам, зона ленточных балок между этажами в многоэтажных зданиях с платформенным каркасом должна быть включена в модернизацию изоляции боковых стен. R-значение изоляции, установленной в зоне ленточных балок, должно быть как минимум равным R-значению изоляции в соседних полостях стены.В зданиях с баллонным каркасом полость стены непрерывна между этажами, за исключением тех мест, где установлены противопожарные заграждения.

Использование аэрозольной пены или вспененной изоляции , по-видимому, имеет большой потенциал для применения в исторических зданиях с деревянным каркасом из-за их способности проникать в полости стен и вокруг препятствий неправильной формы. Их высокое значение R и функция воздушного барьера делают их заманчивым выбором. Однако их использование создает несколько проблем.Впрыскиваемый материал плотно связывается с историческими материалами, что затрудняет его удаление, особенно если он заключен в существующую стену. Давление, вызванное скоростью расширения этих пен в стене, также может повредить исторический материал, в том числе сломать гипсовые шпонки или потрескать существующую штукатурку.

Рисунок 19. Ленточная балка . Обрамление платформы.

Изоляция , устанавливаемая с обеих сторон стены : Войлок, плита из жесткого пенопласта и изоляция из распыляемой пены обычно добавляются к внутренней стороне стен в существующих зданиях путем обшивки стен для обеспечения дополнительной толщины.Однако это часто требует разрушения или изменения важных архитектурных элементов, таких как карнизы, плинтуса и оконной отделки, а также удаления или покрытия штукатурки или другой исторической отделки стен. Уложенная таким образом изоляция рекомендуется только в зданиях, в которых внутреннее пространство и элементы не имеют архитектурных отличий или утратили свое значение из-за предыдущих изменений.

Рис. 20. Стены были неправильно отделаны мехом вокруг исторической оконной рамы, создавая вид, которого в интерьере никогда не было.

Добавление изоляции из жесткого пенопласта к внешней стороне деревянных каркасных зданий, хотя и является обычной практикой в ​​новом строительстве, никогда не является подходящей обработкой для исторических зданий. Наружная установка пенопласта требует удаления существующего сайдинга и отделки для установки одного или нескольких слоев панелей из полиизоцианурата или пенополистирола. В зависимости от количества утеплителя, добавленного для конкретного климата, толщина стены может быть значительно увеличена за счет перемещения сайдинга на 4 дюйма от обшивки.Даже если бы исторический сайдинг и отделку можно было бы удалить и снова установить без значительного ущерба, историческое отношение окон к стенам, стен к карнизу и карниза к крыше было бы изменено, что поставило бы под угрозу архитектурную целостность и внешний вид исторического здания.

Стены из массивной каменной кладки : Как и в случае каркасных зданий, следует избегать установки изоляции на внутренних стенах исторической каменной конструкции, если это потребует покрытия или удаления важных архитектурных элементов и отделки, или когда дополнительная толщина может значительно изменить исторический характер здания. интерьер.Добавление теплоизоляции к сплошным стенам из кирпичной кладки в холодном климате приводит к снижению скорости высыхания, увеличению частоты циклов замораживания-оттаивания и длительным периодам повышения и понижения температуры кладки. Эти изменения могут иметь прямое влияние на долговечность материалов.

Рисунок 21. На внутренней стороне кирпичной стены видны повреждения, возникшие в результате установки пароизоляции (фольга) и теплоизоляции. Фотография: Simpson Gumpertz & Heger.

В зависимости от типа кладки наружные каменные стены могут впитывать значительное количество воды во время дождя. Кладка стен сохнет как снаружи, так и внутри. Когда изоляция добавляется к внутренней стороне кирпичной стены, изоляционный материал снижает скорость высыхания стены по направлению к внутренней части, заставляя стену оставаться влажной в течение более длительных периодов времени. В зависимости от местного климата это может привести к повреждению исторической каменной кладки, повреждению внутренней отделки и порче деревянных или стальных конструктивных элементов, встроенных в стену.Кладка стен зданий, которые отапливаются зимой, выигрывает от передачи тепла изнутри на внешнюю поверхность стен. Такая теплопередача защищает внешнюю поверхность стены, уменьшая возможность замерзания воды во внешних слоях стены, особенно в холодном и влажном климате. Добавление утеплителя на внутреннюю часть стены не только продлевает скорость высыхания наружной кирпичной стены, но также сохраняет ее холоднее, тем самым увеличивая вероятность повреждения из-за циклов замораживания-оттаивания. ⁶

Резкие перепады температуры также могут иметь негативные последствия для исторической каменной стены. Добавление изоляционных материалов к исторической кирпичной стене снижает ее способность передавать тепло; таким образом, стены имеют тенденцию оставаться теплыми или холодными в течение более длительных периодов времени. Кроме того, стены, подвергающиеся продолжительному воздействию солнечного излучения в зимние месяцы, также могут подвергаться более сильным колебаниям температуры поверхности в течение дня. Это может привести к пагубным последствиям из-за напряжения, вызванного расширением и сжатием компонентов сборки здания.

Здания с кирпичной кладкой с более высокой пористостью, например из кирпича с низким обжигом или из некоторых мягких камней, особенно подвержены циклам замораживания-оттаивания, и перед установкой теплоизоляции необходимо тщательно их оценить. Осмотр кладки в неотапливаемых областях, таких как парапеты, открытые стены крыльев или другие части здания, особенно важен. Заметная разница в количестве отслаиваний или пескоструйной обработки кладки в этих областях может предсказать, что такой же тип разрушения будет происходить по всему зданию после того, как стены будут утеплены.Кирпич, который обжигали при более низких температурах, часто использовали на внутренней стороне стены или на второстепенных фасадах. Даже каменные стены, облицованные более прочными материалами, такими как гранит, могут иметь основу из кирпича, щебня, раствора или других менее прочных материалов.

Пена для распыления используется для утепления многих каменных зданий. Их способность наноситься на неровные поверхности, обеспечивать хорошую воздухонепроницаемость и непрерывность на пересечениях стен, потолков, полов и окон по периметру делает их хорошо подходящими для использования в существующих зданиях.Однако долгосрочные эффекты добавления пенопласта с открытыми или закрытыми порами для изоляции исторических каменных стен, а также эксплуатационные характеристики этих продуктов не были должным образом задокументированы. Следует избегать использования пенопласта в зданиях с некачественной кладкой или неконтролируемым повышением влажности.

Настоятельно рекомендуется периодический контроль состояния утепленных каменных стен независимо от добавленного изоляционного материала.

Рисунок 22. Устройство как прохладных, так и зеленых крыш в городских условиях.

Установите холодные крыши и зеленые крыши: Холодные крыши и «зеленые крыши» с растительностью помогают уменьшить приток тепла от крыши, тем самым охлаждая здание и окружающую его среду. К классным крышам относятся отражающие металлические крыши, светлые или белые крыши и черепица из стекловолокна с покрытием из отражающих кристаллов. Все эти кровельные материалы отражают солнечное излучение от здания, что снижает приток тепла, что приводит к снижению охлаждающей нагрузки.Холодные крыши, как правило, нецелесообразны в северном климате, где здания выигрывают от дополнительного тепла, получаемого от темной крыши в более холодные месяцы. Холодные и зеленые крыши подходят для использования на исторических зданиях, только если они совместимы с их архитектурным характером, например плоские крыши без видимости. Хорошо видимая крыша белого цвета не подходит для исторических металлических крыш, которые традиционно окрашивались в темный цвет, например, в зеленый или красный оксид железа. Белая светоотражающая крыша лучше всего подходит для исторических зданий с плоской крышей.Например, если у исторического здания шиферная крыша, удаление шифера для установки металлической крыши не подходит. Никогда не следует снимать историческую крышу, если материал находится в хорошем или ремонтируемом состоянии, чтобы установить прохладную крышу. Однако, если крыша ранее была заменена на крышу из битумной черепицы, черепица из стекловолокна со специальными светоотражающими гранулами может быть подходящей заменой.

Зеленая крыша состоит из тонкого слоя растительности, посаженной над системой гидроизоляции или в лотках, установленных поверх существующей плоской или слегка наклонной крыши.Зеленые крыши в первую очередь полезны в городских условиях, чтобы уменьшить эффект теплового острова в городах и контролировать ливневые стоки. Зеленая крыша также снижает охлаждающую нагрузку на здание и помогает охлаждать окружающую городскую среду, фильтрует воздух, собирает и фильтрует ливневую воду и может обеспечить городские удобства, включая огороды, для жителей здания. Перед установкой зеленой крыши необходимо учитывать влияние повышенных структурных нагрузок, повышенной влажности и возможности утечек.Зеленая крыша совместима с историческим зданием только в том случае, если насаждения не видны над линией крыши, если смотреть снизу.

Вопрос о влажности в изолированных сборках является предметом многочисленных дискуссий. Хотя нет убедительного способа предсказать все проблемы с влажностью, особенно в исторических зданиях, эксперты, похоже, согласны с несколькими основными арендаторами. Наружные материалы в утепленных зданиях становятся холоднее зимой и дольше остаются влажными после дождя. Хотя влажность может не создавать проблемы для прочных материалов, она может ускорить разрушение некоторых строительных материалов и привести к более частому уходу, например, к перекрашиванию древесины или перекрашиванию кирпичной кладки.Проблемы с влажностью летом чаще всего связаны с чрезмерным охлаждением в помещении и использованием внутренней отделки стен, которая действует как замедлитель парообразования (скопление краски или виниловые покрытия стен). Хорошая герметизация в плоскости потолка обычно контролирует влажность на утепленных чердаках.

Большинство проблем вызвано плохим управлением влажностью, плохой детализацией, которая не позволяет зданию отводить воду, или недостаточным дренажем. Поэтому перед добавлением новых изоляционных материалов необходимо провести тщательную оценку способности здания удерживать нежелательную влагу.Обратитесь к справке по сохранению № 39: Держите линию: контроль нежелательной влаги в исторических зданиях для получения дополнительной информации. Из-за всех неопределенностей, связанных с изоляцией стен, в частности кирпичных стен, может быть целесообразно нанять профессионального консультанта, который специализируется на многих факторах, влияющих на поведение влаги в здании, и может применить этот опыт к уникальным характеристикам здания. особая структура. Сложные инструменты, такие как компьютерное моделирование, полезны для прогнозирования характеристик строительных сборок, но они требуют интерпретации со стороны квалифицированного специалиста, а результаты будут настолько хороши, насколько хороши введенные данные.Важно помнить, что надежных рецептурных мер по предотвращению проблем с влажностью не существует. ⁴

Замедлители паров (барьеры): Замедлители пара обычно используются в современном строительстве для управления диффузией влаги в полостях стен и на чердаках. Однако для правильной работы пароизоляции они должны быть непрерывными, что затрудняет их установку в существующих зданиях и поэтому, как правило, не рекомендуется. Даже в новом строительстве не всегда показана установка пароизоляции.Раньше рекомендовалось установить пароизоляцию по направлению к нагретой стороне стены (по направлению к внутреннему пространству в холодном климате и к внешней стороне в жарком климате). Министерство энергетики теперь рекомендует, чтобы, если влага перемещается как внутрь, так и снаружи здания в течение значительной части года, лучше вообще не использовать замедлитель образования пара. ⁵

Альтернативные источники энергии, хотя и не являются предметом внимания данной публикации, более подробно рассматриваются в «Стандарты реабилитации и иллюстрированные рекомендации министра внутренних дел по реабилитации исторических зданий » и других публикациях NPS.Устройства, использующие солнечную, геотермальную, ветровую и другие источники энергии для снижения потребления энергии, вырабатываемой ископаемым топливом, часто могут быть успешно включены в реконструкцию исторических зданий. Однако, если изменения или затраты, необходимые для установки этих устройств, не делают их установку экономически целесообразной, покупка электроэнергии, вырабатываемой за пределами площадки, из возобновляемых источников также может быть хорошей альтернативой. Использование большинства альтернативных энергетических стратегий должно осуществляться только после того, как будут реализованы все другие модернизации, чтобы сделать здание более энергоэффективным, поскольку их первоначальная стоимость установки обычно высока.

Рис. 23. Солнечные коллекторы установлены совместимым образом на мониторах с малым наклоном пилообразной формы. Верхнее фото: Нил Мишалов, Беркли, Калифорния.

Солнечная энергия: На протяжении всей истории человек стремился использовать силу солнечной энергии для обогрева, охлаждения и освещения зданий. Строительные методы и стратегии проектирования, в которых используются строительные материалы и компоненты для сбора, хранения и выделения тепла от солнца, называются «пассивным солнечным дизайном».Как обсуждалось ранее, многие исторические здания включают в себя пассивные солнечные элементы, которые следует сохранить или улучшить. Совместимые дополнения к историческим зданиям также предлагают возможности для включения пассивных солнечных элементов. Активные солнечные устройства, такие как солнечные тепловые коллекторы и фотоэлектрические системы, могут быть добавлены к историческим зданиям, чтобы уменьшить зависимость от электроэнергии, работающей на ископаемом топливе из сетевых источников. Включение активных солнечных устройств в существующие здания становится все более распространенным по мере развития технологий солнечных коллекторов.Однако добавление этой технологии к историческим зданиям должно осуществляться таким образом, чтобы оказывать минимальное влияние на исторические кровельные материалы и сохранять их характер, размещая их в местах с ограниченной видимостью или без нее, т. Е. На плоских крышах под низким углом или на вторичный скат крыши.

Солнечные коллекторы, используемые для нагрева воды, могут быть относительно простыми. Более сложные солнечные коллекторы нагревают жидкость или воздух, которые затем прокачиваются через систему для обогрева или охлаждения внутренних помещений.Фотоэлектрические панели (PV) преобразуют солнечную радиацию в электричество. Наибольший потенциал использования фотоэлектрических панелей в исторических зданиях находится в зданиях с большими плоскими крышами, высокими парапетами или конфигурациями крыши, которые позволяют устанавливать солнечные панели, не будучи заметно видимыми. Возможность установки солнечных устройств в небольших коммерческих и жилых зданиях будет зависеть от затрат на установку, обычных тарифов на электроэнергию и имеющихся стимулов, которые будут меняться в зависимости от времени и местоположения.Те же факторы применимы к использованию солнечных коллекторов для нагрева воды, но меньшие установки могут удовлетворить потребности здания, и технология имеет значительный послужной список.

Геотермальная энергия: Использование тепла Земли является еще одним легко доступным источником чистой энергии. Наиболее распространенными системами, использующими эту форму энергии, являются геотермальные тепловые насосы, также известные как геообменные, земные, наземные или водные тепловые насосы. Появившиеся в конце 1940-х годов геотермальные тепловые насосы полагаются на тепло от постоянной температуры земли, в отличие от большинства других тепловых насосов, которые используют температуру наружного воздуха в качестве обменной среды.Это делает геотермальные тепловые насосы более эффективными, чем обычные тепловые насосы, поскольку они не требуют резервного электрического источника тепла в течение продолжительных периодов холодной погоды.

Есть много причин, по которым геотермальные тепловые насосы хорошо подходят для использования в исторических зданиях. Они могут значительно снизить потребление энергии и выбросы по сравнению с системами воздухообмена или электрическим резистивным обогревом обычных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Они требуют меньше места для оборудования, имеют меньше движущихся частей, обеспечивают лучшее кондиционирование пространства в зоне и поддерживают более высокий уровень внутренней влажности.Геотермальные тепловые насосы также работают тише, потому что им не требуются внешние воздушные компрессоры. Несмотря на более высокие затраты на установку, геотермальные системы предлагают долгосрочную экономию при эксплуатации и адаптируемость, что может сделать их выгодным вложением в некоторые исторические здания.

Энергия ветра: Для исторической собственности в сельской местности, где энергия ветра использовалась исторически, установка ветряной мельницы или турбины может быть подходящей для исторической обстановки и экономически эффективной.Прежде чем выбрать установку ветроэнергетического оборудования, необходимо проанализировать потенциальную выгоду и влияние на исторический характер здания, места и окружающей исторической части. Для эффективной работы турбин необходима средняя скорость ветра 10 миль в час или выше. Эта технология может оказаться непрактичной в более густонаселенных районах, защищенных от ветров, или регионах, где ветры непостоянны. В городах с высокими зданиями есть потенциал для установки относительно небольших турбин на крышах, которые не видны с земли.Однако из-за первоначальной стоимости и размера некоторых турбин, как правило, более практично покупать энергию ветра от ветряной электростанции за пределами площадки через местную коммунальную компанию.

При тщательном планировании можно оптимизировать энергоэффективность исторических зданий без ущерба для их исторического характера и целостности. Нельзя упускать из виду измерение энергоэффективности зданий после завершения улучшений, поскольку это единственный способ проверить, оказали ли обработки желаемый эффект.Постоянный мониторинг зданий и их компонентов после завершения изменений в исторических конструкциях зданий может предотвратить непоправимый ущерб историческим материалам. Это, наряду с регулярным обслуживанием, может обеспечить долгосрочное сохранение нашей исторической застроенной среды и рациональное использование наших ресурсов.

Конечные заметки

1. Джон Криггер и Крис Дорси, «Утечка воздуха», в «Энергия в жилых домах: экономия затрат и комфорт для существующих зданий», .Хелена, Монтана: Управление ресурсами Сатурна, 2004, стр. 73.

2. Измеренная зимняя производительность штормовых окон . Исследование 2002 года, проведенное Национальной лабораторией Лоуренса Беркли.

3. Практическое руководство по утеплению Среднего Запада . Подготовлено для Программы помощи Министерства энергетики США по утеплению, май 2007 г., стр. 157.

4. На основе комментариев, предоставленных Уильямом Б. Роузом, архитектором-исследователем, Университет Иллинойса, апрель 2011 г.

5. Министерство энергетики США, , Информационный бюллетень по изоляции , DOE / CE-0180, 2008 г., стр.14.

6. Брэдфорд С. Карпентер, P.E., LEED AP и др., Дилемма дизайнера: современные ожидания производительности и исторические каменные стены (доклад, представленный на симпозиуме RCI 2010 по технологии ограждающих конструкций зданий, Сан-Антонио, Техас).

Благодарности

Джо Эллен Хенсли , старший историк архитектуры, LEED Green Associate, и Антонио Агилар , старший исторический архитектор, Отдел службы технической консервации, Служба национальных парков, пересмотренный Краткое изложение 3: Сохранение энергии в исторических зданиях , написано Бэрдом М. .Smith, FAIA, опубликовано в 1978 году. Пересмотренное краткое изложение содержит расширенную и обновленную информацию по вопросу энергоэффективности в исторических зданиях. Ряд людей и организаций вложили свое время и опыт в разработку этого краткого обзора, начиная с участников симпозиума за круглым столом «Повышение энергоэффективности в исторических зданиях», Вашингтон, округ Колумбия, 2002 г. Особая благодарность Майку Джексон, FAIA, Агентство по охране исторического наследия Иллинойса; Эдвард Минч, Energy Services Group; Уильям Б.Роуз, архитектор-исследователь, Иллинойский университет; Брэдфорд С. Карпентер, P.E., LEED AP; и Марка Талера, AIA, за технические советы. Рукопись прокомментировали члены Консультативного совета по вопросам устойчивости сохранения исторического наследия, Центр управления историческими зданиями Управления общих служб и наши коллеги из Национального центра технологий сохранения и обучения. Кроме того, профессиональные сотрудники Службы технической консервации, в частности Энн Э. Гриммер, Майкл Дж.Ауэр и Джон Сандор предоставили критическую и конструктивную оценку публикации.

Настоящая публикация подготовлена ​​в соответствии с Законом о сохранении национального исторического наследия 1966 года с внесенными в него поправками, который предписывает министру внутренних дел разрабатывать и предоставлять информацию об исторических объектах. Комментарии к этой публикации следует направлять: Чарльзу Э. Фишеру, менеджеру программы публикаций по технической сохранности, Служба технической сохранности, Служба национальных парков, 1201 Eye Street, NW, 6th Floor, Washington, DC 20005.Эта публикация не защищена авторским правом и может быть воспроизведена без штрафных санкций. Приветствуются обычные процедуры зачисления авторов и Службы национальных парков. Фотографии, использованные в этой публикации, не могут быть использованы для иллюстрации других публикаций без разрешения владельцев.

Декабрь 2011 г.

Карпентер, Брэдфорд С. и др., Дилемма дизайнера: современные ожидания производительности и исторические стены из каменной кладки. Документ, представленный на симпозиуме RCI 2010 по технологии ограждающих конструкций зданий, Сан-Антонио, Техас.

Кавалло, Джеймс. «Использование возможностей энергоэффективности в исторических домах». Бюллетень APT: Журнал Консервационной Технологии. Vol. 36, № 4: 19-23, 2005.

ДеВитт, Крейг. Мифы о космосе. ASHRAE Journal, ноябрь 2003 г.: 20–26.

Энергосбережение в традиционных зданиях , English Heritage, март 2008 г.

Джулиано, Мэг, с Энн Стивенсон. Энергоэффективность, возобновляемые источники энергии и сохранение исторического наследия: Руководство для комиссий по историческим районам. Портсмут, Нью-Гэмпшир: Планета чистого воздуха-прохлады, 2009 г.

Гриммер, Энн Э., с Джо Эллен Хенсли, Лиз Петрелла и Одри Т. Теппер. «Стандарты реабилитации и иллюстрированные рекомендации министра внутренних дел по реабилитации исторических зданий». Вашингтон, округ Колумбия: Служба технической сохранности, Служба национальных парков, Министерство внутренних дел США, 2011 г.

Холладей, Мартин. Утепление старых кирпичных построек. Отправлено на сайте Green Building Advisor 12 августа 2011 г.

Информационный бюллетень по изоляции, DOE / CE-0180. Подготовлено для Министерства энергетики США Окриджской национальной лабораторией, 2008 г., по состоянию на 21 февраля 2013 г. http://www.ornl.gov/sci/roofs+walls/insulation/ins_08.html.

Kohler, Christian, et al. Полевая оценка штормовых окон с низким энергопотреблением. Исследование, проведенное Национальной лабораторией Эрнеста Орландо Лоуренса в Беркли, представленное на X Международной конференции «Тепловые характеристики внешних ограждающих конструкций целых зданий», Клируотер-Бич, Флорида, 2-7 декабря 2007 г.

Криггер, Джон и Крис Дорси. «Утечка воздуха» в «Энергетика в жилых домах: экономия средств и комфорт для существующих зданий». Хелена, Монтана: Saturn Resource Management, 2004.

Ландсберг, Деннис Р. и Мичел Р. Лорд со Стивеном Карлсоном и Фредериком С. Голднером. Руководство по энергоэффективности существующих коммерческих зданий: экономическое обоснование для владельцев и менеджеров зданий. Атланта, Джорджия: Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc., 2009.

Лстибурек, Иосиф. Building Science Insights BSI-047: Толстый, как кирпич. Sommerville, Massachusetts: Building Science Corporation, 2011. По состоянию на 21 февраля 2013 г. http://www.buildingscience.com/documents/insights.

Лстибурек, Джозеф и Джон Кармоди. Справочник по контролю влажности: принципы и практика для жилых и малых коммерческих зданий. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1994.

Измерения зимней производительности штормовых окон. Исследование 2002 года, проведенное Национальной лабораторией Лоуренса Беркли.

Справочник по погодным условиям Среднего Запада. Подготовлено для Программы помощи Министерства энергетики США по защите от атмосферных воздействий, май 2007 г. По состоянию на 21 февраля 2013 г. http://waptac.com/Technical -Tools / Field Standards-and-Guides.aspx.

Роуз, Уильям Б. Вода в зданиях: Руководство архитектора по влажности и плесени. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, Inc., 2005.

Роуз, Уильям Б.«Следует ли утеплять стены исторических зданий?» Бюллетень APT: Журнал Консервационной Технологии. Vol. 36, № 4: 13-18, 2005.

Седович, Уолтер и Джилл Х.