Утепление стен из газосиликатных блоков снаружи минеральной (каменной) ватой
Утепление стен дома решает массу проблем, возможных или уже существующих. Самая серьезная из них — предотвращение намокания материала стен от постепенного накопления водяного пара, выдавливаемого изнутри дома. Этот процесс никак не остановить, он проходит постоянно, пока в доме живут люди.
Не утепленные стены накапливают влагу, которая либо замерзает на внешней стороне стены и разрушает ее материал, либо конденсируется на внутренней поверхности, отчего стена мокнет, обрастая плесенью или грибком.
Утепление — единственная процедура, которая может прекратить конденсирование влаги и обеспечить вывод пара из стен без потерь качества материала.
В качестве эффективных материалов для утепления могут быть:
Содержание статьи
Внутреннее и внешнее утепление – особенности и нюансы
С точки зрения физики, эффективное утепление переносит точку росы из стены наружу, лучше всего — в материал утеплителя
При этом, на теплой внутренней поверхности стен образование конденсата становится попросту невозможным.
ВАЖНО!
Такой процесс действует с наибольшей отдачей только лишь при наружном расположении утепляющего материала.
Различают внутреннее и внешнее утепление. При внутреннем утеплитель располагается на внутренней поверхности стены, при внешнем — снаружи. Эффективность внутреннего утепления в большой степени зависит от соотношения паропроницаемости стен и утеплителя
В противном случае начнется накопление пара и намокание материалов на границе утеплитель-стена (что зачастую и наблюдается). Обычно для защиты от этого устанавливают сплошную отсечку, отчего вывод пара возможен только при помощи усиленной вентиляции помещения.
Способы утепления стен
Кроме того, материал стен перестает получать тепло изнутри, оставаясь лишь механической преградой для внешних проявлений.
Утепление снаружи намного эффективнее и предпочтительнее. Именно такая технология выводит наружу точку росы, предохраняет тепло стен от рассеивания в наружное пространство и способствует увеличению комфорта внутри дома. Выход пара через стены не имеет препятствий, он не накапливается в толще стены или утеплителя.
Кроме этого, имеется масса других преимуществ:
- Объем помещений не уменьшается.
- Стены изнутри остаются в неприкосновенности, не требуется оформлять оконные блоки заново откосами и подоконниками.
- Состав внутреннего воздуха не содержит излишней влаги.
- Создается дополнительная звукоизоляция от внешних шумов.
Поэтому внутреннее утепление выполняется лишь в дополнение к наружному или когда снаружи работать физически невозможно. Утепление снаружи запускает правильные процессы, причем вероятность ошибки при такой технологии гораздо меньше, что позволяет производить работы своими руками.
Основные виды утеплителей
Материалов для утепления стен выпускается довольно много, все они
имеют свои характеристики, свои плюсы и минусы. На сегодня наиболее пригодными считаются материалы из синтетики или природных минералов, поскольку они обладают самыми ценными качествами:
- Не гниют.
- Не растворяются в воде.
- Не изменяют свою форму при длительной эксплуатации.
- Обладают низкой теплопроводностью.
- Выпускаются в удобной для монтажных работ форме.
Такими свойствами в большей степени обладают:
- Минвата (в особенности, базальтовая вата),
- Пенопласт.
- Экструзионный пенополистирол.
- Пенополиуретан.
- Пенобетон.
Большинство из наиболее подходящих материалов имеют плитную форму выпуска, наиболее подходящую для установки на стены. Минвата выпускается также в рулонах, но плиты — удобнее, жестче, имеют более четкие размеры.
Какой утеплитель лучше всего подходит для утепления стены из газосиликатных блоков?
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Из всех используемых утеплителей наиболее подходящим для газосиликатных блоков является базальтовая (каменная) вата.
Причины этого кроются в ее свойствах: если у пенопласта или пенополиуретана чрезвычайно низка паропроницаемость, то базальтовая вата хорошо пропускает пар, способствуя выводу его из толщи газосиликата и самого утеплителя.
В этом сочетании стеновой пирог работает эффективным образом, обеспечивая беспрепятственное движение пара в нужном направлении.
Базальтовая (каменная) вата
Утепление газосиликатных стен снаружи — устройство стенового пирога
Состав стенового пирога для газосиликатных блоков:
- Поверхность стены.
- Слой утеплителя — оптимально, минваты (базальтовой).
- Слой паро- гидрозащитной мембраны.
- Контробрешетка, обеспечивающая вентиляционный зазор для проветривания поверхности мембраны и позволяющая испаряться влаге.
- Наружная обшивка — сайдинг или подобная, слой огнеупорного или декоративного кирпича и т.д.
Как вариант — на утеплитель кладут клеевой слой, стеклосетку, выравнивающий слой грунтовки и штукатурят.
Стеновой пирог
В некоторых случаях (например, если сборка делалась на цементный раствор, а не на специальный клей) непосредственно на газосиликат может быть нанесен слой паропроводящей штукатурки, для выравнивания поверхности и создания дополнительной защиты газосиликатных блоков от намокания.
Гидро- и пароизоляция
Наоборот, требуется свободный проход пара через минвату.
При этом, атмосферная влажность может отрицательно сказаться на свойствах утеплителя, а минвата склонна к намоканию от действия влажности.
Решением служит наружный слой паро-гидроизоляционной мембраны, выпускающей пары изнутри, но не пропускающей влагу снаружи.
Установка мембраны делается максимально сплошным слоем, горизонтальными полосами (начиная снизу), с нахлестом слоев не менее 15 см
ОСТОРОЖНО!
Никаких отверстий или нарушений целостности паро- гидрозащитного слоя не допускается!
При финишном слое из штукатурки мембрана не устанавливается, вместо нее поочередно накладываются слои наружной отделки (Клей-стеклосетка-грунтовка-штукатурка), которые в совокупности выполняют роль гидрозащиты.
Заделка щелей и подготовка обрешетки
Подготовительные работы перед установкой утеплителя — это нанесение защитного грунтовочного слоя, выравнивающего поверхность и смягчающего проводимость клеевых переходов между блоками.
После этого на поверхность стены устанавливается несколько горизонтальных рядов деревянных брусков
После установки минваты они послужат опорой для планок контробрешетки, необходимой для обеспечения вентиляционного зазора и для установки наружной обшивки. Бруски предварительно покрывают слоем антисептика (дважды), чтобы исключить гниение материала.
Монтаж обрешетки
Как вариант — вместо брусков можно использовать металлический профиль для гипсокартона. Направляющие устанавливаются в том же порядке, крепятся к стене на дюбеля и шурупы (обязательно оцинкованные).
Контробрешетка также может состоять из направляющих для гипсокартона. Соединение вертикальных планок с горизонтальными производится на штатные шурупы под сверло.
Утепление стен из газосиликатных блоков снаружи минватой
Рассмотрим последовательность действий при утеплении наружной стены плитной базальтовой ватой.
Порядок действий рекомендуется такой:
- Подготовка поверхности стены, при необходимости — нанесение выравнивающего слоя паропроницаемой штукатурки. Демонтаж наружных оконных откосов и прочих элементов, мешающих установке утеплителя.
- Установка горизонтальных брусков (или направляющих для гипсокартона). Нижний ряд располагается по границе цоколя (утеплителя цоколя), последующие располагаются с расчетом плотной укладки плит минваты между ними.
- Установка минваты производится на клей, в качестве дополнительных креплений служат дюбели с широкими шляпками. В качестве клея используется сухая смесь, она продается в бумажных мешках (как для керамической плитки). Выбор клея производится с учетом местных климатических условий.
- Клей рекомендуется наносить как на минвату, так и на стену, поскольку минвата — неоднородный волокнистый материал с рыхлой поверхностью, требующей повышенного расхода клея.
- Стыки плит минваты во избежание образования мостиков холода следует проклеить специальным скотчем или монтажной пеной.
- Монтаж паро- гидроизолирующей мембраны. Работа ведется снизу вверх, ряды пленки укладываются внахлест 15 см и проклеиваются скотчем. Пленка крепится степлером, дополнительно фиксируется скотчем, гвоздями или шурупами.
- После установки мембраны монтируется вертикальная контробрешетка. Шаг рядов составляет 0,6-1 м (зависит от облицовочного материала), Толщина планок должна обеспечивать достаточный вентиляционный зазор — не менее 3 см.
- Установка наружной обшивки.
Устройство в разрезе
Монтаж минеральных плит
Укладка утеплителя
Альтернативный метод утепления
Утепление газосиликатных стен снаружи должно производиться с учетом свойств материала, склонного к намоканию и аккумулированию влаги в своей толще. Поэтому основным условием, обеспечивающим правильную работу стенового пирога, будет беспрепятственный выход пара изнутри и надежная отсечка от влаги снаружи.
Тогда утепление сможет обеспечить экономию тепла, сохранность материала стен и комфорт в помещении.
Полезное видео
Утепление стен из газобетона в видео-уроке:
Вконтакте
Google+
Одноклассники
Чем лучше утеплить дом из газосиликата снаружи: материалы и технология утепления
Содержание статьи:
Популярность домов из газосиликатных блоков объясняется их высокими эксплуатационными характеристиками: низкой ценой, большим объемом блоков и скоростью возведения. Для повышения защитных свойств строений из газосиликата требуется утепление и гидроизоляция с внешней стороны. При отделке блоков кирпичом изоляционные материалы укладываются между газосиликатным и кирпичным слоем.Рассмотрим, чем лучше утеплить дом из газосиликата снаружи, какими теплоизоляционными материалами и как.
Наружная теплоизоляция дома
Газосиликат – пористый строительный материал, получаемый из кварцевого песка, белой извести, алюминиевой пудры и воды. Пористая структура образуется за счет технологии вспенивания материала. Пористость – параметр, который делает его инертным к воздействию внешних температур. Воздушные слои, задерживающиеся в порах, препятствуют проникновению холодного воздуха в помещение.
В правильно утепленном доме сохраняется более 50% тепла, теряемого, если он не утеплен или теплоизоляция уложена с нарушением технологии
В каких случаях необходимо утепление
Газосиликатные материалы сами по себе обладают хорошими теплоизоляционными свойствами. Учитывая это обстоятельство, возникает вопрос: надо ли утеплять дом из газосиликатных блоков? В соответствии с действующими стандартами, при определенных условиях, это является насущной необходимостью. Утепление понадобится тогда, когда стены сложены из блоков толщиной не более 300 мм. При толщине кладки400 – 500 мм и более теплоизоляция не понадобится.
Для блоков толщиной 300 мм и менее потребуется прокладка теплоизоляционного слоя
Следует учесть еще одно обстоятельство. Если монтаж выполняется на специальный клей, обеспечивается плотное прилегание блоков, при котором суммарная площадь мостиков холода значительно сокращается. При использовании цементного раствора вместо клея швы будут неплотными, пропускающими тепло наружу и холод в середину здания. Для таких построек потребуется утепление. Необходимость в теплоизоляции зависит также от климатической зоны.
Специфика утепления стен из газосиликата
Утепление дома из газосиликатных блоков выполняется снаружи. Блоки держат тепло, не боятся перепадов температур, но характеризуются высокой гигроскопичностью. Поэтому утеплитель должен иметь защиту от негативного воздействия внешней среды. При наружном утеплении экономится площадь внутри помещений.
За счет смещения точки росы в глубину материала пористые блоки не промерзают. Если работы проводятся с нарушением технологии, на стенах будет оседать разрушающая строение влага. При грамотном обустройстве теплоизоляции можно существенно сэкономить на отоплении.
При выборе технологии утепления учитываются такие факторы:
- этажность будущего дома;
- количества оконных проемов и способ остекления;
- общая конструкция строения и инженерные коммуникации.
Недостаточно или неправильно утепленный дом из газосиликата теряет более половины тепла.
Какие материалы применяют для теплоизоляции
Для утепления дома из газосиликатных блоков снаружи применяются разные материалы. Чаще других для этих целей используются плиты из минеральной ваты, экструдированного пенополистирола и штукатурные фасадные системы. Пенопласт и рулонная минвата используются реже. В последние несколько лет завоевали популярность эстетичные, с превосходными теплоизоляционными характеристиками, термопанели.
Теплоизоляция минеральной ватой
Паропроницаемый газосиликат рекомендуется утеплять материалами, пропускающими пар. Минеральная вата отвечает этому требованию, она защитит стены, продлит срок их службы и избавит от проблем при обустройстве внутренней теплоизоляции. При использовании паронепроницаемого материала потребуется обустройство вентиляции. Утепление минватой также обеспечит дополнительную звукоизоляцию и защитит стены от огня.
Базальтовая вата – качественный и надежный утеплитель, получаемый из горной породы
Работа по теплоизоляции минеральной ватой проводится в несколько этапов:
- установка вертикальной обрешетки на фасаде;
- прокладка гидропароизоляции;
- монтаж минеральной ваты, после которого материалу необходимо некоторое время, чтобы выстояться;
- прокладка второго слоя гидропароизоляции;
- монтаж армирующей сетки;
- нанесение грунтовки и штукатурки или других отделочных материалов;
- окрашивание после полного высыхания штукатурного слоя.
Зазор между плитами утеплителя не должен превышать 5 мм, чтобы не образовались трещины.
Минеральная вата между слоями гидропароизоляции
Для выравнивания плит при укладке первого ряда используется уровень. Плиты укладываются в виде кирпичной кладки, чтобы не было совпадения швов. Для фиксации на стене используется клей, указанный на упаковке. Дополнительно, на стыках и посередине плиты утеплитель фиксируется дюбелями. Минеральная вата впитывает влагу, обустройство двухсторонней пароизоляции защитит от ее проникновения. Стены поверх утеплителя можно обшить сайдингом.
Для наружного утепления домов из газосиликата минватой выбирают качественную плотную базальтовую вату, так как низкая плотность утеплителя со временем приведет к его слеживанию и сползанию вниз. Направляющие должны располагаться друг от друга на расстоянии, которое будет меньше на 1-1,5 см толщины плиты. Это необходимо, чтобы теплоизолятор плотно заполнил каркас. Пароизоляционная пленка укладывается с нахлестом в 15-20 см.
Базальтовая вата – устойчивый к влаге утеплитель, который может использоваться под сайдинг
Утепление плитами пенополистирола
Пенополистирол – изоляционный материал белого цвета, на 98% состоящий из воздуха, заполняющего ячейки вспененного полистирола. Это хороший теплоизолятор по минимальной цене. Характеризуется долговечностью, пожаробезопасностью, экологичностью и высокими показателями энергосбережения. Полистирольный лист толщиной 3 см равноценен 5,5 см минеральной ваты.
Так выглядит утепление плитами пенополистирола в разрезе
При использовании в качестве утеплителя пенополистирола дополнительная пароизоляция не потребуется. Пенополистирольные плиты не боятся влаги, крепятся при помощи специального клея. Для дополнительного крепления утеплителя используются тарельчатые дюбели. Поверх пенопласта наносится штукатурка или выполняется обшивка фасада сайдингом.
Важно! При использовании строительного пенопласта следует учесть его невысокую механическую прочность. Пенопластовые плиты не выдерживают больших нагрузок.
Швы между плитами заделываются монтажной пеной. Обшивка сайдингом или оштукатуривание фасадной шпатлевкой защитит от повреждений не только пенополистирол, но и монтажную пену от прямого воздействия солнечных лучей.
Экструдированный пенополистирол обладает преимуществами перед обычным пенопластом, как более качественный и надежный
Работы по теплоизоляции проводятся в следующей последовательности:
- при помощи клея плиты монтируют на блоки и оставляют на сутки;
- по углам и середине листов забивают дюбели;
- поверх листов крепят армирующую сетку;
- поверхность штукатурят, а затем красят или обшивают сайдингом.
Чтобы кладка была ровной, используют уровень. Для лучшей посадки на клей плиты слегка прижимают к стене. В зазорах между плитами нет необходимости, совпадение швов каждого ряда не обязательно. Качественное армирование начинают с укрепления углов здания, затем укрепляется вся поверхность сверху вниз.
Обратите внимание! Толщина пенополистирола для утепления газосиликатных блоков рассчитывается с учетом климатической зоны.
Утепление с применением термопанелей
Термопанели – это система, состоящая из утеплителя, облицовочной плитки и влагостойкой плиты. Утеплителем может служить пенополистирол или минеральная вата, влагостойкая плита – это конструкционный слой, а облицовочная плитка заменяет шпаклевку и покраску на завершающем этапе. Использование термопанелей упрощает процесс.
Дом, утепленный термопанелями не требует дополнительной облицовки
Как утеплить дом из газосиликата снаружи термопанелями?
- Монтаж производится на заранее подготовленную обрешетку из профилей или бруса, благодаря которой образуется вентиляционный зазор. Металлическую обрешетку изготавливают из оцинкованной стали. Конструкция состоит из п-образных профилей, подвесов и Г-образных планок. Для крепления обрешетки к стене понадобится перфоратор, шуруповерт, болгарка, уровень, саморезы и дюбели.
- По окончании монтажа укладывается утеплитель, затем к профилям прикручиваются термопанели.
Такой способ утепления – простой, не занимающий много времени. Термопанели надежно защищают газосиликатные стены от механических повреждений, холода и влаги. Изготавливаются с декоративной отделкой под кирпич, керамогранит или натуральный камень.
Видео: правильное утепление дома из газосиликата
Если вы планируете строительство дома из газосиликатных блоков, помните, что при толщине материала 300 мм и менее, потребуется обустройство теплоизоляции. Работы по утеплению, при условии соблюдения рекомендаций специалистов, можно выполнить самостоятельно. На это уйдет больше времени и сил, но вы получите бесценный опыт. Если времени и желания на освоение азов новой профессии нет, обращайтесь к профессионалам.
Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:
Утепление стен из газобетона снаружи минватой или пеноплексом своими руками
Утепление стен дома – это очень важный вопрос, которому стоит уделять особенное внимание при проектировании и строительстве частного жилища.
Не имеет значения, какие строительные материалы вы будете использовать при возведении дома, специалисты рекомендуют утеплять не только крышу и пол здания, но и стены.
Это необходимо для теплоизоляции, а также во избежание образования на стенах грибка и для лучшей сохранности строительных материалов.
Для того, чтобы решить проблему, связанную с утеплением стен жилых и промышленных зданий и сооружений, на рынке существует большое количество различным материалов, которые наилучшим образом подойдут для этой цели.
Утеплив помещение, вы тем самым улучшите его звукоизоляцию, что немаловажный момент в строительстве.
Почему вопросу утепления стен дома уделяют так много внимания? Ответ очевиден. Через не изолированные стены наружу выходит около 30% тепла. При существующих современных ценах на энергоносители, это довольно внушительная цифра. Зачем отапливать улицу? Нужно научиться считать свои деньги и расходовать их рационально.
В качестве утепления подходят такие материалы как:
Содержание статьи
Особенности и нюансы внутреннего и внешнего утепления
Утепление стен из газобетона может быть произведено как с внутренней, так и с внешней стороны здания.
Каким способом воспользуетесь вы, будет зависеть от следующих факторов:
- специфика строения;
- преследуемые собственником недвижимости цели;
- материальные возможности домовладельца.
Преимущества наружного утепления:
- Достаточно высокий уровень защиты от холода.
- Сохраняется «полезная» площадь внутри помещения.
- На обогрев дома в холодное время года вы сможете тратить значительно меньше средств.
- Стены будут надежно защищены от перепада температуры.
- Для внешнего утепления стен на рынке имеется большой выбор материалов.
У данного типа утепления стен нет недостатков.
Различия в методах утепления
Достоинства и недостатки внутреннего способа теплоизоляции стен:
- Для того чтобы выполнить данный комплекс мероприятий, от владельца дома потребуется намного больше финансовых и трудовых затрат.
- Стены дома утепляют изнутри только в том случае, когда по какой либо причине нет возможности выполнить наружную изоляцию.
- Как правило, данный метод используют только для теплоизоляций помещений, которые отапливаются не на полную мощность.
ВАЖНО!
Все специалисты в области строительства единогласно сходятся во мнении, что лучше всего утеплять стены зданий и сооружений с наружной стороны.
Почему утеплять стены лучше с наружной стороны?
Если вы решили построить дом из ячеистого бетона, то утеплять
стены нужно с наружной стороны.
Это позволит предотвратить промерзание материала, и внутри дома на стенах не будет образовываться конденсат.
Какие еще есть преимущества теплоизоляции, выполненной с наружной стороны строения?
- Внешний вид фасада здания будет иметь более эстетичный внешний вид.
- Тепло в помещениях будет сохраняться намного эффективнее.
- Стены будут защищены от разрушительного воздействия осадков.
- Ячеистый бетон хорошо поглощает влагу, а это сильно затрудняет работы по отделке фасада.
Стены из газобетона можно не утеплять только в одном случае — если дом будет возводиться в теплом регионе.
Основные виды утеплителей и их краткое описание
Материалы, которые используются для этой цели чаще всего:
- Пенопласт. С ним легко работать, он легко режется и монтируется, небольшие погрешности, возникшие в процессе работы с пенопластом, можно без проблем устранить посредством строительной пены. Для работы с этим материалом не требуется специального оборудования.
- Пеноплекс. Обладает хорошими пароизоляционными характеристиками. Экструдированный пенополистирол намного тоньше пенопласта и он не горюч. Его главный недостаток – высокая стоимость.
- Пенополиуретан. У этого материала множество положительных характеристик. Главное качество, за которое он ценится — простота монтажа.
- Минеральная вата. Основные положительные характеристики термоизоляционного материала: огнеустойчивость, экологическая безопасность и продолжительный срок службы.
Виды утеплителей
Какой утеплитель лучше всего подходит для стен из ячеистого бетона?
Бесспорно, оптимальным материалом для тепловой изоляции вертикальной части строения, выполненной из газосиликатных блоков, считается базальтовая (каменная) вата.
Но, если вы испытываете некоторые финансовые трудности, то можно использовать для этой цели пенопласт.
Он значительно дешевле минваты, но по теплоизоляционным качествам ей почти не уступает. К сожалению, этот материал паронепроницаемый и будет способствовать накоплению паров в газобетонных блоках.
Из чего состоит «пирог» утепления стены из газобетонных блоков?
Мы приведем пример «пирога», где в качестве утеплителя используется минеральная вата:
- Несущая стена
- Клеевой раствор
- Утеплитель – минвата
- Слой клеевого раствора
- Армирующая стеклосетка
- Слой декоративной штукатурки.
Пирог стены
Нужна ли гидроизоляция и пароизоляция фасада под газобетон?
Газобетонные блоки наделены такими качествами, как хорошая паропроницаемость и великолепная теплоизоляция.
В то же время у этого строительного материала есть одна отрицательная характеристика – он сильно впитывает влагу.
Именно по этой причине необходимо обязательно выполнять работы по гидро – и пароизоляции блоков.
Стеновой пирог
Заделка щелей и монтаж обрешетки
Прежде чем приступить к процессу термоизоляции стен, возведенных из газобетонных блоков, нужно внимательно осмотреть стыки на наличие в них щелей и мелких углублений.
Если в местах соединений имеются значительные пустоты, их нужно заполнить монтажной пеной.
- Остатки пены нужно будет срезать ножом. Все прочие швы стоит подвергнуть обработке специальным составом – кладочным клеем. Таким образом, вы по максимуму защитите газобетонные стены от излишней влаги.
- Для обработки стен можно также применять обычный раствор. После высыхания поверхности, ее нужно тщательно зачистить шпателем или наждачной бумагой (она должна быть идеально ровной).
- Если постройка старая, возможно придется произвести реставрацию стен (это необходимо сделать для того, чтобы избавиться от трещин).
- После указанных работ специалисты рекомендуют покрыть все слоем грунтовки, в которую будет добавлено противогрибковоее вещество. Это защитит материал от влаги и микроорганизмов.
Если вы решили выполнить отделку дома керамо-гранитной плиткой или сайдингом, то в этом случае придется смонтировать обрешетку.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Если планируется установка сайдинга на деревянную обрешетку, то сначала нужно установить вертикальную обрешетку. Обратите внимание на следующий важный момент: толщина брусков должна соответствовать толщине минваты.
Сам теплоизоляционный материал нужно вставлять между этими рейками. Затем утеплитель необходимо закрыть паропроницаемой пленкой или прочным целлофаном.
Пошаговая инструкция по теплоизоляции стен минватой
Минеральная вата — это материал с ячеистой структурой, который обладает высокими теплоизоляционными характеристиками. Минвата, которая производится в рулонах, со временем имеет свойство проседать, а более долговечной считается продукция, выпущенная в виде матов.
Маты способны сохранять свои размеры и теплосберегающие свойства на протяжении всего периода эксплуатации. По этой причине фасады и стены строений чаще всего утепляют именно этим теплоизоляционным материалом.
Последовательность выполнения работ:
- Если во время кладки стен из газосиликатных блоков на них попадала влага, то перед тем, как приступать к работе по теплоизоляции, им нужно дать время (как минимум 1-3 месяца) хорошо высохнуть. Если «запереть» попавшую в толщу материала влагу, то это будет способствовать промерзанию стен и разрушению блоков.
- Далее нужно внимательно осмотреть все наружние швы. Швы от раствора нужно загерметизировать повторно. Для этой цели лучше всего подойдет полиуретановая пена.
- Полиуретановой монтажной пеной нужно так же заполнить все имеющиеся на поверхности ячеистого бетона трещины и пустоты.
- Для сохранения хороших адгезионных свойств клеевого состава, поверхность блоков нужно зачистить наждачной бумагой.
Утепление под облицовочный кирпич
Крепление при помощи дюбелей
Не забудьте перед началом работ проверить наличие каналов для коммуникаций.
ВАЖНО!
Методика утепления стен из газобетона минеральной ватой может быть проведена посредством специальных клеевых составов, а также можно использовать способ сухой теплоизоляции.
Мы подробным образом рассмотрим второй метод:
- На стену нужно закрепить кронштейны, на которые впоследствии будут устанавливаться направляющие.
- Далее при помощи пластиковых дюбелей необходимо монтировать минераловатные плиты. Плиты должны устанавливаться враспор, следует избегать возникновения щелей и пустот между листами материала, так как может привести к возникновению «мостиков холода».
- Сверху на теплоизоляционный слой нужно уложить ветрозащитную паропроницаемую пленку. Пленка укладывается внахлест с шагом 10-15 см, швы проклевываются монтажной лентой.
- Для обеспечения вентиляции нужно обеспечить воздушный зазор между теплоизоляционным материалом и облицовкой посредством установки контробрешетки.
- Заключительный этап – обшивка стен сайдингом.
Теплоизоляция пеноплексом
Полезное видео
Видео-инструкция по утеплению газобетонных стен:
Подведем итоги
Если утепление наружных стен будет выполнено по всем правилам, вам удастся свести к минимуму расходы на отопление.
При качественном утеплении газобетонных блоков увеличивается долговечность всего строения.
Немаловажным является следующий фактор: работы нужно проводить со знанием технологического процесса и использовать для этой цели материалы высокого качества.
Вконтакте
Google+
Одноклассники
Утепление дома из газосиликатных блоков снаружи
Если утеплить дом из газосиликатных блоков снаружи, то можно добиться очень хорошего эффекта в плане экономии на обогреве помещения. Это не сложный и не слишком затратный процесс, который поможет вам экономить хорошие деньги на отоплении.
Газосиликатные блоки: что это такое?
Газосиликатные блоки – это один из новых строительных материалов для возведения стен. Он отличается высокой тепло- и звукоизоляцией, легкостью и крупными размерами. Также они отличаются невысокой ценой. Но многие компании завышают цены и на них, и на их кладку, поэтому всегда узнавайте цены в разных источниках, и, при найме рабочих, цены на кладку газосиликатных блоков. Такие характеристики газосиликатных блоков позволяют быстро возводить энергоэкономичные здания, но они не отличаются высокой прочностью.
Зачем утеплять дом из газосиликатных блоков снаружи?
Многие задаются вопросом: «Зачем утеплять такой дом, если он и так будет теплым?». Целью является не только повышение теплосбережения, но и особая защита газосиликатных блоков, которая существенно продлит жизнь вашего дома.
Газосиликатные блоки имеют низкую устойчивость к влаге. Они впитывают её в себя и при замерзании могут образовывать микротрещины, которые понижают их эффективность и прочность. В среднем этот материал рассчитан на 200 циклов замерзания. За зиму при неустойчивой погоде таких циклов может пройти более 20, что означает, что стены прослужат вам около 10 лет. Утепление снаружи с использованием материалов, которые поглощают влагу, помогает избежать этих самых процессов, что значительно продлит срок эксплуатации дома.
Чем утеплить дом из газосиликатных блоков снаружи?
Такие здания лучше всего утеплять в два слоя. Первым является утепляющий материал, который способен поглощать влагу, а вторым – наружный, который выдерживает атмосферные воздействия.
В качестве утепляющего материала оптимальным вариантом является использование изовера. Изовер – это модернизированная стекловата, которая состоит из органических волокон, которые, в свою очередь, способны отдавать и поглощать влагу в существенных количествах. Его особенностью является то, что влага удерживается достаточно сильно, так что рядом находящиеся поверхности остаются практически сухими.
Фото: изовер
Совет прораба: некоторые предлагают использовать как утеплитель пенопласт. Данный вариант не плох, но не подходит для таких построек, так как пенопласт не поглощает влагу, а, наоборот, может привести к ее скоплению, что поспособствует только ускорению процесса разрушения блоков..
В качестве второго слоя могут выступать самые разнообразные материалы, все, которые подходят для эксплуатации на улице. Это могут быть пластиковые панели, древесина или специальные плиты, изготовленные из сложных полимеров. Выбор всегда остается за потребителем. Все зависит от желания и финансовых способностей.
Одним из распространенных вариантов является использование пластиковых панелей. Они имеют относительно невысокую стоимость и красиво смотрятся. Имеется большое количество расцветок, что позволяет отделать снаружи дом по вкусу любого человека.
Совет прораба: Вы можете сэкономить деньги на внешней обшивке, но ни в коем случае нельзя экономить на изовере, ведь именно от него будет зависеть эффект утепления и защиты ваших стен.
Процесс утепления происходит следующим образом:
- Создание каркаса снаружи дома – делается каркас для фиксации изоляции и пластиковых панелей.
- Укрепление изоляции в каркасе – она фиксируется так, чтобы плотно прилегала плотно к стене дома и не имела щелей и зазоров. Таким образом, практически полностью исключается попадание влаги на стену и максимально уменьшается количество конденсата, который образуется на стенах при перепадах температуры.
- Зашивание каркаса наружным материалом – проводится так, чтобы не имелось отверстий и щелей, что обеспечивает дополнительную защиту и просто обеспечивает красивый вид.
Некоторые материалы для верхнего слоя утепления требуют дополнительной отделки. Соответственно вам необходимо будет выбрать вид наружной отделки для завершения.
Сколько поможет сэкономить утепление дома?
Если дом из газосиликатных блоков относительно обычных домов экономичнее на 20-25%, то дом, стены которого утеплены снаружи, дает показатели экономии до 40%.
Такой дом с утеплением поможет вам снизить затраты на отопление практически в 2 раза, что на сегодняшний день является довольно хорошим показателем.
Сколько стоит такое утепление дома?
Стоимость утепления дома будет зависеть от выбора материалов. При выборе материалов стоит сравнить материалы по эффективности в плане теплоизоляции, сравнить цены в различных магазинах и интернете, ведь у разных поставщиков цена может варьироваться до 20%.
Во сколько бы вам не обошлось утепление дома – это все мелочи по сравнению с тем, сколько это усовершенствование дома поможет вам сэкономить.
Отзывы владельцев таких домов практически всегда позитивные (за исключением, когда были использованы неправильные материалы или нарушена техника утепления).
Утепление дома из газосиликатных блоков является довольно затратным, особенно если дом имеет крупные размеры. Но стоит помнить о том, что при правильном подборе материалов, вы сможете существенно снизить затраты на энергоносители для отопления. Всегда будьте внимательны при выборе материалов: учитывайте стоимость, качество. Также не стоит забывать о том, что лучше нанимать проверенных специалистов (которые не «схалтурят» и не обманут вас в цене), либо, проконсультировавшись, заниматься этим самостоятельно.
Видео
Исследование тепловых свойств пустотелых сланцевых блоков как материалов для самоизоляции стен
Для снижения энергопотребления и защиты окружающей среды был разработан и изготовлен тип пустотелого сланцевого блока с 29 рядами отверстий. В данной статье исследованы термические свойства пустотелых сланцевых блоков и стен. Во-первых, для определения коэффициента теплопередачи стенок пустотелых сланцевых блоков был использован метод защитного теплового ящика. Экспериментальный коэффициент теплопередачи составляет 0,726 Вт / м 2 · K, что позволяет сэкономить энергию по сравнению с традиционными материалами стен.Затем было рассчитано теоретическое значение коэффициента теплопередачи, равное 0,546 Вт / м 2 · K. Кроме того, одномерный стационарный процесс теплопроводности для блока и стен был смоделирован с использованием программного обеспечения для анализа методом конечных элементов ANSYS. Расчетный коэффициент теплопередачи для стен составил 0,671 Вт / м 2 · K, что хорошо согласуется с результатами испытаний. Обладая выдающимися свойствами самоизоляции, этот тип пустотелого сланцевого блока может использоваться в качестве материала стен без каких-либо дополнительных мер по изоляции в кирпичных конструкциях.
1. Введение
Экономическое развитие во всем мире все больше ограничивается нехваткой природных ресурсов [1]. Кроме того, экономический рост приводит к таким проблемам, как разрушение окружающей среды и растрата ресурсов. Чтобы улучшить эту ситуацию и повысить энергоэффективность зданий, традиционные полнотелые глиняные кирпичи были официально запрещены в строительстве, что способствует изучению и применению новых материалов для стен [2].
В настоящее время существует много типов новых стеновых материалов, таких как небольшой полый бетонный блок, пенобетонный блок и небольшой полый блок летучей золы.Однако ни один из этих стеновых материалов не является самоизоляционным, поэтому требуются определенные меры по теплоизоляции внешних стен. Меры внешней изоляции для наружных стен широко используются в строительстве, несмотря на некоторые очевидные недостатки, такие как легкое падение, короткий срок службы и низкая безопасность. Кроме того, в традиционной кирпичной кладке толщина швов раствора варьируется от 8 мм до 12 мм, что позволяет легко образовывать явные тепловые мостики и приводить к значительным потерям энергии.
За последние 40 лет были разработаны различные изоляционные спеченные полые блоки, например, предложенные Porothem, Klimation, Poroton, Thermopor, Unipor, Monomur и Thermoarcilla [3].Все эти блоки обладают низкой плотностью, большим числом отверстий, высокой гладкостью поверхности и хорошими тепловыми характеристиками. Zhu et al. [4] исследовали термические свойства бетона из переработанного заполнителя (RAC) и блоков из переработанного бетона. Sodupe-Ortega et al. [5] изготовили прорезиненный длинный пустотелый блок и изучили технико-экономическую осуществимость производства этих блоков с использованием автоматических кирпичных машин. Zhang et al. [6] изучили тепловые характеристики бетонных пустотных блоков с помощью моделирования методом конечных элементов.Fan et al. [7] описал новый строительный материал, названный пенополистиролом из вторичного бетона, и провел соответствующее численное моделирование пустотелых блоков EPSRC и теплоизоляционных стен на основе термодинамических принципов. В недавних работах методы численного моделирования были предложены Del Coz Díaz et al. [8–11] для изучения различных типов стен из разного легкого пустотного кирпича. Ли и др. [12] представили разработку упрощенной модели теплопередачи полых блоков для простого и эффективного расчета теплового потока.
Пустотелый сланцевый блок состоит из сланца в качестве основного сырья, опилок в качестве порообразователя и промышленных отходов, таких как летучая зола, стальной шлак и крошка макулатуры в качестве вспомогательных материалов. Все это сырье обжигается в соответствии с определенным производственным процессом, чтобы получить новый энергосберегающий и экологически чистый стеновой материал, который обладает такими преимуществами, как легкий вес, большой размер, высокая скорость отверстий и высокая гладкость. Между тем, пустотелые сланцевые блоки полностью используют богатые сланцевые ресурсы для сохранения сельскохозяйственных угодий.В процессе возведения стен из пустотелых сланцевых блоков разрабатывается технология строительства швов из раствора толщиной 1-2 мм, позволяющая значительно снизить теплопотери, вызванные структурными тепловыми мостами. Ожидается, что без мер внешней изоляции будут достигнуты отличные теплоизоляционные свойства и энергоэффективность жилых зданий в очень холодных и холодных зонах внешних стен. Wu et al. [13] исследовали механические и термические свойства стен из пустотелых обожженных блоков.Bai et al. [14, 15] исследовали сейсмическое поведение обожженных теплоизоляционных стен из сланцевых блоков с ультратонкими швами из раствора.
Коэффициент теплопередачи — один из важнейших параметров для оценки тепловых характеристик стен. При заданной температуре окружающей среды чем ниже коэффициент теплопередачи, тем меньше тепла рассеивается через стену. В настоящее время коэффициенты теплопередачи стен в основном определяются измерениями на месте или лабораторными испытаниями [16].В этом исследовании коэффициенты теплопередачи стенок пустотелых сланцевых блоков были получены в результате лабораторных испытаний и сопоставлены с теоретическими расчетами и результатами моделирования методом конечных элементов. В разделе 2 представлены подробные размеры, производственные процессы, химические компоненты и минеральный состав пустотного сланцевого блока.
2. Блок полых сланцев
2.1. Детали блока полых сланцев
Размеры блоков 365 мм × 248 мм × 248 мм с 29 рядами отверстий; плотность составляет 850 кг / м 3 3 , что может значительно снизить вес здания и повысить эффективность теплоизоляции блоков.Подробные размеры показаны на рисунке 1.
2.2. Сырье
2.2.1. Сланец
Сланец — это древняя осадочная порода, образовавшаяся в результате длительных геологических процессов. Древние породы дробятся на глинистые минералы и небольшое количество обломочных минералов в результате выветривания и затем переносятся в осадочные места во взвешенном состоянии. Все эти минералы отложились механически и превратились в глинистые породы с ламелляционной структурой при низкой температуре и низком давлении из-за внешних сил и эффекта диагенеза.В Китае более 75% поверхности суши покрыто осадочными породами, из которых 77,5% составляют сланцы [17].
Химический состав сланца представлен в таблице 1; Основные минеральные компоненты сланца — кварц, кальцит, натриевый полевой шпат, каолинит и иллит. Соответствующий спектр XRD показан на Рисунке 2. После добычи, дробления и тонкого измельчения сланец является одним из наиболее многообещающих новых материалов для стенок, заменяющих спеченный глиняный кирпич из-за его значительных объемов хранения и легкости добычи.
| ||||||||||||||||||||||||||
2,2 .2. Порообразователь
Функция порообразующего агента заключается в образовании большого количества пор во время процесса спекания для использования преимущества более низкого коэффициента теплопроводности воздуха.Следовательно, порообразователь может эффективно улучшить изоляционные характеристики пустотелых сланцевых блоков и снизить их вес, что улучшает сейсмические характеристики. Принимая во внимание энергосбережение, переработку ресурсов и защиту окружающей среды, опилки были выбраны в качестве порообразователя для пустотелых сланцевых блоков. Как отходы обработки древесины, опилки имеют много преимуществ при использовании в качестве порообразователя. Опилки в основном состоят из стабильных растительных волокон, а потери при возгорании могут достигать 98.49%. Порообразование может образовывать множество пор внутри блоков и улучшать теплоизоляционные свойства. Кроме того, опилок также много, их дешево и легко достать.
2.2.3. Промышленные отходы
Летучая зола, стальной шлак и макулатура были добавлены в процессе спекания в качестве вспомогательных материалов.
2.3. Производственный процесс
В качестве нового типа энергосберегающего стенового материала процесс производства пустотелых сланцевых блоков включает измельчение, старение, перемешивание, экструзию, надрез, сушку, схватывание и высокотемпературное спекание.Большинство процессов автоматизировано. Процесс производства пустотелых сланцевых блоков показан на рисунке 3.
3. Детали эксперимента
Чтобы проверить применимость пустотелых сланцевых блоков, были проведены испытания тепловых характеристик каменных стен в соответствии с китайскими нормами [18 ].
3.1. Образцы
Испытательные стены с размерами 1650 мм × 1650 мм × 365 мм (длина × высота × ширина) были построены с использованием пустотелых сланцевых блоков (см. Рисунок 4).
Пустотность пустотелого сланцевого блока достигает 54%, а его предел прочности на сжатие достигает 10 МПа. Кроме того, сотовая структура сетки обеспечивает отличные теплоизоляционные характеристики. Были изготовлены три образца, толщина горизонтального шва составляла от 1 мм до 2 мм. Поскольку в испытательных стенах не было вертикального шва из раствора, для блокировки и укрепления стенок из пустотелых сланцевых блоков использовались соединения «гребень и паз». После того, как образцы были полностью высушены с выдержкой в течение 20 дней, были протестированы тепловые характеристики.
3.2. Устройство для испытаний
Схема устройства для испытания характеристик теплоотдачи в установившемся режиме показана на рисунке 5, которое было разработано в соответствии с китайскими правилами GB / T13475-2008 [18] и методом защитного теплового ящика, как показано на рисунке 6. .
Поскольку защитный бокс в методе защитного теплового бокса окружает дозирующий бокс, тепловой поток через стенку дозирующего бокса () и тепловой поток боковых потерь () могут быть уменьшены до незначительного уровня, если внутренние температуры воздуха защитного и измерительного ящиков равны.Теоретически, если однородный образец установлен в устройство, внутренняя и внешняя температура которого одинаковы, температура поверхности образца будет стабильной. Другими словами, тепловой поток через стенки дозатора будет равен тепловому потоку от боковых потерь (). Однако коэффициент теплопередачи реального однородного образца всегда неравномерен, особенно для частей вблизи краев измерительной камеры. Следовательно, температура поверхности образцов и вблизи измерительной камеры неравномерна, а тепловой поток через стенку измерительной камеры () и тепловой поток боковых потерь () фактически не могут быть сведены к нулю.В настоящей работе можно получить и с помощью стандартного калибровочного теста. Кроме того, коэффициент теплопередачи можно рассчитать по формуле. (1) включает в себя следующие переменные: вход тепловой мощности, тепловой поток через образец, температура поверхности на теплой стороне, температура поверхности на холодной стороне, температура воздуха на теплой стороне, температура воздуха на холодной стороне, площадь поверхности образец и термическое сопротивление.
3.3. Процедура испытания
(1) После 20 дней естественной сушки на воздухе образцы были помещены в испытательную машину.Детали, пересекающие шов между образцом и коробкой для образцов, были заполнены вспенивающимся изоляционным материалом для герметизации, как показано на Рисунке 7 (a). (2) Длина стержней, соединенных с датчиками температуры внутри холодильной камеры и нагрева измерительная коробка была проверена и настроена, как показано на рисунке 7 (b). (3) После того, как испытательная машина проработала более 20 часов для каждого образца, а диапазон значений мощности нагрева составлял от 0,5 Вт до 3 Вт, все можно считать, что система находится в устойчивом тепловом состоянии.Затем каждые полчаса собирались данные измерений и вычислялось среднее значение результатов испытаний.
3.4. Результаты экспериментов и обсуждение
На основе результатов испытаний трех стенок пустотелых сланцевых блоков были рассчитаны тепловые параметры, такие как коэффициент теплопередачи, тепловое сопротивление и общее тепловое сопротивление, которые перечислены в таблице 2.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
Результаты показывают, что коэффициент теплопередачи стен из пустотелых сланцевых блоков составляет 0,726 Вт / (м 2 · K), что соответствует проектному стандарту энергоэффективности общественных зданий в GB50189-2005 [19].
Коэффициент теплопередачи и тепловое сопротивление различных материалов стен, которые измеряются с помощью одного и того же оборудования и с использованием одинаковых методов испытаний, показаны в таблице 3 согласно исследованиям Yang et al. [20] и Wu et al. [13] и техническая спецификация на бетонные малогабаритные пустотные блочные здания из Китая JGJ / T2011 [21]. Эффект сохранения тепла у пустотелых стен из сланцевых блоков в 3,16 раза выше, чем у традиционных стен из глиняного кирпича, в 3,11 раза выше, чем у стен из бетонных блоков, и 1.В 69 раз выше, чем у стен из переработанных бетонных блоков. В качестве материала оболочки здания пустотелые сланцевые блоки могут не только улучшить сохранение тепла и теплоизоляционные характеристики зданий, но и сделать тепловую среду в помещении более комфортной, особенно в холодных регионах.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||
4.Теоретический расчет коэффициента теплопередачи стен из пустотелых сланцевых блоков
Оболочки зданий можно разделить на однослойные, многослойные и комбинированные стены в зависимости от их состава. Многослойная стена, такая как двухсторонняя оштукатуренная кирпичная стена, состоит из нескольких слоев различных стеновых материалов по направлению теплового потока. Общее термическое сопротивление многослойной стены складывается из теплового сопротивления каждой однослойной стены.Предполагая, что передача тепла представляет собой одномерный устойчивый процесс теплопередачи, многослойная стенка, параллельная направлению теплового потока, может быть разделена на несколько областей, границы раздела которых определяются в соответствии с составом слоя материала [22]. Среднее тепловое сопротивление многослойной стенки можно рассчитать следующим образом [18]: где — среднее тепловое сопротивление, — общая площадь теплообмена, перпендикулярная направлению теплового потока, — поправочный коэффициент, равный 0.86 для пустотелого сланцевого блока, — разделенные области, параллельные направлению теплового потока, — тепловые сопротивления поверхностей теплопередачи, — тепловое сопротивление внутренней поверхности, которое составляет 0,11 м 2 · К / Вт, тепловое сопротивление внешней поверхности, которое составляет 0,04 м 2 · К / Вт [18].
Пустотелые сланцевые блоки с 29 рядами отверстий представляют собой многослойные стенки. Их среднее термическое сопротивление можно рассчитать с помощью упомянутого выше метода. Для удобства пазами на боковых поверхностях пренебрегаем.Подробное разделение площадей показано на рисунке 8.
Общая поверхность теплопередачи полого сланцевого блока, перпендикулярного направлению теплового потока, разделена на 21 область. Все эти области теплопередачи являются многослойными, за исключением областей 1 и 2. Теплопроводность спеченного сланцевого материала составляет 0,463 Вт / (м · К), тепловое сопротивление слоя воздуха толщиной 8 мм составляет 0,12 м 2 · К / Вт, а термическое сопротивление слоя воздуха 32 мм составляет 0,17 м 2 · К / Вт.Результаты расчета термического сопротивления приведены в таблице 4.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Среднее термическое сопротивление пустотелые сланцевые блоки можно получить по формуле (2): m 2 · K / W. Средний коэффициент теплопередачи может быть получен следующим образом:
Предполагая, что толщина горизонтального раствора составляет 2 мм и принимая блок и горизонтальное соединение раствора в качестве типовой единицы, коэффициенты теплопередачи находятся где-то и представляют собой боковые площади полый сланцевый блок и шов из строительного раствора, соответственно, а и — коэффициенты теплопередачи полых блоков из сланца и шва из строительного раствора, соответственно.По сравнению с результатами экспериментальных испытаний теоретические расчетные значения и для пустотелых сланцевых блоков меньше из-за упрощения с обеих сторон полого сланцевого блока.
5. Численное моделирование методом конечных элементов
5.1. Модель FEM
Для обеспечения альтернативного термического анализа и проектирования пустотелого сланцевого блока была разработана модель FEM с использованием трехмерного теплового элемента SOLID70 с использованием пакета ANSYS, как показано на рисунке 9.
(a) Модель FEM блока
(b) Создание сетки блока
(a) Модель FEM блока
(b) Создание сетки блока
С учетом теплового сопротивления Между воздушными прослойками отверстия в блоках трактовались как сплошные элементы с параметрами свойства воздушной прослойки. Тепловой поток между различными материалами рассматривался как непрерывный процесс. По температурам горячей камеры и холодной камеры определялись коэффициент теплопередачи и температурные нагрузки на поверхности блоков.Температура внутренней поверхности составляет 30 ° C, а температура внешней поверхности -10 ° C.
Фактически, параметры моделирования методом конечных элементов имеют решающее значение для получения разумных результатов расчетов. В существующих моделях FEM значения параметров, которые необходимо задать, были установлены на основе норм теплового проектирования для гражданского строительства Китая [23]. Коэффициенты конвективной теплопередачи внутренней поверхности (защитный тепловой бокс) и внешней поверхности (холодный бокс) стенки пустотелого сланцевого блока составляют 8,7 Вт / (м 2 · K) и 23.0 Вт / (м 2 · К) соответственно. Теплопроводность спеченного сланцевого материала составляет 0,463 Вт / (м · К), теплопроводность воздушного слоя 8 мм составляет 0,067 Вт / (м · К), а теплопроводность слоя воздуха 32 мм составляет 0,188 Вт / (м · К). Теплопроводность раствора составляет 0,339 Вт / (м · К).
Поскольку вертикальный шов из строительного раствора отсутствует, влиянием вертикальных соединений можно пренебречь в модели FEM. Вертикальный стык между сланцевыми блоками был симметричным, а плоскость симметрии считалась адиабатической границей, что означало отсутствие теплообмена по обе стороны от плоскости симметрии.Соответствующие сетки МКЭ и процесс нагружения стенок показаны на рисунке 10, на котором граничные условия и температурное моделирование такие же, как и для сланцевого блока.
.Тепловые потери от зданий
Общие тепловые потери от здания можно рассчитать как
H = H t + H v + H i (1)
где
H = общие тепловые потери (Вт)
H т = потери тепла из-за передачи через стены, окна, двери, полы и т.д. (Вт)
H v = потери тепла из-за вентиляции (Вт)
H i = потери тепла из-за инфильтрации (Вт)
1.Потери тепла через стены, окна, двери, потолки, полы и т. Д.>
Потери тепла или нормативная тепловая нагрузка через стены, окна, двери, потолки, полы и т. Д. Могут быть рассчитаны как
H t = AU (t i — t o ) (2)
где
H t = потери тепла при передаче (Вт)
A = площадь открытой поверхности (м 2 )
U = общий коэффициент теплопередачи (Вт / м 2 K)
т i = внутренняя температура воздуха ( o C )
t o = температура наружного воздуха ( o C)
Необходимо добавить теплопотери через крышу 15% дополнительно из-за излучения в пространство.(2) можно изменить на:
H = 1,15 AU (t i — t o ) (2b)
Для стен и полов, соприкасающихся с землей (2) следует изменить с помощью температура земли:
H = AU (t i — t e ) (2c)
, где
t e = температура земли ( o ) C)
Общий коэффициент теплопередачи
Общий коэффициент теплопередачи — U — можно рассчитать как
U = 1 / (1 / C i + x 1 / k 1 + x 2 / k 2 + x 3 / k 3 +.. + 1 / C o ) (3)
где
C i = поверхностная проводимость внутренней стены (Вт / м 2 K)
x = толщина материала (м)
k = теплопроводность материала (Вт / мК)
C o = поверхностная проводимость для внешней стены (Вт / м 2 K)
Электропроводность строительного элемента может быть выражена как:
C = k / x (4)
где
C = проводимость, тепловой поток через единица площади в единицу времени (Вт / м 2 K)
Термическое сопротивление строительного элемента обратно пропорционально проводимости и может быть выражено по формуле:
R = x / k = 1 / C (5)
где
R = тепловое сопротивление (м 2 K / W)
С (4) и (5), (3) можно изменить на
1 / U = и + 1 + 2 + 3 +.. + R o (6)
где
R i = удельное тепловое сопротивление внутренней поверхности стены (м 2 K / Вт)
R 1 .. = удельное тепловое сопротивление в отдельных слоях стены / конструкции (м 2 K / Вт)
R o = удельное тепловое сопротивление поверхности за пределами стены (м 2 K / Вт)
Для стен и полов, соприкасающихся с землей (6) — можно изменить на
1 / U = R i + R 1 + R 2 + R 3 +.. + R o + R e (6b)
где
R e = термическое сопротивление земли (м 2 K / W)
2. Потери тепла при вентиляции
Потери тепла при вентиляции без рекуперации тепла могут быть выражены как:
H v = c p ρ q v (t i — t o ) (7)
где
H v = тепловые потери вентиляции (Вт)
c p = = теплый воздух (Дж / кг · К)
ρ = плотность воздуха (кг / м 3 )
q v = объемный расход воздуха (м 3 / с)
t i = внутренняя температура воздуха ( o C)
t o = температура наружного воздуха ( o C)
Тепловые потери из-за вентиляции с рекуперацией тепла могут быть выражены как:
H v = (1 — β / 100) c p ρ q v (t i — t o ) (8)
где
β = эффективность рекуперации тепла (%)
Эффективность рекуперации тепла примерно 50% обычно для обычного теплообменника с поперечным потоком.Для вращающегося теплообменника КПД может превышать 80% .
3. Потери тепла за счет инфильтрации
Из-за протечек в конструкции здания, открытия и закрытия окон и т. Д. Воздух в здании перемещается. Как правило, количество воздушных смен часто устанавливается равным 0,5 в час. Значение трудно предсказать и зависит от нескольких переменных — скорости ветра, разницы между температурой снаружи и внутри, качества конструкции здания и т. Д.
Потери тепла, вызванные инфильтрацией, можно рассчитать как
.H i = c p ρ n V (t i — t o ) (9)
где
H i = инфильтрация потерь тепла (Вт)
c p = удельная теплоемкость воздуха (Дж / кг / K)
ρ = плотность воздуха (кг / м 3 )
n = количество смен воздуха, сколько раз воздух заменяется в помещении за секунду (1 / с) (0.5 1 / час = 1,4 10 -4 1 / с на практике)
V = объем помещения (м 3 )
т i = температура внутреннего воздуха ( o C)
t o = температура наружного воздуха ( o C)
Потери тепла при передаче через элементы здания
Передача тепла через стену здания или аналогичную конструкцию может быть выражена как:
H t = UA dt (1)
где
H т = тепловой поток (БТЕ / час, Вт, Дж / с)
U = общий коэффициент теплопередачи, «U-значение» (БТЕ / час фут 2 o F, Вт / м 2 K)
A = площадь стены (футы 2 , м 2 )
dt = разница температур ( o F, K)
Общий коэффициент теплопередачи — коэффициент теплопередачи — описывает, насколько хорошо строительный элемент проводит тепло или скорость передачи тепла (в ваттах или БТЕ / час) через одну единицу площади (м 2 или фут 2 ) o f структура, деленная на разницу температур по всей конструкции.
Онлайн-калькулятор тепловых потерь
U-значение (БТЕ / час фут 2 o F, Вт / м 2 K)
Площадь стены (футы 2 , м 2 )
Разница температур ( o F, o C, K)
Общие коэффициенты теплопередачи некоторых распространенных строительных элементов
| Строительный элемент | Коэффициент теплопередачи U-значение | ||
|---|---|---|---|
| (БТЕ / (час фут 2 o F)) | (Вт / (м 2 K)) | ||
| Двери | Одиночный лист — металл | 1.2 | 6,8 |
| 1 дюйм — дерево | 0,65 | 3,7 | |
| 2 дюйма — дерево | 0,45 | 2,6 | |
| Кровля | 2,6 | гофрированный металл — неизолированный||
| Дерево 1 дюйм — неизолированное | 0,5 | 2,8 | |
| Дерево 2 дюйма — неизолированное | 0,3 | 1,7 | |
| Дерево 1 дюйм — изоляция 1 дюйм | 0.2 | 1,1 | |
| Дерево 2 дюйма — изоляция 1 дюйм | 0,15 | 0,9 | |
| 2 дюйма — бетонная плита | 0,3 | 1,7 | |
| 2 дюйма — бетонная плита — изоляция 1 дюйм | 0,15 | 0,9 | |
| Окна | Вертикальное одинарное остекление в металлической раме | 5,8 | |
| Вертикальное одинарное остекление в деревянной раме | 4.7 | ||
| Вертикальное окно с двойным остеклением, расстояние между стеклами 30 — 60 мм | 2,8 | ||
| Вертикальное окно с тройным остеклением, расстояние между стеклами 30 — 60 мм | 1,85 | ||
| Герметичное вертикальное окно с двойным остеклением , расстояние между стеклами 20 мм | 3,0 | ||
| Вертикальное герметичное тройное остекление, расстояние между стеклами 20 мм | 1,9 | ||
| Вертикальное герметичное двойное остекление с покрытием Low-E | 0.32 | 1,8 | |
| Вертикальное окно с двойным остеклением с покрытием Low-E и заполнением тяжелым газом | 0,27 | 1,5 | |
| Вертикальное окно с двойным остеклением с 3 пластиковыми пленками (с покрытием Low-E) и заполнение тяжелым газом | 0,06 | 0,35 | |
| Горизонтальное одинарное стекло | 1,4 | 7,9 | |
| Стены | 6 дюймов (150 мм) — заливной бетон 80 фунтов / фут 3 | 0.7 | 3,9 |
| 10 дюймов (250 мм) — кирпич | 0,36 | 2,0 | |
Значения U и R
Значение U (или U-фактор) является мерой скорости потеря или получение тепла из-за конструкции из материалов. Чем ниже U-фактор, тем выше сопротивление материала тепловому потоку и тем лучше изоляционные свойства. Значение U — это величина, обратная значению R.
Общее значение U конструкции, состоящей из нескольких слоев, можно выразить как
U = 1 / ∑ R (2)
, где
U = коэффициент теплопередачи (БТЕ / hr ft 2 o F, Вт / м 2 K)
R = «R-value» — сопротивление тепловому потоку в каждом слое (hr ft 2 o F / Btu, м 2 K / Вт)
R-значение одного слоя может быть выражено как:
R = 1 / C = s / k (3)
, где
C = проводимость слоя (БТЕ / ч · фут 2 o F, Вт / м 2 K)
k = теплопроводность материала слоя (Btu in / час фут 2 o F, Вт / м · К)
с = толщина слоя (дюймы, м)
Примечание! — в дополнение к сопротивлению в каждом строительном слое — существует сопротивление внутренней и внешней поверхности окружающей среде.Если вы хотите добавить поверхностное сопротивление к вычислителю U ниже — используйте один — 1 — для толщины — l t — и поверхностное сопротивление для проводимости — K .
Онлайн Значение U Калькулятор
Этот калькулятор можно использовать для расчета общего значения U для конструкции с четырьмя слоями. Добавьте толщину — l t — и проводимость слоя — K — для каждого слоя.Если количество слоев меньше четырех, замените толщину одного или нескольких слоев нулем.
1. с (дюйм, м) k (британская тепловая единица дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · K)
2. с (дюйм, м) k (британская тепловая единица дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)
3. с (дюйм, м) k (БТЕ дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)
4. с (дюйм, м) k (БТЕ дюйм / час фут 2 o F, Вт / м · К)
Пример — значение U Бетонная стена
Бетонная стена толщиной 0.25 (м) и проводимость 1,7 (Вт / мК) используются для значений по умолчанию в калькуляторе выше. Сопротивление внутренней и внешней поверхности оценивается в 5,8 (м 2 K / Вт) .
Значение U можно рассчитать как
U = 1 / (1 / (5,8 м 2 K / Вт) + (0,25 м) / (1,7 Вт / мK))
= 3,13 Вт / м 2 K
R-значения некоторых обычных строительных материалов
| Материал | Сопротивление R-значение | ||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (час-фут 2 o F / Btu) | (м 2 K / W) | ||||||||||||||||||||||||
| Деревянный сайдинг со скосом 1/2 «x 8», внахлест | 0.81 | 0,14 | |||||||||||||||||||||||
| Деревянный сайдинг со скосом 3/4 «x 10», внахлест | 1,05 | 0,18 | |||||||||||||||||||||||
| Штукатурка (на дюйм) | 0,20 | 0,035 | Строительная бумага | 0,01 | |||||||||||||||||||||
| Фанера 1/4 « | 0,31 | 0,05 | |||||||||||||||||||||||
| Фанера 3/8″ | 0,47 | 0,08 | |||||||||||||||||||||||
| Фанера 1/2 « | 0.62 | 0,11 | |||||||||||||||||||||||
| Оргалит 1/4 « | 0,18 | 0,03 | |||||||||||||||||||||||
| Мягкая плита, сосна или аналогичный материал 3/4″ | 0,94 | 0,17 | |||||||||||||||||||||||
| Мягкая плита, сосна или аналогичный 1 1 2 « | 1,89 | 0,33 | |||||||||||||||||||||||
| Мягкая плита, сосна или аналогичный 2 1/2″ | 3,12 | 0,55 | |||||||||||||||||||||||
| Гипсокартон 1/2 « | 0,45 | 0,08 | |||||||||||||||||||||||
| 0.56 | 0,1 | ||||||||||||||||||||||||
| Стекловолокно 2 « | 7 | 1,2 | |||||||||||||||||||||||
| Стекловолокно 6″ | 19 | 3,3 | |||||||||||||||||||||||
| Обычный кирпич на дюйм | 0.204 | 0,2010 | -значения некоторых обычных стеновых конструкций|||||||||||||||||||||||
| Материал | Сопротивление R-значение | |
|---|---|---|
| (час фут 2 o F / BTU) | (м 2 K / Вт ) | |
| Стенка 2 x 4, неизолированная | 5 | 0.88 |
| Стена с каркасом 2 x 4 с изоляцией из войлока 3 1/2 дюйма | 15 | 2,6 |
| Стена с каркасом 2 x 4 с жесткой панелью из полистирола 1 «, изоляционным покрытием 3 1/2» | 18 | 3,2 |
| Стена с каркасом 2 x 4 с изоляционной панелью 3/4 «, изоляцией из войлока 3 1/2», изоляцией из полиуретана 5/8 « | 22 | 3,9 |
| Стена с каркасом 2 x 6 с Изоляционное одеяло 5 1/2 « | 23 | 4 |
| Стена с 2 x 6 стойками с изоляционной панелью 3/4″, изоляция из войлока 5 1/2 «, изоляция из полиуретана 5/8» | 28 | 4 .9 |