Вариант 1. В каком здании при одинаковой толщине стен теплее – в деревянном или кирпичном? Почему? Почему нагревательный элемент в электроплитке, электрочайнике и других нагревательных приборах размещается на дне прибора? В каком здании теплее при одинаковой толщине стен

Какие стены будут теплыми

Одно из главных качеств стен дома – теплосбережение. Под этим подразумевается создание теплового комфорта внутри помещения и обеспечение необходимой экономии энергии. Ограждающие конструкции должны быть теплыми.

Стены также обладают и другими качествами, — прочностью, экологичностью, долговечностью и др. Все это тесно увязано с обеспечением теплосбережния.

Все качества достигаются какими-то конструктивными решениями. Далее рассмотрим распространенные конструкции теплосберегающих стен для частных домов.

Нормативы требуют экономическую выгоду от утепления

Стены должны удовлетворять требованиям СНиП 23-02-2003 по теплосбережению. Это экономически обусловленные требования, если они достигаются, значит хозяин экономит деньги наилучшим образом. Но для частных застройщиков эти требования не являются обязательными, ими необходимо руководствоваться как рекомендациями.

К примеру, для Московской области сопротивление теплопередаче стен должно быть не менее чем 3,12 м2х°С/Вт, для Якутии — не менее 5,0 м2х°С/Вт.

Но как соблюдение этих правил сказывается на обеспечении комфорта в доме?

Санитарные нормы по теплу и их достижение

Согласно санитарным нормам стены не должны быть холоднее воздуха больше чем на 4 градуса. Если температура воздуха в помещении 21 градус, то внутренняя поверхность стены должна быть теплее 17 градусов.

Стены не должны ощущаться как холодные. Они также не должны конденсировать на поверхности или внутри себя влагу.

Санитарные требования достигаются, если сопротивление теплопередаче стены составляет, например, для Москвы 1,4 м2х°С/Вт, а для Якутска 2,2 м2х°С/Вт. Что значительно меньше требований СНиП по теплосбережению. Остается уточнить, какие конструкции стены удовлетворяют всем требованиям.

Теплые стены часто двухслойные

На рисунке схематично указано распределение температур возле кирпичных стен. В первом случае толщина стены в 2,5 кирпича, во втором — в 1 кирпич. При указанной низкой температуре на улице ни одна из стен не удовлетворяет санитарным требованиям.

В нашем климате стены из тяжелых плотных материалов должны утепляться эффективным слоем утеплителя. В результате этого получаются двухслвойные или трехслойные стены.

Простой расчет утеплителя

Сопротивление теплопередаче двухслойных стен у которых несущий слой сделан из тяжелых материалов (кирпича, бетона) фактически определяется толщиной и видом утеплителя, так как влияние несущего крепкого слоя на теплосбережение несущественно.

При выборе толщины утеплителя можно руководствоваться грубыми расчетами, не учитывая саму стену.

Например, согласно расчету «в одно действие» для Региона Москвы потребуется не менее 10 см пенополистирола для утепления стен. Подробней, как рассчитать утепление

Однослойные стены с небольшими утечками тепла

Но теплые стены могут быть и однослойными, если используются пористые облегченные материалы — автоклавный газобетон, другие виды легких бетонов, поризованной керамики (Применение крупнопористого керамзитобетона для строительства стен).

Требуемая толщина автоклавного газобетона для региона Москвы по условию энергосбережения не менее 55 см. Такая толщина влечет значительное удорожание и фундамента. Для выполнения санитарные требований по тепловому комфорту достаточно и 25 см газобетона, но потери тепла будут значительными.

Стоит ли строить однослойные стены из легких пористых материалов?

Достаточно ли теплые стены в один слой

Расчеты показывают, что стены из легких материалов в нашем климате не удовлетворяют требованиям СНиП при их обычной толщине – 36 — 44 см.

Ведь коэффициент теплопроводности газобетона Д400 при рабочей влажности приблизительно равен 0,2 — 0,25 м2х°С/Вт, и это лучшая ситуация с влажностью и качеством самого материала, чаще 0,23 — 0,29 м2х°С/Вт (производители этих материалов «стыдливо» замалчивают теплопроводность продукции, и указывают значения коэффициента теплопроводности для полностью сухого воздуха , примерно 0,15 — 0,17 м2х°С/Вт).

Таким образом, однослойные стены из пористых материалов при разумной толщине стены, перекрывают по теплосбережению требования нормативов только лишь примерно на 50 — 70% для большинства климатических зон. Но насколько это критично?

Чем компенсируются потери тепла через стены

Если руководствоваться требованиями по температуре внутренней поверхности стен то теплосберегающих свойств однослойных стен из легких материалов хватает с запасом.

Нужно учитывать, что потери тепла через стены обычно находятся на уровне 20 — 25% от всех теплопотерь дома. Большинство же тепла уходит с вентиляцией (как уходит тепло с вентиляцией), а также через проемы (теплые окна ) и через кровлю (утепление чердачного перекрытия ).

Недостаток сопротивления теплопередаче на 20 — 40% у стен не является чем-то существенным в плане экономии, и не повлечет банкротства. Просто все же имеется целесообразность его не допускать при строительстве.

Сохранить однослойность стены (преимущества простой однослойной стены) и поднять ее сопротивление теплопередаче поможет теплая штукатурка. (Свойства легких и теплых штукатурок )

Еще недостатки стен из пористых материалов

Важнее недостаток теплоемкости у таких стен. Желательно в доме из легких материалов обустраивать тяжелые теплоемкие стяжки (как делать теплые полы по прочному перекрытию) или же строить каменные камины и печи как украшение и резервное отопление, а также внутренние стены из тяжелых материалов, так как внутренняя теплоемкость обеспечивает температурную стабильность — условие теплового комфорта. Его обеспечение системами отопления, вентиляции и кондеционирования затратно и не качественно.

Стены из пористых материалов обладают и другими недостатками — большая хрупкость грозит трещинами, требует особый фундамент, «не держится гвоздь» и др.

Долговечность утеплителя — важнейший вопрос

Прочность стен определяется в проекте их толщиной, армировкой, проемами и др. Остается заметить, что для одноэтажных и двухэтажных частных домов надежными считаются стены из плотных материалов при толщине от 30 см (проектировщики могут закладывать и от 20 см с армопоясами) и от 36 см для пористых материалов (в проектах может быть от 25 см).

С утеплением стен тесно увязан вопрос их долговечности. Минеральная вата и пенополистиролы — недолговечные материалы, так как в них находится разлагающиеся синтетика и (или ) органика. Срок их службы — 25 — 35 лет.

Чем плотнее сами материалы тем и больше срок службы. Рекомендуется применять минеральную вату для вентилируемого фасада с плотностью от 80 кг/м куб (непродуваемая может находиться без супердиффузионной мембраны) а под штукатурку – 120 – 150 кг/м куб.

Минеральные утеплители — газобетон с плотностью 100 — 200 кг/м куб и пеностекло, служат дольше, как и сами стены из минеральный материалов, ориентировочно более 100 лет.

Двухслойные стены с минеральной ватой и пенополистиролами потребуют капитального ремонта — замены слоя утеплителя.

Различные факторы для выбора

Экологическая составляющая вопроса — главнейшая. Нельзя внутри жилого помещения размещать разлагающиеся минеральную вату и пенополистирол в качестве заполнителей или утепления. Их назначение — наружное утепление.

Также нужно не забывать, что двухслойные и трехслойные стены строятся дольше, требуют квалификации, они аварийно-опасные при нарушении парообмена (при влагонакоплении), что в свою очередь вызывается нарушением конструкции или неграмотным использование утеплителей, чувствительные к разрушающим воздействиям атмосферы,

Однослойные стены — просты, быстро строятся, и устойчивы к воздействиям, не склонны к авариям. Однослойные стены по указанным качествам имеют весомое преимущество. Но они чаде не достаточно теплосберегающие….

Парообмен однослойных стен также должен регулироваться, — нельзя запирать выход пара из пористых материалов наружной облицовкой. Изнутри, — наоборот, следует разместить паронерпроницаемую отделку или паробарьер.

Цена вопроса и сложность выбора

Цена же на однослойные и двухслойные стены, с учетом особенностей фундамента (для однослойных стен потребуется шире), приблизительно одинаковая. Трехслойные стены могут быть дороже, но там переплачивают за отделку клинкерным кирпичем. Трехслойные стены с теплоизолятором

Таким образом, вопрос о выборе утепленных стен для дома, не имеет однозначного ответа. Возможно, что на сегодняшний день оптимальным представляется применение для строительства частного дома долговечного и недорогого утеплителя газобетон низкой плотности совместно с теплоемкими тяжелыми стенами, но что будет завтра…

teplodom1.ru

Какой дом лучше сохраняет тепло. Какой дом по-настоящему тёплый, а какой нет

Загородный дом должен быть теплым зимой и прохладным летом. Чем меньше энергии тратится на его обогрев и кондиционирование, тем лучше. Какие стены обладают высоким сопротивлением теплопередаче? Представляем топ-5 энергоэффективных материалов для малоэтажного строительства.

Ячеистые бетоны

Пористый строительный материал на основе бетона. Имеет множество разновидностей: газобетон, пенобетон,керамзитобетон, полистиролбетон. Создавался как утеплитель для многослойных стен и перекрытий. Однако неплохие конструкционные свойства и привлекательная цена принесли ячеистым бетонам популярность в качестве основного стенового материала в малоэтажном строительстве.

Теплопроводность ячеистого бетона в сухом состоянии примерно втрое меньше, чем у кирпича. А если учесть, что кирпичные и блочные стены теряют больше всего тепла через кладочный раствор, то энергоэффективность пористого бетона еще выше: его крупные блоки имеют точные размеры, поэтому допускается их кладка на клеевой раствор с толщиной шва всего 3 мм.

Огнестойкость ячеистого бетона - одна из самых высоких среди строительных материалов. Качественный газобетон по этому показателю может даже превосходить обычный тяжелый бетон: его состав более однороден, поэтому для образования трещин требуется более высокая температура. В сравнении с кирпичной кладкой у ячеистого бетона более высокое водопоглощение.

Чтобы сохранить теплозащитные свойства материала и продлить срок его службы, фасаду нужна защитно-декоративная отделка. Иногда на бетон просто наносят закрывающую поры фасадную краску - не самый эстетичный, зато дешевый способ предохранения кладки. Но чаще ячеистый бетон отделывают сайдингом, штукатуркой, панелями.

Выбирая конструкционный ячеистый бетон, приходится искать оптимальное соотношение между прочностью, долговечностью и теплоизоляционными свойствами. Чем плотнее бетон, тем он надежнее, но выше его теплопроводность. Некоторые виды ячеистого бетона дают усадку при твердении, это нужно учитывать при покупке "свежеиспеченных" блоков.

КАКОЙ БЕТОН ВЫБРАТЬ? Наиболее заметные различия между видами ячеистых бетонов - в технологии получения пор, придающих материалу теплоизоляционные свойства. Этого добиваются добавлением в раствор пористых материалов (гранул вспененного полистирола, керамзита), пено- или газообразователя, пропусканием сжатого воздуха или сочетанием разных методов. Различаться могут также связующие, наполнители, способ твердения.

Наиболее дорогой и сложный в производстве - автоклавный газобетон. Специалисты отмечают стабильность его качества: автоклавный газобетон всегда имеет заводское происхождение, в то время как другие технологии ячеистых бетонов допускают кустарное производство - отсюда разнообразные вольности в соблюдении технических условий. Газобетон не дает усадки при твердении, обладает большей в сравнении с другими ячеистыми бетонами прочностью и более низким водопоглощением.

Бревна

Несмотря на развитие новых технологий, традиционные рубленые дома остаются в числе самых востребованных: лесоматериалы относительно доступны, экологичны, энергоэффективны. Строительство бревенчатых домов хорошо развито в нашей стране - в любом регионе можно найти бригаду, которая возведет сруб недорого и качественно.

Дерево проводит тепло поперек волокон примерно вдвое медленнее, чем пенобетон. Но основные теплопотери бревенчатой стены приходятся на слабые места между венцами и по углам, поэтому теплозащитные свойства стен в целом будут зависеть от качества рубки.

Самые теплые углы получают при рубке "в обло" - когда по углам строения остаются выпуски бревен. Но при этом около полуметра бревна выходит за границы сруба, то есть об экономии материала речи не идет.

После стройки бревенчатый дом подвергается значительной усадке. Ему нужно выстояться не менее полугода перед остеклением и отделкой.

Для дома круглогодичного проживания рекомендуется использовать бревна диаметром не менее 240 мм. В домостроении используют 3 вида бревен: оцилиндрованное, строганое и окоренное. Наиболее демократичный вариант - "оцилиндровка". Это бревна, предварительно выровненные по толщине в заводских условиях. При этом удаляются внешние, наиболее плотные и устойчивые к повреждениям слои древесины.

Оцилиндрованное бревно самое недолговечное и очень редко превышает 240 мм в диаметре, то есть едва достигает необходимого минимума теплозащитных свойств. Зато можно сэкономить на работе: дом привозят почти готовым и собирают как конструктор. Домокомплект хорошо подогнан, стыки не продуваются, в чашах не скапливается вода.

Строганое и окоренное бревна имеют форму усеченного конуса, унаследованную от древесного ствола, который у основания (комля) толще, чем у вершины. У строганых бревен кора

jtcase.ru

Расчет толщины стен

Стены должны быть теплыми! Что такое теплые? Это по теплопроводности опережающие СНиП! Для начала нужно разобраться какими они должны быть в соответствии со СНиПом. Это не так сложно, как кажется на первый взгляд.

Первым делом возникает вопрос: "а сколько дней в году длиться отопительный сезон?", может нам вообще ничего отапливать не надо и живем мы в Индии... Однако суровые реальности подсказывают, что из 365 дней 202 температура воздуха ≤ 8 °C. Но это в моей Липецкой области, а в вашей наверняка другие цифры. Какие? На этот вопрос вам ответит СНиП 23-01-99. В нем ищем таблицу №1 в ней ищем 11 столбик и свой населенный пункт. Цифра на пересечении и есть количество дней где температура ниже 8 градусов.

Зачем все это было нужно? Для того чтобы открыть СНиП 23-02-2003, найти в нем формулу, и определить градусо-сутки отопительного периода. Величина показывает температурную разницу наружного и внутреннего воздуха, то есть "на сколько нагревать". Умноженную на количество этих суток, то есть "сколько суток нагревать"

Ну узнали... Толк-то от этого какой? А такой! На Данном этапе мы получаем какую-то цифру, в моем случае получилась 5050. По этой цифре, того же самого СНиПа в таблице 4 ищем чему равно нормируемое значение сопротивление теплопередаче стен (3-й столбик). Получается что-то между 2,8-3,5 путем интерполяции находим точное значение (если надо и интересно) или берем максимальное. У меня получилось 3,2°С/Вт.

Теперь, чтобы посчитать толщину стены, нам необходимо воспользоваться формулой R = s / λ (м2•°С/Вт). Где R - сопротивление теплопередаче, s - толщина стены (м), а λ - теплопроводность. Теперь представим, что мы решили построить свою стену из газосиликатных блоков, полностью. В моем случае это блоки Липецкого силикатного завода. Нужно узнать коэффициент теплопроводности. Для этого идем на сайт производителя вашего материала, находим свой материал и смотрим описания характеристик. В моем случае это блоки из ячеистого бетона и коэффициент теплопроводности равен 0,10-0,14. Возьмем 0,14 (влажность и все такое). По вышеуказанной формуле нам нужно найти S. S = R * λ, то есть S = 3,2 * 0,14 = 0,45 м.

Хорошая получилась стена. И дорогая. Наверное есть способ сэкономить... Что если мы возьмем блок толщиной 20 см и сделаем из него стену. Получим сопротивление теплопередачи у такой стены равное 1,43 (м2•°С/Вт), а в нашем регионе 3,2 (м2•°С/Вт). Маловато будет! А что если мы сделаем многослойную стену и снаружи стены используем пенопласт, а лучше минеральную вату, потому как они с примерно одинаковыми коэффициентами теплопроводности, но минвата экологически чище и не горит к томуже. Да и мышки ее как-то не жалуют. Нам осталось добрать теплопередачи... 3,2 - 1,43 = 1,77 (м2•°С/Вт). Теперь тут опять все просто. Так как стена у меня трехслойная и снаружи еще обложена кирпичом, то нужно подобрать утеплитель который лучше всего подходит для этого дела. Я выбрал ROCKWOOL КАВИТИ БАТТС максимально обозначенная теплопроводность у него λ = 0,041 Вт/(м·К) по ней и посчитал, S = 1.77 * 0.041 = 0.072. У меня получилась стена из газосиликатного блока 20 см и 7 см каменной ваты. Согласитесь лучше чем 45 см газосиликата? А может плюнуть на все и сделать каркасник с утеплителем? Можно))) в Канаде и многих европейских странах все так и делают. Но мы то русские! Поэтому обложим все это хозяйство облицовочным кирпичом, и будет у нас красиво и практично! Почему мы в расчет не принимали облицовочный кирпич? Просто он не несет никаких энергосберегающих функций. Более того в нем необходимо сделать вентиляционные зазоры. Но это уже другая история.

В конечном итоге, решив, что требования СНиПов постоянно повышаются, я сделал утеплитель толщиной 10 см. Тем более, что стоило это не на много дороже.

Далее немного про паропроницаемость стен.

P.S.: Если в ручную считать немного лень, то вот тут я наваял калькулятор, который работает по этой формуле. Правда, он пока считает только однослойные стены.

dacha48.ru

Толщина стен жилого дома в Ленинградской области

Выделяют 2 основных фактора, определяющих толщину стен жилого дома: требования к несущим нагрузкам и требования к теплоизоляции. В силу особенностей современных материалов (высокая прочность), требования по нагрузкам выполняются гораздо раньше, чем будет достигнут необходимый уровень теплоизоляции.

Таким образом, основным фактором, влияющим на толщину стен, становится именно теплоизоляция.

Теплопроводность материалов

Каждый материал имеет свой коэффициент теплопроводности, то есть с различной интенсивностью выпускает тепло из дома. Как правило, чем плотнее материал, тем выше его теплопроводность, и тем хуже теплоизоляционные свойства. Поэтому в современном строительстве широко применяются материалы с пористой структурой (газобетон) или многослойные панели.

Коэффициент теплопроводности материалов можно посмотреть в профильных СНиПах. Для справки:

у дерева это примерно 0,12 (зависит от породы и влажности),
у газобетона – 0,14,
у пустотелого кирпича 0,44,
а у сплошного - 0,67

Таким образом, для обеспечения одинакового уровня теплоизоляции, стены из кирпича должны быть либо в 3,6 – 5,5 раз толще, чем деревянные, либо предусматривать дополнительное утепление.

Теплоизоляция - это одна из причин, по которой современные каркасные дома под ключ в СПб набирают популярность. Данная технология предусматривает использование многослойных стеновых панелей, которые обеспечивают отличный уровень изоляции при скромной толщине, что позволяет существенно удешевить строительство.

Расчет толщины стены

Расчет требуемой толщины стены осуществляется через нормативный показатель сопротивления теплопередачи. Данный показатель так же можно обнаружить в СНиПах, и для Ленинградской области он составляет (в зависимости от района) 3,0 – 3,2 (подробности в СНиП 23-02-2003). Так как данный показатель представляет собой результат деления толщины материала на его коэффициент теплопроводности, то если перемножить его на коэффициент теплопроводности материала, то мы получим требуемый размер стены в метрах.

Пример:

У нас имеется кирпич с коэффициентом 0,44. Перемножив 3,0 на 0,44, получим 1,32 м. Сами понимаете, что такая стена из кирпича не совсем удобна, дешева и рациональна. Поэтому кирпичные дома в наших климатических условиях редко подразумевают отсутствие специального утепления.

С другой стороны, толщина деревянной стены должна быть – 0,36 м (0,12 * 3,0). С учетом того, что самый ходовой брус имеет толщину 200 – 280 мм, без утепления так же не обойтись.

Как же нам добавить к этим расчетам данные по теплоизоляционному слою?

В сущности, точно так же. Коэффициент изолирующего материала мы можем узнать на упаковке или в тех же СНиПах. Допустим, у нас плиты на основе минеральной ваты. Ее коэффициент – 0,045. Предположим, что толщина панелей – 50 мм или 0,05 м. Показатель сопротивления теплопередаче составит 1,11 (0,05 / 0,045). Это значение можно вычесть из нормативного показателя сопротивления теплопередаче, в нашем случае – из 3,0. После чего повторяем расчет толщины стены, и если результат нам снова покажется чересчур большим, значит - нужны панели потолще или придется работать в два слоя утепления.

lerk.ru

Вариант 1. В каком здании при одинаковой толщине стен теплее – в деревянном или кирпичном? Почему? Почему нагревательный элемент в электроплитке, электрочайнике и других нагревательных приборах размещается на дне прибора?

Вариант 1- .

1. В каком здании при одинаковой толщине стен теплее – в деревянном или кирпичном? Почему?

2. Почему нагревательный элемент в электроплитке, электрочайнике и других нагревательных приборах размещается на дне прибора?

3. Хорошо ли нагревается зеркало? Почему?

Вариант 2- .

1. Почему глубокий рыхлый снег предохраняет озимые хлеба от вымерзания?

2. Зачем в обычном холодильнике морозильная камера помещается в верхней части корпуса?

3. Почему пожарные носят на голове блестящие металлические каски?

Вариант 3- .

1. Почему нагретые детали охлаждаются в воде быстрее, чем в воздухе?

2. Возможна ли конвекция в твердых телах? Почему?

3. Какие почвы при одинаковых условиях сильнее нагреваются: черноземные или песчаные? Почему?

Вариант 4- .

1. Зачем канализационные и водопроводные трубы зарывают в землю на большую глубину?

2. Почему вытяжку ставят над газовой плитой, а не рядом с ней?

3. Почему летом люди предпочитают носить светлую одежду, а не темную?

Вариант 5- .

1. Почему шерстяная одежда сохраняет тепло лучше, чем хлопчатобумажная?

2. Почему форточки для проветривания комнат помещают в верхней части окна?

3. Какой снег быстрее тает весной: чистый на полях или грязный в городе? Почему?

Вариант 6- .

1. Почему снегозадержание, которое проводится на полях, охраняет озимые посевы от вымерзания?

2. Объясните, почему батареи центрального отопления ставят обычно под окнами?

3. Почему холодильники чаще всего окрашивают в белый цвет?

Вариант 7- .

1. Почему из алюминиевой кружки трудно пить горячий чай, а из стеклянного стакана пить гораздо легче?

2. Почему подвал – самое холодное место в доме?

3. Почему вспаханное поле сильнее нагревается солнечным излучением, чем зеленый луг?

Вариант 8- .

1. Верно ли выражение «шуба греет»? Почему?

2. Зачем делают отверстия в верхних и нижних частях корпусов проекционных аппаратов, больших электрических фонарей?

3. Почему в блестящем чайнике вода дольше не остывает, чем в темном?

ogeogr.ru