Утепление. Утеплительные материалы

Утепление дома

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Понятие "теплый дом" у нас ассоциируется не только с теплым, но и с сухим помещением. При повышенной влажности создается ощущение теплового дискомфорта. Снижается теплозащитная способность ограждения в связи с увеличением коэффициента теплопроводности материала из-за проникания в воздушные поры воды (напомним, что коэффициент теплопроводности воды в 25 раз выше, чем неподвижного воздуха). Поэтому защита стен, цокольных чердачных перекрытий от сырости является одним из основных требований теплого жилища. Кроме того, все конструкции дома должны быть сделаны таким образом, чтобы появившаяся в них влага могла как можно быстрее испариться.

Откуда в конструкциях дома может появиться влага? Во-первых, из внутреннего воздуха помещений. При проектировании и строительстве дома следует иметь в виду, что в воздухе всегда одержится некоторое количество влаги. Она выделяется во время приготовления пищи и мытья посуды — около 2,5 кг в сутки, при мытье полов — 0,15 кг/м , а также комнатными растениями и цветами — каждым 0,83 кг в сутки (см.  2.9). Во время сна у человека испаряется 45 г влаги в 1 ч а при физической работе испарение увеличивается до 250 г/ч. Влага содержится в воздухе в виде водяных паров, которые обусловливают его влажность. Чем больше влаги содержится в 1 м воздуха, тем больше его влажность. Однако воздух может насыщаться влагой не беспредельно, а до определенной степени. Например, при температуре 16°С в  1  м   воздуха может содержаться не более 13,6 г влаги. При превышении данной величины при той же температуре 16°С влага из воздуха начнет выпадать в виде мелких капель — конденсата. Чем теплее воздух, тем больше водяных паров он может содержать, чем ниже температура воздуха,тем меньше в нем может быть влаги: при 10°С в 1 м3 может находиться не более 9,4 г, а при 0°С — не более 4,84 г/м3.

Если воздух, имеющий температуру 16°С и содержащий 9,4 г/м влаги, начать охлаждать, то при температуре 10°С он будет насыщен влагой максимально, т.е. его относительная влажность достигнет 100%, и при дальнейшем понижении температуры из него начнет выпадать конденсат. Температура, при которой начинает образовываться конденсат, называется точкой росы и обозначается р.

Если воздух охлаждать ниже температуры точки росы, то лишнее количество влаги конденсируется. При 0°С в воздухе может содержаться не более 4,8 г/м влаги, поэтому при понижении его температуры от 10 до 0°С из 1 м воздуха выпадет 4,6 г влаги (9,4—4,8 - 4,6 г) ( 2.14).

Явления конденсации достаточно часто встречаются в природе. Например, в летнее время вечерами образуется туман. Это происходит потому, что с заходом солнца воздух охлаждается, его температура падает ниже точки росы и избыточная влага выпадает из воздуха в виде мелких капель — тумана. А рано утром, когда первые лучи солнца согреют воздух, повысив его температуру выше точки росы, капельки влаги постепенно испарятся и туман рассеется.

В большинстве случаев наружный и внутренний воздух в жилых помещениях содержит влаги меньше максимального значения, имея относительную влажность менее 100%. При температуре 20°С и относительной влажности 55% в воздухе имеется 9,48 г/м3 влаги. При понижении температуры до 10°С относительная влажность воздуха повысится до 100% и выпадет конденсат, поскольку в 1 м воздуха при 10°С может содержаться не более 9,4 г влаги.

То же самое явление наблюдается в помещении, когда температура на поверхности остекления опускается ниже точки росы и окна запотевают. При недостаточной теплозащитной способности стен и температуре на внутренней поверхности ниже точки росы на ней может образовываться конденсат, вызывая отсыревание и образование мокрых пятен.

Количество оседающей на стене влаги зависит от температуры воздуха и стены, а также относительной влажности внутреннего воздуха. Например, при температуре воздуха в комнате 20°С и его относительной влажности 90% осаждение влаги на поверхность стены возможно при температуре ее поверхности 18,3°С. Если относительная влажность воздуха равна 70%, то конденсат начнет появляться при 14.5Т:, а при относительной влажности 50% — при 9°С.

В большинстве случаев в отапливаемых помещениях жилых домов воздух не бывает насыщен полностью и имеет относительную влажность 50—60%. При хорошей теплоизоляции стен влага на их поверхности, как правило, не осаждается. Однако при малой теплозащитной способности стен или в непроветриваемых помещениях с повышенной влажностью (кухни, ванны) влага может оседать на стенах в значительных количествах.

Наружный воздух в холодное время года имеет более низкую температуру и, следовательно, содержит меньшее количество водяных паров, чем внутренний. Благодаря этому через стену, разделяющую среды с различным влаго-содержанием, проходит поток водяного пара. Поскольку зимой внутренний воздух имеет больше влаги, чем наружный, то пар проникает через стену наружу — сырость как бы стремится "течь" в сторону холодной поверхности стены.

Проходя через толщу стены, воздух постепенно охлаждается и часть паров осаждается в виде капель на материале, имеющем температуру ниже точки росы. Влага может осаждаться не только на поверхности, но и внутри стены ( 2.16). Появляющаяся в стене сырость снижает ее теплоизоляционные свойства и создает условия для размножения различных грибков и бактерий. Поэтому первейшим условием защиты помещений от отсыревания является надежная теплоизоляция наружных стен, внутренняя поверхность которых должна иметь температуру выше точки росы.

Для домов Москвы и области в зимнее время при температуре воздуха в комнатах 18°С поверхность стены должна иметь температуру не ниже 12°С. Эту температуру обеспечивает кирпичная стена толщиной в 2 1/2 кирпича (0,64 м) или брусчатая стена толщиной 0,15 м.

В холодное время года через наружную стену постоянно проходит водяной пар. Если стена устроена так, что водяной пар легко может испаряться с внешней поверхности стены, то отсыревания не будет ( 2.17,а). Однако при непроницаемой или плохо проницаемой наружной поверхности пар, проходящий через стену и конденсирующийся в ее толще, не будет иметь возможности испариться наружу и, скопившись в толще, вызовет переувлажнение стены ( 2.176). Поэтому для предотвращения отсыревания желательно расположить пароизоляционный слой на стороне стены, обращенной к теплому воздуха ( 2.18). В этом случае водяным парам будет в значительной степени закрыт доступ в толщу ограждения. А слои, способные хорошо пропускать пар, лучше располагать около холодной (наружной) поверхности: появившаяся в стене влага будет беспрепятственно через них испаряться.

Именно поэтому при утеплении чердачных перекрытий, не имеющих продухов, и бесчердачных крыш необходимо устраивать пароизоляционный слой, защищающий утеплитель  от  проникающих  из  комнаты  в  толщу  конструкции водяных паров. Отсутствие пароизо-ляции приводит к тому, что влага, не имея возможности испаряться через водонепроницаемое покрытие (рубероидный ковер, кровельную сталь и др.), скапливается под ним ( 2.19,0.

При понижении температуры в чердачном перекрытии ниже точки росы водяные пары конденсируются и в виде мелких капель стекают вниз, увлажняя утеплитель и способствуя появлению мокрых пятен на потолке. Поскольку поток влаги направлен из нижних комнат вверх через чердачное перекрытие, то слой пароизоляции надо устраивать под утеплителем непосредственно над плитами перекрытия.

Водяные пары проходят также через цокольное перекрытие, перемещаясь из теплых помещений первого этажа в расположенное под ним холодное подполье. В этом случае влага перемещается сверху вниз. Поэтому для предотвращения отсыревания утепленных цокольных перекрытий пароизоляционныи слой надо располагать над утеплителем, а не под ним, как в случае чердачного перекрытия.

При утеплении существующей ограждающей конструкции необходимо также принимать во внимание диффузию водяных паров, которая может стать причиной повышения влажности помещений и их ограждений.

Утепление стен с внутренней стороны способствует повышению влажности конструкции. Это происходит потому, что через утеплитель, являющийся, как правило, паропроницаемым материалом, водяные пары проникают в ограждение и скапливаются на границе с утепляемой стеной. Кроме того, утеплитель задерживает поступление тепла из внутреннего помещения в толщу ограждения, тем самым понижая его температуру. Пониженная температура в сочетании с хорошей пароп-роницаемостью внутреннего слоя вызывает сильное переувлажнение стены и снижение ее теплозащитных и эксплуатационных качеств. Поэтому, если единственно возможным путем повышения теплозащиты стены является ее утепление изнутри, то необходимо принять меры для защиты конструкции от проникания в ее_толщу влаги воздуха.

С теплотехнической точки зрения рациональным является устройство дополнительного слоя теплоизоляции с наружной стороны. В этом случае теплоизоляция препятствует прохождению теплового потока от существующей конструкции наружу, повышая тем самым температуру в толще стены и на поверхности. Поскольку большинство теплоизоляционных материалов паропроницаемы, то они не препятствуют выхождению влаги из стены наружу. Однако наружный теплоизоляционный слой должен быть защищен от увлажнения атмосферными осадками прочными паропроницаемыми материалами — керамическими плитками, известковыми штукатурками

Одной из причин отсыревания помещений являются атмосферные осадки, падающие на стену, стекающие с крыши или попадающие в помещение из-за трещин или других повреждений гидроизоляционного ковра. В результате протечек повышается влажность и резко возрастает коэффициент теплопроводности утепляющего материала, снижаются теплозащитные качества крыши, а на потолке появляются мокрые пятна.

Основными причинами отсыревания кирпичной стены при дожде являются плохо заполненные швы: в пустоты между  камнями  затекает вода.  Вода легко проникает в любые поры и щели, свободно проходит через пористые бетонные камни. Поэтому защитить стену от переувлажнения дождем может тщательная отделка наружной поверхности прочными паропроницаемыми материалами (известковая штукатурка, керамическая плитка) и гидрофобными составами. Внутренняя поверхность кирпичной стены не промокнет даже после двухнедельного проливного дождя, если ее наружная поверхность выполнена из обожженного кирпича и отделочного камня с хорошо заполненными швами.

Защищают стены от проникания в них дождевой воды карнизы, выступающие над домом на 30—40 см

Достаточно эффективным средством защиты от отсыревания и переувлажнения конструкций является устройство в них вентилируемых отверстий: каналов, полостей и прослоек.  Происходящий  в  них  воздухообмен позволяет постепенно удалять из толщи стен, перекрытий, крыш увлажненный воздух и осушать конструкции.

Отсыревание различных частей жилого дома, как было уже отмечено, может происходить в результате действия грунтовых вод, атмосферных осадков, водяных паров, содержащихся в воздухе помещений, и других причин. Рассмотренные принципы защиты стен, перекрытий, крыш от проникания и скопления в них влаги легли в основу конструктивных решений элементов дома и их сопряжений, обеспечивающих наиболее оптимальный влажностныи режим. Они приводятся в соответствующих главах книги.