Привет, мои строительные друзья! С вами самомстройщик Константин.
Когда я только мечтал о строительстве своего дома то долго не мог определиться, из чего мне строить стены. Брус и кирпич - традиционные, проверенные временем материалы, но продавец в магазине зацепил меня мудренной картинкой.
Смотрите! Газобетон удерживает тепло как дерево! Выбирайте газобетон и вам не придется потом разбираться в утеплителях! Я поверил и построил дом из газобетона плотностью д600. И мне пришлось разбираться в утеплителях.
Ведь чтобы зимой внутри дома были комфортные +20 котлу приходилось работать на полную. Потрогал я как-то внешнюю стену и удивился, почему она такая холодная и никак не может нагреться? И понял - дом я конечно грею, но он также быстро остывает через стены.
Газа нет и отопление электричеством влетало мне далеко не в копеечку. Углем топиться было дешевле, но приходится постоянно топить твердотопливный котел, таскать уголь, чистить топку. Ты всегда привязан к дому. Уехал на пару дней и дом замерзнет. А с электрокотлом удобно, он самостоятельно работает без перерыва.
И тогда я решил, что хорошо было бы утеплить стены. Чтобы дом не так быстро остывал, а его отопление было дешевым и удобным. Но чтобы это сделать мне пришлось разбираться с утеплителями и их применением. Этими моими соображениями я бы хотел сегодня с вами поделиться.
Когда нужно утеплять?
Все очень просто. Радиаторы отопления или теплый пол нагревают помещение. А через стены, пол, потолок, окна, двери и вентиляцию тепло уходит на улицу. Потому что происходит молекулярный теплообмен. От объектов с большей температурой к объектам с меньшей температурой. От теплого воздуха внутри дома к холодному воздуху улицы.
Получается, что холодно там, где источники тепла по своей мощности меньше, чем теплопотери дома.
Хотите чтобы было теплее? Тогда или увеличиваете мощность обогревателей или теплоизолируете дом от холодной улицы с помощью утеплителей.
Мощность тепла и его потери измеряется в киловаттах (кВт)
Отсюда следует:
- Если Квт тепла стоит вам очень дешево или вообще бесплатно, то забудьте про утепление. Просто больше топите, раз вам это ничего не стоит.
- Чем больше площадь дома, тем быстрее идет теплообмен с улицей, так как площадь ограждающих конструкций получается больше. Поэтому прежде чем строить огромный дом подумайте, по силам ли вам будет его отапливать. Не только сейчас, но и в будущем.
В общем думать об уменьшении теплопотерь нужно тогда, когда вас не устраивают затраты на отопление. Мало кому повезло иметь бесплатный источник тепла, значит остается два пути. Или уменьшить отапливаемую жилплощадь, например часть комнат сделать нежилыми, или уменьшать теплопотери дома. И сделать это можно не только с помощью его утепления.
Теплопотери через продувания
Если открыть окна, то сколько не топи - не согреешься. Поэтому первое, что нужно сделать - это устранить продувания через щели. Они могут быть в полу, стене, потолке, оконных рамах и входной двери. Через них теплый воздух из помещения улетает прямо на улицу. Особенно критичны щели в потолке. Ведь нагретый воздух поднимается наверх. Потери тепла при этом могут быть огромными, а затраты на отопление устрашающими.
Обнаружить такие утечки тепла поможет аэродверь и тепловизор.
Это дорогие устройства. Рекомендую в холодное время просто взять их напрокат и вы не только быстро обнаружите все щели, но также увидите - на сколько хорошо все строительные конструкции удерживают тепло. Это поможет вам принять взвешенное решение об их утеплении.
Теплопотери через вентиляцию
Вентиляция - это тоже потеря тепла, но без нее нельзя. Если она не работает, то сильно увеличится влажность воздуха, на окнах начинает выпадать конденсат, а воздух станет малопригоден для дыхания и нормальной жизни.
Но вентиляцию можно настроить так, чтобы воздухообмен не был избыточным, а влажность при этом не превышала норматив в 60%.
Например, если влажность воздуха ниже 50%, то можно уменьшить диаметр вентиляционного отверстия или приточных клапанов. А когда вы длительное время отсутствуете и вовсе перекрыть их.
Человек при дыхании испаряет до 0,5 литров воды в день. Плюс выделяет углекислый газ и много чего еще. А когда людей нет - интенсивный воздухообмен не требуется. Уменьшив его вы также уменьшите теплопотери дома и сэкономите.
Еще, можно применить рекуператор.
С его помощью тепло не просто улетает наружу, а подогревает холодный, свежий воздух с улицы. То есть потери тепла при такой вентиляции будут минимальными.
Теплопотери через строительные конструкции
Продавцы стройматериалов часто пытаются представить нам наш дом как бункер без окон и дверей. Но если на улице холоднее, чем в помещении, то теплообмен происходит не только через стены, но и пол, потолок, окна, двери, а также канализацию. Температура внутри дома при этом падает и это приходится компенсировать дополнительным нагревом, который стоит денег. То есть вы так или иначе отапливаете улицу.
Хотите узнать, сколько денег на обогрев забирают ваши стены? Занимательная физика нам сейчас в этом поможет.
Количество тепла, которое проходит через стены зависит от:
- разности температур (в доме и на улице);
- от площади внешних стен;
- теплопроводности материала, из которого они сделаны;
Теплопроводность – это способность материала проводить тепло.
Все материалы проводят тепло, но с разной скоростью. Вот, к примеру, сковородка.
Она из металла, чтобы тепло от конфорки быстро ее нагревало. А вот ее ручка уже сделана из термопластика и он очень медленно проводит тепло, чтобы вы не обожгли руку. Ручка тут является теплоизолятором.
Чем тяжелее материал, тем выше у него плотность и тем лучше он проводит тепло.
Видно, что у газобетона теплопроводность в три раза ниже чем у кирпича. Значит стена из него будет в 3 раза лучше удерживать тепло. Ну или стену из кирпича придется делать в три раза толще.
Интересно, что производители часто указывают теплопроводность своих материалов в идеальных условиях, при околонулевой влажности. И надо понимать, что таких условий у вас никогда не будет, а при повышенной влажности резко снижается способность материалов удерживать тепло.
Коэффициент теплопроводности материала показывает, на сколько хорошо он проводит тепло. Чем он меньше, тем меньше тепла будет уходить на улицу за каждый час. Все утеплители имеют небольшое значение этого коэффициента. Чем он меньше - тем лучше.
Коэффициента теплопроводности Y - это сколько тепла в Вт пройдёт через 1 м2 материала толщиной в метр за единицу времени при разнице температуры в 1 градус.
Термическое сопротивление стены R - это ее способность препятствовать распространению тепла. Чем толще стена, тем эта способность выше. Чем выше теплопроводность материала, тем термическое сопротивление ниже.
R = Толщина стены / Y
Но это формула на 1 м2 и один градус разности температур.
Если площадь конструкции S умножить на разность внутренней и наружной температур T и разделить на термическое сопротивление R, то получится упрощённая формула потери тепла:
Q = (T внутри - Т снаружи) * S / R
или
Q = (T внутри - Т снаружи) * S * Y / Толщина стены
К примеру на улице -20 а в доме +20. Площадь стен 200 м2. Стена из газобетона д600 с теплопроводностью 0.16 и толщиной 0,3 м
Q = (20 -(20)) * 200 * 0.16 / 0.3 = 4266 Вт
То есть на улицу только через стены дома будет уходить 4,2 Квт каждый час и чтобы внутри оставалось так же тепло нам потребуется источник тепла такой же мощности.
Теплотехнический калькулятор
Если не хотите сами считать, среднюю температуру региона и искать коэффициенты теплопроводности материалов, то советую использовать онлайн калькулятор теплотехнического расчета. Мне нравится этот: https://www.smartcalc.ru/thermocalc
Все, что вам нужно - это выбрать место проживания и по слоям указать материалы из которых построена стена и их толщину. Калькулятор сам рассчитает потери тепла через 1 м² стены. За час и за весь отопительный сезон. Подскажет, проходит ли стена по нормам энергосбережения и будет ли в ней происходить накопление влаги.
Получилось 28 Вт в час и это только теплопотери через стены, которые обычно составляют не больше 30% от всей потери тепла в доме. Так, что итоговая мощность отопления будет в 3 раза больше - 28*3*200 м2 = 16800 то есть почти 17 Квт.
Ясно, что отапливаться электричеством уже не выйдет, если ограничение мощности на весь дом составляет 15 Квт. В общем или топим на всю катушку или снижаем теплопотери с помощью теплоизоляции - строительных утеплителей. Они помогут нам удерживать тепло.
Ну, а о том как выбрать подходящий утеплитель для ваших стен мы поговорим в следующий раз. Спасибо за ваше внимание!