Чтобы выяснить, почему в доме холодно, нужно сначала разобраться как происходит передача тепла в пространстве. Тепло уходит из дома разными путями. Чтобы сделать дом теплым нужно поставить преграды утечкам тепла на всех путях его «бегства».
Рассмотрим по порядку, как тепло покидает дом, и почему в доме становится холодно.
Передача тепла от объекта объекту
Если соприкасаются два объекта с разной температурой, то естественно, что тепло будет передаваться, и холодный объект постепенно будет нагреваться, а теплый остывать.
Так происходят самые обычные утечки тепла из дома:
- От стен фундаменту, от фундамента грунту.
- От стен наружному воздуху.
- От окон и дверей наружному воздуху.
- От потолочного перекрытия — воздуху на чердаке.
- От крыши, если чердак отапливается — наружному воздуху.
- От пола грунту, фундаменту, воздуху в подполье.
Путем прямой передачи из дома уходит больше всего тепла.
Воспрепятствовать этому явлению можно, если накрыть все поверхности (ограждающие конструкции) утеплителем – материалом, который проводит тепло очень плохо.
Какие места дома нужно утеплять
Что бы уменьшить утечки тепла непосредственной передачей от объекта объекту нам необходимо наложить слой утеплителя на теплый объект. Тогда скорость «убегания» тепла уменьшиться. Его потери будут зависеть от теплового сопротивления (свойств) утеплителя и его толщины.
Уменьшить утечки тепла непосредственной передачей от объекта объекту можно, если утеплить в следующих местах:
- боковины фундаментов снаружи и изнутри (без наружного утепления, утеплять внутренний периметр фундамента не рекомендуется, так как это приведет к его замораживанию);
- стены дома;
- потолочное перекрытие или крышу в зависимости будет ли чердак теплым;
- полы.
Окна и двери закрывают роллетами. Но это вспомогательная мера на период когда конструкции не эксплуатируются. В окнах и дверях утеплитель вставляется вовнутрь.
Т.е. увеличивается сопротивление теплопередаче самой конструкции. Впрочем, тот же принцип реализуется и для стен и для перекрытий, когда для строительства применяются не плотные материалы с низкой теплопроводностью.
Какой же утеплитель можно вставить в окна? Это воздух — лучший утеплитель из существующих, который заключается в узком пространстве стеклопакета.
Как устроен утеплитель
Все известные утеплители, например, минеральная вата, стекловата, поролон, пенопласт, экструдированный пенополистирол, солома, водоросли, пенобетон низкой плотности и др. могут препятствовать утечке тепла, потому что их объем в основном наполняет воздух.
В ватных утеплителях воздух заключен между множеством микроскопических волокон. А в пено- воздух находится внутри капсул у которых очень тонкие стенки. В пористых материалах капсул может и не быть, но воздухом наполнены мельчайшие поры материала.
Воздух плохо проводит тепло. Его коэффициент теплового сопротивления (показывает скорость передачи тепла материалом) находится приблизительно в пределах 0,017 — 0,027 Вт/м?С, в зависимости от влажности.
Влияние влажности на теплоизоляционные качества
Чем меньше в воздухе водяных паров, тем хуже он проводит тепло. А с ростом влажности воздуха скорость передачи тепла значительно увеличивается.
Если внутри утеплителя воздух увлажнится, то и его свойства теплоизоляции сильно уменьшаться. Если воздух из утеплителя вытеснит вода (утеплитель взмокнет), то материал потеряет все свои теплоизоляционные качества.
Главный вопрос, который решается при любом утеплении — не допустить намокания утеплителя и ограждающей конструкции. Эту проблему решить трудно, так как при значительном перепаде температур (зимой) возникает точка росы — температура при которой конденсируется пар.
Поэтому при утеплении соблюдается условие расположения слоев — снаружи наиболее паропропускной слой. А также создаются системы вентиляции утеплителей — вентиляционных каналов над их поверхностью по которым постоянно движется наружный воздух и выводит пар.
Уход энергии с инфракрасным излучением
Следующий способ передачи тепла – инфракрасным излучением.
Тепловым излучением может передаваться огромное количество тепла. Любой объект с температурой выше абсолютного нуля излучает инфракрасные волны. Также их поглощает. Чем больше температура объекта, тем больше он излучает ИК-энергии (инфракрасных лучей).
Значительные утечки тела из дома происходят электромагнитными волнами в инфракрасном диапазоне. Теплая стена, потолок, дверная ручка — все отдает лучевую энергию (а вместе с ней и деньги хозяев) космосу.
Оградить лучи, отразить их обратно в помещение конечно можно, если применить металлические экраны. Но делать это не рекомендуется. Ведь электромагнитные волны очень существенно влияют на жизнь и здоровье всего живого.
И изменение естественных ЭМ-полей, повышение их уровня не приветствуется (вблизи ЛЭП даже циплята из яиц не получаются), поэтому не стоит играться с фольгированными отражающими материалами. К тому же, в доме всегда действуют радиопроиборы, телефоны, которые нельзя изолировать.
Наибольшее количество лучевой энергии уходит из дома через прозрачные окна.
Применение металлизированного покрытия на стеклах считается оправданным. Оно отражает до 80% инфракрасного тепла обратно в помещение. А специалисты говорят о том, что применение стекол с металлизированным покрытием в северном регионе экономит 1 тонну твердого топлива за сезон.
Теплопотери с конвекцией воздуха
Нагретый воздух поднимается вверх, там он может встретить какой либо предмет и отдаст ему свою энергию. Охладившись он опять опускается вниз. Происходит конвекционное движение воздуха, при этом он переносит тепло.
Так воздух всегда циркулирует по помещению, например, от горячей батареи к потолку, и обратно. Потолочное перекрытие разогревается в доме больше всего.
Кстати, нормативами для него требуется наибольшее тепловое сопротивление. Т.е. толщина утеплителя на потолке (на чердачном перекрытии, на крыше) должна быть наибольшей, практически в 2 раза большей, чем на стенах.
Перенос тепла конвекцией воздуха происходит между оконных рам. Вот почему старые рамы такие холодные. Также и в других замкнутых широких пространствах конвекционные потоки будут переносить тепло.
Как предотвратить вредную конвекцию
А в современных стеклопакетах, в которых расстояние между стеклами очень мало, конвекционного движение воздуха не происходит. Поэтому узкий стеклопакет (в него закачен сухой воздух или инертный газ) теплоизолирует в несколько раз лучше, чем широкая старая оконная рама.
Конвекционное движение воздуха может возникнуть и в слое утеплителя со значительным размером зазоров между волокнами (гранулами). Например, это может быть слой керамзита, шлака, или не плотной стекловаты.
Воздух движется от краев слоя к центру, нагревается там и поднимается вверх, выходит из материала, унося с собой тепло. Слой утеплителя теряет свои свойства.
Для предотвращения явления достаточно накрыть утеплитель плотным слоем, например, газетами присыпанными песком. Движение пара при этом сохраниться.
Перенос тепла струей воздуха
Тепло переносится воздухом не только конвекцией, но и вследствие разности давлений. Попросту ,- здесь речь идет о сквозняке. Щель в конструкции может свести на нет все утепление.
Например, в помещении будет всегда холодно, если не будет уплотнен шов по периметру оконной рамы, и туда будет «задувать» морозный воздух.
Борьба со сквозняками — первостепенная задача. В слоях утепления, которые установлены без сплошной ограждающей конструкции, например на крыше, препятствовать переносу тепла воздухом сквозь слой должна надежная гидроизоляция, мембрана.
Борьба со сквозняками
Система вентиляции в доме должна быть отрегулирована на оптимальный обмен воздуха. Вынос тепла струей воздуха является главной его потерей для утепленного дома. На фото показано как влияют вентиляция и сквозняки на общие теплопотери здания.
Рассмотрев варианты ухода тепла из дома, можно определиться, почему в доме холодно, и что нужно делать по утеплению в первую очередь.
Если установлены старые окна и двери, то конечно же утепление дома нужно начинать с их замены. Остается рассчитать необходимую толщину утеплителя в соответствии со СНИП, подобрать материалы по условию паропроницаемости.
Определиться с местом нахождения точки росы в конструкциях. Затем можно приобретать утеплительные материалы и заниматься утеплением дома своими руками.
