УТЕПЛЕНИЕ НАРУЖНЫХ ОГРАЖДЕНИЙ В ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ ЗДАНИЯХ

Т.И.Королева, Н.Ю.Иващенко

Одним из основных показателей микроклимата помещения является температура внутреннего воздуха, которая должна находиться в пределах, установленных нормами СНиП и СанПиН.

Однако зачастую температура внутреннего воздуха не соответствует требуемым параметрам.

В связи с этим жильцы многоквартирных домов стремятся сократить теплопотери через ограждающие конструкции, путем повышения термического сопротивления наружных стен, посредством внутреннего их утепления.

Утепление стен изнутри – очень важный технологический процесс, который не имеет право на ошибку. Неправильное утепление стен изнутри может привести вас к усугублению концентрации сырости в стенах и сильному размножению плесени внутри стен. В начале этот процесс будет незаметен и у вас создастся иллюзия, что проблемы с теплоизоляцией стен решены. Однако уже через год ошибки неправильно выполненных работ по утеплению стен изнутри могут проявиться непосредственно на стенах внутри квартиры в виде черной плесени.

Согласно СП 23-101-2004 п.8.11 «Не рекомендуется применять теплоизоляцию с внутренней стороны из-за возможного накопления влаги в теплоизоляционном слое, однако в случае необходимости такого применения поверхность со стороны помещения должна иметь сплошной и долговечный пароизоляционный слой».

Поэтому важным фактором при внутреннем утеплении помещения является необходимость создания сплошного пароизоляционного слоя. В противном случае, утеплитель наберет влагу из теплого воздуха помещения, что приведет к значительной потере теплоизоляционных характеристик. Очень часто при проведении работ по утеплению внутренних стен в качестве теплоизоляции применяют стекловату или минеральную вату с установкой в каркас и обшивкой гипсокартоном. Без сплошного пароизоляционного слоя минвата увлажнится и перестанет выполнять возложенную на неё функцию. Для того чтобы минеральная вата не увлажнялась необходимо предусмотреть установку пароизоляционного слоя или применение в качестве теплоизоляции материалов с низкой паропроницаемостью. Нормативные документы, а именно свод правил по проектированию "СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты" указывает прямо: "Не рекомендуется применять теплоизоляцию с внутренней стороны из-за возможного накопления влаги в теплоизоляционном слое, однако в случае необходимости такого применения поверхность со стороны помещения должна иметь сплошной и долговечный пароизоляционный слой" Таким свойствами: долговечностью и малой паропропускной способностью обладают пароизоляционные пленки и экструдированный пенополистирол.

Однако при выборе того или иного теплоизоляционного материала и пароизоляции следует проводить проверку внутренней поверхности наружных ограждений на возможность конденсации влаги и проверку на возможность конденсации влаги в толще наружного ограждения.

При утеплении стен изнутри, при достаточной толщине утеплителя, вся конструкция стены будет находиться в зоне знакопеременных температур, что сказывается на долговечности стены, а значит и всего строения в целом.

Также одной из причин, по которой следует отказаться от внутреннего утепления является увеличение расходов тепла на отопление помещения. Установив паробарьер мы неизбежно столкнемся с увеличенной влажностью внутри помещений, которую необходимо будет уменьшать путем увеличения воздухообмена. Увеличение воздухообмена неизбежно приведет к увеличению расходов на отопление.

Ещё одним негативным фактором внутреннего утепления является сокращение размеров помещения и как следствие увеличение стоимости квадратного метра жилья.

Так например внутреннее утепление стен общей толщиной 10см " украдет" от помещения размерами 6х4м (S_общ=24 м²) ровно 1м². Стоимость "съеденных" метров из-за утепления стен в квартире может составить от 70 000 до 350 000 рублей при площади помещений в 100 м².

Объективно рассматривать возможность как утеплить стены изнутри можно только по двум причинам:

1. Фасад здания не может быть изменен по причине сохранения архитектурного облика здания. Данные здания охраняются государством как исторические памятники, представляющие эстетическую ценность.

2. Запрет властей города на наружное утепление отдельных квартир.

3. Квартира, расположена так, что за стеной проходит деформационный шов между домами.

4. Квартира, граничащая стеной с шахтой лифта.

5. Наличие на фасаде (дома) дорогой и красивой отделки, которую хозяин сам не хочет закрывать утеплением.

В качестве примера рассмотрим десятиэтажный жилой дом, расположенный в микрорайоне Запрудный в г. Пензе. Здание с наружными стенами, представляющими собой кирпичную кладку из силикатного кирпича, толщиной 510 мм, простояло до наших дней без окон и системы отопления.

В 2007 г. после долгого перерыва строительство было возобновлено. При этом пришлось разобрать кирпичную кладку почти на этаж - простояв больше 10 лет под дождем и снегом, кирпичи просто рассыпались. К 2008 г. коробка 10-этажного здания была достроена, застеклены окна, однако затем работы вновь притормозились.

Т.к. дом начинали строить ещё в 1989 году и сопротивление теплопередаче этого дома на тот момент отвечало требованиям СНиП II-3-79.

За время пока строительство не велось нормы сопротивления теплопередачи изменились и теперь должны соответствовать СНиП 23-02-2003. Для приведения требований по тепловой защите здания в норму было принято произвести внутреннюю теплоизоляцию стен здания. В качестве теплоизоляции был принят слой минеральной ваты толщиной 55 мм, в качестве пароизоляции использовался слой полиэтилена толщиной 0,1 мм. Внутренняя отделка помещения представляет собой слой гипсокартона, толщиной 8 мм.

Однако, после того, как работы по внутренней теплоизоляции были выполнены и в здании была запущена система отопления, на стенах и в углах комнат стали образовываться пятна плесени.

Появление грибка явилось следствием нарушения тепло-влажностного режима в толще ограждения, что подтверждено нижеприведенным расчетом.

№	Материал	Толщина слоя δ, м	Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м◦С)	Коэффициент паропроницаемости μ, мг(м·ч·Па)	Удельный вес γ, кг/м^3	Теплоемкость с, кДж/(кг◦С)
1	Гипсокартон	0,008	0,21	0,075	790	1000
2	Полиэтилен	0,0001	0,4	0,002	930	1800
3	Минеральная вата	0,055	0,064	0,49	20	1500
4	Кирпичная кладка	0,51	0,66	0,11	1800	1000

1.Фактическое сопротивление теплопередачи ограждающей конструкции.

_{1,68 (м2 0С)/Вт}

2.Плотность теплового потока проходящего через стену составляет:

3.Тогда температуры на границе слоев.

Рис.1 – Определение температур на границах слоев.

4.Действительную упругость водяных паров.

5.Максимальная упругость водяных паров на границах слоев.

Температура, t °С	Максимальная упругость водяных паров, Е Па
16,66	1901
15,55	1772
15,54	1772
-9,44	284
-27,74	45

6.Общее сопротивление паропроницанию.

7. Действительное значение упругости водяных паров на границах отдельных слоев.

Результаты расчета оформляем графически.

Рис.2-График изменения Е_х и е_х в толще ограждения.

Вывод. Как видно из графика в толще ограждения будет происходить конденсация влаги. Для избежания конденсации необходимо выполнить дополнительную наружнюю теплоизоляцию.

Расчет наружной изоляции будем производить с учетом слоя внутренней изоляции в целях экономии.

В качестве теплоизоляционного материала применяем слой пенопласта и слой штукатурки.

В результате, принимаем слой пенопласта δ=160 мм, а слой штукатурки δ=10 мм.

№	Материал	Толщина слоя δ, м	Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м◦С)		Коэффициент паропроницаемости μ, мг(м·ч·Па)	Удельный вес γ, кг/м^3	Теплоемкость с, кДж/(кг◦С)
5	Пенопласт	0,16		0,052	0,23	100	1,26
6	Цементно-песчаный раствор	0,01		0,93	0,09	1800	0,84

Тогда значение сопротивления теплопередачи ограждающей конструкции.

Плотность теплового потока проходящего через стену.

Аналогично вышеприведенному расчету, определяем температуры на границе слоев:

Рис.3 – Определение температур на границах слоев с учетом дополнительной изоляции.

Действительная упругость водяных паров для внутреннего и наружного воздуха:

Вычисляем максимальные значения упругости водяных паров на границах слоев.

Температура, t °С	Максимальная упругость водяных паров, Е Па
18,82	2169
18,43	2116
18,43	2116
9,60	1196
3,14	764
-28,44	45
-28,55	41

Тогда общее сопротивление паропроницанию.

Действительное значение упругости водяных паров на границах отдельных слоев составит:

Результаты расчета оформляем графически.

Рис.4-График изменения Е_х и е_х в толще ограждения с учетом наружной изоляции.

Как видно из графика конденсация влаги при дополнительной изоляции слоем пенопласта и цементно-песчаного раствора отсутствует.

Исходя из вышеприведенного материала следует, что необходимо избегать применения внутренней теплоизоляции ограждений

Библиографический список

1. Тепловой режим зданий: учебное пособие/ А.И. Еремкин, Т.И.Королева. – Ростов Н/Д: Феникс, 2008. – 363, [1]с.: ил.- (Высшее образование).

2. СНиП 23-02–2003 «Тепловая защита зданий» Госстрой России 2004.

3. СНиП 23-01-99. Строительная климатология. – М.: Госстрой России 2000.

4. СП 23-101-2004 Проектирование тепловой защиты зданий. М.: ФГУП ЦПП, 2004.

5. Богословский В.Н. Тепловой режим здания. – М: Стройиздат, 1979. – 248 с., ил.