X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В современном мире проблема энергоэффективности для многих владельцев частных домов стоит на первом месте. Ресурсы на нашей планеты с каждым днём уменьшаются, а вот цена на них постоянно растёт. На современном рынке представлено множество вариантов снижения энергозатрат частных домов таких как: установка усовершенствованных окон и дверей, утепление кровли, стен и пола дома, установка различных современных систем отопления и многие другие.

Все выше представленные способы позволяют снизить теплопотери дома, тем самым позволяя сэкономить на отоплении.

Отдельное внимание стоит уделить системе “Пассивный дом”, которая быстро набирает популярность в Европе. Пассивный дом – это здание, в котором сведены к минимуму все энергопотери, а также энергопотребление (в среднем около 10 % от удельной энергии на единицу объёма, потребляемой большинством современных зданий).

Особенность его заключается в деталях:

Особенно качественная теплоизоляция.

Теплоизолированные оконные рамы с тремя слоями стекол.

Конструкция не допускает возникновение тепловых мостиков.

Герметичные полости внутри здания

Комфортное проветривание с высокоэффективной рекуперацией тепла

Недостаток при строительстве пассивного дома заключается в том, что его постройка обойдётся в 15-20% дороже чем, постройка обычного дома, но зато при эксплуатации он будет на 60-70% дешевле.

Существует множество способов повысить энергоэффективность зданий, но большинство из них нужно реализовывать ещё на стадии строительства. Но что делать, если дом уже построен и эксплуатируется, а затраты на его отопление достаточно большие? Оптимальным решением в данном случае будет утепление. Именно его я рассмотрю как способ снижения затрат энергопотребления на примере своего дома, который находиться в Шатковском районе Нижегородской области.

В настоящее время существует возможность наружного и внутреннего утепления дома. Сравним их и выберем наиболее подходящий.

Таблица 1. Сравнение типов утепления

Внутренне утепление	Наружное утепление
Уменьшение внутренней площади помещения	Сохраняется неизменной жилая площадь помещения
Необходимость в разрушении интерьеров	Не затрагивается внутренняя отделка и интерьер
Повышенное образование влаги внутри помещения (следствие - возможное появление грибка и плесени на стенах)	Исключение появление грибка, влаги и плесени на стенах
Снижение срока эксплуатации здания	Продляется срок эксплуатации здания

Таким образом, наружное утепление стен имеет ряд преимуществ, перед внутренним.

На сегодняшний день есть несколько основных вариантов (способов) наружного утепления:

1. Навесной фасад.

Это фасад в котором фасадная облицовка скрывает под собой утеплитель. Этот способ утепления, как правило, не часто применяется к частным домам из-за высокой стоимости. Обычно его применяют при утеплении офисных зданий от трех этажей. Навесной фасад (как и «мокрый») устраивают поверх наружной стороны здания. К стене крепим кронштейны, с помощью которых фиксируем плиты утеплителя. Затем сверху слоя утеплителя монтируем конструкцию из горизонтальных и вертикальных профилей, на которые и крепим облицовочные плиты. Необходимо оставлять воздушный зазор для того, чтобы пар образующийся (в отапливаемом здании) выходил беспрепятственно и через утеплитель, и через стену. В вентилируемом фасаде применяются утеплители с незамкнутыми порами – для обеспечения выхода пара. Если не придерживаться данной технологии, то пар остается в утеплителе, который тут же намокает и становится абсолютно бесполезным. В навесном фасаде, который смонтирован правильно между облицовкой и утеплителем (в пространстве) постоянно циркулирует воздух, который осушает утеплитель, пропускающий пар сквозь себя.

2. «Мокрый» фасад

При утеплении частного дома чаще всего применяют так называемые «мокрые» фасады. В этом варианте утеплитель спрятан (защищен) слоем штукатурки. Новым решением в данном виде утепления стали – теплоизоляционные штукатурки, которые на треть состоят из вспененного полистирола и обеспечивают дополнительную тепло и шумо изоляцию. Утепление по типу «Мокрый» фасад стоит проводить только в теплое время года. Минимальная температура для утеплительных работ в этом случае не должна опускаться ниже +5 градусов.

Наш дом мы будем утеплять именно этим способом, так как он является экономически более выгодным и менее трудозатратным.

Для того чтобы выбрать наиболее подходящий утеплитель, обратимся к сравнительной таблице, представленной ниже:

Таблица 2. Сравнение видов утеплителей.

Утеплитель	«+»	«-»
Пенополистирол	Экологически чистый материал с нетоксичными свойствами. Низкий показатель теплопроводности дополняется паронепроницаемостью. Среда пенополистирола не приемлема для образования и жизни микроорганизмов. Долговечен.	Возможность деформации. Высокая стоимость(по сравнению с пенопластом)
Минеральная вата	Материал является пожаробезопасными и выдерживают температуру более 1000 °C. Материал отличается прекрасной тепло- и звукоизоляцией, высокой химической устойчивостью	«Боится» влаги. Хрупкость, Возможность появления мелких грызунов
Пенопласт	Небольшая цена и доступность. Лёгок и не пропускает холод. Уменьшаеттеплопотери на 60-70%. Устойчив к влаге, не деформируется, имеет хорошую звукоизоляцию, лёгок в монтаже.	В материале могут поселиться мелкие грызуны. Горюч и способен выделять вредный газ. Плохая прочность
Стекловата	Высокая шумо- и теплоизоляция, низкая плотность и малый вес, прочность, эластичность и гибкость, не подвержена плесени и нападению грызунов. Негорючесть.	Возможность нанесения вреда здоровью человека при контакте.
Пеноплекс	Не боится влаги, практически ее не впитывает. Исключает появление мелких грызунов. Материал плотный и прочный, более устойчив к механическим повреждениям, чем плиты пенопласта.
Пенополиуретан	Нулевая теплопроводность и высокая эластичностьОбеспечивает паро-, звуко- и гидроизоляцию. Небольшая масса. Не гниёт.	Высокая стоимость

Мой дом двухэтажный. В Графической части показаны поперечные разрезы строительных конструкций, а в таблице ниже даны коэффициенты их теплового сопротивления:

Таблица 3. Коэффициенты теплового сопротивления.

Этаж	Конструкция	Тепловое сопротивление
1	железобетон	1,7
	дерево	0,15
2	железобетон	1,7
	дерево	0,15
	минвата	0,45
	Металлическая черепица	0,0002

На данный момент дом имеет теплопотери равные Q=7896.52Вт. Я хочу уменьшить эту цифру за счёт утепления дома. Для того чтобы выбрать наиболее выгодный утеплитель рассчитаем какие теплопотери будут теоретически если утеплим дом минватой, пенопластом или пенополистиролом и сравним их по стоимости.

Утеплитель	Пенопласт	Минвата	Пенополистирол
Теплопотери	3246,56	3224,02	3088,78
Стоимость , м3/руб	3150	2800	5775

Таким образом наименьшие телопотери будут, если утеплить дом пенополистиролом, но его стоимость достаточна большая. Пенопласт выгоднее использовать чем пенополистирол, но теплопотери он имеет больше чем у других материалов. Минеральная вата самый выгодный из рассматриваемых утеплителей.

К тому же он имеет ряд преимуществ: пожаробезопасен, обладает высокой тепло- и звукоизоляцией и по экологическим показателям достаточно безопасен для здоровья человека. Данный материал позволит снизить энергопотери на 60% . Для сравнения: если утеплим пенопластом энергопотери уменьшатся на 59%, а если пенополистиролом, то на 61%. Разница между значениями небольшая, но цена минваты ниже чем у двух других утпелителей. Поэтому разумнее всего использовать минеральную вату для утепления моего дома.

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Код для цитирования: Скопировать