Конструктивные решения для наружных стен для утепления

Использование современных фасадных систем наружных стен позволяет значительно повышать уровень энергоэффективности здания в целом. При применении фасадной теплоизоляции с тонкослойной штукатуркой не всегда удается снизить теплопотери через узловые соединения или предотвратить образование мостиков холода. Поиск новых конструктивных решений нацелен на решение названных проблем.

Конструктивное решение отделки оконного сечения

При конструировании фасадной теплоизоляции с тонкослойной теплоизоляцией исследователи обращают внимание в основном на способы конструктивного решения и методам крепления утеплителя к наружной стене или влияния на тепловые потоки через элементы крепления. Предлагается новое конструктивное решение отделки оконного сечения устройством с внешней стороны специального углубления. На рис. 1а показано верх сечения, 1б и 1в – соответственно низ и боковые грани. Рисунок демонстрирует возможность устройства дополнительного утепления с внешней стороны в стене из кирпича, указанные размеры являются минимально достаточными.

Экономическая эффективность одного окна

По приведенным расчетам установлено, что экономическая эффективность предложенного конструктивного решения для типичного окна (1510х1510 мм) в стене из кирпича составляет 550 руб, а в стене из монолитного железобетона – 420 руб. Приведенное указывает на перспективность использования такого способа устройства сечения в строительной практике. Безусловно такой способ устройства наружной поверхности стены может быть распространен на другие узловые соединения.

Аналогично предлагается образовывать (рис. 1а) в углу внешней стены (1) толщиной δст по вертикалям углубление (2) размером δут на b за счет материала стены. С внешней стороны устраивается соответствующая фасадная теплоизоляционно-отделочная система (3) толщиной δут с дополнительным утеплением в углублении (2). На уровне перекрытия предусматривается создание (рис. 1б) в толще наружной стены (1) с внешней стороны углубление (2) по вертикали размером h и шириной δуn за счет материала стены, а с внешней стороны устраивается соответствующая фасадная теплоизоляционно-отделочная система (3) толщиной δут с дополнительным утеплением в образованном углублении (2).

Анализ предложенных способов

Анализ предложенных способов на энергоэффективность дома ведется на примере конкретного жилого дома, расположенного в г.Самара. Дом двухэтажный, размером в плане по внутреннему обмеру стен 11,74х15 м. Высота этажа 3 м. Стены кирпичные толщиной 0,38 м с фасадной теплоизоляции, которая обеспечивает сопротивление теплопередачи по основному полю на уровне нормативного, то есть RΣнп = 2,8 м2 · К / Вт. В новых конструктивных решениях принято b = 0,38 м (рис. 2а) и h = 0,3 м и δут = 0,13 м (рис. 2б).

Расчёт двухмерного температурного поля

Значение линейных коэффициентов получены на основе расчетов двухмерного температурного поля по программе Therm 6.0. Поскольку в доме три разных вида перекрытия (цокольное, межэтажное и парапетного), то приведенный линейный коэффициент является усредненных для суммарной длины названных соединений. Новые конструктивные решения повысили значение приведенного сопротивления теплопередачи наружной стены на 17%. За счет новых узловых соединений плоскость стены стала более термически однородной. Понятно, что на указанный процент уменьшатся теплопотери через наружные стены.

Эффективность решений

Далее анализировалась эффективность предложенных решений. В качестве утеплителя приняты минераловатные плиты толщиной 100 мм и плотностью 135 кг / м3. Для расчетов принята ориентировочная стоимость 1 м3 кирпичной кладки (учтено материалы и работа) – 6750 руб/м3, ж/бетона - 8750 руб/м3, утеплителя – 2200 руб/м3.

Экономический эффект для двухэтажного дома

Ожидаемый экономический эффект от применения предложенных решений может быть разделен на прямой и следующий (основной).

• Прямой экономический эффект – ориентировочная относительная экономия материальных и трудовых ресурсов при выполнении нового конструктивного решения.
• Следующий (основной) – от улучшения теплоизоляции конструкций и, как следствие, уменьшение затрат на обогрев помещений, повышение комфортных условий.

За счет углубления по внешним поверхностям сечений оконных и дверных проемов, наружных стен в углах и на уровне перекрытия появляется возможность расположить дополнительный слой утеплителя. Предложенные конструктивные решения конструктивно способны и по минимальным размерам поперечных сечений могут использоваться в новом строительстве и реконструкции зданий. Рассмотрены конструктивные решения не затрудняют процесс выполнения работ и при соответствующей квалификации рабочих могут быть выполнены. Дополнительное утепление увеличивает значение приведенного сопротивления теплопередаче стены и тем самым уменьшает теплопотери.

Экономическая эффективность предлагаемых решений для двухэтажного дома объемом около 1000 м3 составляет 50000 руб, что указывает на перспективность его использования в строительной практике.

Рисунки

• Рис.1.Конструктивное решение оконного сечения с углублением в стене: 1 – наружная стена, 2 – железобетонная перемычка, 3 – оконное заполнение, 4 – внешняя теплоизоляция, 5 – дополнительный слой утеплителя, 6 – слив, 7 – подоконник.
• Рис.2.Способы устройства дополнительного утепления: а – в углу, б – на уровне перекрытия.

Особенности термомодернизации многоэтажных зданий

Рис. 1 а) Общий вид здания Большинство современных домов имеют разный период строител...

Реконструкция исторической застройки по принципу энергофективности

Как известно неотъемлемой частью уже сложившейся части застройки крупных городов является историческая зас...

Функционально-пространственная организация энергоэффективных домов

Формообразование является основополагающим и первоочередным шагом при проектировании энергоэффективного зд...