При отсутствии дополнительного источника энергии

На температуру воздуха внутри зданий разных типов

На температуру воздуха внутри зданий разных типов

при отсутствии дополнительного источника энергии для охлаждения помещений:

1 - наружный воздух; 2 - воздух внутри легкого здания с деревянным каркасом;

3 - воздух внутри массивного здания с наружной изоляцией;

4 - воздух внутри массивного здания, заглубленного и частично покрытого грунтом.

Рис. 4. Влияние колебаний температуры наружного воздуха

для обогрева или охлаждения помещений:
1 - наружный воздух; 2 - воздух внутри легкого здания с деревянным каркасом;

3 - воздух внутри массивного здания с наружной изоляцией;

4 - воздух внутри массивного здания, заглубленного и частично покрытого грунтом.

Рациональное использование природных климатических условий в сочетании с массивностью здания уменьшает потребность в энергии. В свою очередь, массивность здания способствует выравниванию нагрузки на отопительное и охлаждающее оборудование. Если здание быстро не реагирует на изменения наружной температуры, то не требуется очень большой мощности оборудования для обеспечения теплоснабжения для покрытия такой нагрузки, и оно может работать в более стабильном режиме. Итак, одним крайним случаем является легкое, слабоизолированное здание с деревянным каркасом. В прохладный солнечный день в таком здании печь можно не включать совсем. Однако ночью может потребоваться, чтобы печь работала на полную мощность для поддержания комфортной температуры. Другим крайним случаем является массивное, покрытое землей здание, в котором при переменной температуре наружного воздуха может поддерживаться температура на среднем уровне на протяжении нескольких дней, а может быть в течение 10 дней или даже двух недель. Для такого здания достаточно иметь сравнительно небольшую по мощности отопительную систему, которая будет работать в постоянном режиме, обеспечивая в помещении комфортную температуру.

К сожалению, строительство массивных зданий не соответствует современной теории и практике проектирования. Технология и проектирование сейчас сосредоточены на попытках сделать много, имея немногое, и строительным гением считается тот, кто может использовать наименьшее количество материала в процессе ограждения пространства. Такой образ мышления обычно ограничивается только оценкой применяемых материалов без учета расходуемой энергии или долговечности здания. Визуальное восприятие веса зданий для некоторых людей является важным эстетическим соображением, и сейчас существует тенденция проектировать и строить сооружения, кажущиеся легкими.

Увеличение массы может также увеличить стоимость здания. Авторитет монолитного бетона то растет, то падает у профессиональных строителей. На отношение к этому материалу влияют такие факторы, как его стоимость, наличие, возможности доставки, технология укладки, вес.

Задача увеличения тепловой массы не должна представляться слишком сложной. Одним из решений здесь может быть установка емкостей с водой внутри здания (лучше всего перед освещенным солнцем окном). Однако вряд ли этот способ придется по вкусу многим людям. Песок, гравий, бетон или вода (в пластиковых емкостях) могут использоваться для заполнения пустот в кладке из бетонных блоков. Массивные камины, внутренние бетонные или кирпичные перегородки и даже 50- или 75-мм слой бетона или кирпича на полу могут существенно увеличить тепловую инерцию здания.

Одним из путей увеличения тепловой инерции здания является устройство эффективной теплоизоляции с наружной стороны здания, что требует творческого решения конструктивных проблем. Изоляция обычно помещалась внутри стены (между наружной и внутренней поверхностями) или внутри здания. Наиболее трудной задачей при устройстве изоляции с наружной стороны бетонного или кирпичного здания является защита изоляции от влаги, дождя, солнечного воздействия, контакта с людьми и животными. На рис. 6 показана схема применения изоляции в виде жестких плит из полистирола, покрывающих наружную поверхность монолитной бетонной стены. Большая часть этой изоляции покрыта землей, однако, та часть изоляции, которая покрывает бетон над поверхностью земли, должна быть защищена от возможных повреждений, в том числе и от воздействия солнечной радиации (особенно ультрафиолетовых лучей). Ниже уровня земли изоляция должна быть защищена от влаги, насекомых и грызунов. Полистироловую плиту можно устанавливать в опалубку до заливки в нее бетонной смеси. При этом между двумя материалами достигается очень хорошее сцепление. Однако защита изоляции над уровнем земли требует дополнительных затрат. Один из вариантов такой защиты заключается в нанесении на изоляцию цементирующего материала (типа раствора на основе стекловолокна). Другой способ состоит в креплении жесткого листового материала, например влагостойкой фанеры или асбестоцементных плит.

Рис. 5. Конструкции стен с разным размещением теплоизоляции:

а - теплоизоляция внутри стены (между внутренней и наружной поверхностями);

б - теплоизоляция внутри здания;

в - теплоизоляция снаружи тепловой массы здания;

1 - обычное размещение изоляции;

2 - внутренняя поверхность;

3 - теплоизоляция;

4 - наружная поверхность;

5 - стена (бетон, кирпич, камень).

Рис. 6. Деталь конструкции с почти сплошной наружной защитой теплоизоляции:

1 - внутренняя отделка;

2 - наружный отделочный слой (тонкие доски);

3 - стекловолокнистая теплоизоляция; 4 - пол;

5 - бетонная стена;

6 - жесткая плитная изоляция;

7 - защитное покрытие

Дата добавления: 2015-05-10