тепло- звуко- гидроизоляция

Теплоизолирующие материалы в строительстве бань

Ветроизоляция бани, не выпуская наружу горячий воздух, тем не менее не может предотвратить охлаждения помещения, поскольку стены обладают способностью отводить тепло за счёт так называемого кондуктивного теплопереноса. В отличие от конвективного теплопереноса, обусловленного переносом масс теплого воздуха, кондуктивный теплоперенос осуществляется за счёт встречных перемещений электронов (в металлах), атомов и молекул (в диэлектриках) в среде неподвижного материала (камня, древесины, пластмассы и т. п.). При этом в теплых зонах неподвижного материала молекулы более энергичны (имеют более высокие скорости перемещений или колебаний) и передают в процессах соударений свою повышенную энергию менее энергичным молекулам холодных зон.

Минеральные ваты

Минеральные ваты (неорганические) подразделяются на стекловаты, шлаковаты и базальтовые (каменные) ваты. Все указанные ваты производятся методом расплавления исходного сырья (печью в горячем тигле или индукционными токами в холодном тигле) с последующим получением волокон пропусканием расплава либо через тонкие фильеры (толстые волокна), либо через вращающуюся или центробежную фильеру (волокна средней толщины), либо через «дутьё» — струю сжатого воздуха (тонкие волокна 10-20 мкм). Наиболее современным способом считается раздув струи расплава из центробежной фильеры (комбинированный метод ЦФД), дающий супертонкие волокна (1-10) мкм базальта и стекла соответственно. Полученные волокна покрываются смолой (при необходимости) и режутся на короткие кусочки — штапель (тоже при необходимости). Затем волокна укладываются слоем, снова смачиваются связующим веществом, например, в виде аэрозоля (при необходимости), подпресовываются (например, между движущимися конвейерными лентами), термообрабатываются (что придаёт, в частности, стекловолокну приятный теплый желтый цвет за счёт полимеризации связующего вещества), нарезаются на маты (длинные полотнища длиной до 18 м, шириной обычно 0,9-1,2 м) или плиты разного размера и отгружаются заказчику в рулонах, пачках или кипах на поддонах, зачастую в сжатом виде.

Пенопласты в банном строительстве

Утеплители из вспененных полимеров (поливинилхлорида, полистирола, пенополиуретана, полифенолформальдегида) выпускаются в виде плит, которые имеют более высокую жёсткость и более низкую воздухопроницаемость (продуваемость ветром), нежели маты и плиты из минеральной ваты. Поэтому, несмотря на низкую термоустойчивость, пенопласты нашли широкое применение в строительстве, тем более, что стоимость многих пенопластов весьма низкая, и транспортируются они легче, чем плиты минваты. Если самые жёсткие плиты из минваты (без армирования) выдерживают нагрузку не более 0,5 кг/см² (что лишь условно допускает передвижение по нему персонала при горизонтальном монтаже и инспекционном контроле), то экструдированный пенополистирол имеет прочность на сжатие до 5 кг/см² (что допускает даже монтаж на него некоторых видов оборудования).

Монтаж эффективных утеплителей и пароизолирующих плёнок

Пытаясь во что бы то ни стало пароизолировать стены бань, дачники в то же время стараются упрятать пароизоляцию вглубь стен так, чтобы сверху оказался декоративный материал, например, «дышащая и экологически чистая» евровагонка или ещё лучше, доски из осины, липы, а то и из заморской древесины абаши. При этом порой бывает трудно с определённостью сказать, является ли внутренняя обшивка только декоративной или одновременно является и утеплителем. Воздушные промежутки между утеплителем и декоративной обшивкой также являются то утеплителями (то есть, в которых воздух не движется), то высушивающими, но захолаживающими продухами (то есть, в которых воздух движется). В каждом случае необходимы оценки месторасположения точки росы в многослойной стене.

Увлажнение многослойных паропроницаемых стен

В настоящее время в банях уже редко встречаются однослойные (то есть выполненные из одного материала) стены (бревенчатые, брусовые, кирпичные, пенобетонные). Чаще всего причиной многослойности стен является применение утеплителей. Ввиду великого множества возможных вариантов, рассмотрим лишь два наиболее простых и часто встречающихся случая двухслойной стены, состоящей из слоя теплоизолирующего  («тёплого») материала и из слоя хорошо проводящего тепло («холодного») материала (рис. 27). В качестве «холодного» материала примем древесину (брус) с коэффициентом теплопроводности 0,15 Вт/м град и коэффициентом паропроницаемости 0,06 мг/м час Па. В роли «тёплого» материала будет выступать паропроницаемая плита из минваты с коэффициентом теплопроводности 0,05 Вт/м град и коэффициентом паропроницаемости 0,6 мг/м час Па, а также плохопаропроницаемая плита из пенопласта (пенополистирола ПСБ) с коэффициентом теплопроводности 0,05 Вт/м град и коэффициентом паропроницаемости 0,06 мг/м час Па (близким к паропроницаемости древесины). Конвективную составляющую паропереноса учитывать не будем, предполагая, что предусмотрена ветрозащита из воздухонепроницаемых (но хорошо проводящих тепло и пар) мембран по обеим сторонам стены.

Увлажнение однослойных паропроницаемых стен

Теплоизоляционные материалы в соответствии со своей функцией обеспечивают значительные температурные перепады и в то же время неизбежно содержат пустоты, зачастую воздухопроницаемые (открытые). При этом любые распространения влажного воздуха (или диффузия водяного пара) через теплоизолирующие стены могут сопровождаться процессами конденсации паров воды и последующим увлажнением теплоизоляционного материала. Сама же первопричина увлажнения стен обусловлена процессами жизнедеятельности человека (создающего в обитаемых помещениях повышенную температуру и повышенную абсолютную влажность воздуха) или наличием в помещении иных источников водяных паров (поверхностей нагретой воды).

Теплоизолирующая способность воздушных прослоек

Зазоры, доступные потокам воздуха, являются продухами, ухудшающими теплоизоляционные характеристики стен. Зазоры же замкнутые (так же как закрытые поры вспененного материала) являются теплоизолирующими элементами. Ветронепродуваемые пустоты широко применяются в строительстве для снижения теплопотерь через ограждающие конструкции (щели в кирпичах и блоках, каналы в бетонных панелях, зазоры в стеклопакетах и т. п.). Пустоты в виде непродуваемых воздушных прослоек используются и в стенах бань, в том числе каркасных. Эти пустоты зачастую являются основными элементами теплозащиты. В частности, именно наличие пустот с горячей стороны стены позволяет использовать легкоплавкие пенопласты (пенополистирол и пенополиэтилен) в глубинных зонах стен высокотемпературных бань.

Отражающая теплоизоляция

В предыдущем разделе было установлено, что характерный перепад температур в непродаваемых полостях стен достигает 20°С при характерных величинах тепловых потоков через стены бани порядка 100 Вт/м². А раз противоположные стенки полостей имеют разные температуры, то они и излучают разные потоки лучистой (радиационной, инфракрасной) энергии q. В результате, в полости возникает некомпенсированный поток тепла ∆q = q₁ — q₂, где q₁ и q₂ — потоки лучистой энергии с противоположных стенок полостей.

«Дышащие» стены

До 60-х годов среди городского населения царило практически единодушное мнение о том, что стены жилых помещений должны «дышать» в том очень наглядном «городском» смысле, что на стенах не должны появляться явно увлажнённые, а тем более откровенно мокрые пятна, капли росы (конденсата), стекающие в виде ручейков на пол. Помещение с мокрыми стенами считалось сырым, неблагоприятным не только в чисто житейском и климатическом плане, но и в смысле технической опасности для электропроводки, отсыревания и обрушения стен, ржавления и гниения конструкций и оборудования.

Страницы