Способ теплоизоляции стен существующих зданий

 

Использование: дополнительное утепление стен существующих зданий. Сущность: способ включает определение фактического сопротивления теплопередаче стены существующего здания, сравнение его с заданным сопротивлением теплопередаче той же стены и установку дополнительного утепляющего слоя в соответствии с разностью этих сопротивлений из материала, выбранного с учетом его промерзаемости в составе стены на границе между поверхностями утепляющего слоя и существующей стены, определяемой в функциональной зависимости от величин температуры точки росы для водяного пара в воздухе помещения, температуры под слоем утеплителя, температуры воздуха в помещении, средней температуры наиболее холодного месяца, а также общего сопротивления теплопередаче стены с учетом дополнительного утепляющего слоя и существующей стены, определяемой в функциональной зависимости от величин температуры точки росы для водяного пара в воздухе помещения, температуры под слоем утеплителя, температуры воздуха в помещении, средней температуры наиболее холодного месяца, а также общего сопротивления теплопередаче стены с учетом дополнительного утепляющего слоя, фактического сопротивления теплопередаче дополнительного утепляющего слоя и сопротивления теплопередаче от воздуха в помещении к внутренней поверхности стены. 2 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для повышения теплоизоляции стен существующих зданий.

В процессе эксплуатации зданий в ряде случаев возникает необходимость повысить теплоизоляционные качества их стеновых ограждающих конструкций. Конструкция утепления чаще всего проводится по внутренней поверхности стены в такой последовательности: теплоизоляционный слой, пароизоляция, отделочный слой, при этом влажность внутреннего фактурного железобетонного слоя не должна превышать нормальную.

Толщина теплоизоляционного слоя, применяемого при дополнительном утоплении, определяется из условий доведения температуры на внутренней поверхности стены до нормативной.

В зависимости то степени промерзания известно несколько вариантов утепления стен: при слабом отсыревании внутренней поверхности стены, появлении на ней признаков плесени, сырых пятен на стену наносят по металлической сетке цементно-песчаный штукатурный слой; при сильном отсыревании стены, появлении на их поверхности в зимнее время капельной влаги, изморози и т.п. по внутренней поверхности стен устраивают дополнительное монолитное железобетонное покрытие; при сильном промерзании стен по их внутренней поверхности устраивают дополнительный облицовочный слой из готовых керамзитобетонных плиток с последующей затиркой цементно-песчаным раствором.

Наиболее близким аналогом изобретению является способ устройства дополнительной теплоизоляции стен с внутренней стороны, при котором на основании фактических и заданных (проектных) показателей материалов по действующим строительным нормам и правилам производится расчет фактического и требуемого сопротивления теплопередаче стен. Разница между фактическим и требуемым сопротивлениями теплопередачи стены ликвидируется за счет установки со стороны помещения дополнительного утепляющего слоя.

Недостатком известного способа является то, что он не учитывает возможности промерзания дополнительного утепляющего слоя, что может привести к его разрушению в процессе эксплуатации как более слабого материала стены.

Задачей изобретения является разработка способа, обеспечивающего долговременную эксплуатацию дополнительного утепляющего слоя стен существующего здания.

Сущность изобретения заключается в том, что определяют фактическое сопротивление теплопередаче стены существующего здания, сравнивают его с заданны сопротивлением теплопередаче той же стены и устанавливают дополнительный утепляющий слой в соответствии с разностью этих сопротивлений, при этом дополнительный утепляющий слой изготавливают из материала с учетом его промерзаемости в составе стены на границе между поверхностями дополнительного утепляющего слоя и существующей стены, определяемой по формуле t_n= t_в- (R_у+R_в) (1) где t_п температура под дополнительны утепляющим слоем, ^оС; t_в температура воздуха в помещении, ^оС; t_х средняя температура наиболее холодного месяца, ^оС; R_о общее сопротивление теплопередаче стены с учетом дополнительного утепляющего слоя, м²˙ч^оС/ккал; R_у фактическое сопротивление теплопередаче дополнительного утепляющего слоя, мм²˙ч˙^оС/ккал; Rв сопротивление пpи теплопередаче от воздуха в помещении к внутренней поверхности стены, равное 0,133 м²˙ч ^оС/ккал.

При необходимости определяют также требуемое сопротивление теплопередаче дополнительного утепляющего слоя по формуле
R^т_o^р= R_в (2) где R_отр требуемое сопротивление теплопередаче дополнительного утепляющего слоя, 2˙ч˙^оС/ккал;
t_р температура точки росы для водяного пара в воздухе помещения, ^оС; (остальные обозначения см. в выражении (1)), сравнивают его с фактически сопротивление теплопередаче дополнительного слоя и при превышении фактического сопротивления теплопередаче дополнительного утепляющего слоя под требуемы значением этого показателя устанавливают со стороны помещения дополнительно слой пароизоляции.

При установке дополнительного утепляющего слоя соблюдают условие t_п > t_p.

Предложенный способ теплоизоляции стен существующего здания отличается от известного изготовлением дополнительного утепляющего слоя из материала с учетом его промерзаемости в составе стены на границе между поверхностями дополнительного утепляющего слоя и существующей стены, определяемой в функциональной математической зависимости от величины температуры точки росы ля водяного пара в воздухе помещения, температуры под слоем утеплителя, температуры воздуха в помещении, средней температуры наиболее холодного месяца, а также общего сопротивления теплопередаче стены с учетом дополнительного утепляющего слоя, фактического сопротивления теплопередаче утепляющего слоя и сопротивления при теплопередаче от воздуха в помещении к внутренней поверхности стены.

Предложенный способ позволяет улучшить условия эксплуатации дополнительного теплоизоляционного слоя, устанавливаемого на внутренней поверхности стены существующего здания, обеспечивает долговременный срок службы этого слоя.

Способ осуществляется в следующей последовательности.

На основе проектных данных рассчитывается заданное сопротивление теплопередаче существующей стены, а по фактическим данным, полученным в результате проведения инструментально-визуального обследования, определяется фактическое сопротивление теплопередаче этой же стены, после чего определяется разница между этими величинами, т.е. дефицит теплозащиты. При утеплении стены изнутри помещения сопротивление теплопередаче дополнительного утепляющего слоя не должно превышать 20% от общего сопротивления теплопередаче наружной стены. Исходя из этого выбирают несколько вариантов материалов для утепляющего слоя и далее определяют характеристики по каждому варианту в отдельности.

Определяется общее сопротивление теплопередаче стены с учетом дополнительного утепляющего слоя (R_o)
R_o= R_в+ R_i+R_н+R_у где R_в сопротивление при теплопередаче от воздуха в помещении к внутренней поверхности стены;
R_i сопротивление теплопередаче каждого из "n" слоев, составляющих стену, м²˙ч˙^оС/ккал;
R_н сопротивление теплоотдаче наружной поверхности стены, м²˙ч˙^оС/ккал;
Rу сопротивление теплопередаче дополнительного утепляющего слоя, мм²˙ч˙^оС/ккал.

Затем рассчитывается температура под дополнительным утепляющим слоем t_п при средней температуре наружного воздуха в наиболее холодный месяц года t_х, которая не должна быть ниже температуры точки росы для водяного пара в воздухе помещения t_р,
t_р≅ t_п= t_в- (R_у+R_в) где t_в температура воздуха в помещении, ^оС.

Температура воздуха в помещении принимается 18^оС в районах с температурой наиболее холодной пятидневки выше (-31^оС) и 20^оС при температуре наиболее холодной пятидневки (-31)^оС и ниже.

По полученной точке росы по "i-d" диаграмме влажного воздуха при барометрическом сравнении 760 мм рт.ст. и заданной температуре воздуха в помещении определяют относительную влажность воздуха ϕ_в Если полученное значение t_р соответствует значению относительной влажности воздуха, которое является ниже расчетного ϕ_в^p 55% то в помещении необходимо устанавливать пароизоляцию по утеплителю под отделкой стены изнутри помещения.

Для того, чтобы подтвердить возможность отказа от пароизоляции в утепляемой стене, определяют требуемое сопротивление теплопередаче дополнительного утепляющего слоя R_отр, которое выполняется по выражению
R_отр= R_в затем сравнивают полученное значение с фактическим сопротивлением теплопередаче дополнительного утепляющего слоя и устанавливают дополнительный слой пароизоляции со стороны помещения только в том случае, когда фактическое сопротивление теплопередаче дополнительного утепляющего слоя превышает требуемое значение этого показателя.

Под дополнительным слоем утеплителя влага не должна замерзать во избежание разрушения утеплителя и его отрыва от конструкции стены. Поэтому выполняют проверку температуры на границе между поверхностями дополнительного утепляющего слоя и существующей стены. Если в результате проверки значение этой температуры окажется в пределах не ниже (-1^оС), то с учетом кратковременности воздействия такой температуры материал дополнительного слоя может быть использован. При значении температуры ниже (-1)^оС необходимо использовать другой теплоизоляционный материал.

Использование предлагаемого способа позволяет избежать морозного разрушения и отслоения дополнительного утепляющего слоя стены существующего здания и тем самым удлинить срок его эксплуатации.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ СТЕН СУЩЕСТВУЮЩИХ ЗДАНИЙ, заключающийся в определении фактического сопротивления теплопередаче стены существующего здания, сравнении его с заданным сопротивлением теплопередаче той же стены и установке дополнительного утепляющего слоя в соответствии с разностью этих сопротивлений, отличающийся тем, что дополнительный утепляющий слой изготавливают из материала с учетом его промерзаемости в составе стены на границе между поверхностями дополнительного утепляющего слоя и существующей стены, определяемой по формуле

где t_n температура под дополнительным утепляющим слоем, ^oС;
t_в температура воздуха в помещении, ^oС;
t_х средняя температура наиболее холодного месяца, ^oС;
R_о общее сопротивление теплопередаче стены с учетом дополнительного утепляющего слоя, м² · ч · ^oС / ккал;
R_у фактическое сопротивление теплопередаче дополнительного утепляющего слоя, м² · ч · ^oС/ккал;
R_в сопротивление при теплопередаче от воздуха в помещении к внутренней поверхности стены, равное 0,133 м² · ч · ^oС / ккал.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что определяют требуемое сопротивление теплопередаче дополнительного утепляющего слоя по формуле

где Rⁿ_o^h- требуемое сопротивление теплопередаче дополнительного утепляющего слоя, м² · ч · ^oС / ккал;
t_р температура точки росы для водяного пара в воздухе помещения, ^oС;
t_в температура воздуха в помещении, ^oС;
t_х средняя температура наиболее холодного месяца, ^oС;
R_о общее сопротивление теплопередаче стены с учетом дополнительного утепляющего слоя, м² · ч · ^oС/ккал;
R_в сопротивление при теплопередаче от воздуха в помещении к внутренней поверхности стены, равное 0,133 м² · ч · ^oС / ккал,
сравнивают его с фактическим сопротивлением теплопередаче дополнительного утепляющего слоя и при превышении фактического сопротивления теплопередаче дополнительного утепляющего слоя над требуемым значением этого показателя устанавливают со стороны помещения дополнительно слой пароизоляции.

2. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что дополнительный утепляющий слой устанавливают при соблюдении условия t_n > t_р.