Энергосбережение и комфорт: теплоизоляция жилых домов в горных регионах

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Санкт-Петербургский государственный аграрный университет, Санкт-Петербург, Россия

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ И КОМФОРТ: ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ЖИЛЫХ ДОМОВ В ГОРНЫХ РЕГИОНАХ

Студент Рахматов М.Ш.

Студент Нозимов А.А.

Руководитель канд. техн. наук,

профессор РАЕ Юлдашев З.Ш.

энергообеспечение теплоизоляционный материал здание

Проблема недостаточного энергообеспечения зданий возникла, во-первых, в связи с повышением цен на топливо и электроэнергию, во вторых, здания были построены с ограждениями низкого качество. Необходимость решения в настоящее время особенно остро стоит в селе - иногда около 50 - 60% семейного бюджета уходит на отопления жилья; дома имеют крайне низкий уровень теплозащиты, обмен воздуха помещений неблагоприятен из-за плохого уплотнения ограждений. Все это приводит к простудным заболеваниям людей, особенно людей преклонного возраста, детей женщин. Даже частичное решение этой проблемы - залог:

Ш реального осуществления действенных мер по здравоохранению и сокращению бедности населения;

Ш снижения беспощадной вырубки дикорастущих лесов и кустарников, приусадебной и декоративной древесины;

Ш улучшения плодородия полей за счет их удобрения ежегодно сжигаемыми отходами растений, навозом (кизяком) домашних животных;

Ш уменьшая загрязнения окружающей среды продуктами сгорания топлива и органических (часто очень вредных) отходов.

Для улучшения теплоизоляции жилых домов в горных регионах с целью эффективного использования энергии и улучшения теплового комфорта необходимо следующие задачи:

• разработать и применить теплоизоляционные материалы из местного доступного сырья (глины, соломы, камыша, опилок, стружек, шерсти и др.);

• научить население простыми методами дополнительно утеплять ограждения (стены пол, чердачное перекрытие и др.) жилья дешево, качественно и своими силами.

Метод теплоизоляции легко может быть реализован сельчанами и не требует очень сложных и специальных навыков, инструментов и оснастки, основан на применении дешевых и доступных местных материалов. Дополнительная теплоизоляция стены, пола и чердачного перекрытия и фундамента представляет собой слой утеплителя в виде конструкции. защищенной от механических повреждений, от отрицательного влияния влаги, насекомых и грызунов, а также возможного возгорания и гниения. Основные варианты этих конструкций образованы:

1) из слоя соломы (60 % объема), перемешанной в жиже глины, который формируется в опалубке или набирается из отдельных готовых панелей;

2) из слоя сухой соломы, камыша, опилок и др.. имеющего надежный глиняный водоупорный защитный слой (штукатурки, стяжки, обмазки) или специальный замкнутый слой (тати, полиэтиленовой пленки и др.) гидроизоляции;

3) из слоя газобетона, изготавливаемого заранее или на месте, во-первых, путем заливки “ванночек” вспенивающимся раствором с последующей тщательной его просушкой, во-вторых, создания оболочки этого газобетона из толи, предназначенной для защиты его от увлажнения.

Жилые дома в сельской местности, особенно в горных регионах, построены в основном без составления проектной документации. Наружное ограждения таких домов как старой, так и новой постройки выполнены без учета нормативных требований к минимальному термическому сопротивлению теплопередаче.

Наружные стены жилых домов в горных регионах восновном выполнены как: -глинобитные - из уплотненной глины (влажная глина послойно насыпается в переустанавливаемую опалубку и уплотняется вручную);

-саманные - из кладки сырого кирпича, изготовленного из смеси глины с соломой, при общей толщине стены до 0,6 ч, но чаше 0,3-0,4 м;

-кирпичные - из кладки из полнотелых и щелевых жженых кирпичей и блоков обшей толщиной стены 0,51 м, но чаше 0,38 м;

-деревянные из деревянных брусьев (с общей толщиной около 0.1 - j 0,15 м) или рубленные из кругляка ( общей толщиной около 0,12-0,25 м);

-щитовые из деревянных щитов со средним слоем утеплителя из минеральной ваты, пенополистрола и др. (общей толщиной стены около 0,12-0,15 м).

Все виды вышеуказанных наружных стен не обладают дocтaточной тепозащитной способностью. Глинобитные стены и стены из кладки сырного кирпича обычно подвержены повышенному увлажнению, что резко снижает их теплозащитные способности.

Редко встречаются жилые дома, выполненные в соответствии с требованиями строительных норм, имеющие кирпичные стены с железобетонными вертикальными колоннами и горизонтальным сейсмопоясом. Такие железобетонные включения, а также металлические балки и железобетонные перемычки над окнами и дверьми вызывают эффект «теплового моста» и увеличивают теплопотери помещения. Соответственно, внутренняя поверхность стены напротив этих «тепловых мостов» сильно охлаждает и вызывает у людей чувство холода.

Местными, доступными и экологическими строительными материалами в горных регионах являются:

ь Глина, в отличие от плодородной почвы и песчаного грунта, служит надежным и экологически чистымсырьем для создания ограждений здания. Она почти повсеместно доступна в горных регионах.В меру увлажненная глина пригодна как для создания глинобитной стены домов, так и для изготовления сырого кирпича полусухого прессования. При хорошем перемешивании грунта с водой с некоторым добавлением измельченной соломы можно получить смесь различной консистенции и подвижности, пригодную для формирования сырого кирпича и нанесения обмазки или штукатурки. Солома при этом предотвращает сильное растрескивание высушенной массы глины. С увеличением количества перемешиваемой соломы уменьшается плотность высушенной смеси и соответственно снижается ее коэффициент теплопроводности. Если в жиже глины равномерно перемешивать солому, чтобы она составила около 60 % объема смеси, то такой материал может служить как утеплитель. В воздушно-сухом состоянии такой материал имеет плотность в пределах 300-400 кг/м3 и коэффициент теплопроводности около 0,1 Вт/(м²°С), что подтверждено испытанием опытных образцов;

ь Сырье из растительных отходов, наиболее распространенным и доступным сырьем служит солома пшеницы, ячменя, риса и др. Солома считается пригодной для изготовления строительных материалов, если она хорошо высушена, не подвержена гнили, а также незначительно содержит в своем составе более жесткие стебли крупных растении. Таким же надежным сырьем, как солома, испытанным веками у нас и за рубежом, может служить камыш. Он также доступен во многих горных регионах. Поскольку камыш растет в болотистой местности, его собирают зимой, лучше в начале весны, когда еще лед крепкий и уже опали слабые листья, которые обычно более подвержены гниению.В качестве слоя теплоизоляции можно использовать также кукурузную лузгу, мох, измельченные стебли хлопчатника, кукурузы, табака, льна , листья древесины. Хорошим слоем утеплителя может служить предварительно обработанный хлопок, волокна льна, кенафа и др.В некоторых горных селах более доступным сырьем могут оказаться отходы деревообработки. К ним относятся хорошо выпушенные стружки, мелкая сечка и опилки;

ь Шерсть. Во многих районах Центральной Азии наиболее доступным и дешевым теплоизоляционным материалом может служить шерсть овцы, козы, верблюда, яка и др. Например, в последние годы в горных регионах увеличилось поголовье овец мясного направления, имеющих некачественную шерсть. Большое количество такой шерсти часто выбрасывается как отходы.

Требуется найти приемлемые способы обработки шерсти не только для защиты от моли (с применением метина и др.), но и от воздействия влаги, грызунов и т.д. Но имеется достаточно большой опыт использования шерсти как теплоизоляционного материала в западных странах, включая Швейцарию. И этот опыт можно распространить в горных регионах Центральной Азии. Самое главное, способы как обработки шерсти, так и создания соответствующего утеплителя доступны для сельского населения.

Следует также отметить, что применение шерсти в качестве теплоизоляционного слоя стены, пола, чердачного перекрытия и двери лишь незначительно увеличивает массу этих конструкций. Это очень важно при дополнительной теплоизоляции зданий в регионах, где имеется опасность землетрясений.

При дополнительной теплоизоляции наружных ограждений тем лучше, чем больше толщина слоя данного утеплителя. А утеплитель более качественный в том случае, если он состоит в основном из мелких и мало подвижных объемов воздуха, т.е. имеют низкую плотность.

Важно чтобы слой утеплителя был беспрерывным и составлял общую теплозащитную оболочку всего здания. Окна и двери, вызывающие разрыв этой оболочки, должны обладать достаточным эффектом теплозащиты. Зимой солнечное нагревание здания максимально через окна южной ориентации. Наибольший охлаждающий эффект вызывают, особенно ночью окна с одинарным остеклением и с северной ориентацией, а при ветреной погоде окна, расположенные на наветренной стороне здания.

При создании слоя утеплителя следует обратить особое внимание на обеспечение его надежности и долговечности, включая достаточную его пожаробезопасность, морозостойкость, влагоустойчивость, способность сопротивления к воздухопроницанию, возгоранию, гниению к возможным повреждениям под влиянием механических и температурных деформации, грызунов и насекомых.

Технология создания утеплителей из местных материалов не имеет строго стандартного рецепта и процедуры, поскольку она зависит от качества структуры и состава местного сырья (глина, соломы, воды и др.) температурных и других условий изготовления. Поэтому следует опираться на опыт и умения специалистов, а также на результаты испытания местных экспериментальных образцов.

Размещено на Allbest.ru