Спосіб теплозахисту будинку

Корисна модель відноситься до будівельного комплексу, а саме, до будинків із системою опалення і теплоізолюванням огороджувальних конструкцій з активним тепловим екрануванням їх у процесі експлуатації. Відомі способи енергозбереження в процесі експлуатації будівель, у яких передбачена теплоізоляція огороджувальних конструкцій матеріалами здатними утримувати повітря (володіючими високими рівнем теплозахисту), що наклеюються на зовнішній чи внутрішній їхній стороні або вони виготовляються багатошаровими [1]. До недоліків відомих способів варто віднести залежність рівня теплозахисту від кліматичних умов і складу газового середовища всередині приміщення будинку. Відомий спосіб теплоізоляції зовнішньої стіни будинку шляхом використання тришарових залізобетонних стінних панелей з ефективною теплоізолюванням, підвищеним у 2-3 рази рівнем теплозахисту, що забезпечує опір теплопередачі на рівні 0,6-0,35м2 К/Вт [2]. У процесі експлуатації будинку рівень теплозахисту тришарових стінних панелей залежить від вологості зовнішнього й внутрішнього повітря. В результаті газообміну через теплоізолюючий шар панелей росте вміст вологи в ньому з можливою її конденсацією, що різко знижує його опір теплопередачі. З ростом вмісту води і її конденсації у теплоізолюючому матеріалі теплозахисний ефект знижується, тому що теплопровідність води у 20 разів вище, ніж у повітря, що спричиняє значні тепловтрати. Конденсація вологи в огородженнях може викликати ушкодження конструкції при заморожуванні. Задача корисної моделі - зниження і підтримання на заданому рівні вологості матеріалу теплоізолюючого шару і зовнішнього огородження з метою регулювання і забезпечення високого рівня теплозахисту будинку. Задача вирішується тим, що у способі теплозахисту будинку в процесі його експлуатації ізолюють огороджувальні конструкції теплоізолюючим матеріалом; шар теплоізолюючого матеріалу укладають у герметично виконану волого- і повітронепроникну, з полімерної плівки, оболонку, яку фіксують усередині огороджувальної конструкції будинку заливанням шару цементно-піщаного розчину в зазор між нею і цегельною кладкою, а в самий холодний зимовий період експлуатації будинку його періодично вентилюють організованим потоком підігрітого (чи без підігріву) атмосферного повітря з мінімально- низькими вологістю, меншою вологості газу утримуваного матеріалом, і точкою роси, що за побігає конденсації пари води в теплоізолюючому матеріалі. Вільний простір для вентиляції між теплоізолюючим матеріалом і полімерною плівкою заповнюють вуглекислим газом з температурою точки роси, що запобігає конденсації пари води в теплоізолюючому матеріалі. Таке виконання огороджувальної конструкції дозволяє уникнути інтенсивного газообміну між внутрішнім простором приміщення і навколишнім середовищем, в результаті якого запобігається конденсація вологи в теплоізолюючому матеріалі і погіршення його теплозахисних властивостей. Газообмін майже цілком припиняється. В результаті проникнення вологи разом з повітрям приміщення у шар теплоізолюючого матеріалу, відбувається її накопичення в ньому, що спричинює підвищення концентрації вологи і ймовірність її конденсації. Для регулювання і підтримки вологості газу в припустимих межах, що виключають конденсацію вологи, шар теплоізолюючого матеріалу вентилюють організованим потоком сухого, злегка підігрітого, атмосферного повітря, узимку, коли його температура низька і вологість мінімальна. Теплоізолюючий матеріал підсушується, з нього віддаляється волога, що накопичилася. Для поліпшення теплозахисних властивостей матеріалу, після його сушіння, весь простір у якому він знаходиться, заповнюють вуглекислим газом. Утворюють шар вуглекислого газу, що активно екранує втрати тепла з приміщення будинку в навколишнє середовище, в результаті його поглинання. Вуглекислий газ має властивість поглинати тепло інфрачервоного спектру (кімнатної температури) і пропускає тепло високочастотного спектру, відбувається акумулювання тепла всередині будинку - ефект спільного застосування вуглекислого газу, полімерної фарбованої плівки і сухого теплоізолюючого матеріалу. Використання в якості теплоізолюючого матеріалу мінеральної вати та торфу за умови підтримки їхньої вологості на заданому рівні, яка виключає конденсацію пари води та значно підвищує їхній опір теплопередачі, що робить їхнє застосування більш ефективним у технічному й економічному аспектах на відміну від інших матеріалів. На Фіг.1 показана схема способу здійснення енергозбереження в процесі експлуатації будинку в період опалювального сезону. На Фіг.2 показано вузол 1 - пристрій теплоізоляції у зовнішній огороджувальній конструкції. Схема енергозбереження житлового будинку складається з: вентилятора 1, що через заслінку 2 підключений до системи вентиляції шару теплоізолюючого матеріалу 3, розташованого в просторі між двома шарами волого- і повітронепроникної полімерної плівки 4, яка фіксується в процесі заливання невеликої товщини шару цементнопіщаного розчину 5 у простір між плівкою 4 і цегельною кладкою 6. Шар теплоізолюючого матеріалу 3 фіксується до внутрішньої цегельної кладки 6 перфорованим листом чи сіткою 7 з полімеру або іншого матеріалу з метою утворення невеликого зазору 8 для вентиляції теплоізолюючого матеріалу. Для регулювання подачі повітря в секції 9 з його викидом на свічу через заслінку 10 передбачена засувка 11. Заміна утримуваного теплоізолюванням повітря вуглекислим газом проводиться з балона 12 через регулятор тиску 13 і запірний вентиль 14. Аналіз газу на вологість здійснюється через вентиль 15. Здійснення способу проходить наступним чином. Зовнішню конструкцію огородження будинку (стіни, підлога, стеля) виконують багатошаровими (Фіг.2), оптимальну товщину теплоізоляції, визначають вартістю втрат енергії, матеріалів і робіт для виконання ізоляції з урахуванням майбутньої їхньої зміни і відповідної зміни стандартів, але в конкретному прикладі вона складає 200-300мм. На відстані 15-50мм від зовнішньої і внутрішньої кладки 6 встановлюють перегородку з фарбованої полімерної плівки 4 товщиною 100-120мкм, а в простір 5 між ними заливають рідкий цементно-піщаний розчин, який затвердівши утворює з плівкою єдине ціле, що підвищує волого- і повітронепроникність перегородок. В результаті теплоізолюючий матеріал у огороджувальній конструкції будинку ізольований від атмосферного повітря, що знаходиться усередині приміщення, яке володіє підвищеним вмістом вологи. У замкнутому просторі 9 (закритій системі), обмеженому полімерною плівкою 4, в якому знаходиться теплоізолюючий матеріал 3, підтримується штучна атмосфера - утримуваний теплоізолюючим матеріалом газ (або вуглекислий газ) має більш низьку вологість ніж атмосферне повітря. Цей ефект досягається періодичною продувкою повітрям простору розділеного на секції 9 в міру накопичення вологи в теплоізолюючому матеріалі, що визначають аналізом газу на вологість, який відбирають із свічі викиду через вентиль 15. Її наближення до точки роси свідчить про необхідність продувки і сушіння теплоізолюючого матеріалу. Процес продувки здійснюють повітрям без підігріву або підігрітим для інтенсифікації процесу сушіння за допомогою вентилятора 1 невеликої потужності або за рахунок природної тяги до моменту задовільного аналізу газу на вологість. При цьому продувка проводиться при досить низькій вологості повітря, характерній для даної місцевості. Можливі варіанти проведення процесу продувки і сушіння матеріалу вже заздалегідь осушеним, за допомогою, наприклад, силікагелю, повітрям. По закінченні процесу продувки і сушіння матеріалу, простір, у якому він знаходиться, заповнюється вуглекислим газом через редукційний клапан 13, що підтримує низький тиск у системі вентиляції (до 5мм водяного стовпчика). Ступінь зволоження утримуваного теплоізоляційним матеріалом газу визначається аналізом його проби, що відбирається через вентиль 15. Використання запропонованого способу дозволить знизити питомі витрати тепла на опалення будинку в 5-10 разів за рахунок: відповідного зниження коефіцієнта теплопередачі огороджувальних конструкцій, вибору оптимальної товщини теплоізолюючого шару і регулювання його теплофізичних властивостей, поліпшених використанням сухого газу (повітря, вуглекислого газу), відсутності газообміну між повітрям усередині будинку і навколишньою атмосферою. Знижуються також капітальні витрати на придбання ізолюючого матеріалу оскільки з існуючих матеріалів використовуються більш дешеві, без зниження технічної ефективності, обумовленої проведенням необхідних технологічних операцій сушіння. Джерела інформації: 1. Украина: Энергосбережение в зданиях; ЕС -Energy Centre Kiev, Ukraine, программа Tacis, 1993-1995гг, с.115-116. 2. Украина: Энергосбережение в зданиях; ЕС -Energy Centre Kiev, Ukraine, программа Tacis, 1993-1995гг, с.117.