Тепловые мостики
Принимаемое при расчетах распространение тепла в
одном измерении на практике не встречается, поскольку в
действительности в ограждающих конструкциях всегда имеются такие
участки, передачу тепла в которых невозможно учесть даже
приблизительно. Такие участки в ограждающих конструкциях (локальные,
обширные), в которых вследствие геометрических условий, а также
совместного применения различных по свойствам материалов создаются
условия распространения тепла в двух или трех измерениях, называют
тепловыми мостиками.
Образование тепловых мостиков возможно вследствие следующих причин:
- исследуемая конструкция, конструктивный элемент ограничиваются
непараллельными плоскостями (например, углы помещения, пересечения
стен, соединения стен с перекрытиями);
- отдельные участки ограждающих конструкций, часть их, слой
неоднородный по материалу (например, в стену встроены колонна или
железобетонное ребро жесткости; изоляционный слой имеет разную
толщину);
- в одном месте совпадают уменьшенное поперечное сечение, изменение
профиля и однородности (например, в месте соединения стен из разных
материалов).
На практике наличие тепловых мостиков приводит к следующим
последствиям:
1) температура внутренних поверхностей в этих местах ниже
температуры сплошных ограждающих конструкций;
2) ухудшается состояние конструкции, снижается ее потребительская
ценность, более того, возникает даже опасность. На этих участках
возможны образование конденсата, изменение цвета иногда с
образованием плесени.
Поток тепла, проходящий по тепловым мостикам, иногда на 90 - 100 %
больше, чем проходящий в то же время через поверхность, не имеющую
тепловых мостиков. Даже при самом тщательном проектировании по
законам строительной физики избежать тепловых мостиков невозможно,
поскольку любая конструкция где-то кончается, с чем-то соединяется.
И при гомогенной (однородной по материалу) конструкции концы стен,
их соединения с перекрытиями в любом случае являются тепловыми мостиками.
На практике не имеющими тепловых мостиков считаются конструкции, в
которых путем применения негомогенных материалов с различными
теплотехническими характеристиками и различных конструктивных
решений добиваются если не равномерной, то почти одинаковой
температуры по внутренней поверхности конструкции. Если в
ограждающую конструкцию встроена стальная или железобетонная
колонна, то ее неблагоприятное влияние можно снизить, используя
теплоизоляционные материалы.
Тепловые мостики как следствие неоднородности конструкции чаще всего
наблюдаются в многослойных конструкциях. Влияние элемента,
определяющего возникновение теплового мостика, может быть ограничено
конструкционным местоположением, характером перехода или
прерывистости, простой или составной формой, размером по
параллельной конструкции плоскости, его гибкостью. Воздействие
теплового мостика тем более неблагоприятно, чем ширина стены больше
ее толщины. При простой форме конструкции отношение ширины к толщине
называют гибкостью теплового мостика. При сложной форме
понятие гибкости как мера может применяться только для
характеристики аналогичных по форме тепловых мостиков.
Непосредственное влияние сквозного теплового мостика можно снизить
или устранить полностью, прерывая его. Для этого можно использовать
материал стены или изоляционный материал. Накладываться он может
перед тепловым мостиком, позади него или с двух сторон, но такая
изоляция по-настоящему будет эффективна, если ширина изоляционного
слоя превышает ширину теплового мостика, по крайней мере, в 2 раза
(см. схему слева). В этом случае тепловой поток можно считать уже
идущим в одном измерении; влияние элемента, определяющего, тепловой
мостик, перестает быть ощутимым. На схеме справа представлены
тепловые мостики, изменяющиеся в зависимости от материала и формы
конструкции.
Правильное выполнение теплоизоляции вдоль мостиков холода
(наружная сторона - а - д)
Мостики холода, определяемые материалом и конфигурацией
конструкции
(а - материал; б - форма; в - материал и форма)
Под действием воздуха, проникающего через плохо заделанные стыки
крупнопанельных (крупноблочных) зданий, возникает явление, подобное
тепловому мостику. Воздушный поток охлаждает торцовые поверхности
стыка, сам воздух нагревается, но не достигает внутренней
поверхности стен. Температура внутренней поверхности стен около
стыков становится ниже, чем в удаленных от него местах. Таким
образом, чем лучше изоляционные качества стены, тем ниже температура
вблизи стыка поступающего в помещения воздуха. При лучшей изоляции
меньше тепла идет в плоскости, параллельной стене, по направлению к
торцовым поверхностям элементов. Поступающий через стык воздух можно
согреть только путем дополнительного отопления. Если холодный поток
возникает у соединения стены с полом, то это вызывает у человека
неприятные ощущения даже при прочих удовлетворительных условиях (см.
схему ниже):
Наиболее часто встречающиеся примеры образования мостиков холода
Теплоизоляционная способность окон
Теплопроводность окон зависит от количества стекол и расстояния между ними. Приведенные на диаграммах ниже величины могут приниматься во внимание лишь с определенной корректировкой, так как оконные рамы никогда не бывают абсолютно плотно заделанными, что влечет за собой образование существенного воздушного потока. Ремонт старых окон, возможности заделки зазоров подробно описаны в соответствующих разделах сайта.
Теплотехническая характеристика одно-, двух- и трехслойного остекления
