Тепловые потери зданий

В наше время, когда ископаемого топлива на Земли остаётся всё меньше, остро встаёт проблема энергосбережения. Одной из статей расхода топлива являются ресурсы на обогрев жилых строений, которые можно сэкономить, снижая теплопотери сооружений.

Жителям домов, многоквартирных и, в особенности, частных, отдельностоящих, приходится каждый месяц выкладывать довольно круглые суммы: зимой на отопление, а летом на охлаждение и вентиляцию.

Если говорить о традиционных способах энергосбережения, под которыми понимается реализация технических и научных мер, направленных на рациональное использование и экономное расходование топливно-энергетических ресурсов, то первым шагом является снижение тепловых потерь ограждающих конструкций различного рода зданий и сооружений.

Чтобы понять, какие ресурсосберегающие мероприятия в области архитектурно-строительных решений окажутся наиболее эффективными, необходимо провести качественный анализ потерь тепла через ограждающие конструкции зданий.

Многочисленными исследованиями и расчётами установлены составляющие теплопотерь через различные элементы зданий, представленные на рис. 4.3.

Развитие энергосберегающих построек восходит к исторической культуре северных народов, которые стремились построить свои дома таким образом, чтобы они эффективно сохраняли тепло и потребляли меньше ресурсов. Классическим примером техники повышения энергосбережения дома является русская печь, отличающаяся толстыми стенками, хорошо сохраняющими тепло, и оснащённая дымоходом со сложной конструкцией лабиринтов.

Рисунок 4.3. Потеря тепла в доме, возведенном по традиционной технологии и из традиционных строительных материалов

Решить вопрос с потерями тепла можно следующим образом:

– обеспечить высокую тепловую защиту здания или сооружения с помощью использования эффективных теплоизоляционных строительных материалов;

– необходима установка отопительных приборов с высоким коэффициентом теплопередачи.

Основной путь, снижения энергозатрат лежит в повышении термического сопротивления ограждающих конструкций с помощью теплоизоляционных материалов. Особенностью теплоизоляционных материалов является их высокая пористость и низкая теплопроводность. Благодаря изоляции значительно повышаются надежность, долговечность и эффективность эксплуатаций зданий и сооружений.

Основные функции тепловой изоляции:

– создание комфортных условий для проживания людей в жилых домах;

– снижение тепловых потерь в окружающую среду.

Эффективный способ сокращения потребности в энергии является выбор той или иной системы микроклимата (вентиляция, отопление, кондиционирование воздуха).

Ухудшение экологической обстановки является побуждающим стимулом к превращению жилых домов в экологически чистое жильё, отличающееся дополнительной теплоизоляцией стен, окон, дверей, крыши с использованием инновационных материалов и технологий, установкой солнечных батарей и других альтернативных источников энергии (рис. 4.4.).

Рисунок 4.4. Эволюция жилого дома в 19-21 веках

Специалисты разных стран с начала 70-х годов работали над проблемой энергосбережения зданий. Разработки велись в разных направлениях: разрабатывались варианты оптимальной формы дома, его установки относительно рельефа и сторон света, теплосберегающих ограждающих конструкций и систем вентиляции.

Таким образом, началось строительство энергоэффективных домов разного уровня сбережения энергии и даже её положительного баланса. Критерием градации энергосберегающих домов стало количество получаемой и потребляемой ими энергии.