Зимой, когда приходят морозы, многие обитатели новостроек, свежеиспеченные домовладельцы, сидя дома и ощущая неприятный холодок на неприкрытых теплыми вещами участках тела, размышляют в основном на тему предстоящего утепления дома.
Собственно, вопросом утепления озадачиваются не только жители новостроек, но и владельцы старых покосившихся (или не покосившихся, но все равно старых) домишек, а также и те, кто приобрел готовый дом летом, не обращая внимания на хитрые улыбки продавцов. Ну, в общем-то, почему бы и нет, главное в доме - стены, остальное, как говорится, дело житейское, надо -утеплим. А что утеплять в первую очередь - пол, потолок, стены?
Переходим в кабинет физики.
Помещая руку над огнем или над горящей лампой накаливания, можно почувствовать, что над ними поднимаются теплые потоки воздуха. Эти потоки могут быть даже заметны глазом, например в знойный день, или по тени от пламени, когда огонь подсвечен лампой.
Объясняется это явление тем, что воздух, соприкасаясь с источником тепла, нагревается, расширяется и становится менее плотным, чем окружающий его холодный воздух. Сила Архимеда, действующая на теплый воздух со стороны холодного снизу вверх, больше, чем сила тяжести, которая действует на теплый воздух. В результате нагретый воздух «всплывает», выталкивается вверх тяжелым холодным воздухом, занимающим его место.
В учебниках по физике данное явление именуется конвекцией (от лат. convectio - перенесение).
Конвекция - это перенос теплоты движущейся массой жидкости или газа из области с одной температурой в область с другой температурой. Конвекция всегда сопровождается теплопроводностью, этот процесс называют конвективным теплообменом.
Так, например, в отапливаемой комнате благодаря конвекции поток теплого воздуха поднимается вверх, а холодного - опускается вниз. Поэтому у потолка воздух всегда теплее, чем вблизи пола. Различают два вида конвекции: естественную (или свободную) и вынужденную. Так, нагревание жидкости, а также воздуха в комнате являются примерами естественной конвекции. Вынужденная конвекция наблюдается, если перемешивать жидкость мешалкой, ложкой, насосом и т.д. Жидкости и газы следует нагревать снизу. Если их прогревать сверху, то при таком способе конвекция не происходит. Нагретые слои ие могут опуститься ниже холодных, более тяжелых. Следовательно, для того чтобы в жидкостях и газах происходила конвекция, необходимо их нагревать снизу.
Конвекция в твердых телах происходить не может, так как частицы в них колеблются около определенной точки, удерживаемые сильным взаимным притяжением. В связи с этим при нагревании твердых тел в них не могут образовываться потоки вещества. Энергия в твердых телах может передаваться теплопроводностью.
Возвращаемся в нашу остывшую комнату.
Имеется четыре стены, пол, потолок, окно, дверь. Под окном висит отопительный прибор - радиатор. Где-то в другом помещении работает отопительный котел, в нем горит пламя, которое и является нашим основным источником тепла. Пламя нагревает стенки теплообменника, благодаря способности проводить тепло, то есть теплопроводности стенки теплообменника нагревают воду, та в свою очередь, подталкиваемая циркуляционным насосом, попадает в радиатор и через его алюминиевые или чугунные стенки при помощи все той же теплопроводности отдает тепло окружающему радиатор воздуху. Далее начинается конвекция: холодный воздух устремляется к радиатору, вытесняя нагретый, Нагретый воздух поднимается вверх, у него полно энергии, чтобы преодолевать силу земного притяжения, но на его пути встречается преграда в виде холодных стен и холодного потолка. Еще вдоль стен он кое-как успевает пролететь «на всех парах», но, уткнувшись в потолок, передав ему, холодному, всю свою тепловую энергию, окончательно остывает. Далее все идет гораздо быстрее: поскольку воздух остыл под самым потолком, а движение безостановочное, радиатор никто не выключал, остывший воздух начинает падать вниз, приобретая ускорение. Двигаясь в направлении от окна с радиатором вдоль потолка, он стекает по стенам, набирая скорость, и, упав на пот, устремляется опять в сторону источника тепла. Мы при этом ощущаем потоки холодного воздуха вдоль наружных стен и практически сквозняк на полу, хотя все двери закрыты. В этой ситуацией мы говорим «дует по ногам», надеваем вязаные ноем, лучше две пары сразу, в худших ситуациях спасаемся валенками.
И вот теперь человеку непосвященному кажется, что достаточно утеплить пол - и в комнате станет значительно теплее, ведь это он, такой холодный, дует и морозит, Но мы-то с вами уже в физике разобрались и видим, откуда дровишки.
Действительно, весь холодный воздух сосредотачивается у пола, но доля пола в охлаждении воздуха ничтожно мала.
Идем снова в кабинет физики и из учебника познаем еще один факт: необходимым условием теплообмена между телами или веществами является наличие разности температур; чем больше эта разность, тем интенсивнее происходит теплообмен.
Анализируем ситуацию: радиатор установлен под окном, а окно расположено на внешней стене (а как же еще!). Стена холодная. Внутренние стены имеют температуру помещения и почти не участвуют в теплообмене. То есть наш радиатор практически является преградой на пути холодного воздуха, движущегося в большей степени из окна и от наружной стены. Он встречает наиболее холодные потоки и, не давая им дойти до пела, нагревает и отправляет вверх к потолку. Сделаем попутно очень важный промежуточный вывод. Если вы обогреваете комнату дополнительными радиаторами, то ставить их надо не посередине комнаты и не в дальнем углу, а именно около внешней стены, на пути холодного воздуха, спускающегося вниз в полном соответствии с законами физики. А что будет, если мы установим радиаторы у внутренней стены напротив окна? Мы организуем тем самым ускоритель для воздуха. Холодный воздух будет спускаться по внешней стене, проходить через всю комнату по полу до радиатора и там уноситься вверх с ускорением. Это уже не комната, а коллайдер.
Теорию поняли, переходим к практическим упражнениям. Что надо утеплять? Если откровенные дыры в стенах отсутствуют, в окнах вы уверены, то утеплять надо потолок. Речь идет о потолке, который является наружной ограждающей конструкцией, за потолком - крыша и морозное небо. Бесконечно нагревая такой потолок, он же - чердачное перекрытие, вы пытаетесь прогреть всю улицу, а это сложно, поэтому эту теплопередачу надо остановить, утеплив чердачное перекрытие.
Чердачные перекрытия обычно утепляют плитами утеплителя из минерального (базальтового) или стеклянного волокна. Толщина слоя выбирается в зависимости от теплоизоляционных характеристик материала. Утеплитель укладывается между балками или на плиту перекрытия с устройством пароизоляции.
Утепление чердачных перекрытий с несущей конструкцией в виде многопустотной или сплошной железобетонной панели (плиты) производится аналогично тому, как утепляют перекрытия балочного типа. Железобетонные плиты обладают достаточно низкой паропроницаемостью, поэтому устройство слоя пароизоляции с «теплой» стороны утеплителя необязательно. Толщина слоя утепления зависит от типа несущей плиты и выбирается опять-таки в соответствии с характеристиками утеплителя.
Не экономьте утеплитель, сделайте напуски по краям и углам - лучше переутеплить, чем перемерзнуть.
Утепление чердачного перекрытия вполне можно выполнить зимой, а если вы мерзнете в доме, то, скорее всего, так и сделаете. Утеплив потолок, дайте дому прогреться. Потепление в доме наступит на второй-третий день, в зависимости от материала стен и потолка.
Если жить по-прежнему холодно, утепление придется продолжить весной. И утеплять нужно будет стены.
Похожие статьи:
Строительство → О теплоизоляции цокольных помещений
Строим сами → Построй свой дом. Этап 4 - инженерные коммуникации и утепление дома
Строим сами → Воздух — лучшая изоляция, если...
Новости → Минеральная вата на экологическом связующем
Новости → Энциклопедия теплоизоляции
(1).png)
