ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ, ИЛИ РАЗГОВОР О ПРИРОДЕ ТЕПЛА
ТЕПЛО НАДО БЕРЕЧЬ
Представьте такую сценку. В сильный мороз человек дожидается транспорта на остановке. Мерзнет. Чтобы хоть как-то согреться, хлопает себя по бокам, притоптывает и т. д. А рядом сидит невозмутимо продавщица семечек, или мороженого, или газет - неважно. Сидит себе спокойно, разве что щеки иногда трет.
Загадки тут нет. Любому ясно, что потенциальный пассажир одет слишком легко, не по погоде. Суетится он для того, чтобы выработать побольше тепла - тонкая одежда быстро его теряет.
Эта нехитрая аналогия нужна нам, чтобы напомнить - чем лучше утеплен дом, тем меньше нужно его топить в морозы.
Что выгоднее: основательно утеплить дом или не тратиться на это? Деньги вы сэкономите, но зато будете зимой, как говорится, обогревать атмосферу, то есть выбрасывать деньги на ветер, в буквальном смысле слова.
Существует еще одна проблема - где разместить в доме источники тепла. О ней мы поговорим чуть позже.
Итак, прежде всего нужно разобраться, сколько тепла теряет ваш дом (это относится и к вновь проектируемому жилищу).
Если посмотреть на жилой дом через прибор ночного видения, можно увидеть, что называется, своими глазами, как он теряет тепло - через стены не очень сильно, через крышу еще меньше; сильные выбросы тепла идут через окна;
в землю тоже уходит тепло, хотя наш прибор этого не покажет.
От чего зависят эти тепловые потери?
Они тем больше, чем больше разность температур в доме и на улице.
Они тем меньше, чем выше теплозащитные свойства стены (или, как говорят, ограждающей поверхности). Стена сопротивляется утечке тепла, поэтому ее теплозащитные свойства оценивают величиной, называемой сопротивлением теплопередаче.
Сопротивление теплопередаче показывает, какое количество тепла уйдет через квадратный метр стены при определенном перепаде температур (или наоборот: какой перепад температур возникнет при прохождении заданного количества тепла через квадратный метр стены).
Формула проста, как закон Ома:
RT=дT/q
где q - это количество тепла, которое теряет квадратный метр ограждающей поверхности (стены, крыта и т. д.). Его измеряют в ваттах на квадратный метр (Вт/м2); дT - это разница между температурой на улице и в комнате (°С) и, наконец, RT - это сопротивление теплопередаче (размерность °С*м2/ Вт).
Подобно тому как электрическое сопротивление К характеризует способность проводника препятствовать прохождению электрического тока, так и тепловое сопротивление К показывает, насколько поверхность, ограждающая жилой объем, препятствует утечке тепла наружу.
Эта аналогия не случайная - мы имеем дело с законом подобия: прохождение тока под действием разности потенциалов и теплового потока через вещество под действием
разницы температур описываются одинаковыми математическими уравнениями.
Значение
RT для разных материалов (заданной толщины) можно взять из табл. 1.
Если речь идет о многослойной стенке, то сопротивления отдельных слоев просто складывают (в точности как последовательные сопротивления в электрической цепи). Например, сопротивление стены из дерева, обложенного кирпичом, является суммой трех сопротивлений: кирпичной и деревянной стенки и воздушной прослойки между ними:
RT(сумм.) = RT(дер.) + RT(возд.) + RT(кирп.).
Таблица 1 СОПРОТИВЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ МАТЕРИАЛОВ
Материал и толщина стены
Сопротивление тепло - передаче,RT, °С*м2/ Вт
Кирпичная стена
толщиной в 3 кирпича (79 см)
толщиной в 2,5 кирпича (67 см)
толщиной в 2 кирпича (54 см)
толщиной в 1 кирпич (25 см)
0,592
0,502
0,405
0,187
Сруб из бревен
Ø 25 см
Ø 0 20 см
0,550
0,440
Сруб из бруса
толщиной 20 см
толщиной 10 см
0,806
0,353
Каркасная стена (доска + минвата + доска) 20 см
0,703
Стена из пенобетона
20 см
30 см
0,476
0,709
Штукатурка по кирпичу, бетону, пенобетону (2-3 см)