Влияние геометрии здания на общий уровень тепловых потерь

11.03.2012 | Служба новостей Росфирм

Влияние геометрии здания на общий уровень тепловых потерь

Наибольшая доля тепловых потерь в любом доме приходится на ограждающие конструкции: стены и кровлю, какая-то часть уходит через цоколь и фундамент. Чтобы снизить потери тепла в фундаменте проводится его утепление, устанавливается теплоизоляционная прокладка между ним и основанием стен. Но как повысить теплоизоляцию в стенах?

Конечно же, можно использовать специальные строительные материалы, с пониженным коэффициентом теплопередачи, проводить утеплительные и уплотнительные работы мест сопряжения нескольких элементов, наконец, выполнять мероприятия по снижению уровня влаги в материалах (для предотвращения их разрушения и образования в них мостиков холода).

Наконец, подбирать материалы с одинаковым коэффициентом термического расширения, что необходимо для сохранения целостности конструкции при нагревании отдельных ее элементов, сопровождающееся их термическим расширением. Но всех этих мер порой оказывается недостаточно, приходится прибегать к более сложным конструктивным решениям. Большую роль в сохранении тепла внутри помещения играет геометрия помещения, общая конфигурация его периметра

Каким образом геометрия оказывает прямое влияние

Общее правило таково: чем сложнее геометрия, чем больше углов и стен у здания, тем выше теплопередача. Логично предположить, что чем проще форма, тем лучше. С точки зрения физики самой простой, идеальной фигурой является шар, т.к. имеет наименьшее соотношение «площадь поверхности/объем» из всех геометрических фигур. Но шарообразные сооружения возводятся исключительно в рамках архитектурных экспериментов и большинство современных зданий строится, все же по классической схеме, с прямоугольником в основании.

Поэтому идеальной фигурой в строительстве, неважно, идет ли речь о строительстве свинарника, коровника, гаража, ангара, склада или какого-то другого сооружения утилитарного назначения, или же о сооружении жилого здания, признается куб.

Тем не менее, кубическую форму дома можно редко встретить, т.к. во внутреннем помещении будет крайне затруднена планировка. И инженеры вместе с архитекторами обычно планируют дома в форме параллелепипеда (большинство жилых многоквартирных домов советской эпохи строились по такой схеме исходя исключительно из соображений снижения уровня теплопотерь).

Большое количество углов у здания так же неблагоприятно сказываются на теплоизоляционных свойствах конструкции, ведут к возрастанию возможных место образования так называемых мостиков холода – путей проникновения холода внутрь помещения (или утекания тепла в атмосферу). Мостики холода образуются в местах сопряжения элементов с различными коэффициентами теплопроводности, которые неизбежно используются в местах сочленения ограждающих конструкций.

Особенно это актуально в отношении фасадов, при проектировании которых отмечается тенденция к усложнению их геометрии, что приводит к образованию многочисленных углов. Наконец, чем сложнее геометрия здания, тем больше соотношение площади наружных поверхностей стен к площади внутренних.

 

Несколько слов о косвенном влиянии

Так же планировка сооружения оказывает косвенное воздействие на теплоизоляционные свойства конструкции. Проявляется оно в следующем: уровень естественного освещения внутренних помещений, связанный с количеством оконных проемов; ветровая нагрузка. Как известно, солнечные лучи не только освещают, но и согревают. При правильной ориентации дома по сторонам света удается несколько снизить стоимость его отопления за счет нагрева в солнечные дни. Конечно, жарким летом это скорее недостаток, но проблема решается установкой жалюзи.

В то же время теплоизоляционные свойства стекла гораздо ниже, чем у стен (до 6-8 раз), а потому большое количество окон наоборот повышает тепловые потери. К тому же сложная форма стен затрудняет проведение строительных работ, ведет к росту стоимости монтажа сэндвич панелей или работ с другими материалами.

Протяженность здания, его высота играет большую роль в учете ветровой нагрузки. Например, о геометрии сооружения зависит направление обтекания его потоками воздуха, что сказывается на формировании многочисленных локальных участков повышенного и пониженного давления. Так же следует учитывать перепады давления по высоте и ширине. Разные нагрузки приводят к деформациям стен, образованию в них многочисленных трещин, разломов, и прочих путей проникновения холода внутрь помещения.

Предыдущая | Следующая