Устройство каркасного дома с теплоизоляцией гидроизоляция утеплителя: Устройство пароизоляции стен, пола и потолка в каркасном доме

Как сделать гидроизоляцию каркасного дома своими руками полиэтиленовой пленкой для каркасных домов: Обзор +Видео

Каркасный дом – это основной тип малоэтажного строительства, и для такого типа дома требуется специальное внутреннее и наружное утепление.

Для наружного утепления каркасного дома выбирают материалы, которые наименее подвержены внешним природным воздействиям.

В настоящее время самыми популярными материалами для утепления дома являются: минеральная вата, стекловата, ОСП плиты, пенополистирол и пенопласт. Все эти варианта утеплителя обладают высокими показателями теплоизоляции, а главное их достоинство – это проста установки и монтажа.

Наружное и внутреннее утепление  дома обеспечивает высокую гидроизоляцию, уменьшает проникновение влаги и холодного воздуха и обеспечивает хорошую ветрозащиту дома.

Качественная теплоизоляция дома обеспечит Вам комфортное  проживание и позволит Вам сэкономить на отоплении. Для того, чтобы выполнить внутреннее и внешнее утепление каркасного дома, необходимо иметь следующие инструменты:

• — циркулярная электропила, ножовка по металлу, поперечная пила, шуруповерт;
• — рулетка, металлическая складная линейка, веревочный уровень, уровень 60см длиной;
• — молоток с гвоздодером, металлический столярный молоток;
• — пассатижи-перфоратор, плоскогубцы;
• — отвертка, шило;
• — нож-резак, ножницы по металлу;
• — защитные очки.

Купить гидроизоляцию в Петровиче =>>

Содержание:

• 1 Подготовительные работы
• 2 Устройство гидроизоляционного материала
  • 2.1 Стены, которые не пропустят влагу в ваш дом
  • 2.2 Гидроизоляция оконных проемов в каркасном доме.
    • 2.2.1 Утепление стен каркасного дома
      • 2.2.1.1 Установка теплоизоляции потолка и пола

Перед началом работы по утеплению стен, проводятся подготовительные работы. Если внутри каркасного дома остался какой-либо строительный мусор – его следует убрать. При утеплении стен каркасного старого строения необходимо тщательно изучить поверхность стен и пола на предмет торчащих гвоздей и возможных повреждений внешней обшивки. Обнаруженные гвозди нужно загнуть либо удалить гвоздодёром. При обнаружении зазоров и щелей их необходимо устранить, обычно их заливают монтажной пеной.

При утеплении каркасного дома, который уже был в эксплуатации некоторое время, очень важно осмотреть все стены на наличие влажных отсыревших мест

Чаще всего утепление стен в каркасном доме заключается в закладке специального изоляционного материала между стойками каркаса. Для такой технологии используют такие утеплители, как:

1. -стекловата либо минеральная вата;
2. пенополистирол и пенопласт;

Данные материалы являются наиболее распространенными для гидроизоляции каркасного дома.

Также очень часто при гидроизоляции каркасного дома используют пергамин, он поглощает влагу  до 20 % .

Устройство гидроизоляционного материала

Гидроизоляция ванной комнаты и гидроизоляция ванной — это комплекс мер по защите от проникновения влаги и воды. Современный каркасный дом должен быть защищен от проникновения влаги и воды.

Процесс гидроизоляции каркасного дома заключается не только в установке защитного слоя гидроизоляции, но и в защитном слое теплоизоляции. Для гидроизоляции каркасного дома часто применяют пергамин, он выводит влагу и скопившийся пар из утеплителя.

Стены, которые не пропустят влагу в ваш дом

Функцию внешней гидроизоляции стен каркасного дома выполняет специальная супердиффузионная мембрана. Определенных рекомендаций для применения данной мембраны нет, можно вместо нее использовать гидроизоляционные пленки или полиэтилен. У пленок существенно маленькая паропроницаемость если сравнивать с мембранами. Поэтому данный материал для гидроизоляции пола недостаточно подходит. Данная пленка просто не справится с выводом всей влаги из утеплителя. А это важный пункт, так как в утеплителе – точка росы, и это ее характерное расположение в данной  конструкции. И сырость и влага должны иметь возможность хорошо выветриваться. С этим отлично справляется мембрана.

Расположение супердиффузионной мембраны в стенах каркасного дома зависит от типа черновой зашивки и конечно чистовой отделки: супердиффузионная мембрана прибивается к каркасным стойкам, вплотную на утеплитель, затем идет обрешетка (это, как правило деревянные рейки) за счет нее и будет организован зазор. Далее черновая зашивка прибивается к каркасным стойкам. Сверху на нее прибивается без зазора мембрана. Сверху, далее по обрешетке крепится сайдинг. Такая схема будет применима тогда, когда по черновой зашивке будет крепиться облицовочный материал. Мембрана крепится обычно строительным степлером. Стыки мембраны монтируются и устанавливаются с нахлесток 10-15 см.

Купить гидроизоляцию в Петровиче =>>

При обшивке сайдингом каркасного дома необходимо оставлять пространство ( не менее 3 см) между фасадной и наружной обшивкой стен. Такой зазор необходим для вентиляции, потому что древесина, выделяющая влагу, не будет ее накапливать и сможет достаточно хорошо просохнуть. Правильная установка гидроизоляции защитит ваш утеплитель от конденсата и появлению влажности.

Гидроизоляция окон в каркасном доме — один из самых главных этапов при ремонте и строительстве каркасного дома. Основной задачей этих работ является предохранение каркасного дома от проникновения влаги и сырости. Независимо от вида и материала, из которого будет изготовлен каркас, без соответствующей гидроизоляции оконных проемов каркасного дома не обойтись.

Гидроизоляция оконных проемов каркасного дома- один из основных этапов установки и монтажа. Обычно ее проводят во время установки и монтажа всех оконных блоков. Материал изоляции проклеивается между окном и проемом, после этого его покрывают специальной пеной. Даже несмотря на высокую прочность монтажной пены, через некоторое время эксплуатации окон она теряет свои первоначальные свойства и разрушается. В результате этого качество гидроизоляции окон часто зависит от комплектующих самого стеклопакета. Во время монтажных и установочных работ стеклопакета применяют специальную пену, однако прочность и долговечность всей конструкции будет зависеть от качества профиля.

Гидроизоляция окон каркасного дома осуществляется при помощи разнообразных материалов и средств. Так одним из распространенных способов гидроизоляции принято считать резиновый уплотнитель.

Отказываясь от услуг специалистов, домовладельцы часто при установке используют только монтажную пену. И забывают о том, что для высокой защиты помещения от влаги и сырости одной монтажной пены будет недостаточно.

Рама должна быть обязательно укреплена еще и специальными механическими креплениями. Все возможные щели, а также стыки при установке откосов обязательно заделываются герметиком.

При установке и монтаже деревянных окон следует также проводить изоляцию и самих стекол. Достаточно эффективными и лучшими средствами защиты от влаги и сырости является замазка, мастика. Правильно установленные окна в каркасном доме герметичны и не будут пропускать влагу и сырость внутрь помещения. Но в холодное время года влага может конденсироваться на поверхности стекол. Чтобы это избежать, нужно следить чтобы тепловой поток, который идет от батареи, не был перекрыт, также не следует забывать и о проветривании дома. Эти простые, но нужные советы помогу вам сохранить в доме сухое тепло и не допустить попадания сырости и влаги.

Рассмотрим технологический процесс утепления стен каркасного дома с помощью стекловаты или минеральной ваты. Самое главное, что требует технология утепления стен дома– это наличие определенного количества матов для всей площади каркасного дома. Минеральную вату укладывают между стойками каркаса. Чтобы вата совпадала с  размерами проемов, ее подрезают с помощью строительного ножа. Обрезками ваты (3см) можно устранять зазоры на стыках утеплителя. Помимо этого, стыки уплотняют жгутами из обрезков минеральной ваты после того, как все маты будут установлены во все стойки каркаса.

В качестве утеплителя стен также используют пенопласт или пенополистирол – это универсальные материалы. Преимущества пенопласта: относительно низкая стоимость для подобного вида работ; малый вес; высокая теплопроводность; длительный срок эксплуатации.

Купить гидроизоляцию в Петровиче =>>

Монтаж и установка пенопласта производится с помощью специального клея — он идеально подходит для каркасных домов, потому что поверхность плит имеет гладкую и ровную поверхность, а также крепление осуществляется при помощи грибковых гвоздей, что придает большую надежность при закреплении.

Кроме утепления стен в каркасном доме следует утеплить потолок и пол. Чтобы утеплить потолок в каркасном доме в первую очередь укладывают изоляционный пирог со стороны чердака. При помощи строительного степлера пароизоляционный слой устанавливается к балкам и щитовой поверхности потолка. После этого укладываем маты минваты. Все стыки нужно уплотнить по технологии теплоизоляции стен. Поверх утеплительного материала укладывается слой гидроизоляции, а по бокам крепится защитный ряд из досок ( 2,5 см). Толщина утеплителя каркасного дома зависит от выбранного материала.

Перед укладкой утеплительного пирога, необходимо подумать о вентиляции помещения. Монтаж и установку вентиляционной системы проводят после теплоизоляции. Отверстия для вентиляции зависит от диаметра труб, обычно это 10 см.

Далее идет этап теплоизоляции пола. Перед утеплением подбирают оптимальный вариант, который будет защищать ваш каркасный дом. В настоящее время в качестве теплоизоляционного материала используют пенопласт, у него достаточно высокая прочность и долговечностью, а также он прост в установке и монтаже. Важно помнить, что пенопласт укладывают поверх специального пароизоляционного материала.

Как правило, теплоизоляционный пирог пола состоит из минваты. Данный материал дает не только надлежащую теплоизоляцию, но снижает уровень шума в каркасном доме.

Минеральная вата производиться в виде рулона либо твёрдых плит и матов. Для утепления пола дома рекомендуют использовать твёрдые плиты. Перед монтажом утеплителя, необходимо оборудовать специальные продухи для циркуляции воздуха, иначе ваш дом может начать гнить.

Утеплительный материал, как правило укладывают между лагами под половыми досками, т.е. для процесса утепления пол придётся вскрыть. Также придется убрать  и плинтуса. После окончания утеплительных  работ снова стелется верхнее покрытие пола и прибиваются все плинтуса.

Купить гидроизоляцию в Петровиче =>>

Гидроизоляция каркасного дома

В соответствии с современной технологией строительства каркасные дома практически полностью состоят из уязвимых к влаге материалов. В первую очередь, это касается утеплителя, который при намокании полностью теряет свои теплоизоляционные свойства. Кроме того, каркас дома – полностью собирается из древесины. Без защиты под воздействием влаги она темнеет, становится питательной средой для микроорганизмов, и ускоренными темпами гниет, теряя прочность.

«Мокрые враги» каркасного дома

Чтобы надежно защитить все конструкции каркасного дома от влаги, необходимо точно знать, в каких местах, и откуда, берется эта самая влага:

1. Обвязка. Основание любого каркасника – деревянный брус, устанавливаемый непосредственно на фундаменте. Если обвязку не защитить, то она будет постоянно напитываться грунтовой влагой, поднимающейся по порам фундамента за счет капиллярного эффекта.
2. Полы. Состоят из несущих деревянных лаг и утеплителя. В незащищенном состоянии влага проникала бы в них сразу с двух сторон. Снизу – из грунта. Сверху – в виде конденсата, который получается в результате охлаждения влажного и теплого комнатного воздуха.
3. Стены. Аналогично полам «атакуются» с двух сторон. Изнутри каркас и утеплитель может быть поражен сконденсировавшейся из комнатного воздуха влагой. Снаружи конструкции находится так называемая точка росы, результатом деятельности которой тоже является конденсат.
4. Межэтажное перекрытие. По большому счету, в защите утеплитель нуждается только с нижней стороны. Здесь, как и на стенах, может образовываться конденсат, поражая минеральную вату и деревянные лаги.
5. Кровля. Влага появляется под кровельным материалом в результате «встречи» тепла из дома и холода с улицы. Особенно актуальной эта проблема является для проектов с отапливаемым мансардным этажом.

Теперь, когда все «враги» деревянных конструкций и утеплителя каркасного дома нам известны, рассмотрим, какие меры по их нейтрализации предусмотрены отточенной годами технологией.

Гидроизоляция обвязки

Задача в данном случае одна – экранировать деревянное основание от фундамента. С ней легко справляется традиционный рубероид, прокладываемый на бетон в один-два слоя перед монтажом бруса. Гидроизоляция выполняется не только в случае с ленточными фундаментами, но и с опорно-столбчатыми.

В идеале – должна присутствовать предварительная обработка бруса основания антисептиком.

Гидроизоляция пола

Снизу деревянные лаги и минеральная вата закрывается гидроизоляционной мембраной. Вариантов ее исполнения сегодня есть масса. К хорошим видам относятся двухслойные мембраны двойного действия. Такой материал стоит дороже, но защищает конструкции пола надежнее.

Сверху по утеплителю настилается пароизоляционная мембрана. Ее задача – задерживать влагу, имеющуюся в комнатном воздухе. В противном случае она сконденсируется где-то внутри утеплителя (при контакте с более холодными поверхностями), безвозвратно испортив его.

Гидроизоляция стен

Внутри дома стеновой каркас и утеплитель в нем закрываются пароизоляционной мембраной. Ее роль – предотвращение попадания содержащейся в комнатном воздухе влаги внутрь стены. Если этого не сделать, влага сконденсируется и пропитает утеплитель с каркасом. Последствия должны быть уже понятны.

Снаружи стеновой пирог каркасного дома закрывается, в первую очередь, ветрозащитным материалом. Он предотвращает попадание влаги в утеплитель снаружи. Более того, между лицевой отделкой и этой самой мембраной должен оставаться вентиляционный зазор, через который влага смогла бы выводиться на улицу естественным путем.

Гидроизоляция межэтажного перекрытия

Как правило, снизу утеплитель и несущие балки зашиваются пароизоляционным материалом. Его функции абсолютно такие же, как и в случае со стенами. Такой же материал используется и поверх утеплителя в проектах, где предусмотрена жилая мансарда или полноценный отапливаемый второй этаж.

Гидроизоляция кровли

Задача – защитить от влаги стропильный каркас и (если есть) утеплитель. Решается очень просто. На стропильные ноги нашивается гидроизоляционный рулонный материал, поверх которого обустраивается обрешетка. Последняя нужна не только для крепления кровельного покрытия, но и для образования вентиляционного зазора. Функция его такая же, как и у вентилируемого фасада – естественная циркуляция воздуха с целью предотвращения образования и скопления конденсата.

Итог

Гидроизоляция каркасного дома – это комплексное мероприятие, затрагивающее все этапы строительства по этой технологии. Включает защиту от влаги и конденсата обвязки, пола, стен, межэтажного перекрытия и кровли.

Влияние диагональных связей на теплоизоляцию деревянных каркасных стен :: Биоресурсы

Abstract

Статья полностью

Влияние диагональных связей на теплоизоляцию деревянных каркасных стен

Мингбин Лю, ^a Фэн Лу, ^a, * Сюэдун Чжан, ^a и Сяолинь Ян ^b

Исследовано влияние различных раскосов на коэффициент теплопередачи деревянных стен с целью улучшения теплоизоляционных характеристик стен. Благодаря проверке надежности теоретического значения коэффициента теплопередачи это исследование показало, что большая доля площади деревянного каркаса приводит к большим теоретическим и испытательным значениям коэффициента теплопередачи.

Ключевые слова:   Стена;   Диагональные связи; Изоляция; Коэффициент теплопередачи

Контактная информация: а: Факультет промышленного дизайна Аньхойского политехнического университета Уху, Аньхой, Китай; б: Школа архитектуры Чжэнчжоуского университета Чжэнчжоу, Хэнань, Китай;

* Автор, ответственный за переписку: liumingbin2019@163.

ВВЕДЕНИЕ

Деревянные каркасные стены являются основными конструкционными элементами, используемыми в малоэтажном деревянном строительстве для эффективной теплоизоляции. В Северной Америке несколько исследований оценивали теплоизоляционные свойства стен с деревянным каркасом. Во всестороннем исследовании проектирования легких деревянно-каркасных зданий с точки зрения энергосбережения и теплоизоляции для улучшения тепловых характеристик деревянно-каркасных зданий использовались разумное планирование и конструктивное проектирование, выявление экспериментальных параметров для материалов и получение теоретическая формула для расчета потерь тепла при проектировании, строительстве и экспериментальных испытаниях (Шервуд и Ганс 19).79). В 2008 году Ассоциация инженеров по дереву (APA) провела исследование изоляции каркасных стен из легкого дерева. Они изложили эффективные меры по улучшению теплоизоляции и энергосбережения деревянных каркасных зданий по пяти аспектам, включая материалы стен, воздухонепроницаемость стен, теплоизоляцию, звукоизоляцию дверей и окон и установку.

и др.

В этом исследовании оценивалось влияние теплоизоляционных характеристик деревянных стен за счет диагональных связей и соотношения материалов. Результаты предлагают научное руководство для будущего проектирования стен с деревянным каркасом, особенно в отношении антисейсмических и теплоизоляционных характеристик.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ

Стеновые материалы и конструкция каркаса

ели-сосны-пихты (СПФ) размером сечения 38×89 мм. В качестве обшивки использовались ориентированно-стружечная плита (ОСП) из лиственницы и отделочная доска из чертополоха (ТБ) размером 12 мм. В качестве изоляционного материала была выбрана стекловата (СВ); В качестве наружного изоляционного материала применялся лист пенополистирола (EPS) толщиной 30 мм или лист экструдированного пенополистирола (XPS). Войлок (3 мм) был проложен между деревянной рамой и ТБ в качестве изоляционного материала. В качестве гидроизоляционного слоя применялась древесно-пластиковая плита. На рисунках 1 и 2 показаны конструкции стеновых каркасов и их конструкции, которые относятся к канадскому деревянному каркасному строительству домов (Burrows 2005) и китайскому стандарту GB 50005 (2005).

Рис. 1.  Конструкции каркаса стены (единицы измерения указаны в миллиметрах)

Рис. 2.  Каркасная конструкция стены (числа в левой части рисунка обозначают толщину каждого слоя материала, а единицы измерения указаны в миллиметрах)

Стеновые конструкции

Конструкции и номера стен приведены в таблице 1. Предлагаемые конструктивные системы отвечали всем требованиям технических норм по устойчивости, звукоизоляции, техническим свойствам оболочек зданий, огнестойкости и сейсмостойкости жилых помещений. пространство.

Таблица 1.  Конструкции стен

Методы

Теплоизоляционные характеристики стены были проверены в защищенном горячем шкафу в соответствии со стандартом GB/T 13475 (2008). Охраняемая горячая камера состояла из трех частей: холодной камеры, горячей камеры и камеры для образцов, как показано на рис. 3. Устойчивая теплопередача контролировалась температурами холодной камеры и горячей камеры для постоянной разницы температур холодного и горячего боксов. поверхности стен. Данные о температуре и тепловом потоке были проверены и записаны.

Рис. 3. Конструкция охраняемого термобокса

Тепловой поток проходил через стену с одной стороны на другую, и градиент температуры затухал в направлении толщины. Когда температура по обеим сторонам стенки достигла состояния динамического равновесия, по обеим сторонам стенки сохранялась постоянная разность температур за счет наличия термического сопротивления. Согласно стандарту GB/T 13475 (2008 г.), температура поверхности и температура воздуха по обеим сторонам стены проверялись датчиками температуры, а тепловой поток стены измерялся двумя прямоугольными датчиками теплового потока (один в положении шпилька, а другая у изоляции). Точки измерения температуры воздуха располагались в подвесном положении в холодном и горячем боксе по обеим сторонам стены. Девять датчиков температуры были расположены в репрезентативных местах теплового моста и изоляционной ваты по обеим сторонам стены (ТБ и древесно-пластиковая плита). Пластины теплового потока были расположены на средней стойке и в точке измерения изоляционной ваты, как показано на рис. 4.

Рис. 4.  Схема расположения точек измерения. (A – термопара; B – расходомер тепла).

Расчет

Расчет теплопередачи стены с деревянным каркасом был основан на принципе одномерной стационарной теплопередачи. Когда температура холодной и горячей камеры достигла стабильного состояния через 96 часов, свойство теплопередачи стены было рассчитано по температуре воздуха, двум поверхностным температурам стены и мощности, подводимой к защищенной горячей камере. Суммарная потребляемая мощность Q _p  скорректировано в соответствии с тепловым потоком Q ₂ стеновых и боковых обходных теплопотерь Q ₃ . Тепловой поток Q ₂ , протекающий через стену, и боковые тепловые потери Q ₃  были откалиброваны по образцу с термическим сопротивлением, которые показаны в уравнении. 1,

 (1)

где U  коэффициент теплопередачи (Вт·м ^-2 ·K ^-1 ), Q _P — полная мощность (Вт), Q ₂ — тепловой поток (Вт), Q ₃ — боковые тепловые потери (Вт), площадь образца (м ² ), T _h  – температура воздуха в горячей камере (°C), а T _c  – температура воздуха в холодильной камере (°C).

U = K ₁  ·  S ₁  +  K _S  ·  S _S  (2)

В уравнении. 2, U  — общий коэффициент теплопередачи стены (Вт·м ^-2 ·K ^-1 ), K _I  — коэффициент теплопередачи утеплителя хлопкового положения (Вт·м ^{— 2} ·K ^-1 ), S _I  отношение площади утеплителя к стене, K _S  коэффициент теплопередачи деревянного каркаса и диагональных связей (Вт·м ^{— 2} ·K ^-1 ) и S _S  отношение площади деревянного каркаса и диагональных связей к стене.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В этом разделе анализ, основанный на проверенных данных коэффициента теплопередачи ( Вт _SE ) стены, был рассчитан в соответствии с температурой воздуха в помещении и на улице, температурой внутренней поверхности стены из шпилек и изоляционного хлопка. положение, температура наружной поверхности стены шпилек и положение изоляционного хлопка, а также тепловой поток шпилек и положение изоляционного хлопка. Температура каждой точки измерения показана в таблице 2, а температурный график точки измерения приведен на рис. 5. На рис. 6 показан тепловой поток шипов и изоляционной ваты. На рис. 7 показан коэффициент теплопередачи изоляционной ваты и гвоздиков, а на рис. 8 показан общий коэффициент теплопередачи стены. Данные на рис. 8 были получены путем применения уравнения. 2 по коэффициенту теплопередачи на рис. 7 и соотношению материалов в таблице 3.

Рис. 5.  Температура точки измерения

Таблица 2. Температура точки измерения

Рис. 6. Тепловой поток изоляционного хлопка и шипов

Рис. 7.  Коэффициент теплопередачи утеплителя из хлопка и шипов

Рис. 8. Общий коэффициент теплопередачи стены

В соответствии с требованием расчета коэффициента теплопередачи в стандарте испытаний на энергосбережение для жилых зданий (JGJT132-2009), при достижении стационарного режима разница температур между последним расчетным значением ограждающей конструкции здания и полученным до 24 ч составляла не более 5 %. Последний коэффициент теплопередачи этого испытания составил около 0,33 Вт·м ^-2 ·K ^-1 . Коэффициент теплопередачи за 24 часа составил 0,316 Вт·м ^-2 ·К ^-1 , а значение разности температур составило 4,24%. Теплопередача достигнет стабильного состояния через 12 ч после испытания, а среднее значение коэффициента теплопередачи K _S  на шпильке было 0,37 Вт·м ^-2 ·K ^-1 ; Средний коэффициент теплопередачи К _I изоляционной ваты составил 0,332 Вт·м ^-2 · К ^-1 . Средний коэффициент теплопередачи в положении шипа был на 10,3% выше, чем в положении утеплителя из хлопка. Следовательно, при расчете общего коэффициента теплопередачи необходимо учитывать эффект теплового моста шпилек и диагональных распорок. Эффективное тепловое сопротивление или коэффициент теплопередачи следует использовать для выражения теплоизоляционных характеристик стены, а общий коэффициент теплопередачи стены следует рассчитывать в соответствии с методом взвешивания площади. Отношение площади хлопка утеплителя к площади всей стены W _S  составляло 61,6%, а соотношение деревянного каркаса и диагональных связей ко всей площади стены составляло 38,4%. Таким образом, общий коэффициент теплопередачи испытанной стены составил 0,347 Вт·м ^-2 ·К ^-1 .

Сравнение теоретических и измеренных значений

В зависимости от толщины и теплопроводности каждого слоя материала, рассчитанного по формуле. 2, общий коэффициент теплопередачи стены был основан на коэффициенте теплопередачи и коэффициенте площади изоляционного хлопка и шпильки. Коэффициент теплопередачи утеплителя из хлопка и шипа составил 0,278 Вт·м 9 .0020 -2 ·K ^-1 и 0,373 Вт·м ^-2 ·K ^-1 соответственно. Общий коэффициент теплопередачи стены составил 0,315 Вт·м ^-2 · K ^-1 на основе метода взвешивания площади.

Таблица 3.  Сравнение теоретического расчета с измеренным значением коэффициента теплопередачи

Теоретически рассчитанное значение общего коэффициента теплопередачи стен немного меньше измеренного при испытании значения из Таблицы 3. Все расчетные значения коэффициентов теплопередачи стен были меньше измеренных при испытании значений. Это было связано с 20-миллиметровой воздушной прослойкой между влагозащитным слоем и EPS или XPS или 3-миллиметровым войлоком между деревянной рамой и TB. Зазор пропускает горячий воздух из горячей камеры в холодную камеру и воздушный слой, что приводит к меньшей разнице температур между тепловым мостом и изоляционным хлопком с обеих сторон стены. Этот тест проводился в помещении с кондиционированием воздуха на открытом воздухе. На температуру в холодильной камере влияла температура воздуха в помещении, из-за чего разница температур обеих сторон стены между горячим мостом и изоляционным хлопком была меньше, а измеренное в ходе испытаний значение коэффициента теплопередачи было больше.

Погрешность между теоретическим и испытанным значением коэффициента теплопередачи составила от 7,95% до 15,6%. Коэффициент корреляции составил 0,978, что свидетельствует о высокой согласованности. Таким образом, коэффициент теплопередачи стены можно рассчитать по толщине и теплопроводности каждого слоя деревянного каркаса стены даже при условии, что испытательное оборудование не является очень точным, и, следовательно, оно может служить ориентиром для проектирования стены.

Большее соотношение площадей стоек и стен с диагональными связями привело к большему значению теоретического расчетного коэффициента теплопередачи и испытательного значения коэффициента теплопередачи, кроме стены с наклонными шипами ( W _SE ,  W _SX ), поскольку теплопроводность шпилек и диагональных распорок (SPF) была почти в 2 раза выше, чем у хлопчатобумажной изоляции. Большая теплопроводность привела к меньшему тепловому сопротивлению и большему коэффициенту теплопередачи.

Влияние диагональных раскосов на коэффициент теплопередачи

При сравнении армированной стены с диагональными связями и стандартной деревянной каркасной стены коэффициент теплопередачи армированной стены с диагональными связями увеличился на 13,0% до 31,2%. Однако максимальное испытанное значение среднего коэффициента теплопередачи стены деревянного каркаса составило 0,366 Вт·м 9 .0020 -2 ·K ^-1 , который соответствует требованиям стандарта проверки тепловых характеристик проекта энергосбережения гражданского здания   DGJ32/J 23-2006.   Также коэффициент теплопередачи наружной стены должен быть менее 0,4 Вт·м ^-2 ·K ^-1  в районах с сильными холодами, которые соответствуют тепловому уровню  I _t  для районов с сильными холодами . Таким образом, сейсмостойкая армированная стена могла немного снизить теплоизоляционные характеристики стены, но при этом соответствовала требованиям технических условий по теплоизоляционным характеристикам наружной стены в районах с суровым холодом.

На рис. 9 показано, что большее отношение площади диагональных связей к площади стены приводит к большему теоретическому значению коэффициента теплопередачи стены. Проверенное значение коэффициента теплопередачи ( Вт _SE , Вт _SX ) стены было больше, чем у стены с наклонными связями с шипами. Это было связано с тем, что теплопроводность (0,072 Вт·м ^-1 · K ^-1 ) SPF была почти в два раза выше, чем у GW (0,041 Вт·м ^-1 · K ^{-1 9 ).0021). Большая теплопроводность уменьшила тепловое сопротивление и увеличила коэффициент теплопередачи. Когда стена находилась в состоянии теплопередачи, поток тепла легко проходил через тепловой мост деревянного каркаса с более высокой теплопроводностью. Причина того, что испытанное значение коэффициента теплопередачи ( Вт _SE ,  Вт _SX ) становится меньше с увеличением отношения площадей диагональных связей, заключалась в том, что плоскость наклонных шипов образует вертикальное соотношение. с плоскостью шпильки, и только самая тонкая поверхность (38 мм) была заделана в канавку шипа шпильки. В направлении толщины стенки были сформированы SPF толщиной 38 мм и GW толщиной 54 мм, а теплопроводность в направлении толщины диагонально-шиповой распорки находилась между SPF и GW, и не было прямого эффекта теплового моста между холодными и горячими поверхностями. . В результате общий коэффициент теплопередачи стены стал меньше, термическое сопротивление увеличилось, а показатели теплоизоляции улучшились.}

Рис. 9.  Влияние диагональных связей на коэффициент теплопередачи стены

Влияние внешней теплоизоляции на коэффициент теплопередачи

Коэффициент теплопередачи стены деревянного каркаса с пенополистиролом показал более высокие значения, чем с использованием XPS, как показано на рис. 10. Теплопроводность пенополистирола составила 0,031 Вт·м ^-1 ·K ^-1 , а XPS составила 0,026 Вт·м ^-1 ·К ^-1 . Термическое сопротивление пенополистирола было меньше, чем у пенополистирола, в результате чего коэффициент теплопередачи стены с наружным утеплителем с использованием пенополистирола составил 5,9.от 0% до 6,10% выше, чем теоретическое значение стены с использованием XPS, и от 4,75% до 8,60% выше, чем испытанное значение последнего.

Рис. 10 . Влияние наружного теплоизоляционного слоя на коэффициент теплопередачи

ВЫВОДЫ

1. Теплоизоляционные характеристики стен с деревянным каркасом должны быть проверены на позициях деревянного каркаса и изоляционного хлопка соответственно. Эффективный коэффициент теплопередачи стены следует рассчитывать по методу взвешивания по площади.
2. Наличие воздушной прослойки толщиной 20 мм в стене и кондиционирование воздуха в помещении для испытаний вызовет небольшую разницу температур между термомостом SPF и изоляционным хлопком по обеим сторонам стены. Проверенное значение коэффициента теплопередачи было больше, чем теоретически рассчитанное значение, а погрешность варьировала от 7,76% до 13,93%. Коэффициент корреляции составил 0,978, что свидетельствует о высокой согласованности.
3. Большая доля площади деревянного каркаса привела к большему теоретическому значению, а также к большему испытанному значению коэффициента теплопередачи, за исключением стены с наклонными шипами. Это произошло потому, что теплопроводность SPF была почти в два раза выше, чем у GW. Лучшая теплопроводность SPF привела к меньшему тепловому сопротивлению и большему коэффициенту теплопередачи.
4. Коэффициент теплопередачи стены с диагональными связями был на 12,97–31,24 % выше, чем у стандартных стен. Однако максимальный средний коэффициент теплопередачи стен составил 0,366 Вт·м ^-2 · K ^-1 , что соответствует изоляционным характеристикам зоны с суровыми холодами (уровень I _t ).
5. Коэффициент теплопередачи XPS был ниже, чем у EPS. Это было связано с тем, что теплопроводность пенополистирола составляла 0,031 Вт·м ^-1 ·K ^-1 , а XPS — 0,026 Вт·м 9 .0020 -1 ·К ^-1 . Коэффициент теплопередачи с ЭПС был на 5,9–6,1 % выше, чем у ЭПС, а испытанное значение было на 4,7–8,6 % выше, чем у ЭПС.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы выражают благодарность Национальной программе исследований и разработок в области ключевых технологий Китая (№ 2015BAL03B03) и проекту Фонда инициации исследований Аньхойского политехнического университета (№ 2019YQQ022) за финансовую помощь в этом проекте.

ССЫЛКИ

Блазек, Дж., Мука, ​​М., и Тргала, К. (2016). «Стоимостная и теплотехническая оптимизация деревянного строительства в пассивном стандарте», Wood Research 61(3), 663-672.

Берроуз, Дж. (2005). Канадское строительство деревянных каркасных домов , 3 ^rd  Ed., Канадская ипотечная и жилищная корпорация (CMHC), Оттава, Канада.

Далглиш А., Корник С., Мареф В. и Мухопадхьяя. (2005). «Гигротермические характеристики ограждающих конструкций: использование для 2D- и 1D-моделирования»,  Материалы 10 ^-й  Конференция по строительным наукам и технологиям  5(2), 32-41.

Финч Г., Рикеттс Д. и Ван Дж. (2013 г.). Руководство по проектированию энергоэффективных ограждающих конструкций для многоквартирных жилых домов с деревянным каркасом в зонах морского и холодного климата в Северной Америке , Британская Колумбия, Канада.

ГБ 50005-2005 (2006). «Правила проектирования деревянных конструкций: расчетные величины», China Standards Press, Пекин, Китай.

ГБ 50176 (2015 г.). «Нормы теплового проектирования для гражданского строительства: методы расчета и измерения», China Standards Press, Пекин, Китай.

ГБ/т 13475-2008 (2008 г.). «Теплоизоляция. Определение стационарных свойств теплопередачи. Калиброванный и защитный горячий бокс: методы испытаний и измерений», China Standards Press, Пекин, Китай.

ГБ/т 50361-2005 (2005 г.). «Технические нормы для перегородок с деревянным каркасом: методы расчета», China Standards Press, Пекин, Китай.

Кучерова Л., Черникова М. и Хруба Б. (2014). «Тепловые свойства деревянных зданий по отношению к компьютерному программному обеспечению», Advanced Materials Research 899, 193-196. DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.899.193

Лю, М.Б., Сунь, Ю.Ф., и Сунь, К. (2018). «Исследование свойств теплоизоляции и теплопередачи стен с деревянным каркасом», Wood Research  63(2), 249-260.

Миллер В., Косны Дж., Шреста С. и Кристиан Дж. (2010). «Усовершенствованные жилые корпуса для двух пар энергосберегающих домов», Летнее исследование ACEE по энергоэффективности зданий , 1-244.

Найерс, Дж., Кайтар, Л., Томич, С., и Найерс, А. (2015). «Инвестиционно-сберегающий метод для энергоэкономической оптимизации толщины теплоизоляции наружных стен»,  Энергетика и здания  86, 268-274.

Шервуд, Г. Э., и Ганс, Г. Э. (1979). Энергоэффективность в легких каркасных деревянных конструкциях (FPL-317), Министерство сельского хозяйства США, Лесная служба.

Смегал, Дж., и Штраубе, Дж. (2010). Специальный исследовательский проект Building America: Анализ тематического исследования High-R Foundations , Building America Reports, Оксфордшир, Великобритания.

Ассоциация инженерных производителей древесины (2008 г.). Строительство энергоэффективных стен , Мэдисон, США A.

Zarr, R.R., Burch, D.M., и Fanney, A.H. (1995). «Перенос тепла и влаги в конструкции стен из дерева: измерено по сравнению с прогнозом », NIST Building Science Series 173, 1-2.

Статья отправлена: 13 сентября 2019 г.; Экспертная оценка завершена: 9 ноября 2019 г.; Получена исправленная версия: 12 ноября 2109 г .; Получена вторая исправленная версия: 19 ноября 2019 г.; Принято: 23 ноября 2019 г.; Опубликовано: 2 декабря 2019 г.

DOI: 10.15376/biores.15.1.517-528

Каркасные дома-особенности и технология

Хочу выполнить строительство дачи или дачи быстро. При этом экономия времени не должна сказаться на качестве конструкции. Внутри должно быть тепло, комфортно и уютно. Благодаря современным технологиям это вполне реально сегодня.

Если вы хотите построить дом, не предназначенный для постоянного проживания, но при этом сделать его прочным и теплым, обратите внимание на новую технологию. Такие дома еще принято называть «летними», но на самом деле они отапливаемые, хотя и не требуют значительных энергозатрат. Здесь нет необходимости жить круглый год, но все же конструкция крепкая и надежная. Дом отапливается печью Булериан, что экономит ваши деньги.

Проект предполагает возведение здания строгой формы, достаточно скромного, чтобы можно было выполнить все работы самостоятельно. В качестве облицовки фасада использован современный отделочный материал блок-хаус. Он имитирует натуральный деревянный брус, обладает всеми достоинствами натурального дерева, а также повышенными прочностными характеристиками. Эстетичный внешний вид придает дому респектабельность.

Фундамент

Конструкция дома состоит из легких элементов, поэтому повышенных требований к устройству фундамента нет. Вы можете выбрать один из типов фундамента:

• Плитка – из облегченной железобетонной плиты.
• Легкая лента.
• Столбчатый – самый оптимальный и недорогой вариант, но в этом случае не получится организовать черновой пол.

При выборе типа фундамента также важно учитывать состояние грунта на участке, где будут проводиться работы.

Каркас

В дачном доме можно построить из деревянных полов. Сначала устраивают обвязку сверху и снизу, затем устраивают стены, подкосы и другие элементы. Между ними уже планируют расположение проемов для вырубки оконных и дверных проемов.

Несущие элементы монтируют на расстоянии от 50 до 150 см друг от друга, при этом не забывая учитывать планируемые размеры дверей и окон. Угловые элементы должны быть более прочными. Если стойки в ряду из досок, то угловые стойки из более толстых брусков.

Основой всей конструкции является нижняя обвязка, которую собирают из бревен. Углы соединяются методом «прямой замок» размером с полдерева. Чаще всего рама крепится к обвязке гвоздями. Обвязка может быть выполнена из одного или двух венцов, это зависит от способа устройства пола. Если балки будут опираться на столбы, достаточно одного венца.

Между стойками размещаются направляющие для досок, которые придают конструкции жесткость. Поверх стоек укладывают брусья или доски, прибивая их гвоздями. Другой вариант – использование потолочных балок на прямых шипах.

Стены

Стены из деревянных щитов, наружный фасад обшит современным блок-хаусом. Между обшивкой и каркасом прокладывается утеплитель из стекловолокна или базальтового волокна. внутренняя отделка стен-э-о гипсокартонными плитами. Этот экологически чистый материал позволяет быстро выровнять стены и подготовить их к последующей отделке.

Любой дом, даже дача, должен соответствовать определенным требованиям. Оно должно быть теплым, сухим, комфортным для проживания. Утеплитель – это материал, который аккумулирует влагу. В любом случае изнутри дома будет поступать тепловой пар, так что из-за разницы температур образуется конденсат. Все щели и стыки, особенно мелкие, заделать просто невозможно. А влага в утеплителе может снизить его теплоизоляционные характеристики. Чтобы предотвратить проблему, вам нужно сделать следующее:

1. Используйте пароизоляционные материалы. При укладке утеплителя постелите пергамент или мембрану, которые не будут пропускать влагу к материалу. В этом случае строительство дома обойдется дороже. Некоторые используют полиэтиленовую пленку, но она не позволяет стенам дышать, воздух внутри дома может стать затхлым и спертым.
2. Гидроизоляция. Поверх утеплителя укладывается гидро- и пароизоляционная мембрана, защищающая его от воздействия факторов внешней среды. Мембрана – недорогой материал, который в то же время обеспечивает надежную защиту от холода, ветра и перепадов температур. Плюсы мембраны еще и в том, что она позволяет выпускать пар изнутри, что гарантирует свободный воздухообмен и, как следствие, благоприятный микроклимат в доме. Иногда мембрану даже используют в качестве временной кровли. Он вполне способен прослужить до четырех месяцев. Словом, это незаменимый материал в современном строительстве.

Возведение стен с применением парогидроизоляционного утеплителя толщиной не более 20 см. При этом внутри дома достаточно одного обогревателя мощностью 1 кВт на 50 кв. м, чтобы поддерживать на улице температуру +20 градусов при нуле.

Проведение коммуникаций

Рекомендуется оставлять зазор между гипсокартоном внутри помещения и внешним фасадом. Зазор делается путем монтажа обрешетки. За счет расстояния между утеплителем и внутренней стеной снижается риск появления мокрых пятен на стенах, которые могут появиться при перепаде температур. Вторая задача, которую можно решить с помощью обрешетки – это наличие места для проведения внутри стен коммуникаций – водопроводной и электрической сетей.

Дополнительные помещения в доме

Обычно загородная резиденция имеет небольшую площадь – около 50-60 кв. метров. внутри дом разделен на две спальни, кухню, коридор, ванную комнату. Дополнительное пространство можно получить на чердаке здания. Если сделать двускатную крышу, утеплить ее и использовать в ее обустройстве мембрану, то в чердачном пространстве получится одна-две комнаты. Окна будут располагаться во фронтонах, и вы получите полноценный мансардный этаж.

Сети водопровода и отопления

При устройстве водопровода важно заранее предусмотреть выход водопровода из фундамента.