Утепление лоджий

Улучшить свои имеющиеся жилищные условия и увеличить полезную площадь квартиры можно двумя способами:

1. Утепление лоджии и утепление балкона и дальнейшая обшивка стен и потолка, настил пола, т.е. выполнение подрядных работ по благоустройству без перепланировки жилого помещения.
2. Утепление лоджии и утепление балкона и присоединение лоджии или балкона к квартире, т.е. проведение перепланировки жилого помещения.

Утепление лоджии или утепление балкона, выполненное первым способом, т.е. без перепланировки жилого помещения, даст Вам возможность разместить на ней:

• кабинет;
• детскую игровую;
• вольер для любимых домашних питомцев;
• веранду для отдыха;
• "зимний сад";
• гостевую спальню;
• мини фитнес-зал с тренажерами, с учетом допустимых нормативных нагрузок на плиту перекрытия;
• (!) предложите свой вариант.

Став обладателем утепленной лоджии, у Вас появится ряд преимуществ:

• дополнительное высвободившееся место в квартире;
• увеличение объема теплого воздуха;
• надежная защита от внешнего шума;
• плата за услуги ЖКХ не изменится, если утепление лоджии выполнено без дополнительной перепланировки жилого помещения, требующей разрешительной проектной документации;
• установленные в выходящих на лоджию оконных и дверном проемах пластиковые окна и дверь с однокамерным стеклопакетом(2 стекла) и с поворотными створками, можно использовать как подвижную тепловую изоляцию, сохраняющую тепло в жилом помещении в разгар зимних холодов, и прохладу - в наиболее жаркие дни года.

Утепление лоджии, выполненное вторым способом, требующим перепланировки жилого помещения, согласно Жилищного Кодекса, обязывает получить разрешение в соответствующих органах местного самоуправления на осуществление перепланировки жилого помещения, или узаконить уже осуществленную перепланировку.

Комплексное утепление лоджии или утепление балкона выполняют руководствуясь действующими строительными нормативами и законами строительной теплотехники:

• СНиП 2.01.07-85 "Сосредоточенные нагрузки и нагрузки на перила". Плита перекрытия лоджии или балкона по СНиПу 2.01.07-85 расчитана на определенные нагрузки. При остеклении лоджии, остеклении балкона, и при утеплении лоджии или утеплении балкона не рекомендуется превышать, во-первых: нормативные значения горизонтальных нагрузок на поручни перил балконов, а во-вторых: пониженные показатели нормативных значений нагрузок:

>> смотри нормативные значения нагрузок на лоджиях, балконах

---

• СП 23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий", СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий", СНиП 23-01-99 "Строительная климатология":

(!) Утепление ограждений. Способы:

Утепление ограждений отапливаемого помещения выполняют двумя способами, соблюдая меры против конденсации влаги в ограждении:

наружное утепление, расположив материалы в следующем порядке: к внутренней поверхности - материалы плотные, теплопроводные и малопаропроницаемые, а к наружной поверхности, наоборот, пористые, малотеплопроводные и более паропроницаемые, наружное утепление предпочтительнее, с точки зрения законов строительной теплотехники;

внутреннее утепление, применяется по техническим или конструктивным соображениям(архитектура здания и др.) Для предотвращения внутренней конденсации применяют "пароизоляционные слои" из паронепроницаемых материалов или обладающих очень малой проницаемостью. Пароизоляционный слой должен располагаться первым в направлении потока водяного пара, т.е. на внутренней поверхности наружных ограждений отапливаемых зданий, расположенного под слоем внутренней отделки.

Не нарушая архитектуру жилого здания, утепление лоджии или утепление балкона возможно только с внутренней стороны, с дополнительным применением пароизоляции.

Применяя для крепления утеплителя "...металлические включениях" (профили, стержни, болты, уголки), "целесообразно предусматривать вставки (разрывы мостиков холода - термовкладыш) из материалов с коэффициентом теплопроводности не выше 0,35Вт/(м•°С)".

---

(!) Cокращение теплопотерь.

Дополнительные энергоэффективные меры по утеплению ограждений отапливаемых зданий, для сокращения теплопотерь и для снижения эксплуатационных расходов на обогрев и кондиционирование помещения:

применение теплоизоляционных материалов, толщина которых значительно превышает нормативную(по опыту западных стран с холодным климатом). Выполняя утепление наружных стен применяют утеплитель толщиной, превышающей расчетные показатели. Это дает возможность повысить сопротивление теплопередаче ограждения в 1,5-2,5 раза в сравнении с нормативными показателями СНиПов, а также сократить теплопотери(не греть улицу) и уменьшить теплопотребление от энергоносителей.

защита зданий от перегрева с помощью жалюзи, штор, рольставен. Применение жалюзи сокращают потери тепла на 35%, штор - на 20%, рольставни - на 40%, а одновременное применение на окнах штор и жалюзи сокращают теплопотери до 50%. Зимой окна, закрытые в темное время суток шторами и жалюзи, отражают потоки теплого воздуха, тем самым сохраняя тепло в помещении. Летом применение штор и жалюзи в наиболее жаркие часы способствует защите помещения от солнечных лучей, сохраняя ночную прохладу.

снижения температуры воздуха в квартирах в теплое время года без дополнительных затрат. Используя естественное охлаждение наружного воздуха в ночное время, охлаждаем строительные конструкции, предметы интерьера и прочее путем проветривания квартиры в ночное время через открывающиеся окна и двери. В жаркое время дня окна и двери закрываем, создавая только фоновую вентиляцию, а охлажденные ночью в жилом помещении, таким способом материалы и предметы, имеющие определенную теплоемкость, будут способствовать снижению температуры воздуха в помещении днем.

повышение термического сопротивления ограждений путем освобождения наружных стен и наружных углов от предметов интерьера. Нельзя загромождать наружные стены отапливаемых помещений предметами интерьера! Загроможденные мебелью наружные стены и углы затрудняют циркуляцию воздуха около внутренних поверхностей наружных стен, а также уменьшают излучение теплоты на загороженные мебелью части стен, что является причиной понижения температуры на внутренней поверхности наружной стены и, как следствие, возможно появление на стене сырости и плесени.

дополнительное утепление наружных углов здания путем скашивания угла. Если наружные углы здания отсыревают или промерзают, рекомендуется дополнительная мера по утеплению наружных углов, путем скашивания внутренних поверхностей наружного угла вертикальной поверхностью. Ширина скашивающей плоскости должна быть не менее 25см. Такая мера снижает разность температур между гладью стены и наружным углом на 30%.

внутренние углы помещения не требуют дополнительного утепления. Если угол, образуемый наружными стенами, является входящим углом в помещение, то температура на его внутренней поверхности будет несколько выше температуры внутренней поверхности стены, приближаясь к температуре воздуха в помещении, поэтому дополнительного утепления такие углы не требуют.

повышение температуры внутренней поверхности ограждения с помощью источников интенсивного теплового излучения. Необходимо располагать радиаторы, конвекторы и другие тепловые источники непосредственно на внутренней поверхности наружной стены или вблизи её, с направленными на неё тепловыми потоками, тем самым повышая температуру внутренней поверхности ограждения и увеличивая значение сопротивления теплопередаче ограждения,Rо, или уменьшая значение сопротивления тепловосприятию Rв у внутренней поверхности, Rв. При значительной интенсивности излучения тепловых источников температура на внутренней поверхности ограждения может оказаться даже выше температуры внутреннего воздуха. Если расположить непосредственно за радиатором пароизоляционный фольгированный слой, то дополнительное отражение тепла от фольгированной поверхности увеличит термическое сопротивление ограждения;

современные системы остекления из "широкого"(четырех- и пятикамерного) ПВХ профиля, стеклопакеты - двухкамерные или однокамерные (шириной не менее 36мм) с применением:

1. Энергосберегающее стекло в стеклопакетах: «твердое» (К-стекло) и «мягкое» (Е-стекло), с нанесенными на их поверхность определенных покрытий на основе оксидов металлов, стойких к атмосферным воздействиям;
2. Низкоэмиссионная пленка, установленная на внутреннюю сторону одинарного остекления уменьшает потерю тепла на 30%. В летнее время пленки уменьшают затраты на кондиционирование помещений, сокращая нагрев, вызванный солнечными лучами, на 79%;
3. Межстекольные экраны, выполненные из эффективных теплоизоляционных материалов - штора из поролона толщиной 10 мм,Rк = 0,20 м2•°С/Вт, штора из двухслойной синтетической пленки с герметической воздушной прослойкой в 10 мм,Rк = 0,14 м2•°С/Вт, жалюзи из пенопласта толщиной 10 мм, Rк = 0,27 м2•°С/Вт. Верхняя часть экрана крепится к подвижному барабану, находящемуся между переплетами.Подъем и опускание экрана (на ночь, а в общественных зданиях – на период нерабочего времени) осуществляется посредством барабана, снабженного механическим или электрическим приводом.
4. Электрохромные стекла, с самостоятельно регулируемым человеком уровнем светопропускания оконного стекла, в зависимости от того, как меняется состояние погоды за окном. Принцип действия электрохромики: при подключении стекла к питанию очень малого постоянного тока (напряжение 1–2 В, не опаснее обычной «пальчиковой» батарейки) происходит плавное изменение прозрачности стекла, приблизительно от 5 до 70 % пропуска за семь минут. При отключении электропитания стекло становится прозрачным. Это обратимый процесс с тысячами циклов на протяжении всего срока службы стекла. Эти стекла чрезвычайно эффективны в южных регионах и в зданиях, где установлены системы кондиционирования воздуха. Миллионы небольших электрохромных зеркал уже используются в качестве зеркал заднего вида в легковых и грузовых автомобилях.
5. Самоочищающееся стекло - продукт нанотехнологий, основанный на "эффекте лотоса". Решает проблему мытья окон. Прозрачное фотокаталитическое покрытие реагирует с кислородом под воздействием ультрафиолетового излучения. Активированный кислород затем разлагает различные летучие органические соединения, ЛОС, на водяные пары и углекислый газ, создавая «самоочищающуюся» поверхность. Дождевая вода, образуя пленку смывает грязь и стекло снова становится чистым. Прозрачное фотокаталитическое покрытие служит столько же сколько и само стекло. Может комбинироваться с другими стеклами для получения дополнительных качеств – теплоизоляции.

---

Расчеты выполнены: (согласно показателям таблиц СНиП 23-02-2003, СНиП23-01-99, СП 23-101-2004 и формулам из книги: К.Ф.Фокин "Строительная теплотехника ограждающих частей зданий".)

Необходимая толщина применяемого утеплителя.

Распределение температуры в наружной панели ограждения.

I. Для расчетов необходимой толщины применяемого утеплителя:

1.1. Находим и расчитываем по таблицам нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций жилых зданий, исходя из климатического района проживания, для Екатеринбурга сопротивление теплопередаче ограждения составит Rо=3,5 м2 •°С/Вт;

1.2. Сопротивление теплопередаче ограждения, Rо, состоит из трех отдельных сопротивлений: а) Rв - сопротивление тепловосприятию, сопротивление при переходе теплоты от внутреннего воздуха к внутренней поверхности ограждения; б) R - термическое сопротивление ограждения, сопротивление при переходе теплоты через толщу самого ограждения; в) Rн - сопротивление теплоотдаче, сопротивление при переходе теплоты от наружной поверхности ограждения к наружному воздуху;

Т.о. формула сопротивления теплопередаче ограждения выглядит:

Rо= Rв+R+Rн.

1.3. Термическое сопротивление ограждения, R, прямо пропорционально толщине слоя,в м, и обратно пропорционально коэффициенту теплопроводности применяемого материала, Вт/(м•°С), а это означает, что термическое сопротивление ограждения тем выше, чем больше толщина применяемого утеплителя, и чем ниже коэффициент его теплопроводности.

Термическое сопротивление многослойного ограждения R, м2 •°С/Вт, с последовательно расположенными слоями, следует определять как сумму термических сопротивлений отдельных слоев(начиная с внутреннего слоя) R1+R2+R3+...+Rn, n-число слоев составляющих ограждение.

Дополнительным слоем теплоизоляции в ограждении является также замкнутая воздушная прослойка, в которой передача теплоты происходит конвекцией(не более 20%) и излучением(главная доля 79%). Конвекция воздуха в вертикальной воздушной прослойке возникает вследствие разности температур на её поверхностях и имеет характер естественной конвекции. При этом у поверхности с более высокой температурой воздух нагревается и движется в направлении снизу вверх, а у более холодной поверхности охлаждается и движется в направлении сверху вниз. Т.о., в вертикальной воздушной прослойке создается постоянная циркуляция воздуха. В прослойках менее 5мм токи воздуха будут взаимно тормозиться, а увеличение толщины воздушной прослойки более 50мм мало влияет на уменьшение количества теплоты, проходящей через прослойку. Для увеличения сопротивления теплопередаче замкнутой воздушной прослойки, применяют на одной из её поверхностей теплоотражающую алюминиевую фольгу, т.о. сопротивление теплопередаче воздушной прослойки увеличивается в 2 раза.

Например: рассчитаем необходимую толщину утеплителя пеноплэкс35 при утеплении лоджии в 12-ти, 16-ти этажных панельных домах:

Толщина бетонных плит перекрытия и ограждения на лоджии - 0,1м, коэффициент теплопроводности железобетона =1,63 Вт/(м•°С), поэтому его термическое сопротивление составит R5=0,1/1,63=0,061 м2 •°С/Вт;

Термическое сопротивление пароизоляционного слоя фольгированного ИЗОЛОНА, толщиной 0,01м, с коэффициентом теплопроводности 0,031 Вт/(м•°С) составит R3=0,01/0,031=0,322 м2 •°С/Вт;

Термическое сопротивление замкнутой воздушной прослойки, м2 •°С/Вт (СП 23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий",таблица 7), при положительной температуре воздуха в прослойке, толщиной 0,02м, между фольгированным Изолоном и материалом для внутренней отделки(деревянной евровагонки), составит R2=0,14м2 •°С/Вт х 2=0,28м2 •°С/Вт (умножаем на 2, т.к. Изолон с фольгированной прослойкой);

Сопротивление теплопередаче деревянной евровагонки из сосны, толщиной 0,018м, с коэффициентом теплопроводности сосны и ели поперек волокон 0,09 Вт/мК(СП 23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий",Таблица Д.1 ПРИЛОЖЕНИЕ Д (обязательное)), составит R1=0,018/0,09=0,2 м2 •°С/Вт.

Считаем сумму полученных термических сопротивлений R,

R=R1+R2+R3+R5=0,2+0,28+0,322+0,061 = 0,863 м2 •°С/Вт.

Разница между нормативным значением сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций для Екатеринбурга - Rо=3,5м2 •°С/Вт и полученной суммой сопротивлений, Rв+R+Rн=1,021 м2 •°С/Вт составила:

R4 = 3,5 -1,021 = 2,479 м2 •°С/Вт,

где, по таблице - Rв=0,115 м2 •°С/Вт, расчетный показатель - R=0,863 м2 •°С/Вт, по таблице - Rн=0,043 м2 •°С/Вт.

Необходимая толщина применяемого утеплителя составит:

пеноплэкс35(коэффициент теплопроводности =0,03 Вт/(м•°С)), 2,479*0,03=0,074м(74мм),

пенопласт ПСБ-С25(коэффициент теплопроводности =0,035 Вт/(м•°С)), 2,479*0,035=0,087м(87мм),

пенопласт ПСБ-С35(коэффициент теплопроводности =0,033 Вт/(м•°С)), 2,479*0,033=0,082м(82мм),

экстрол35(коэффициент теплопроводности =0,029 Вт/(м•°С)), 2,479*0,026=0,072м(72мм), экстрол можно применять без пароизоляционного слоя, тогда, выполнив соответствующие расчеты:

R=R1+R2+R4=0,2+0,28+0,061 = 0,541 м2 •°С/Вт,

R4 = 3,5 -0,541 = 2,959 м2 •°С/Вт - экстрол35

Необходимая толщина экстрол35 составила: 2,959*0,029=0,086м(86мм).

Фактическую толщину утеплителя принимаем из конструктивных соображений - 90мм(86мм).

Вывод: утепление наружных стен из железобетона, толщиной 100мм, на лоджии в 12-ти, 16-ти этажных панельных домах - необходимо применить пароизоляционный фольгированный материал, толщиной 10мм, с воздушной замкнутой прослойкой, толщиной 20мм, и один из теплоизолирующих материалов соответствующей толщины:

• пеноплэкс35, толщина не меннее 74мм,
• пенопласт ПСБ-С25, толщина не меннее 87мм,
• пенопласт ПСБ-С35, толщина не меннее 82мм,
• экстрол35(в применении с пароизоляцией), толщина не меннее 75мм,
• экстрол35(в применении без пароизоляции), толщина не меннее 90мм.

Таким же способом вычисляем необходимую толщину утеплителя, применяемого на утепление боковых стен на лоджии(толщина стены 0,18м=180мм), учитывая также находятся ли стены в зоне отапливаемого жилого помещения.

---

(!) При утеплении помещения и расчете утеплителя - необходимо учитывать:

1. Дополнительные теплопотери здания, выраженные коэффициентом добавки, зависящего от ориентации ограждения по сторонам света:
   • для северной, северо-восточной, северо-западной,восточной ориентации коэф-т=0,1;
   • для юго-восточной и западной коэф-т=0,05;
   • для южной и юго-западной коэф-т=0.
2. Добавка 0,05 - для необогреваемого пола первого этажа над холодным подпольем здания в местности с расчетной температурой наружного воздуха -40°С и ниже;
3. Для углового помещения имеющего две или более наружных стен, температура должна быть выше на 2°С.
4. Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов(минераловатных и пенополистирольных плит), полученных в лабораторных условиях при t=10 - 20°С по ГОСТ 7076-99, рекомендуется увеличивать:
   • на 30% в невентилируемых фасадах;
   • на 20% в вентилируемых фасадах;
5. На температуру поверхности, обращенной в помещение, оказывает влияние не только температура за ограждением и его сопротивление теплопередачи, но и лучисто-конвективный теплообмен между поверхностями . Во всех случаях, кроме обогрева напольной панелью(система теплый пол и др.), температура потолка выше температуры внутренних стен, а температура внутренних стен выше температуры пола. На понижении температуры какой-либо поверхности внутреннего ограждения сказывается лучистый теплообмен этой поверхности с окном. Наибольший коэффициент облученности окна с противоположной ему внутренней перегородкой, поэтому её температура на 0,03-0,04°С ниже, чем у боковых стен справа и слева от наружной стены. Потолок имеет наименьший относительный коэффициент излучения, поэтому на температуру потолка наименьшее влияние оказывает лучистый теплообмен, а наибольшее – конвективный. На потолке самый интенсивный теплообмен с воздухом, а на полу – самый слабый(охлажденный воздух стелется по полу за счет сил гравитации). Потолок имеет наибольшее значение температуры, а пол – наименьшее.

---

II Расчет распределения температуры в наружной панели ограждения:

примем температуру внутреннего воздуха tв = 20° С, а наружного воздуха tн = - 30° С. Поскольку температурный перепад дельта t в каждом слое ограждения пропорционален его термическому сопротивлению R, разность температур внутреннего и наружного воздуха tв - tн=50° С(20-(-30)) распределяем пропорционально термическим сопротивлениям слоев.

Расчет располагаем следующим образом:

		Рис. 1. Изменение температуры в наружной стеновой панели: 1 - внутренний отделочный слой на лоджии, евровагонка, 16*85мм; 2 - замкнутая воздушная прослойка, толщиной 20мм; 3 - пароизоляционная фольгированная прослойка, толщиной 10мм, Изолон; 4 - пенополистирольный утеплитель, толщиной 80мм, пеноплэкс; 5 - железобетонная плита ограждения, толщиной 100мм.

Вывод: график изменения температуры в плите ограждения на лоджии показывает, что наиболее интенсивное падение температуры происходит в слое пенополистирольного утеплителя. Плоскость с нулевой температурой находится также в слое утеплителя. При данной разности температур внутреннего и наружного воздуха температура внутренней поверхности будет зависеть от величины сопротивления теплопередаче ограждения Rо и от величины сопротивления тепловосприятию Rв у внутренней поверхности.

При увеличении влажности в помещении конденсат может выпадать и при высоких температурах, более 12° С, и наоборот - при понижении влажности воздуха появление конденсата произойдет при более низкой температуре, ниже 12° С. В воздушной прослойке, с низкой плотностью воздуха, влажность понижена, поэтому вероятность выпадения конденсата в ней снижается.

Понизить влажность и улучшить микроклимат в помещении возможно правильно организованным вентиляционным воздухообменом. Вентиляционный воздухообмен - это определяющая величина качества внутреннего воздуха. От качества воздуха в помещении зависят наши самочувствие, здоровье и работоспособность.