Перед строителями в нашей стране поставлена непростая задача — спроектировать здание таким образом, чтобы оно не просто стояло, а эффективно функционировало в жару плюс 30⁰С и холод минус 45⁰С.
Меня зовут Светлана Зайцева, я генеральный директор компании ANTHILL, эксперт в комплексных решениях для строительной отрасли. В этой статье я проанализирую и дам рекомендации по выбору изоляционных материалов для регионов с особыми климатическими условиями.
Особенности климатических условий
Экстремальные климатические условия могут включать в себя засухи, наводнения, торнадо, град, ураганы, а также крайне высокие или низкие температуры. Они являются отличными от нормальных и требуют особых мер предосторожности и индивидуальных подходов к решению.
Ключевое влияние на климатические условия оказывает географическая широта. Так как поверхность планеты криволинейна, то солнечные лучи падают не под одним углом, что приводит к разному отражению лучей от поверхности.
Например, в экваториальных широтах угол падения близок к 90 градусам и перпендикулярен поверхности, а в арктических широтах угол составляет 25 градусов. Поэтому, для первого случая температурный режим будет плюс 24⁰С или плюс 28⁰С, а для второго от минус 70⁰С до 0⁰. Также, на климат влияют высота над уровнем моря, близость водоемов, наличие теплых или холодных течений, рельеф местности.
В строительной климатологии всю поверхность Земли делят на 7 климатических поясов:
| Наименование пояса | Минимальная температура, ⁰С | Максимальная температура, ⁰С |
| экваториальный | +24 | +28 |
| субэкваториальный | +22 | +35 |
| тропический | 0 | +40 |
| субтропический | 0 | +30 |
| умеренный | -45 | +30 |
| субарктический | -55 | +5 |
| арктический | -65 | 0 |
Как видно из таблицы, наиболее сложными условиями для подбора материалов являются не экваториальные и арктические, а умеренные, так как диапазон температур достигает 75⁰С — от плюс 30⁰С и до минус 45⁰С при колебаниях влажности от 20 до 80%. Материалы должны одинаково хорошо работать при всех условиях.
Разница между материалами для умеренных и более экстремальных климатических условий
Во всех климатических поясах применяются одни и те же теплоизоляционные материалы. Различаются только технические характеристики и количество.
Задача теплоизоляции — препятствовать переносу тепла через конструкции. Не зависимо от того, пытаемся мы защитить помещение от потерь тепла зимой или холода летом. Во всех случаях применяются одинаковые теплоизоляционные материалы.
Решающими факторами для выбора материала будут конструкция применения и условия эксплуатации. Однако, даже в умеренных климатических условиях, следует учитывать теплопроводность, влагостойкость и прочность материалов, чтобы обеспечить долговечность и энергоэффективность здания.
Что считается «очень холодным» или «очень жарким» климатом в контексте изоляционных материалов?
Существуют условные показатели экстремальных температур, ими считаются — жара плюс 35⁰С и холод минус 40⁰С.
Очень холодный климат обычно характеризуется длительными периодами низких температур, сильными морозами и высокими потерями тепла. В таких условиях первостепенное значение приобретает хорошая теплоизоляция, чтобы минимизировать потери тепла и обеспечить комфорт внутри здания. Типичные регионы с очень холодным климатом включают Арктику, северные части субарктических регионов и некоторые горные районы.
Очень жаркий климат, напротив, характеризуется высокими температурами, интенсивным солнечным излучением и возможно высокой влажностью. В таких условиях важно использовать теплоизоляционные материалы, которые эффективно отражают солнечное излучение, предотвращают перегревание здания и снижают нагрузку на системы кондиционирования воздуха. Примерами регионов с очень жарким климатом являются некоторые пустынные области, тропические регионы и районы с высокой солнечной активностью.
Какие комплексные решения можно применять в экстремальных температурных условиях?
При высоких температурах для предотвращения избыточного нагрева помещений достаточно теплоизолировать фасад и кровлю. Именно данные поверхности наиболее подвержены нагреванию солнечными лучами. Это поможет предотвратить проникновение жары внутрь помещения в жаркую погоду.
При низких температурах, дополнительно, требуется изолировать и поверхность пола, так как теплопотери будут происходит по всем поверхностям, контактирующими с окружающей средой. Выбор правильных материалов важен для минимизации энергопотребления и поддержания комфортной температуры внутри здания, они также помогут снизить перепады температуры.
Какие решения точно не будут работать
Помимо температуры, важное значение имеет изменение влажности в течение года. При таких переменах влага переносится из помещения на улицу и наоборот. Поэтому при выборе материала не стоит отдавать предпочтение только влагостойким материалам: экструзионный пенополистирол — ЭППС, XPS и пенополиизоцианурат — ПИР, PIR. Они отлично подходят для полов и фундаментов, цоколей, но не для фасадов.
Теплоизоляция фасада должна беспрепятственно пропускать водяные пары и не задерживать их в теле конструкции, иначе это приведет к накоплению влаги, плесени, снижению энергоэффективности. Для этого подходят минеральная вата — МВ, MW и пенополистирол — пенопласт, ППС, EPS.
Опыт Антхилл поставки материалов в экстремальные условия и советы застройщикам
Наибольшую сложность представляет не поиск решения, а наличие (производство) материала в данном регионе и возможности/способы доставки. В регионах с экстремальным климатом может быть недостаточно развита инфраструктура, что затрудняет транспортировку материалов и товаров. Также возникают трудности из-за того, что только определенный вид транспорта может доставить материалы. Например, в северных регионах для перевозок используют тягачи, тралы и вездеходы.
Подбор решений и материалов достаточно сложный процесс. Требуется учитывать климатологию, конструктивное решение, условия эксплуатации. Помимо этого, есть еще локализация материала — расположение его производства, возможности логистики. Правильный с точки зрения инженерии материал не всегда будет вам подходить по стоимости и возможности поставки.
Рекомендации:
- Не стесняться обращаться к профессионалам из области проектирования, производства и дистрибуции материалов. Эти люди обладают практическим опытом и знанием «подводных» камней.
- Подходить к выбору материалов комплексно. Учитывать не только базовую цену материала, но стоимость всей конструкции, строительно-монтажных работ, логистики, обслуживания, срока эксплуатации.
Чаще выполнять пункт 1
