Летняя теплоизоляция

Проектируя любое здание, следует учитывать сезонное повышение температуры в летний период, во избежание неблагоприятной температуры, которая может установиться под влиянием солнца и высокой температуры на улице. Хорошая летняя теплоизоляция одно из достижений современных строительных технологий.

 Стабильность температуры в помещении зачастую связывают с теплоемкостью помещения. Это распространенное заблуждение, все зависит от качественной теплоизоляции.
Причины повышения температуры.

Здание накапливает тепло, полученное от солнца, и это утверждение работает как для строений из монолитных материалов, так и для ЛСТК конструкций. Солнечные лучи проходят сквозь прозрачные элементы конструкции, такие как окна и преобразуются в тепловую энергию, эти лучи являются первоисточником повышения температуры воздуха в помещении. Но даже без прямых солнечных лучей  элементы конструкции могут накапливать тепло посредством поглощения и отражения тепловой энергии. Тем не менее, вероятность возникновения неблагоприятной температуры возрастает из-за некачественной гидроизоляции, отсутствия солнечной защиты перед окнами или проблем с вентиляцией.
Риск повышения температуры в помещении зачастую связан со следующими факторами:

• Индекс теплопроводности стекла (значение g)
• Размер и расположение окна
• Внешняя и внутренняя защита от солнца (шторы, жалюзи, ставни, тонировка стекол)
• Возможность проветривания помещения, особенно в ночное время
• Термоинерция элементов постройки, как внутри, так и снаружи здания
• Индекс потери тепла у материалов внешних элементов постройки
• Подавляющее действие внешних элементов здания

В домах с хорошей теплоизоляцией дневная и ночная температура практически не отличаются. Тем не менее, возможности теплоемкости помещения ограничены и зачастую сильно снижаются, если принимать в расчет внутреннюю отделку помещения (мебель, лестницы, обои или любой другой декор стен). Объемные гардеробы, толстые ковровые покрытия или потолочные панели могут значительно снизить теплоемкость монолитной стены, на которой они установлены. 
Термоинерцию можно компенсировать за счет улучшенной теплоизоляции, причем в легких стальных тонкостенных конструкциях этот метод менее эффективен, чем в строительстве из монолитных материалов. 
Принимая во внимание термоинерцию, следует учитывать, что в монолитных стенах только верхний слой  от 6 до 10 см участвует в теплообмене (меняет температуру в течение суток). И в зависимости от внутренней поверхности стены изменяется температура в течение суток. (рис.1)
Основными причинами жары в помещении являются стеклянные поверхности и их расположение относительно солнца. Во избежание повышения температуры следует предотвращать проникновение тепла, если тепло все-таки проникает надо позаботиться о теплоотводах.



1. Монолитная изолированная стена: возможности теплоемкости такой стены ограничиваются верхним слоем, 8-10 см. Теоретическая теплоемкость не учитывается.
2.Стена с внешней изоляцией
3.Стена с внутренней изоляцией: теплоемкость стены сильно снижена, только внешний слой до теплоизоляции поглощает тепло.
4.Стена с изоляцией с внутренней стороны помещения: слой теплоизоляции внутри помещения ограничивает теплоемкость такой стены только уровнем облицовки с внутренней стороны, но позволяет помещению быстро накапливать нужную температуру.
5.Панельная стена с изоляцией (сэндвич): теплоемкость таких стен определяется материалом использованным с внутренней стороны помещения и материалами внешней конструкции. 

                               

Рекомендации по строительству

Был проведен ряд исследований, которые показали что, архитектура постройки и его теплоинерция не сильно влияют на качество летней теплоизоляции.
Тем не менее, проектируя здание, следует учитывать следующие аспекты, указанные в порядке их приоритетности:

• снижение проникновения солнечного излучения через стеклянные поверхности (дизайн, расположение, геометрия помещения, установка экранов, характеристики стекла)
• качественная теплоизоляции и отсутствие щелей во внешних элементах постройки
• оптимизация источников тепла и холода в каждом помещении (снижение влияния элементов дизайна и декора на температуру, установка кондиционера)
• проектирование вентиляции с выходом на улицу (перекрестная вентиляции и особенно ночная вентиляция) 
• оптимизация пропускного индекса и термоинерции каждого элемента постройки, связанного с проникновением излучения. Основная задача - предотвратить проникновение тепла и позаботиться об отводах того тепла, которое проникло

Естественная вентиляция повышается с помощью устройств перекрестной вентиляции.
Поскольку здание в течение дня нагревается, но имеет способность к ночному понижению температуры, поэтому естественная ночная вентиляция крайне важна. Если следовать этим правилам при постройке зданий из ЛСТК, то можно создать отличные климатические условия внутри помещения.
В среднем температура в зданиях из ЛСТК на 0,5 -1,0 К выше по сравнению со зданиями из монолитных материалов, но установка защитных экранов снижает это значение на 16-19 К. ( рис. 2)

Тем не менее, выбирая между монолитными материалами и ЛСТК, летняя теплоизоляция не играет роли.  
Последние исследования в сфере повышения комфортности зданий из ЛСТК определили их как «скрытая система хранения тепла». Около 20% смеси микроскопических парафиновых шариков добавляют в гипсокартон. Этот материал известен как PCM (материал с переменной фазой).
Для смены фазы (из твердой в жидкую) парафину требуется много тепла, содержащегося в  материале. При обратном процессе, «скрытое тепло» выделяется при понижении окружающей температуры.
Таким образом, материал, произведенный с помощью данного состава, может вмещать тепло в значениях, совпадающих с 11,5 см стены из силикатного кирпича.
ЛСТК здания, обшитые подобными панелями, обладают уровнем внутреннего комфорта, превышающим уровень в зданиях из монолитных материалов.