другие практические советы

Темперирование наружных стен зданий

Защита построек и здоровья путем правильного отопления

Часть: 1 2 3 4 5

Часть четвертая

Автор: Konrad Fischer

Перевод: Andreas Laukart

Темперирование интенсивным излучением искореняет неприятные и сопутствующие влажности явления в корне.

влага и плесеньПораженная штукатурка на исторической стене старого здания, служащего складом с сильным образованием конденсата на нагруженной стене. Это не поднимающая влага, которая позволяет прорастать плесени и домовому грибу на древесине, бумаге, текстильных покрытиях, коже и других органических, обогащенных влажностью, поверхностях субстрата в не отапливаемых помещениях.

В помещениях и комнатах с обильной исторической декорацией (рококо) с инкрустированным паркетом находящиеся под угрозой ущерба сыростью могут быть рациональны электрически снабжаемые системы излучения.

Тепловые обогреватели с относительно небольшой температурой поверхностей предотвращают загрязнения пылью (которое встречается также при особо горячих и близких к полу отопительных системах). Они экономно поставляют (при низких рабочих температурах) их энергию в помещение, в то время когда конвекционные системы нуждаются в высоких рабочих температурах. Также применение переносных обогревателей может оказаться рациональным, например, при временном пользовании и в закрытых на зиму музеях с принципиально сухим климатом. Применение легко прокладываемых отопительных кабелей является особенно рафинированным решением для локального темперирования отдельных объектов, находящихся под угрозой плесени и конденсата.




Темперирование в больших помещениях (церковь, зал и т.п.)

Отопление методами темперирования предлагает свои преимущества также в больших помещениях. Именно в церквях, музеях, выставочных и спортивных залах правильно выполненное темперирование позволяет бережно обходиться с наличными постройками, с минимальным вмешательством в историческую материю и сравнительно небольшими затратами в содержании. Преимущество темперирования со строительной точки зрения: оно уменьшает издержки на осушения, постоянное обновление фасадов и поверхностей помещений, на постоянный ремонт зоны цоколя, для реставрации ценных экспонатов и пораженного вредителями деревянного инвентаря возникающих в периодически влажных условиях. Только сооружения с оптимальным регулированием температуры, надежно защищены от постоянного стресса колебаний влажности и температуры, вызванных сезонными условиями и посетителями.

Рационально установленное отопление темперированием это разумная альтернатива применяемой технике для повышения комфорта. Оно облучает преимущественно нуждающиеся в тепле зоны, в которых находятся (и без того по-зимнему одетые) посетители, не вредя при этом сооружению и инвентарю, а защищая и консервируя его от разрушений.

Тепловое излучение темперированного отопления нагревает (в виде электромагнитной волны) только тела, подвергаемые излучению, и не пропускается уже простым оконным стеклом (см. ниже), а отражается (или поглощается в зависимости от угла падения) на внутренней и внешней поверхности стекла - с последующей эмиссией назад в помещение. Причем простое окно с его пропускной способностью солнечного (видимого света), его оптимальной для обмена воздуха негерметичностью и его способностью "собирать" излишнюю влагу в виде конденсата предлагает, собственно, превосходную и недорогую конструкцию для сбережения энергии с помощью повышенного использования солнечной энергии и длительного понижения влажности воздуха в помещении. Вот те на – не ожидали?! Особенно если отопление теплоизлучением проходит без конвекции воздуха и значительно сокращает этим потери тепла от стекла в воздух.

Что это означает? Утечка тепловой энергии нагретого воздуха происходит только в том случае, если он проходит мимо прохладных поверхностей (а именно эта конвекция отсутствует или сведена до минимума при темперировании). Простые и недорогие окна являются с энерготехнической точки зрения оптимальным вариантом для отапливаемых темперированием помещений.

Поверхности помещения при отоплении темперированием (теплоизлучение со скоростью света) нагреваются равномерно во всем помещении. Это также экономит (особенно в большом помещении) энергию, которая обычно быстро улетучивается наверх или выходит с теплым потоком воздуха наружу. Правильно рассчитанное и расположенное отопление темперированием является экономичным решением не только со стороны расхода на производство и установку отопительной техники, но также и в его дальнейшем техническом обслуживании.

излучение плоской батареей Так может выглядеть отопление с открыто проведенными трубами и дополнительной теплоизлучающей батареей в старом доме.

Простая техника темперирования зданий не приводит воздух помещения в движение. Поэтому тепло спокойно сидящего или стоящего человека, получаемое от прилегающей оболочки воздуха (нагреваемой в том числе собственным телом), не отнимается сквозняком. Объективная потребность тепла, таким образом, является менее значительной, чем при воздушном отоплении. В церковном помещении с температурой +6 °C при наружной -20 °C отопление теплоизлучением предоставляет субъективно более приятный климат, чем при +8 °C с воздушным (конвекционным) отоплением. Это действует соответственно и в жилых помещениях. По крайней мере, в музеях наблюдается тенденция перехода к темперированию и отказа от дорогостоящих кондиционеров, основанных на воздушном обращении.

Проблематичность подтверждает печальный пример из газетной статьи: В недавно вновь открытой Дрезденской Земпер галерее были выставлены (в том числе помещенные на наружных стенах) картины знаменитого Рембрандта, которые вскоре понесли ущерб от собирающегося конденсата. Не помогла и самая шикарная техника западногерманских кондиционеров. При этом хватило бы просто немного здравого ума, чтобы знать, что конденсат теплого воздуха откладывается на прохладных поверхностях. Арифметические теории "экспертов" потерпели провал.

Темперирование и гигиена

То, что кондиционеры, вентиляционные устройства и установки для регенерации тепла являются зачастую виновниками развода бактерий и возбудителей болезней, известно, похоже, только медицине. Поэтому со стороны производителя усердно предлагаются на продажу различные системы фильтров. Не говоря о стоимости их дорогого обслуживания. И таким образом наносимый сооружениям и их пользователям ущерб остается побочным явлением веры в существующие нормы. Главное что можно что-нибудь продавать. А для этого имеются содействующие продаже методы. То что судья констатировал в коррупционном процессе, говорит за себя: электромонтер в его многолетней практике не получал не одного договора без взятки, так же и от баварского сенатора Цаузингер.

С темперированием стен отпадает также все проблемы вокруг бюллетенящей "климатизирующей" техники. Превышение влажности и благоприятные температуры в подобных помещениях и строительных элементах, служащие причиной особой загрязненности, а также клещей, тараканов, мокриц, плесени и домового гриба, ну и заселение вентиляционных установок бактериями и прочими микроорганизмами не являются темой для преимущественной техники темперирования. Особенно в области защиты древесины и в восприимчивых к влажности зонах можно успешно бороться и долговременно предотвращать поражения насекомыми и грибками с помощью целенаправленного темперирования. Заметь: Где тепло и сухо – никаких поражений не будет. Органический белок не выживает при температурах свыше 35 °C – это портит настроение насекомым, плесени и грибкам. И отопление темперированием можно легче чистить и приводить в порядок. Так как воздух остается систематически прохладным и менее загрязненным, необходимость преувеличенного и расходующего энергию проветривания понижается. При температурном регулировании в зависимости от наружного воздуха внутренний воздух музеев также не нуждается в зимнем увлажнении. Но и здесь бывают исключения из правил (например, определенное требование влажности для восприимчивых музыкальных инструментов) – недорогие мобильные увлажнители воздуха могут обеспечить необходимый в единичных случаях влажный уровень без угрозы оболочки помещения. Однако, к сожалению, они не работают бесшумно и производят сами тепло, это проблема, на которую должно обращаться внимание. Отопление тепловым излучением бережет также здоровье человека, избегая негативных действий конвекционного отопления: около 100 кв. метров поверхности легких не может достаточно охлаждать тело, благодаря перегретому воздуху. Следствие: вредный для здоровья стресс (выделение пота, повышенная частота сердца, перегрузка иммунной системы...). К этому прибавляется повышенное загрязнение воздуха, благодаря постоянной циркуляции отопительного воздуха. Этим можно лучше объяснить ежегодные волны гриппа в начале отопительного сезона.


Коррозия конструктивных элементов как следствие теплого течения воздуха. Интервалы обслуживания и отопительная техника.

Конечно, современные нагреватели и отопители воздуха не производят больше таких пыльных воздушных течений как поколение их предшественников. Но также и лучшая техника фильтрования и децентральное распределение каналов не могут предотвратить, чтобы пыль с пола и сажа свеч (в церквях), тем не менее, не поднимались к систематически переохлажденным строительным элементам, экспонатам и инвентарю. Результат: вызывающие страх реставраторов изменения микроклимата, увлажнение конденсацией, активизация солей, загрязнение и заселение поверхностей микроорганизмами.

Что даст сокращение интервалов ремонта внутренних стен и потолков "усовершенствованием" новыми системами фильтров и замедление потока воздуха при воздушном отоплении, если не отказаться от технической причины повреждения постройки – тепловлажного обмена загрязненного пылью воздуха? К загрязнениям могут также привести и не правильно эксплуатируемое (не постоянно, но на всю мощность используемое) отопление в области цоколя.

Техника воздушного отопления дорога и сложна. Это выгодно многим участникам планирования. С охраной исторических памятников или экономичностью это не имеет ничего общего. Темперирование стен зданий гарантирует приятный температурный режим и уже при первой инвестиции имеет значительные преимущества по сравнению с "циклонным" отоплением. К тому добавляется продление цикла косметического ремонта помещения, связанного с усиленной загрязненностью.

Вывод: при правильной эксплуатации, отопление на принципе теплоизлучения поверхностей стен замедляет обусловленную погодой и климатом коррозию конструктивных элементов и излишнее загрязнение помещений. Оно защищает объекты и экспонаты в температурно-регулируемом помещении за счет уменьшения колебаний микроклимата и способно реагировать на изменения внешнего климата. Обычные кондиционеры, которые должны принудительно установить постоянную температуру и влажность воздуха (с большой затратой энергии!), вызывают конденсацию влаги на поверхностях стен, появление плесени и других микроорганизмов, излишней запыленности помещений вследствии постоянного "переворота" воздуха, как побочные действия.

Этого не происходит при темперировании на основе ее противоположного принципа действия: она позволяет температуре и влажности оставаться в контролируемых и безвредных рамках. Оно защищает сверх того все сооружение как изнутри, так и снаружи, при этом избегаются драматические перепады температур и влажности на темперируемых фасадах. Хорошо для кассы заказчика, не так хорошо для строительной отрасли.

Против угрозы заплесневения и засоления переохлажденных, постоянно влажных областей конструктивных элементов, поможет не нагревание воздуха, а их самих посредством теплоизлучения.

Именно для дорого оснащенных или декорированных помещений и фасадов могут быть увеличены интервалы необходимых для консервации и реставрации работ. Темперирование является важным экономическим фактором для сохранения архитектурных сооружений и охраны исторических памятников.

Темперирование посредством трубок или мини-конвектора / планки цоколя

Темперирование посредством проложенных трубок, в отличие от отопления планками цоколя или мини-конвекторами, передает тепловое излучение почти напрямую и при любой рабочей температуре. В то время как мини-конвекторы требуют большего регулирования связанного с повышенной конвекцией воздуха (начиная с 45 °C), создают шум (легкое потрескивание), способствуют повышенному загрязнению цоколя от сожженных частиц пыли. Проблемы в системах основанных на отопительных трубках менее драматичны. В особо горячем режиме, используемые трубки также находится под угрозой прилипания "спекшихся" частиц пыли. Простое решение проблемы: вовремя мыть полы и убирать другие загрязнения в помещениях. Принцип действия открытых труб темперирования, для жилищного комфорта около 20 °C комнатной температуры дополняется теплоизлучающими батареями с минимальной конвекцией или другими дополнительными мероприятиями для повышения эффективности.

Методы укладки (монтажа) и затраты на планирование

Сложные и только косвенно нагреваемые поверхности стены и пола первого поколения доставляли не только экономические проблемы. Что происходило с достопримечательными и достойными сохранения историческими покрытиями пола и стен? Что можно предпринять с маленьким бюджетом? Здесь нужны специально разработанные решения.

Темперирование было технически усовершенствовано и упростилось до отопления только трубками. При этом монтаж трубок происходит открыто или заштукатурено в разрез кладки, иногда также с проведенными в полу дополнительными трубками отопления, частично с проведением обратной линии на уровне подоконника, с обходом вокруг оконной коробки, при необходимости с самого начала или впоследствии дополненного плоскими теплоизлучающими батареями. Здесь индустрия и конструктивная сноровка инженера предлагает много вариантов, которым, однако, в выборе систем часто препятствуют прямо-таки умопомрачающие методы расчета по существующим "нормам" и "стандартам".

Укладка под штукатурку допустима и предлагает более скромное для оформления помещений решение, уменьшает в зависимости от поверхности стены необходимую рабочую температуру, не требует ухода и уменьшает риск загрязнения стен в особо горячем режиме, но имеет также как технические, так и экономические недостатки, которые нужно принимать во внимание:
  • Прорезание стен искажает историческое состояние здания и повышает угрозу загрязнения во время строительных работ;
  • Прорезание стен и последующее закрытие раствором дороже открытой укладки;
  • Неправильно замурованные трубки или применение непригодных строительных растворов могут привести к температурным расширениям, которые, вероятно, приведут к образованию трещин и к вскрытию проложенной трассы;
  • Пункты пересечения с электропроводкой (как правило, также прокладываемые под штукатуркой) требуют самого тщательного планирования и ведут в большинстве случаев к дополнительному углублению или расширению разрезов;
  • При темперировании важно, не поперечное нагревание стены, а повышение температуры стенной поверхности. Проложенные под штукатурку теплоснабжающие трубки, "откачивают", обусловленную теплопроводностью прямого контакта (сравни выше), энергию в кладку, которая там собственно не нужна. Энергетически эффективнее является открытое прокладывание трубок, излучающее действие которого было бы значительно понижено при укладке под штукатуркой. Скрытие под штукатуркой снижает действие темперирования, повышает расходы строительства и не редко потребляет в 3 раза больше энергии, чем неоштукатуренное, открыто проложенное отопление;
  • При чересчур глубоком врезании или недостаточном расчете, неизбежно следует недостаточное нагревание помещений, при одновременно повышенном расходе энергии. Речь идет о тепле излучения трубок, которое радикально уменьшается из-за поглощения тепла покрытой штукатуркой, но также и кладкой. Здесь открываются возможности регресса, которые угрожают экономическому существованию проектировщика (из-за грубого нарушения "норм"), а также и заказчику, возмущенному несоразмерным перерасходом энергии. Только с помощью квалифицированной консультации и стратегически верно составленными договорами можно избежать существующего здесь риска;
  • Скрытое проведение трубок повышает инертность и потребление энергии отопительной установки из-за прямого нагрева стен и требует в единичных случаях повышенного начального нагрева, увеличения мощности и др. дополнительные меры, для того чтобы лучше реагировать на краткосрочные колебания наружной температуры;
  • Скрытое проведение трубок находится под угрозой аварии при сверлении (или вбивании гвоздей) и могут таким образом ограничивать свободные для оформления места. На долгий срок не советуется применение скрытых в стене трубок, так как их обслуживание и обновление связано с большим конструктивным разрушением. Тот, кто строит лишь на несколько лет и только для себя, того это не интересует, по крайней мере если он использует системный план местоположения проложенных трубок прежде чем забить в стену гвоздь...
  • Авария, конструктивные дополнения для повышенного или измененного режима и техническое обслуживание связаны с большими трудностями и затратами.
течь шва пайки
Эта авария в помещении моего подвала (течь через шов пайки
выявилась только при пуске горячей воды) была быстро найдена благодаря
открытой прокладке трубок (еще неокрашенных) и почти так же быстро устранена.
  • Излишнее использование трубок это дорого, дополнительная толщина штукатурки тоже. К тому же, проблемы с укладкой рядом с оконными и дверными проемами, в нишах и на выступах;
  • Качество планирования: здесь Вы должны обращать внимание (особенно при более обширных мероприятиях) на то, чтобы Ваш инженер по отоплению выбирал не только оптимальный метод расчета, выбор трассы и метод монтажа, ведущие (для Вас!) к самому экономичному результату. Почти так же важно – если затем все выполняется (нередко) простаками-сантехниками – соблюдение один к одному (до последней мелочи) всех подробностей планирования в соответствии с чертежами и подробным описанием проводимых работ (с учетом всех работ, важных для расчета стоимости). Лучше избегайте дополнительных счетов возникающих в последствии халатных и настроенных на максимально возможные расходы плановиков работающих под девизом "сойдет и без подробного планирования, по готовым ("бесплатным" = за полученный заказ) чертежам из компьютера (от производителя котлов отопления и т.п.)". Каждый руководящий строительством архитектор и опытный заказчик застройки наверное уже ощутил на собственном опыте (и кошельке), какие катастрофические последствия могут быть с этим связанны.

разрушение исторических стен 1+разрушение исторических стен 2
Так прекрасно выглядят прокладываемые под штукатуркой отопительные трассы в здании стиля барок, если плановик с опытом работы с историческими зданиями позволяет надежному сантехнику делать свое дело "как всегда". Или же, как в большинстве случаев совсем без плановика, а только с усердием "профессионала". И это на глазах с проектным содействием государственной охраны исторических памятников?.. – само собой разумеется!

Это также послужило одним из важных мотивов, что я как архитектор сам интегрировал в моем офисе планирование сантехники (вода, отопление, вентиляция, а также расчет несущих конструкций). С тех пор как я сам (и частично с коллегами) несу ответственность в этих областях техники за порученные проекты, я сплю спокойнее. Конечно эти услуги имеют свою цену, но затем и должное действие. Обдумайте и взвесте достаточно критически этот факт при составлении договора с Вашим плановиком или при предоставлении ему соответствующих полномочий. И проверьте его рекомендации вплоть до описания производимых ранее работ и системных чертежей. Стандартными "системными чертежами", которые не имеют с реальной ситуацией ничего общего, Вы не должны довольствоваться.

Проведенные над плинтусом трубки темперированного отопления это приемлемое решение с самым незначительным вмешательством и расходом не только со взгляда охраны памятников архитектуры, но и в прочем строительстве (для новостроек и реконструкции наличных построек). И без того зоны цоколя в исторических помещениях большей частью повреждены, так что прокладка там трубок отопления (также под штукатуркой, переносящей соответствующие температуры и влажность) не приносит никаких драматических убытков исторически ценному фонду. А если открытые медные трубки покрываются для повышения интенсивности теплоизлучения в цвет цоколя льняной масленой краской – какому большому духу это помешает?

В вопросе об открытой или скрытой прокладке труб, опыт планированных мной с 80ых годов темперированных систем отопления (смотри выдержку приведенных ниже объектов) показывает, что выбор скрытого варианта (по причинам эстетического оформления) может быть связан с большим расходом энергии.

Часть: 1 2 3 4 5