Оболочка здания

a) Коэффициент теплопроводности

Коэффициент теплопроводности представляет собой количество тепловой энергии (в ваттах), передаваемой через участок конструкции площадью один кв. метр, деленное на разность температур поверхности с противоположных сторон конструкции на рассматриваемом участке.

Если две системы имеют одинаковую температуру, они находятся в тепловом равновесии, и какой-либо теплообмен между ними не происходит. При наличии разности температур происходит передача тепла из системы с более высокой температурой в систему с более низкой температурой до тех пор, пока не установится тепловое равновесие. Процесс передачи тепла в здании может осуществляться путем теплообмена, конвекции или посредством излучения. Соответственно, теплоизоляция предназначена для регулирования различных факторов, влияющих на характеристики передачи тепла.

Теплообмен: Теплообмен в твердом материале происходит, когда молекулы приводятся в возбужденное состояние тепловой энергией, поступающей от источника с одной из сторон материала. Эти молекулы передают энергию (тепло) холодной стороне материала. Теплообмен в зданиях происходит в основном через фундамент и элементы конструкции.
Конвекция:

Повышение температуры воздуха при нагревании ведет к уменьшению его плотности и перемещению вверх, что вызывает всасывание охлажденного воздуха для заполнения пространства, разряженного в результате перемещения нагретого воздуха. Естественная конвекция может происходить, например, в холодные зимние дни в слое изоляции из минеральной ваты с очень низкой плотностью.

Излучение: Передача тепла одним объектом другому путем испускания тепловых волн. Наглядным примером является Солнце, излучаемая энергия которого нагревает атмосферу и поверхность Земли. Основная часть излучения проникает в здания через стеклянные окна и двери.

Наибольшие тепловые потери происходят за счет передачи тепла через элементы конструкции здания и путем переноса тепла воздушным потоком.

Теплопроводность изделий из минеральной ваты складывается из четырех составляющих:
 
 Thermal transmittance heat
  • Теплопроводность неподвижного воздуха в полостях между волокнами минеральной ваты;
  • Передача тепла через волокна;
  • Естественная и/или принудительная конвекция, возникающая в результате перемещения воздуха внутри изоляционной ваты;
  • Тепловое излучение.

 

 


Thermal transmittance heat
  • В вате с низкой плотностью достаточно свободного пространства для распространения излучения и перемещения воздуха.
  • Увеличение плотности изоляционной ваты ведет к снижению интенсивности происходящей через нее конвективной передачи тепла, однако особенно сильно это препятствует распространению теплового излучения.
  • При увеличении плотности изоляции передача тепла через волокна также увеличивается, однако величина этого увеличения незначительна.

 

Thermal transmittance heat

  • Повышение средней температуры вызывает увеличение теплопроводности.
  • Чем выше средняя температура, тем больше оптимальная плотность изоляции.
 

Каждый строительный материал обладает индивидуальной теплопроводностью, выражаемой в единицах Вт/мК. Чем ниже величина теплопроводности материала, тем лучше его изоляционные свойства.

Материал Теплопроводность, Вт/мК
Медь             Аллюминий            Сталь
Вода             Дерево          Базальтовая вата
Воздух
401
237
60.5
0.613
0.04–0.4
0.036
0.0263

Таблица: Удельная теплопроводность выбранных материалов при комнатной температуре

 
 Thermal transmittance heat 4

Коэффициент теплопроводности или показатель «лямбда» (λ) представляет собой количество тепла, передаваемого в условиях установившегося режима через единицу площади материала единичной толщины в единицу времени при единичном значении перепада температур между его противоположными поверхностями.

 


Измерения теплопроводности материалов проводятся в соответствии с европейскими стандартами (EN). Теплопроводность, безусловно, является важнейшей характеристикой изоляционного материала. Изоляция из базальтовой ваты на 95–98% по объему состоит из неподвижного воздуха, что делает ее превосходным изолятором. Заявленное значение показателя «лямбда» изделий теплоизоляции зданий принимается из условия, что 90% результатов измерений этого показателя находятся в пределах 90% от его заявленного значения, т.е. «Лямбда 90/90». Проверка и представление заявляемых значений показателя «лямбда» для всех теплоизоляционных изделий, изготавливаемых в соответствии с гармонизированными европейскими стандартами, осуществляются согласно одной и той же методике.

Расчет термического сопротивления (R) материала и коэффициента теплопередачи (U) строительной конструкции производится на основе соответствующих значений толщины и теплопроводности.

Термическое сопротивление (R)

Тепловое сопротивление материала определяется путем деления значения толщиной (d), выраженного в метрах, на значение теплопроводности (λ), выраженное в Вт/мК:

Thermal resistance R-value

Т.о., тепловое сопротивление выражается в единицах м2 ∙ K/Вт. Чем больше эта величина, тем выше эффективность изоляции из данного материала. Тепловое сопротивление меняется в зависимости от типа, плотности и пористости структуры материала, а также от влажности и перепада температур.

Сопротивление поверхностных слоев

Сопротивление поверхностных слоев является мерой собственного сопротивления поверхности материала прохождению теплового потока и не зависит от физических размеров материала. Это сопротивление создается тонкой прослойкой относительно неподвижного воздуха на поверхности материала. Наличие этой воздушной прослойки обеспечивает сопротивление прохождению теплового потока и приводит к возникновению перепада температур на ее противоположных сторонах. Температура поверхности меняется в зависимости от режима теплопередачи.

  • Rse = сопротивление воздуха на наружной поверхности (движущийся воздух)
  • Rsi = сопротивление воздуха на внутренней поверхности (неподвижный воздух)

Для расчета суммарной величины сопротивления «R» какого-либо изделия, состоящего из нескольких материалов, необходимо определить значения «R» каждой составляющей, включая внутренние и наружные поверхности. 

Rtotal = Rse + R1 + R2 + R3 + Rsi

Коэффициент теплопередачи (U)

Коэффициент теплопередачи (U) определяет теплопередающую способность элемента конструкции, состоящего из материала определенной толщины, воздушных зазоров и т.д., в условиях установившегося режима.

Он является мерой количества тепла, передаваемого в единицу времени через единицу площади при единичном значении перепада температур между двумя средами, находящимися в контакте с противоположными поверхностями конструкции.

Для выражения данного коэффициента используется величина, обратная сумме термических сопротивлений (R) всех составляющих материалов и сопротивлений внутренних и наружных поверхностей.

Расчетные значения коэффициента теплопередачи «U» устанавливаются в зависимости от заданного класса энергоэффективности или на минимальном уровне, удовлетворяющем местным строительным нормам и правилам.

Thermal transmittance value

Значение коэффициента принято выражать в единицах Вт/м2K

В зданиях каркасной системы значительная часть теплопотерь происходит в результате передачи тепла через элементы каркаса, обладающие более низким тепловым сопротивлением по сравнению с изоляцией (тепловые мостики).

Повышение теплового сопротивления конструкции может быть достигнуто путем снижения интенсивности теплопередачи через каркасные элементы. Введение поправки к коэффициенту «U» не требуется при следующих условиях:

  • Наличие анкерных связей в пустотах
  • Наличие анкерных связей между слоем каменной кладки и деревянными каркасными стойками
  • Теплопроводность крепежных элементов, или определенной их части, составляет менее 1 Вт/мК

Thermal transmittance u value

При расчете коэффициента теплопередачи должно учитываться влияние мостиков холода. Это необходимо, в частности, потому, что улучшение теплоизоляции приводит также к повышению относительного влияния мостиков холода. Значительное сокращение количества мостиков холода может быть достигнуто путем выбора оптимального размера конструктивных элементов и тщательной разработки конструкции соединений.

На стадии проектирования также должны производиться расчеты и анализ влияния геометрических характеристик мостиков холода таких конструктивных элементов, как углы и наружные подоконники. Оптимальный выбор несущих элементов позволяет сократить количество каркасные конструкции и исключить влияние мостиков холода.

Расчет коэффициента теплопередачи «U» осуществляется согласно требованиям соответствующего стандарта (например, EN ISO 6946 в странах-членах ЕС). В данном стандарте представлена также информация, от которой зависят результаты расчета коэффициента теплопередачи «U», а именно:

  • Поверхностное сопротивление (цвет, скорость ветра, отклонения поверхностей от плоскостности)
  • Термическое сопротивление вентилируемых и невентилируемых воздушных зазоров (эффект конвекции)
  • Расчет общего термического сопротивления для однородных и неоднородных слоев (предельные значения сопротивления: верхний предел Rmax и нижний предел Rmin), а также слоев с постепенным уменьшением толщины
  • Поправки (ΔU) → воздушные зазоры ΔUg + механические крепежные элементы ΔUf + обратные крыши ΔUr

При проектировании «пассивных» зданий используются различные конструктивные схемы. Однако для обеспечения низкого потребления тепловой энергии необходимо значительное повышение степени теплоизоляции по сравнению с обычным уровнем. Ориентировочные целевые показатели общего коэффициента теплопередачи и значения параметров теплопередачи в наружной оболочке представлены ниже:

  • Наружная стена: 0,07-0,1 Вт/м2K
  • Основной пол: 0,08-0,1 Вт/м2K
  • Крыша: 0,06-0,09 Вт/м2K
  • Окно: 0,7-0,9 Вт/м2K
  • Сплошное окно: 0,6-0,8 Вт/м2K
  • Входная дверь: 0,4-0,7 Вт/м2K

Тепловые потери

Расчет тепловых потерь через любую конструкцию производится путем умножения площади поверхности на коэффициент теплопередачи «U» конструкции и последующего умножения результата на значение разности температур (обычно обозначаемой греческой буквой «дельта») между внутренней и наружной поверхностями.

Q = A*U*(Tinside - Toutside)*h or Q = A*U*ΔT*h

Если конструкция изготовлена из различных материалов (например, стена с окнами и дверью), расчет тепловых потерь производится по отдельности для каждого элемента, после чего полученные тепловые потери суммируются для получения общей величины тепловых потерь.

Qwall = Qframed area + Qwindows + Qdoor

Чем больше разность температур, тем больше температурный градиент (являющийся основной причиной возникновения теплообмена), что, соответственно, создает потенциал для увеличения тепловых потерь.

Экономия энергии в «пассивных» зданиях зависит от толщины слоев теплоизоляции .

  • Толщина стеновых конструкций может составлять 400–600 мм в зависимости от принципа их построения и используемых материалов.
  • Толщина изоляции кровельных конструкций, характеризующихся относительной простотой обустройства теплоизоляции, может составлять до 700 мм.
  • Толщина изоляции вентилируемых полов может составлять 500 мм, однако в конструкциях, опирающихся на грунтовое основание, надежность теплоизоляции полов определяется наличием защиты от замерзания.

В Финляндии имеется опыт применения изоляционных покрытий толщиной 250–300 мм для теплоизоляции полов, опирающихся на грунтовое основание. Имеющиеся на текущий момент рекомендации по обустройству защиты от замерзания применимы при значениях толщины изоляции до 200 мм. Опасность замерзания фундамента зависит от грунтовых условий и местоположения участка строительства. Потери тепла через хорошо изолированный пол настолько малы, что этого тепла оказывается недостаточно для предотвращения замерзания грунта под фундаментом без применения эффективной защиты от замерзания в конструкциях фундаментов мелкого заложения.

Решения по предотвращению замерзания фундаментов обычно основываются на применении противоморозной изоляции и защиты от тепловых потерь через пол на грунтовом основании. В случае «пассивных» зданий теплоизоляция пола настолько эффективна, что использование тепла, уходящего через пол, для защиты от замерзания не требуется. Оценка риска промерзания грунта на участке строительства должна проводиться на основании результатов исследований грунтовых условий, а для обеспечения соответствия противоморозной изоляции фундаментов существующему уровню риска ее проектирование должно осуществляться на основе специальных расчетов.

Тепловые потери в результате усадки задувной ваты

Задувная теплоизоляция, изготавливаемая непосредственно на объекте строительства из гранулированной минеральной ваты, нагнетаемой с помощью выдувной установки, используется для изоляции чердаков. Задувная вата может также использоваться для теплоизоляции стен.

Задувная изоляция имеет склонность к усадке с течением времени, в силу чего из соображений обеспечения устойчивости требуется, чтобы величина указанной усадки не превышала проектных значений. Усадка происходит в результате вибраций, а также сезонных колебаний температуры и влажности.

Представленный ниже рисунок иллюстрирует, как происходит усадка изоляции на практике. Усадка материала может вызвать возникновение зазоров и полостей в теплоизоляции чердака, что приводит к проникновению холодного воздуха в конструкции и повышению опасности возникновения конденсации.


Heat loss

Как показывает многолетний опыт, усадка базальтовой ваты марки «PAROC» составляет обычно около 2–3 %. Это означает, что применение изоляции из базальтовой ваты на чердаках не ведет к возникновению каких-либо опасностей в связи с ее усадкой. Компания «Парок» рекомендует всегда производить укладку изоляции таким образом, чтобы фактическая толщина слоя на 5% превышала потребную толщину

б) Воздухонепроницаемость

Движение воздуха внутри оболочки здания вызывается перепадами температуры или давления внутри и снаружи оболочки. Оно вызывается следующими факторами:

Air tightness

1. Воздействие ветра 

Ветровые нагрузки влияют на проникновение воздуха, вызывая приток холодного воздуха через трещины с наветренной стороны и отток теплого воздуха из остальной части конструкции.

2. Влияние тяги

Здание «работает подобно вытяжной трубе», в которой теплый воздух поднимается вверх и выходит через отверстия в верхней части здания, а по периметру полов и плинтусов происходит всасывание холодного воздуха, заполняющего образующее разряженное пространство.

3. Влияние вентиляции

Системы принудительной и естественной вентиляции специально предназначены для замены воздуха в помещении «более свежим» наружным воздухом. При использовании герметизированных систем воздух под давлением нагнетается в здание, тогда как в негерметизированных системах происходит отток воздуха из здания. Существуют также уравновешенные системы, в которых в здание подается столько же воздуха, сколько отводится из него.


Регулирование движения воздуха через оболочку здания имеет важное значение для снижения теплопотерь и предотвращения скапливания влаги. Эксфильтрация внутреннего воздуха сопровождается выносом как тепла, так и влаги (в виде пара) наружу. Водяной пар (переносимый воздушным потоком) может конденсироваться в оболочке здания и является основной причиной разрушения его конструкций.

Измерения воздухонепроницаемости ограждающей конструкции здания проводятся в соответствии с унифицированной методикой испытаний под давлением, установленной стандартом EN 13829. Определение кратности воздухообмена в здании в процессе испытаний осуществляется при избыточном давлении 50 Па. Интенсивность утечки воздуха из здания не должна превышать 1 единицы в час.

Ниже приведен ряд типичных показателей интенсивности утечки воздуха для различных типов зданий:

«Пассивное» здание: n50 = 0,6

  • Воздухонепроницаемое здание: n50 = 1
  • Новые здания (Финляндия): n50 = 3–4
  • Здания с нормальной воздухопроницаемостью: n50 = 5... 10 (типичный старый финский дом)
  • Негерметичная конструкция: n50 = 15

Energy consumption

Уровень требований к воздухонепроницаемости значительно выше, и применение жестких норм интенсивности воздухообмена, установленных для «пассивного» здания (< 0,6 1/ч), становится обычной практикой. Проектирование воздухонепроницаемого уплотнения должно осуществляться с учетом обеспечения возможности его непрерывного монтажа на внешней оболочке.

Air vapour barrier   

 

  • Пароизоляционный барьер препятствует проникновению водяного пара через оболочку. Устанавливать изоляционный барьер следует всегда на теплой стороне конструкции.
  • Ветрозащитный барьер, устанавливаемый с наружной стороны конструкции, препятствует проникновению нагнетаемого ветром воздуха через изоляцию и обеспечивает защиту конструкции от дождя и снега.

 



Пароизоляционный барьер

Пароизоляционный барьер располагается за внутренней стеновой панелью. Дла защиты пароизоляционного барьера следует использовать монтажный слой толщиной 45–70 мм, находящийся непосредственно за внутренней стеновой панелью. Пароизоляционный барьер препятствует проникновению воздуха и влаги в конструкцию. При обустройстве изоляции необходимо обеспечить сплошной пароизоляционный барьер с плотным прилеганием вокруг всех монтажных участков потенциально возможного проникновения воздуха и влаги.

Воздухопроницаемость материала пароизоляционного барьера должна быть < 3 x 10-6 м3 / м2 с Па. В случае использования полимерной пленки должно обеспечиваться достаточное перекрытие в соединениях внахлест наряду с соблюдением установленной последовательности монтажных операций при выполнении стыковых соединений с выступающими конструкциями, например, перегородками. Уложите перекрывающий фрагмент между двумя твердыми поверхностями для обеспечения плотного соединения.

Пароизоляционный барьер должен располагаться с некоторым зазором от внутренней поверхности для обеспечения необходимого пространства для прокладки электропроводки.

При проектировании должны предусматриваться необходимые меры для недопущения проникновения через пароизоляцию воздуха и влаги. Если это невозможно, то щелевые участки, на которых происходит проникновение через массивные конструкции, следует проклеить уплотнительной лентой, а в местах проникновения через пленку следует установить соответствующие хомуты или пояса.

Ветрозащитный барьер

Ветрозащитный барьер, применение которого часто требуется ввиду негерметичности наружной облицовки, располагается непосредственно за этой облицовкой. Ветрозащитный барьер предназначен для предотвращения прохождения нагнетаемого ветром воздуха через изоляцию или вокруг нее. При проектировании ветрозащитного барьера необходимо предусмотреть соответствующие меры для недопущения его функционирования в качестве пароизоляционного барьера, удерживающего влагу в оболочке. Ветрозащитный барьер должен выполнять исключительно функцию защиты от ветра, не препятствуя прохождению водяного пара. Сопротивление ветрозащитного барьера прохождению водяного пара должно быть, как минимум, в пять раз ниже соответствующего показателя пароизоляции.

Требования к ветрозащите зданий с низким энергопотреблением не отличаются от аналогичных требований для обычных зданий. Тем не менее, качественная ветровая защита играет основную роль в обеспечении надлежащей энергоэффективности здания. При выборе ветровой защиты следует убедиться в ее соответствии, включая все соединения, местным строительным нормам по максимальной воздухопроницаемости. Например, в Финляндии, максимальная воздухопроницаемость ветрозащитного барьера должна быть < 10 x 10-6 м3 / м2 с Па.

 Типовой дом
(ориентировочные показатели)
  Дом с низким энергопотреблением
(ориентировочные показатели)
 
  «Пассивный» дом «PAROC» (ориентировочные показатели)  
 Коэфф. «U» Вт/м2K Толщина изоляции Коэфф. «U» Вт/м2K Толщина изоляции Коэфф. «U» Вт/м2K Толщина изоляции
 Кровля
 0.15 260 - 310 мм  0.08 - 0.12 300 - 400 мм  0.06 - 0.09 > 450 мм
Наружные стены
 0.24 150 - 175 мм 0.13 - 0.15  230 - 300 мм 0.07 - 0.1  > 300 мм
Пол
 0.2  100 - 150 мм 0.13 - 0.17 150 - 250 мм 0.08 - 0.1  > 300 мм
Окна
 1.4   1.0 - 1.3    0.7 - 0.9   
Сборные окна
        0.6 - 0.8   
 Двери
 1.4   0.9 - 1.2    0.4 - 0.7   
 Коэффициент воздухонепроницаемости
 < 4   < 1    < 0,6   
 Годовой показатель регенерации тепла в системе вентиляции
 30 %   > 60%    > 75%   

Влияние плотности изоляции из базальтовой ваты на ее воздухопроницаемость

Изоляционная способность минеральной ваты обеспечивается наличием неподвижного воздуха между волокнами. Перемещение воздуха в слое изоляции вызывает ухудшение изоляционной способности. Увеличение плотности изоляции вызывает снижение интенсивности движения воздуха и повышение изоляционной способности. Чем ниже плотность изоляции, тем выше должна быть эффективность ветрозащитного барьера.

Effect of stone wool insulation

 

в) Влажность

Одной из основных задач в области строительства долговечного жилья в северных климатических условиях является регулирование содержания влаги в строительных конструкциях во всех ее состояниях, т.е. твердом, жидком и газообразном.

Moisture   

Существуют четыре основных механизма проникновения влаги в здание или ее удаления из него:

  • Проникновение дождя (гидроизоляция);
  • Просачивание воздуха (воздушный барьер);
  • Диффузия
  • Капиллярное проникновение влаги из грунта

 

Водяной пар поступает в воздух помещения в процессе нормальной повседневной жизни (см. таблицу ниже). Количество влаги, выделяющейся в результате нормальной бытовой деятельности, может быть весьма значительным.

Источник водяного пара (средний показатель дом/день) 

Приблизительное количество выделяемой влаги (литр/день) 

 4-5 спящих человек  1,5
 2 работающих человека  1,6
 Мойка полов, и т.д.  5,5
 Приготовление пищи  3
 Принятие душа  0,5

Относительная влажность

В зависимости от температуры воздуха в нем может содержаться различное количество влаги. Фактическое давление пара представляет собой меру количества водяного пара в определенном объеме воздуха. По мере увеличения количества водяного пара в данном объеме его фактическое давление увеличивается.

При достижении давления насыщения пара в воздухе устанавливается его равновесие с жидкой фазой воды при плоской поверхности раздела фаз. Это означает, что количество молекул воды, испаряющееся с ее поверхности в воздух, равно количество молекул воды, конденсирующейся из воздуха.

Количество водяного пара, содержащегося в воздухе, обычно меньше, чем требуется для насыщения воздуха. Расчет показателя относительной влажности, представляющего собой процент содержания влаги при насыщении, в общем случае осуществляется в зависимости от плотности насыщенного пара.

 relativehumidity

 Relative humidity function

В качестве единицы измерения плотности пара наиболее широко используется «г/м3». 

Например, если фактическая плотность пара составляет 10 г/м3 при температуре 20°C по сравнению с плотностью насыщенного пара при той же температуре, составляющей 17,3 г/м3, то относительная влажность определяется по следующей формуле:

 

relativehumidity

 

Relative humidity  Относительная влажность 40% означает, что 40% максимальная влажность при заданной температуре

 

Точка росы

Точка росы – это температура, при которой водяной пар превращается в жидкую воду. Точка росы зависит как от температуры, так и от количества влаги в воздухе.

Если, например, температура точки росы составляет 10°C, то при достижении этой температуры в помещении на любой поверхности в нем будет происходить превращение пара в жидкую воду. Предотвратить эту конденсацию можно либо путем повышения температуры поверхности, либо путем понижения относительной влажности.

Конденсация водяного пара на любой поверхности будет происходить только в случае, если температура этой поверхности окажется ниже точки росы, или в случае превышения содержания в воздухе водяного пара, соответствующего состоянию фазового равновесия.

Простейший способ сокращения ущерба в результате воздействия водяного пара и влаги состоит в снижении вырабатываемых количеств.

Диффузия

Возникновение диффузии вызывается разностью давлений пара в двух точках, возникающей вследствие разности концентраций водяного пара. Во время отопительного сезона водяной пар переносится воздушным потоком сквозь отверстия в оболочке здания, на холодных поверхностях которой может происходить конденсация пара. Для предотвращения миграций влаги на внутренней стороне оболочки устанавливаются пароизоляционные барьеры.

Все материалы в той или иной степени пропускают водяной пар. Конденсация обычно не начинается до тех пор, пока две трети изоляционной составляющей стены находятся снаружи пароизоляционного барьера. Тем не менее, в отдаленных северных районах может иметь место необходимость в размещении до 80 % изоляционной составляющей снаружи пароизоляционного барьера.

Капиллярная влага

Капиллярность – это способность жидкости к течению по узким каналам без помощи или против действия внешние сил, таких как сила тяжести. Это явление постоянно происходит, например, в почве.

Capillary moisture 

Подобно тому, как вода против действия силы тяжести поднимается вверх по тонкой трубке, она поднимается вверх и через почвенные поры или пустоты между частицами почвы. Высота подъема воды зависит от размера пор.

 

На участках, через которые проходят опоры, уходящие в стены фундамента, происходит капиллярный подъем и капиллярное всасывание воды (за обшивкой). Интенсивность капиллярного тока можно регулировать путем герметизации пор или, напротив, путем значительного увеличения размера пор. Негигроскопичная базальтовая вата также играет роль капиллярного водозащитного барьера между почвой и фундаментом.

Рекомендации по проектированию влагозащищенных оболочек зданий

-  Сбалансированное сочетание увлажнения, осушения и хранения

Практические рекомендации

-  Составьте непрерывный план мероприятий по обеспечению защиты от дождя, включая каждую деталь оболочки

-  Установите сплошные паровоздушные барьеры

-  Установите соответствующую изоляцию для регулирования конденсации

-  Выдержите время, необходимое для высыхания собственной влаги из строительных материалов, а также влаги, случайно проникшей в конструкции в процессе монтажа – не допускайте высыхания замедлителей схватывания цемента.

Необходимо учитывать способность конструкций к высыханию. Для высыхания конструкции необходимо обеспечить возможность выхода структурно связанной влаги при испарении. При проектировании здания необходимо предусмотреть защиту от влаги с помощью дренажа поверхностной воды, а также путем нарушения капиллярного тока для содержания фундамента в сухом состоянии. При проектировании элементов конструкции, например, соединения наружного подоконника, необходимо предусмотреть защиту от ливневого дождя.

г) Окна

Окно представляет собой элемент оболочки здания с самым высоким коэффициентом теплового пропускания. По этой причине при проектировании здания необходимо учитывать характеристики, размеры и ориентацию окон. Поступление и потеря тепла через окна происходят следующими способами: непосредственная проводимость тепла через стекло и раму, проникновение в здание теплового излучения, исходящего от Солнца, и выход из здания теплового излучения, исходящего от объектов, имеющих комнатную температуру, а также потери тепла в результате утечки воздуха через такие объекты и вокруг них.

Общий коэффициент теплопередачи «U» (Вт/м²К) используется для определения интенсивности пропускания окном потока тепловой энергии несолнечного происхождения. Номинальные значения коэффициента теплопередачи «U», установленные европейскими стандартами, отражают все характеристики окон, включая материал рамы и межстекольной рамки: чем ниже величина U, тем выше энергоэффективность окна.

Площадь окон, как правило, составляет 15–20 % площади пола. Даже при хорошем показателе уровня энергоэффективности окон (коэффициент «U» < 0,8 Вт/м2K), они не должны иметь слишком большую высоту. Даже хорошее качество окон не снимает ощущение дискомфорта, возникающее из-за их большой высоты. Считается, что для обеспечения ощущения теплового комфорта в помещении, предельная высота окон должна быть не более 1,8 м. Для обеспечения воздухонепроницаемости элементов конструкции и теплового комфорта в домах, находящихся в холодных климатических условиях, окна не следует располагать на уровне пола.

Характеристики соединений между элементами сборного оконного блока оказывают влияние на интенсивность притока воздуха, являющуюся показателем инфильтрации воздуха по периметру окна (при наличии разности удельного давления на нем).

Общий коэффициент пропускания солнечного излучения, «g», является показателем количества энергии солнечного излучения, передаваемой через окно (непосредственно и/или с поглощением), которая впоследствии распространяется в здании в виде тепла. Чем ниже значение «g», тем меньше количество солнечного тепла, пропускаемого окном, и выше его затеняющая способность. Окна с высоким значением коэффициента «g» более эффективны в отношении аккумулирования солнечного тепла в зимний период. Окна с низким значением коэффициента «g», блокирующие прохождение теплового излучения солнечного света, более эффективны для снижения тепловой нагрузки летом. По этой причине определение необходимого значения «g» окна должно осуществляться с учетом климатических условий, ориентации здания и внешнего затенения.

Селективное покрытие представляет собой прозрачный слой металла или оксида металла, который выборочно передает и отражает излучение в зависимости от его частоты. Селективное покрытие снижает интенсивность излучения  через стекло и улучшает тепловые характеристики окна.

Улучшение энергоэффективности окна может достигаться путем его заполнения газами, такими как аргон, криптон и ксенон (за исключением воздуха). Важную роль также играет материал дистанционной рамки.

Конденсации влаги из окружающего воздуха на внешней поверхности окна с высокой энергоэффективностью представляет собой новое явление. Конденсация вызывается снижением температуры внешней поверхности ниже точки росы окружающего воздуха. Снижение температуры происходит в результате лучистого теплообмена в условиях ясной погоды. Фактически, то же самое происходит при использовании обычных окон, однако этот эффект компенсируется утечкой тепловой энергии.

Затенение окон снижает тепловую нагрузку от солнечного излучения до 60%. Кроме того, затенение снижает интенсивность конденсации влаги на внешней поверхности окон в течение ночи при безоблачной погоде. Конденсация вызывается охлаждением поверхности окна вследствие теплового излучения, в силу чего наличие данного эффекта также является показателем хороших тепловых характеристик окна.