Пароветроизоляция для крыши: Парогидроизоляция: виды и применение | «Кровельный Мир»

Вентиляторный вентилятор в значительной степени необходим для комфортного вандвеллинга, и мы думаем, что он должен быть в каждом фургоне.

Вентиляционные вентиляторы помогают контролировать влажность и температуру, а также обеспечивают безопасность вашего фургона во время приготовления пищи или включения обогревателя.

Если вы имеете дело с влажностью или конденсатом, включите вентилятор, чтобы удалить влажный воздух из вашего фургона.Когда на улице жарко, включите вытяжной вентилятор с открытым окном, чтобы создать приятный ветерок внутри вашего фургона, удаляя горячий воздух и втягивая более прохладный наружный воздух.

У нас есть вентилятор Fan-Tastic Vent, установленный на нашем фургоне, который работает хорошо, но мы рекомендуем использовать MaxxFan Deluxe из-за его встроенного дождевика и более низкого профиля.

Не забудьте про Windows!

Окна вашего фургона являются крупнейшими источниками проникновения тепла летом и потери тепла зимой. Если вы потратите кучу времени и денег на изоляцию, но ничего не сделаете с окнами, ваш фургон не будет настолько удобным, насколько мог бы.

Мы рекомендуем устанавливать как минимум шторы из теплоизоляционной ткани. Еще лучше — двусторонние оконные покрытия с отражающей поверхностью с одной стороны. Вы можете легко сделать их из сияющих барьеров, таких как Reflectix, Insul-Shine или EZ-Cool, в сочетании с темной тканью.

В жаркие летние дни закройте окна светоотражающей стороной наружу, чтобы отразить лучистое тепло от вашего фургона. Холодными зимними ночами, если смотреть светоотражающей стороной внутрь, лучистое тепло будет отражаться обратно внутрь.

Вот как выглядит наш фургон: мы сделали двусторонние шторы из светоотражающего ватина Insul-Shine с одной стороны и темно-синей ткани с другой. Этими шторами мы закрываем окна в задней части жилого помещения.

Для кабины у нас есть выдвижной козырек от солнца Eclipse, установленный на лобовое стекло, и светоотражающие покрытия для окон водителя / пассажира. У нас также есть тепловая завеса, которую мы можем закрыть, чтобы отделить кабину от жилого помещения, что помогает нам удерживать больше тепла, когда на улице очень холодно.

Хотите солнцезащитный козырек Eclipse? Мы не виним вас, потому что они классные. Купите свой по этой ссылке, чтобы получить скидку 3% на ваш заказ.

А как насчет звукоизоляции?

Мы не устанавливали шумоглушителя в наш фургон, но нам бы очень хотелось, чтобы его не было, потому что дорожный шум довольно громкий (хотя отчасти это связано со старыми протекающими дверными уплотнениями). Нам уже слишком поздно добавлять шумоглушитель в жилое пространство, но мы планируем добавить его в кабину в будущем.

Сама изоляция обеспечивает некоторое шумоподавление, но добавление специального шумоглушителя, такого как звукоизолирующий коврик Noico, к голому металлу вашего фургона перед изоляцией поможет свести к минимуму дорожный шум.

Изоляция для различных климатических условий

Многие вандвеллеры считают, что они могут чувствовать себя наиболее комфортно, следя за временами года. Таким образом, они перемещаются в более прохладные места, когда становится слишком жарко, и в более теплые места, когда становится слишком холодно. Если это вы, то система изоляции, которую мы рекомендуем выше, должна подойти.

Но что, если вы проводите большую часть своего времени в очень холодных или очень жарких местах? Что ж, вам, возможно, придется немного изменить ситуацию или сосредоточиться на смягчении определенных вещей.

Изоляция для экстремальных холода: больше R-ценности и меньше тепловых мостиков

Если вы проводите много времени в очень, очень холодную погоду, вы, вероятно, захотите использовать изоляцию толщиной более 1 дюйма, чтобы получить большее значение R. Вы также захотите как можно больше уменьшить тепловые мосты, чтобы предотвратить утечку как можно большего количества тепла.

Чтобы добиться этого, мы рекомендуем начать со слоя полиизо или вспененного картона XPS толщиной от ¾ «до 1» ** между ребрами фургона. Затем установите еще один слой пенопласта толщиной от ½ до 1 дюйма, покрывающий ребра. Это дает вам от R-8 до R-12 в зависимости от толщины, а второй слой пены устраняет тепловые мостики от металлических ребер фургона

В качестве альтернативы мы рекомендуем использовать более толстый утеплитель Havelock Wool между бортиками вашего фургона и добавить тонкий слой другого воздухопроницаемого материала, такого как Thinsulate, для покрытия ребер.

Изоляция такой толщины будет стоить вам некоторого внутреннего пространства, но если вы обычно оказываетесь в очень холодную погоду, это может быть достойным компромиссом.

Если у вас есть окна в вашем фургоне, добавление изолированных оконных покрытий с отражающей поверхностью, обращенной внутрь, значительно снизит потери тепла через ваши окна, а отражающая поверхность поможет сохранить излучаемое тепло внутри. В нашем фургоне есть двусторонние светоотражающие занавески, благодаря которым становится заметно теплее внутри, если смотреть внутрь.

В условиях сильного холода вам также понадобится какой-нибудь активный источник тепла, например обогреватель Mr.Baddy. Но хорошая изоляция — это первый шаг к сохранению тепла внутри вашего фургона.

** Примечание: Хотя мы обычно думаем, что полиизо — лучший общий выбор для изоляции из пенопласта, если вы регулярно бываете в экстремально холодных условиях, вы можете подумать о XPS. Некоторые исследования показывают, что показатель R полиизо снижается при очень низких температурах до такой степени, что он менее эффективен, чем XPS.Жюри еще не решено, но есть над чем подумать.

Изоляция для экстремальной жары: активная вентиляция и светоотражающие оконные покрытия

Бывают ли случаи, когда не следует изолировать свой фургон — например, если вы проводите все свое время в очень жаркую погоду? По этому вопросу ведутся споры, и ответ действительно зависит от вашей общей настройки.

Некоторые утверждают, что если вы проводите время только в жарком климате (например, во Флориде или в другом подобном месте), изоляция может принести больше вреда, чем пользы. Аргумент состоит в том, что, хотя изоляция сначала замедляет попадание тепла в ваш фургон, как только она попадает в изоляцию, фактически предотвращает его обратное излучение, когда днем ​​остывает.

Но это действительно проблема, только если у вас нет активной вентиляции.

Установка хорошего вентилятора действительно поможет вам контролировать температуру в вашем фургоне.

Вентиляционный вентилятор создает хороший воздушный поток, который помогает сохранять прохладу. Он также всасывает горячий воздух изнутри и втягивает более холодный наружный воздух, что в основном исключает изоляцию, когда дело доходит до выхода тепла в ночное время.В жаркую погоду мы включаем вентилятор буквально 24 часа в сутки, и он творит чудеса.

Вот наше мнение: , если у вас очень простая установка (то есть без электричества или вентилятора) и вы проводите время только в жарком климате, то изоляция может удерживать тепло внутри, когда вы этого не хотите. Но если вы устанавливаете электрическую систему и используете вытяжной вентилятор (так что есть активный способ отвода тепла), то изоляция поможет только с контролем температуры.

На самом деле это единственный раз, когда вы можете рассмотреть возможность использования Reflectix с воздушным зазором между металлическими стенками вашего фургона и Reflectix.Таким образом, у вас будет что-то, отражающее лучистое тепло днем, но не препятствующее уходу тепла ночью. Но мы не рекомендуем делать это, если вы вообще планируете проводить время в более холодную погоду.

Независимо от того, какая у вас установка, мы настоятельно рекомендуем установить светоотражающие оконные покрытия, если вы проводите время в жаркую погоду.

Окна — самые большие источники тепла, поступающего в фургон в виде лучистого тепла от солнца. Добавление светоотражающих покрытий на окна в течение дня будет отражать лучистое тепло от вашего фургона и сохранять внутри намного прохладнее. Для защиты лобового стекла мы настоятельно рекомендуем убирающуюся крышку Eclipse Sunshade.

Изоляция вашего фургона: шаг за шагом

Эти инструкции предназначены для изоляции вашего фургона пенопластом. Если вы решите использовать утеплитель из овечьей шерсти, вы можете найти полезные видеоролики по установке здесь .

Мы рекомендуем использовать пенопласт от ¾ до 1 дюйма для изоляции вашего фургона, приклеенный с помощью аэрозольной пены Great Stuff или аэрозольного клея 3M High Strength 90.Если вы решите утеплить пол, мы рекомендуем использовать XPS ½ дюйма из-за его прочности на сжатие.

Мы написали пост с подробной информацией о том, как мы некоторое время назад изолировали наш фургон, который мы рекомендуем проверить. Но с тех пор мы кое-что узнали, и вот наше обновленное пошаговое руководство:

1. Сделайте шаблоны из картона. Вырежьте по размеру между ребрами стен и потолка фургона. Если вы планируете утеплять пол, сделайте и для этого шаблоны.

   Совет профессионала: K eep все ваши шаблоны! Вы можете повторно использовать их позже, когда будете устанавливать стеновые панели и пол.

2. Обведите шаблоны на пенопласте с помощью Sharpie и разрежьте универсальным ножом.
3. Установите каждую панель по очереди. Распылите Great Stuff на заднюю часть панели по периметру, а также на несколько линий посередине. Убедитесь, что периметр полностью закрыт.

4. После того, как панель будет покрыта материалом Great Stuff, прижмите ее к стене фургона и закрепите куском пиломатериала, пока пена не затвердеет.Если стена вашего фургона изогнута, используйте несколько деревянных досок, чтобы пенопласт соответствовал изогнутой поверхности (XPS более гибок, чем полиизо, если у вас действительно изогнутые стены). Повторите эти шаги с каждой дополнительной панелью.
5. Потолок: Выполните тот же процесс, еще раз закрепив каждую панель пиломатериалами, пока не схватится пена.

6. После того, как все ваши изоляционные панели будут установлены, заполните все щели аэрозольной пеной. Как только пена высохнет, срежьте излишки канцелярским ножом.
7. Если вы решили утеплить пол: используйте картонные шаблоны, чтобы вырезать ½ ”XPS или Reflectix по размеру. Распылите на нижнюю часть 3M High Strength 90, закрепите на месте и утяжелите до высыхания.

8. Дверные панели: Используйте тот же метод для установки изоляции из пенопласта. Или используйте 3M High Strength 90, чтобы приклеить более толстый утеплитель ватина. Другой вариант — выровнять дверную панель с помощью Reflectix, так как будет естественный воздушный зазор, который поможет удерживать тепло.
8. Колесные арки: Оберните колесные арки материалом Reflectix, приклеенным 3M High Strength 90. Заклейте швы лентой из фольги или лентой Gorilla.
9. Рама автомобиля: Заполните раму аэрозольной пеной Great Stuff или наполните ее неплотным наполнителем или утеплителем.

И вот оно! Полностью изолированный фургон!

Теперь вы готовы отправиться на Аляску в декабре или поехать в Баху в июле.

Ну может и нет. Независимо от того, насколько хорошо изолирован ваш фургон, лучше следить за погодой, которую вы хотите.Несмотря на то, что изоляция делает салон вашего фургона более комфортным, vanlife не о том, чтобы сидеть в вашем фургоне, а о том, чтобы выбраться и насладиться всем, что может предложить этот мир!

Чтобы получить больше эпических руководств по сборке, советов от vanlife и фотографий щенков, обязательно подпишитесь на нас в Instagram @gnomad_home и на Facebook. Ваше здоровье!

Повышение энергоэффективности исторических зданий

Агротуризм с энергоэффективными штормовыми окнами.

ИНФОРМАЦИЯ О КОНСЕРВАЦИИ

Джо Эллен Хенсли и Антонио Агилар

Концепция энергосбережения в зданиях не нова. На протяжении всей истории владельцы зданий сталкивались с изменением запасов топлива и необходимостью его эффективного использования. Прошли времена дешевой и изобильной энергии 1950-х годов. Сегодня, когда энергетические ресурсы истощаются и возникает озабоченность по поводу воздействия парниковых газов на изменение климата, владельцы исторических зданий ищут способы сделать свои здания более энергоэффективными. Эти опасения являются ключевыми компонентами устойчивости — термин, который обычно относится к способности поддерживать экологические, социальные и экономические потребности человеческого существования.Тема устойчивого или «зеленого» строительства слишком широка, чтобы ее можно было охватить в этом кратком обзоре. Скорее, это краткое описание консервации предназначено для того, чтобы помочь владельцам собственности, специалистам по консервации и распорядителям исторических зданий принимать обоснованные решения при рассмотрении вопросов повышения энергоэффективности исторических зданий.

Рисунок 1. Декоративный световой люк из цветного стекла пропускает в интерьер естественный дневной свет.

При принятии разумных мер по повышению энергоэффективности необходимо учитывать не только потенциальную экономию энергии, но и защиту материалов и особенностей исторической собственности.Это руководство предоставляется в соответствии со стандартами Министерства внутренних дел по восстановлению, чтобы гарантировать сохранение архитектурной целостности исторической собственности. Успешный проект модернизации должен сочетать цели энергоэффективности с наименьшим воздействием на историческое здание. Планирование должно предполагать целостный подход, который учитывает всю оболочку здания, его системы и компоненты, его участок и окружающую среду, а также тщательную оценку воздействия предпринятых мер.Перед применением в исторических зданиях методы обработки, характерные для нового строительства, необходимо тщательно оценить, чтобы избежать ненадлежащего изменения важных архитектурных особенностей и непоправимого ущерба историческим строительным материалам. Этот краткий обзор ориентирован в первую очередь на исторические здания малого и среднего размера, как жилые, так и коммерческие. Однако изложенные здесь общие принципы принятия решений применимы к зданиям любого размера и сложности.

Перед принятием каких-либо мер по энергосбережению необходимо оценить существующие энергоэффективные характеристики исторического здания.Здания — это больше, чем сумма их отдельных компонентов. Дизайн, материалы, тип конструкции, размер, форма, ориентация участка, окружающий ландшафт и климат — все это играет роль в функционировании зданий. Исторические методы строительства зданий и материалы часто максимально использовали естественные источники тепла, света и вентиляции, чтобы соответствовать местным климатическим условиям. Ключом к успешному проекту реабилитации является понимание и определение существующих энергоэффективных аспектов исторического здания и того, как они функционируют, а также понимание и определение определяющих его характерных черт, чтобы гарантировать их сохранение.Независимо от того, реконструировано ли оно для нового или продолжающегося использования, важно использовать присущие историческому зданию экологические качества, поскольку они были предназначены для обеспечения их эффективного функционирования вместе с любыми новыми обработками, добавленными для дальнейшего повышения энергоэффективности.

Рисунок 2. Верхние и нижние жалюзи регулируют дневной свет и обеспечивают конфиденциальность.

Окна, дворы и световые колодцы

Открывающиеся окна, внутренние дворы, фонари, световые люки, вентиляторы на крыше, купола и другие элементы, обеспечивающие естественную вентиляцию и освещение, могут снизить потребление энергии.Всякий раз, когда эти устройства могут использоваться для обеспечения естественной вентиляции и освещения, они экономят энергию, уменьшая потребность в использовании механических систем и внутреннего искусственного освещения.

Рисунок 3. Каменные стены значительной массы обладают высокой тепловой инерцией.

Исторически сложилось так, что строители справлялись с потенциальной потерей тепла и получением тепла от окон по-разному, в зависимости от климата. В холодном климате, где потеря тепла зданиями зимой была основным фактором до внедрения механических систем, окна были ограничены окнами, необходимыми для достаточного освещения и вентиляции.В исторических зданиях, где соотношение стекла к стене менее 20%, потенциальные потери тепла через окна, вероятно, минимальны; следовательно, они более энергоэффективны, чем самые последние постройки. В жарком климате многочисленные окна обеспечивали полноценную вентиляцию, в то время как такие особенности, как широкие свесы крыши, навесы, внутренние или внешние ставни, жалюзи, жалюзи, шторы и шторы, значительно снижали проникновение тепла через окна. Исторические окна могут играть важную роль в эффективной эксплуатации здания, и их следует сохранить.

Новые архитектурные стили, начиная с международного стиля 1920-х годов, привели к увеличению доли остекления в общей оболочке здания. К 1950-м годам, с появлением стеклянных навесных стен, во многих зданиях остекление составляло почти 100% наружных стен. В то время как во многих ранних современных зданиях по-прежнему использовались работающие окна как способ обеспечения естественной вентиляции, более широкое использование механических систем отопления и кондиционирования в конечном итоге привело к уменьшению функции внешнего остекления до обеспечения только света, особенно в коммерческих, офисных и институциональных зданиях.

Рис. 4. Типичная соляная камера Новой Англии имеет круто наклонную крышу для сбрасывания снега и план этажа, организованный вокруг центрального дымохода для сохранения тепла.

Стены

Толстые каменные стены, типичные для конца девятнадцатого и начала двадцатого веков, обладают неотъемлемыми тепловыми характеристиками, благодаря которым зданиям становится прохладнее летом и теплее зимой. Стены со значительной массой обладают преимуществом высокой тепловой инерции, что снижает скорость теплопередачи через стену.Например, стена с высокой тепловой инерцией, подвергшаяся солнечному излучению в течение часа, будет поглощать тепло своей внешней поверхностью, но медленно передавать его внутрь в течение шести часов. И наоборот, стена, имеющая эквивалентное тепловое сопротивление (значение R), но значительно меньшую тепловую инерцию, будет передавать тепло, возможно, всего за два часа. Тяжелые кирпичные стены также уменьшают потребность в летнем охлаждении. Высокая тепловая инерция является причиной того, что во многих старых общественных и коммерческих зданиях без кондиционеров все еще прохладно летом.Тепло полуденного солнца не проникает в здания до позднего полудня и вечера, когда в них меньше людей или когда температура снаружи падает. Тяжелые стены из кирпичной кладки также эффективны в смягчении внутренних температур зимой за счет сглаживания общих пиков притока и потери тепла, что приводит к более пологому и более терпимому дневному циклу. В областях, где требуется охлаждение в течение дня и отопление в ночное время, каменные стены могут помочь распределить избыточное количество тепла, полученное днем, чтобы покрыть часть необходимого отопления в вечерние и ночные часы.

Крыши

Конструкция и дизайн крыш в исторических зданиях, особенно в традиционных зданиях, сильно зависят от условий местного климата. Широкие свесы, которые иногда расширяются для создания подъездов, сводят к минимуму приток тепла от солнца в более теплом климате, в то время как крутые наклонные крыши с минимальным выступом или без него преобладают в более холодном климате, что позволяет проливать снег и увеличивать полезный приток солнечного тепла через окна. Материалы и цвет также влияют на тепловые характеристики крыш.Металлические и светлые крыши, например, отражают солнечный свет и тем самым уменьшают приток тепла от солнечного излучения.

Рис. 5. Боковые веранды этого дома в Чарльстоне, Южная Каролина, затеняют большие окна и создают жилые помещения на открытом воздухе, в которых дует морской бриз.

Планировка этажей

Планы многих исторических зданий, особенно традиционных, построенных на народном языке, также были разработаны с учетом местного климата.В холодном климате комнаты с низкими потолками были сгруппированы вокруг центральных дымоходов, чтобы разделять тепло, а небольшие окна с внутренними ставнями уменьшали сквозняки и потери тепла. В более теплом климате широкие центральные залы с высокими потолками, проходы и большие веранды обеспечивают максимальную циркуляцию воздуха.

Пейзаж

Ориентация на территорию была еще одним фактором, который особенно учитывался при расположении исторического здания на ее территории. В холодном климате здания были ориентированы против северных ветров, в то время как здания в теплом климате располагались с учетом преобладающего ветерка.Вечнозеленые деревья, посаженные на северной стороне зданий, защищенные от зимних ветров; лиственные деревья, посаженные к югу, обеспечивали летнюю тень и максимум солнца зимой.

Рисунок 6. Вентиляционная дверь используется для сброса давления в здании путем выпуска воздуха со скоростью, позволяющей манометрам и трассирующему дыму определять количество и место утечки воздуха. Фото: Роберт Кагнетта, Heritage Restoration, Inc.

Перед принятием любых мер по улучшению тепловых характеристик исторического здания необходимо провести энергетический аудит, чтобы оценить текущее потребление энергии зданием и выявить недостатки в оболочке здания или механических системах.В некоторых областях местная коммунальная компания может предложить бесплатный простой аудит, однако более глубокий аудит должен быть проведен профессиональным энергоаудитором. Цель аудита — установить базовый уровень данных о характеристиках здания, который будет служить ориентиром при оценке эффективности будущих улучшений энергоснабжения. Важно нанять независимого аудитора, который не имеет финансовой заинтересованности в результатах, например продавца продукции.

Энергоаудитор сначала документирует текущие модели использования энергии в здании, чтобы установить историю использования энергии.Этот начальный шаг включает в себя получение истории выставления счетов от местной коммунальной компании за период в один или два года, а также документирование количества людей, проживающих в здании, использования здания и типа потребляемого топлива. Регистрируется местоположение любой существующей изоляции и рассчитывается приблизительная R-ценность различных компонентов оболочки здания, включая стены, потолки, полы, двери, окна и световые люки. Облицовка здания проверяется на предмет проникновения и потери воздуха.Также регистрируются тип и возраст механических систем и основных устройств.

Такие инструменты, как проверка дверцы вентилятора или инфракрасная термография, полезны для выявления конкретных областей проникновения, отсутствия изоляции и тепловых мостиков. Механический сброс давления вместе с инфракрасной термографией чрезвычайно полезен для определения мест утечки воздуха и потери тепла с последующим использованием трассирующего дыма для изоляции конкретных утечек воздуха. Эти тесты часто сложно проводить на зданиях, и их должны проводить опытные профессионалы, чтобы избежать вводящих в заблуждение или неточных результатов.Существуют профессиональные стандарты аудита, из которых наиболее широко используются стандарты Building Performance Institute (BPI).

Рис. 7. На левом тепловом изображении показаны стены этого здания до утепления. После того, как была добавлена ​​изоляция, более холодные и, следовательно, более темные внешние стены показывают, насколько уменьшились потери тепла. Фотографии: EYP Architecture & Engineering.

Затем энергоаудитор составляет подробный отчет, в котором документируются результаты аудита и включаются конкретные рекомендации по обновлениям, таким как воздушное уплотнение, добавление изоляции, общий ремонт, освещение, а также улучшения или замена механических систем или основных устройств.Для каждого усовершенствования приводится оценка затрат, включая стоимость внедрения, потенциальную экономию эксплуатационных расходов и, что важно, ожидаемый период окупаемости. Вооруженные этой информацией, владельцы исторических зданий могут начать принимать обоснованные решения о том, как улучшить характеристики своих зданий. Обычно аудитор находит несколько мест, где есть большая утечка воздуха; большие «дыры», которые уникальны для конкретного здания и требуют оборудования для их поиска. Эти аномалии часто невидимы для людей, которые регулярно используют здание.Важно повторно проверить работоспособность здания после выполнения любых обновлений, предпринятых в результате энергоаудита, чтобы убедиться, что обновления выполняются, как ожидалось.

Рис. 8. Место выхода воздуха из дома (в процентах) — Изображение основано на данных Energy Savers, Министерство энергетики США. Иллюстрация: ООО «Пустое пространство».

Приоритет обновлений энергии

При проведении модернизации энергоснабжения следует сосредоточить усилия на улучшениях, которые обеспечат максимальную окупаемость затраченных денег и наименьший компромисс с историческим характером здания.Некоторые усовершенствования, рекомендованные в ходе энергоаудита, не могут быть осуществлены в историческом здании без повреждения исторической ткани или изменения внешнего вида важных элементов. Удаление исторического сайдинга и замена его новым сайдингом для изоляции полости стены каркасного здания или замена поддающихся ремонту исторических окон являются примерами обработки, которую не следует предпринимать в отношении исторических зданий.

Распространенное заблуждение состоит в том, что замена окон сама по себе приведет к значительной экономии энергии.Этот аргумент, часто используемый для продажи окон на замену, просто не соответствует действительности. Министерство энергетики США (DOE) документально подтвердило, что потери воздуха из-за окон в большинстве зданий составляют лишь около 10% от общей потери воздуха. Исследования показали, что замена окон не окупается за счет экономии энергии в разумные сроки. Более того, есть способы улучшить характеристики исторических окон, не требующие их замены. Кроме того, исторические окна обычно можно отремонтировать, и поэтому они являются экологически безопасными, в то время как большинство новых окон не подлежат ремонту или даже переработке и могут оказаться на свалках.

При рассмотрении вопроса об обновлении энергии крайне важно получить четкое представление о том, сколько будет стоить улучшение на начальном этапе и сколько времени потребуется, чтобы окупить затраты за счет экономии энергии. Следовательно, необходимо учитывать стоимость жизненного цикла усовершенствования, а также его влияние на историческую структуру. Уменьшение инфильтрации вокруг существующих окон и дверей, герметизация проемов в оболочке здания и добавление изоляции — особенно на чердаке, где она мало влияет на историческую ткань — может привести к значительным улучшениям при относительно небольших затратах.Обновление механических систем или изменение способа их эксплуатации также может быть экономически эффективным вмешательством. Например, установка более эффективной механической системы может окупиться за десять лет.

Снижение потребности в энергии для обогрева и охлаждения можно осуществить в два этапа. Во-первых, внесите эксплуатационные изменения и обновления в механические системы и основные устройства — меры, которые не требуют внесения изменений или добавления новых материалов, — чтобы обеспечить максимально эффективное функционирование здания.После того, как все эти меры будут реализованы, могут быть рассмотрены корректирующие работы или обработки, такие как утепление, которые потребуют других изменений в здании.

Рисунок 9. Энергоаудитор проверяет эффективность котла.

Установление реалистичных целей

Данные о потреблении энергии, собранные U.S. Energy Information Administration (см. Диаграмму) показывает, что жилые дома, построенные до 1950 года (наибольшая доля исторического фонда зданий), примерно на 30-40 процентов менее энергоэффективны, чем здания, построенные после 2000 года. Используя это в качестве базового показателя, от 30 до 40 процентное повышение энергоэффективности исторического здания может быть реальной целью. Повышение энергоэффективности на 40 процентов, конечно, было бы более достижимой целью для зданий, которые подверглись минимальной модернизации с момента их первоначального строительства, т.е.е., дополнительная изоляция, уплотнение внешней оболочки или более эффективное механическое оборудование. С другой стороны, достижение энергетических целей «чистого нуля», как это делается в настоящее время с некоторыми новыми постройками, может быть гораздо более сложной задачей для достижения при исторической модернизации. Попытка достичь такой цели с помощью исторического здания, скорее всего, приведет к значительным изменениям и потере исторических материалов. [Данные по коммерческим зданиям подтверждают, что здания в 2003 году использовали примерно такую ​​же энергию, что и до 1920 года, после достижения пика в 1980-х годах.]

Операционные изменения

Один из самых значительных факторов, влияющих на потребление энергии, — это поведение пользователя. После того, как энергоаудит установил базовый уровень для текущего использования энергии в здании, следует определить эксплуатационные изменения, чтобы контролировать, как и когда используется здание, чтобы минимизировать использование энергопотребляющего оборудования. Эти изменения могут варьироваться от простых мер, таких как регулярная очистка и техническое обслуживание механического оборудования, до установки сложных элементов управления, которые циклически включают и выключают оборудование через определенные интервалы для достижения максимальной производительности.Следующие изменения рекомендуются для снижения затрат на отопление и охлаждение.

• Установить программируемые термостаты.
• Закройте неиспользуемые помещения и отрегулируйте температуру в них.
• Не кондиционируйте комнаты, которые не нужно кондиционировать, тем самым уменьшая тепловую оболочку.
• Используйте изолированные шторы и занавески, чтобы контролировать приток и отвод тепла через окна.
• Используйте открываемые окна, ставни, навесы и вентиляционные отверстия, как изначально предполагалось, для контроля температуры и вентиляции.
• Воспользуйтесь преимуществом естественного света.
• Установить компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) и светодиодные лампы.
• Установите датчики движения и таймеры для освещения и местной вентиляции, например вытяжные вентиляторы в ванной.
• Уменьшайте «фантомные» электрические нагрузки, выключая оборудование, когда оно не используется.
• Регулярно очищайте и обслуживайте механическое оборудование.

Эти меры должны быть предприняты в первую очередь для экономии энергии в любом существующем здании и особенно подходят для исторических зданий, поскольку они не требуют изменения исторических материалов.

Модернизация оборудования и техники

Помимо максимального повышения энергоэффективности существующих систем здания, существенной экономии можно добиться за счет модернизации оборудования и приборов. Тем не менее, следует сопоставить операционную экономию с первоначальной стоимостью нового оборудования, особенно если срок службы существующего оборудования еще не истек.

В Интернете доступны калькуляторы, учитывающие эффективность как существующего, так и нового оборудования, которые помогают определить окупаемость.Заблаговременное планирование даст время, чтобы найти наиболее эффективный блок, а также изучить доступность каких-либо государственных и федеральных энергетических кредитов. Поскольку цены на энергию продолжают расти, а технологии развиваются, такие варианты, как установка солнечного водонагревателя, геотермального грунтового источника или тепловых насосов источника воды, становятся более экономически целесообразными. Рекомендации по модернизации оборудования и техники включают:

• Модернизировать систему отопления. Важно установить новые печи, которые используют наружный воздух для горения, чтобы уменьшить количество воздуха, попадающего в здание из-за неконтролируемой инфильтрации.[Все печи и котлы теперь измеряются их годовой эффективностью использования топлива или AFUE.] Отопительное оборудование теперь более эффективно, и газовые печи, которые раньше имели рейтинг 60% (AFUE), теперь могут работать с КПД от 90 до 97%. .
• Модернизируйте систему кондиционирования воздуха.
• Заменить водонагреватель. Высокоэффективные водонагреватели потребляют гораздо меньше энергии, чем предыдущие модели, а высокоэффективные водонагреватели без резервуаров нагревают воду по запросу и предлагают еще большую экономию.Использование водяного тепла может также снизить затраты и потребление воды за счет сокращения времени, необходимого для подачи горячей воды.
• Модернизируйте бытовую технику. Приборы Energy Star, в частности холодильники, стиральные и посудомоечные машины, могут снизить потребление электроэнергии и дополнительную нагрузку на отопление помещений.

Обновление компонентов здания

В дополнение к эксплуатационным и механическим обновлениям, можно обновить многие компоненты здания таким образом, чтобы не подвергать опасности исторический характер здания и это можно сделать по разумной цене.Цель этих обновлений — улучшить тепловые характеристики здания, что приведет к еще большей экономии энергии. Меры по модернизации исторических зданий должны быть ограничены теми, которые позволяют достичь, по крайней мере, разумной экономии энергии при разумных затратах и ​​с наименьшим влиянием на характер здания.

Следующий список включает наиболее распространенные меры, предлагаемые для улучшения тепловых характеристик существующего здания; некоторые меры настоятельно рекомендуются для исторических зданий, но другие менее полезны и даже могут нанести вред историческому зданию.

Рис. 10. Картина движения воздуха называется «эффектом суммирования». Иллюстрация: ООО «Пустое пространство».

Требуется минимальная переделка

• Уменьшите утечку воздуха.
• Добавьте изоляцию чердака.
• Установить штормовые окна.
• Изолируйте подвалы и подвалы.
• Герметизируйте и изолируйте воздуховоды и трубы.
• Двери с уплотнителями и штормовые двери.
• Добавьте навесы и затеняющие устройства, если это необходимо.

Требуется больше изменений

• Добавить внутренние тамбурные.
• Заменить окна.
• Добавьте теплоизоляцию к деревянным каркасным стенам.
• Добавьте теплоизоляцию к кладке стен.
• Установите прохладные крыши и зеленые крыши.

Способы обработки, перечисленные первыми, имеют меньший потенциал негативного воздействия на историческую ткань здания. Они, как правило, менее навязчивы, часто обратимы и предлагают самый высокий потенциал экономии энергии.Однако проведение любых обработок из второй группы может вызвать технические проблемы и повредить исторические строительные материалы и архитектурные элементы. Затраты на их установку могут также перевесить ожидаемую экономию энергии и должны оцениваться в каждом конкретном случае с консультациями профессионалов, имеющих опыт сохранения исторических памятников и повышения эксплуатационных характеристик зданий.

Требуется минимальная переделка

Уменьшите утечку воздуха. Снижение утечки воздуха (инфильтрация и эксфильтрация) должно быть первым приоритетом плана модернизации для консервации.Утечка воздуха в здание может составлять от 5 до 40 процентов затрат на кондиционирование помещения, что может быть одним из самых больших эксплуатационных расходов для зданий. ¹ Кроме того, нежелательная утечка воздуха в здание и из него может привести к проблемам с комфортом пассажиров из-за сквозняков. Проникновение воздуха может быть особенно проблематичным в исторических зданиях, поскольку оно тесно связано с повышенным перемещением влаги в системы зданий.

Рисунок 11. Проникновение и эксфильтрация воздуха.Иллюстрация: ООО «Пустое пространство».

Поток воздуха в здания и из них управляется тремя основными силами: давлением ветра, механическим давлением и эффектом трубы. Холодный наружный воздух, который проникает в здание через большие отверстия, а также через незакрепленные окна, двери и трещины во внешней оболочке здания, заставляет систему отопления работать сильнее и потреблять больше энергии. В многоэтажном здании холодный воздух, который поступает в здание на нижних уровнях, включая подвал или подползку, поднимается вверх через здание и выходит из дырявых окон, щелей вокруг окон и чердака в результате перепада температуры и давления.Такой характер движения воздуха называется «эффектом суммирования». Не только теряется ценный кондиционированный воздух, но и вредная влага может попадать в полости стен и чердачные помещения. Чтобы остановить эффект стека, верхняя и нижняя часть внешних стен, межэтажных переходов и любые существующие выемки или шахты должны быть герметизированы или защищены от сквозняков. Использование герметиков из аэрозольной пены в трещинах подвала и чердака — особенно полезный метод уменьшения проникновения воздуха.

Добавление уплотнителя к дверям и окнам, герметизация открытых трещин и стыков в основании стен и вокруг окон и дверей, герметизация утопленных осветительных приборов сверху и герметизация пересечения стен и чердака существенно снизят утечку воздуха.При использовании внешнего герметика для герметизации пересечения сайдинга и дверей или окон, не уплотняйте нижнюю сторону обшивки или под окнами, чтобы позволить жидкой воде выйти. Когда инфильтрация и, следовательно, эксфильтрация уменьшаются, может потребоваться механическая вентиляция для удовлетворения потребностей людей в свежем воздухе.

Добавить изоляцию чердака или крыши. Потери и усиление тепла, вызванные увеличением разницы температур внутри / снаружи, в первую очередь из-за эффекта дымовой трубы и солнечной радиации, наиболее высоки в верхней части здания.Следовательно, уменьшение теплопередачи через крышу или чердак должно быть одним из важнейших приоритетов в снижении потребления энергии. Добавление теплоизоляции в незанятые, недостроенные чердаки не только очень эффективно с точки зрения энергосбережения, но также, как правило, проста в установке и вызывает минимальный ущерб историческим материалам. Министерство энергетики США (DOE) предоставляет диаграмму рекомендованного R-значения, основанную на климатических зонах, чтобы помочь определить оптимальное количество изоляции, которая должна быть установлена ​​в конкретном проекте.В местных нормах и правилах могут также содержаться особые требования к изоляции. Не следует упускать из виду изоляционные люки или дверцы доступа. Несмотря на то, что они могут быть небольшими, чердачные двери могут нести значительную потерю тепла, и их следует рассматривать как часть любого проекта изоляции чердака.

Рис. 12. Карта климатической зоны Министерства энергетики США Рекомендуемые улучшения в области энергетики широко варьируются в зависимости от климата. Информация, содержащаяся в этом документе, основана в первую очередь на имеющихся данных по северо-восточному и среднеатлантическому регионам.

На чердаках без отделки и без обогрева изоляционный материал обычно помещают между балками перекрытий с помощью вдува, войлока или жесткого пенопласта. При использовании войлока из стекловолокна, покрытого замедлителем парообразования, он должен быть направлен вниз в сторону обогреваемого помещения. Однако на чердаках использование замедлителя парообразования не обязательно. Если дополнительная изоляция из войлока добавляется поверх существующей изоляции, которая находится около или выше верхней части балок, новые необлицованные войлоки должны быть размещены перпендикулярно старым, чтобы покрыть верх балок и уменьшить тепловые мосты через элементы каркаса.На крышах с низким скатом или там, где установка утеплителя из войлока затруднена, более полное покрытие чердачного пола может быть достигнуто с помощью вдувной изоляции. Незаконченные чердаки необходимо хорошо проветривать, чтобы отводить излишки тепла.

Излучающие барьеры могут использоваться на чердаках для уменьшения теплового излучения в воздушном пространстве между крышей и чердаком, чтобы уменьшить приток тепла летом. Они наиболее полезны для снижения охлаждающей нагрузки в жарком климате и состоят из листа или покрытия с высокой отражающей способностью, обычно алюминия, нанесенного на одну или обе стороны гибкого материала.Они эффективны только тогда, когда поверхность фольги обращена к воздушному пространству и пока поверхность остается блестящей, то есть без грязи, пыли, конденсата и окисления. Излучающие барьеры не следует устанавливать непосредственно над изоляцией на чердачном этаже, поскольку они могут действовать как замедлители парообразования и задерживать влагу в изоляции, если они не перфорированы. Их размещение должно вентилироваться с двух сторон.

Изоляция нижней стороны крыши, а не чердачного этажа, увеличивает объем тепловой оболочки здания, что делает эту обработку менее энергоэффективной.Однако, когда механическое оборудование и / или воздуховоды размещаются на чердаке, настоятельно рекомендуется разместить изоляцию под крышей и обрабатывать чердак как кондиционируемое пространство. Такая обработка позволяет оборудованию работать более эффективно и может предотвратить проблемы, связанные с влажностью, вызванные конденсацией на механическом оборудовании.

Рисунок 13. Пример установки лучистого барьера.

Рис. 14. Пример установки изоляции из жесткого пенопласта, сужающейся по краю, чтобы избежать изменения внешнего вида крыши.

При размещении утеплителя под крышей необходимо заделать все форточки на чердаке и пересечение стен и стропил. Жесткая изоляция из пенопласта или войлока, помещенная между стропилами крыши, является распространенным методом изоляции нижней стороны крыши. Распылительная пена с открытыми ячейками (0,5 фунта / куб. Фут) может иногда применяться под настилом крыши только в том случае, если в обшивке нет зазоров, которые могут позволить пене расширяться под сланцами или черепицей, предотвращая повторное использование кровельного материала.Кроме того, протечки на крыше могут остаться незамеченными до тех пор, пока не произойдет серьезное повреждение. Также необходимо учитывать необратимость этой процедуры, поскольку пена проникает в поры древесины. Возможно, будет более целесообразно установить дышащий слой материала, который позволит удалить его в будущем, не оставляя следов.

Когда из-за износа требуется полная замена крыши, установка жесткого пенопласта поверх настила крыши перед укладкой нового кровельного материала может быть простой и эффективной, особенно на низких или плоских крышах.Однако дополнительная толщина крыши, вызванная установкой жесткого пенопласта, может изменить внешний вид выступающих карнизов, слуховых окон и других элементов. Если это приложение может значительно изменить внешний вид этих функций, рассмотрите другие методы.

Установить штормовые окна. Добавление металлических или деревянных наружных или внутренних штормовых окон может быть целесообразным для повышения тепловых характеристик окон, которые не могут быть устранены при герметизации и уплотнении.Одинарное штормовое окно может только увеличить тепловое сопротивление одинарного окна до R2, однако это вдвое лучше, чем одинарное окно. Это внесет заметный вклад в уровень комфорта жильцов здания, а также защитит историческое окно от атмосферных воздействий. Использование прозрачного нематинированного стекла с низким энергопотреблением в штормовом окне может еще больше повысить тепловые характеристики оконного блока без потери исторической ткани. Исследования показали, что характеристики традиционного деревянного окна с добавлением штормового окна могут приблизиться к характеристикам заменяемого окна с двойным остеклением. ² Некоторые штормовые окна доступны с теплоизоляционным стеклом с низким энергопотреблением, обеспечивающим еще более высокие тепловые характеристики без потери исторического окна. Кроме того, штормовое окно позволяет избежать проблемы непоправимого нарушения герметичности стеклопакетов (IGU), используемых в современных сменных окнах. Хотя срок службы стеклопакета зависит как от качества уплотнения, так и от других факторов, ожидать более 25 лет неразумно. Как только уплотнение выходит из строя, саму створку обычно необходимо полностью заменить.

Обеспечивая дополнительное изолирующее воздушное пространство и добавляя барьер для проникновения, штормовые окна повышают комфорт и снижают вероятность образования конденсата на стекле. Чтобы штормовые окна были эффективными и совместимыми, они должны плотно прилегать; включить уплотнительную прокладку вокруг стекла; совместить с направляющей главной створки; соответствовать цвету створки; и быть заделанным вокруг рамы, чтобы уменьшить проникновение, не создавая никаких просачивающихся отверстий.

Будь то штормовое окно или само историческое окно, внутреннее окно должно быть более плотным из двух, чтобы избежать конденсации между окнами, которая может возникнуть в холодном климате, требующем отопления помещений.Конденсат вызывает особую озабоченность, если он скапливается на историческом окне, что может легко случиться с незакрепленным ливневым окном. Хотя внутренние штормовые окна могут быть такими же термически эффективными, как и наружные штормовые окна, необходимо использовать соответствующие прокладки, чтобы на внутренней стороне исторического окна не образовывалась конденсация, вызывающая повреждения. Открытие или снятие межкомнатных штормовых окон в ненагреваемые месяцы также помогает избежать негативных последствий накопления влаги.

Рисунок 15. Оригинальные стальные окна были сохранены и приведены в рабочее состояние во время восстановления этого исторического мельничного комплекса. Внутри были добавлены изолированные раздвижные окна для повышения энергоэффективности.

Для больших стальных промышленных окон добавление внутренних изолированных раздвижных окон, которые выравниваются с основными вертикальными стойками, оказалось успешным решением, позволяющим главному окну оставаться в рабочем состоянии.

Утеплить подвалы и подъезды. Первый шаг в решении проблемы изоляции подвалов и подвалов — решить, должны ли они быть частью кондиционируемого пространства и, следовательно, внутри тепловой оболочки здания. Если эти участки находятся за пределами тепловой оболочки здания и рассматриваются как участки без кондиционирования, обычно рекомендуется изоляция между балками пола на нижней стороне чернового пола. В качестве альтернативы также может использоваться изоляция из жесткого пенопласта, установленная поверх балок пола в подвале или со стороны подполья.Все зазоры между некондиционируемыми и кондиционируемыми частями здания, включая ленточные балки, должны быть герметизированы для предотвращения проникновения воздуха в верхние уровни здания.

Если пространство для обхода содержит механическое оборудование или если в течение летних месяцев в пространство для обхода через вентиляционные отверстия попадает высокий уровень влажного воздуха, рекомендуется включить пространство для обхода в тепловую границу здания. Как и на чердаках, водяной пар может конденсироваться на воздуховодах и другом оборудовании, расположенном в некондиционных подвалах и подпольях.В прошлом строительные нормы и правила обычно требовали, чтобы ползунки рассматривались как некондиционируемые помещения и вентилировались. Однако не во всех случаях это оказалось лучшей практикой. Вентиляция через вентиляционные отверстия не сохраняет сухость во время влажного лета. Все вентиляционные отверстия должны быть закрыты, а люки — герметичными. Жесткая изоляция из пенопласта, установленная на внутренней стороне стены, рекомендуется для стен подвала и фундамента подвала только после того, как будут решены все проблемы с дренажем.Особое внимание следует уделить тому, чтобы все стыки между изоляционными плитами были герметичны.

Настоятельно рекомендуется установить влагозащитный барьер на незащищенной грязи в подвесном пространстве, чтобы предотвратить попадание грунтовой влаги в ограждающую конструкцию здания. По возможности следует рассмотреть возможность заливки бетонной плиты поверх гидроизоляции в подпольях или подвалах с незащищенными грунтовыми полами.

Уплотнить и изолировать воздуховоды и трубы. На удивление огромное количество энергии тратится впустую, когда нагретый или охлажденный воздух выходит из приточных каналов или когда горячий воздух чердака попадает в обратные каналы системы кондиционирования.На основании данных, собранных в ходе энергоаудита, до 35 процентов кондиционированного воздуха в средней центральной системе кондиционирования воздуха может выходить из воздуховодов. ³ Необходимо соблюдать осторожность, чтобы полностью закрыть все соединения в системе воздуховодов и должным образом изолировать воздуховоды, особенно в некондиционных помещениях. Эта потеря энергии — еще одна причина рассматривать чердаки, подвалы и подполки как кондиционированные помещения. Воздуховоды, расположенные в безусловных помещениях, должны быть утеплены с учетом рекомендаций для соответствующей климатической зоны.Трубы с горячей водой и водонагреватели должны быть изолированы в некондиционных помещениях для сохранения тепла, а все водопроводные трубы должны быть изолированы, чтобы предотвратить замерзание в холодном климате.

Дверцы с уплотнителями и штормовые двери. Исторические деревянные двери часто являются важной особенностью и всегда должны быть сохранены, а не заменены. В то время как у изолированной сменной двери может быть более высокое значение R, двери представляют собой небольшую площадь от общей оболочки здания, и разница в экономии энергии после замены будет незначительной.Однако двери и рамы должны проходить надлежащий уход, включая регулярную покраску, а также добавление или обновление уплотнительных прокладок. Двери Storm могут улучшить тепловые характеристики исторических ворот в холодном климате и могут быть особенно рекомендованы для дверей с остеклением. Дизайн штормовой двери должен соответствовать характеру исторической двери. Полностью застекленная штормовая дверь с рамой, которая соответствует цвету исторической двери, часто является подходящим выбором, поскольку она позволяет исторической двери оставаться видимой.Штормовые двери рекомендуются в первую очередь для жилых домов. Они не подходят для коммерческих или промышленных зданий. В этих зданиях никогда не было штормовых дверей, потому что двери часто открывались или оставались открытыми в течение длительного времени. Также может оказаться нецелесообразным установка штормовой двери на очень важную входную дверь. В некоторых случаях установка штормовой двери может привести к значительному притоку тепла при определенных условиях воздействия или в жарком климате, что может ухудшить материал или отделку исторической двери.

Добавить навесы и затеняющие устройства. Навесы и другие затеняющие устройства могут значительно снизить проникновение тепла через окна и витрины. Сохранение существующих навесов или их замена, если они были сняты ранее, — это относительно простой способ повысить энергоэффективность здания. Навесы следует устанавливать только в том случае, если они совместимы с типом и характером здания. В типах зданий, в которых исторически не было навесов, следует рассматривать внутренние шторы, жалюзи или ставни.

Доступен широкий спектр оттенков, жалюзи и ставни для использования во всех типах зданий, чтобы контролировать приток или потерю тепла через окна, а также уровни освещения. При правильной установке жалюзи являются простым и экономичным средством экономии энергии. Некоторые затененные ткани блокируют только часть входящего света, позволяя использовать естественный свет, в то время как другие блокируют весь или большую часть света. Светлая или отражающая сторона шторы должна быть обращена к окну, чтобы уменьшить приток тепла.Стеганые роликовые шторы имеют несколько слоев волоконного ватина и герметизированные края, и эти шторы действуют как изоляция и воздушный барьер. Они контролируют инфильтрацию воздуха более эффективно, чем другие средства для обработки мягких окон. Плиссированные или ячеистые шторы создают мертвые воздушные пространства внутри ячеек для повышения изоляционных свойств. Однако эти оттенки не контролируют проникновение воздуха в ощутимой степени.

Выдвижные навесы и внутренние шторы следует держать опущенными летом, чтобы предотвратить нежелательное поступление тепла, но поднимать зимой, чтобы воспользоваться теплом.Шторы в салоне, особенно те, которые обладают некоторой изоляционной способностью, следует опускать на ночь в зимние месяцы.

Световые полки — это архитектурные приспособления, предназначенные для максимального увеличения дневного света, проникающего через окна, путем его более глубокого отражения в здании. Эти горизонтальные элементы обычно устанавливаются в интерьере над уровнем головы в зданиях с высокими потолками. Хотя они могут обеспечить экономию энергии, они несовместимы с большинством исторических зданий. В целом, светлые полки, скорее всего, будут уместны в некоторых промышленных зданиях или зданиях в стиле модерн, или там, где историческая целостность внутренних пространств была потеряна, и их можно установить, не будучи видимыми снаружи.

Требуется больше изменений

Рисунок 16. Исторические вестибюли сохраняют кондиционированный воздух в жилых помещениях.

Добавить внутренние вестибюли. Вестибюли, которые создают вторичное воздушное пространство или «воздушный шлюз», эффективно уменьшают проникновение воздуха, когда внешняя дверь открыта. Внешние и внутренние вестибюли являются общими архитектурными особенностями многих исторических зданий и должны быть сохранены там, где они существуют. Добавление внутреннего вестибюля также может быть уместным в некоторых исторических зданиях.Например, новые застекленные внутренние вестибюли могут быть совместимы с изменениями исторических коммерческих и промышленных зданий. Новые внешние вестибюли обычно приводят к слишком сильному изменению характера основных входов, но могут быть приемлемы в очень ограниченных случаях, например, у задних входов. Даже в таких случаях новые вестибюли должны соответствовать архитектурному характеру исторического здания.

Заменить стеклоподъемники. Окна определяют характер большинства исторических зданий.Как обсуждалось ранее, замена исторического окна на современное изолированное окно обычно не является экономически эффективным выбором. Исторические деревянные окна имеют гораздо более длительный срок службы, чем замененные утепленные окна, которые нелегко отремонтировать. Таким образом, рациональным выбором будет ремонт исторических окон и повышение их тепловых характеристик. Однако, если исторические окна не подлежат ремонту, если ремонт нецелесообразен из-за плохой конструкции или плохих характеристик материала, или если ремонт экономически нецелесообразен, тогда могут быть установлены запасные окна, соответствующие историческим окнам по размеру, дизайну, количеству стекол, профиль мунтина, цвет, отражающие качества стекла и такое же отношение к оконному проему.

Перед полной заменой окон также следует рассмотреть другие варианты. Если только створка сильно изношена и рама подлежит ремонту, то может потребоваться замена только створки. Если ограниченный срок службы стеклопакета не вызывает беспокойства, в новой створке можно разместить двойное остекление.

Если створки прочные, но желательны улучшенные тепловые характеристики без использования штормового окна, некоторые окна можно дооснастить изолированным стеклом.Если имеющаяся створка имеет достаточную толщину, ее можно направить для установки изолированного прозрачного низкоэмиссионного стекла без значительных потерь исторического материала или исторического характера. Когда изоляционное стекло добавляется в новую или модернизированную створку, любые веса должны быть изменены, чтобы приспособиться к значительному дополнительному весу.

Изоляция стен

Добавление теплоизоляции стен должно рассматриваться как часть общей цели по повышению тепловой эффективности здания и рассматриваться только после установки изоляции чердака и подвала.Можно ли достичь этой цели без утепления стен? Можно ли добавить изоляцию, не вызывая значительных потерь исторических материалов или ускоренного разрушения конструкции стены? Будет ли это рентабельно? Это основные вопросы, на которые необходимо ответить до принятия решения об утеплении стен, и они могут потребовать профессиональной оценки.

Рис. 17. Иллюстрация изоляции из торгового каталога 1889 года «Использование минеральной ваты в архитектуре, автомобилестроении и паростроении».Центр коллекции Canadien d’Architecture / Канадский центр архитектуры, Монреаль, Канада.

Добавить теплоизоляцию к деревянным каркасным стенам. Древесина особенно подвержена повреждениям из-за высокого уровня влажности; поэтому необходимо решить существующие проблемы с влажностью до добавления изоляции. Неизолированные исторические деревянные здания имеют более высокий уровень инфильтрации воздуха, чем современные здания; Хотя это снижает термическую эффективность старых зданий, это помогает рассеивать нежелательную влагу и, таким образом, сохраняет строительные конструкции сухими.Климат, геометрия здания, состояние строительных материалов, детали конструкции и многие другие факторы затрудняют оценку влияния добавления изоляции на уменьшение воздушного потока и, следовательно, скорости высыхания в конкретном здании. По этой причине трудно спрогнозировать влияние добавления теплоизоляции на стены с деревянным каркасом.

Изоляция , установленная в полость стены : Когда обшивка является частью стенной сборки и после решения любых проблем, связанных с влажностью, можно рассмотреть вопрос о добавлении изоляции во внутреннюю полость стены с деревянным каркасом.Добавление изоляции в стену, где нет обшивки между сайдингом и стойками, более проблематично, поскольку влага, попадающая в полость стены через трещины и стыки из-за ветрового дождя или капиллярного воздействия, будет смачивать изоляцию при контакте с задней частью сайдинг.

Установка вдувной изоляции , плотно упакованной целлюлозы или стекловолокна, в полость стены вызывает наименьший ущерб историческим материалам и отделке, когда есть доступ к стенам полости, и поэтому это распространенный метод изоляции дерева -каркасные стены в существующих постройках.В большинстве случаев для вдувания изоляционного материала в полость стены требуется доступ через внешнюю или внутреннюю поверхность стены. При наличии исторической штукатурки, деревянных панелей или других исторических декоративных элементов в интерьере рекомендуется получить доступ к полости снаружи, удалив отдельные сайдинговые доски в верхней части каждой полости. Таким образом плиты можно переустановить без неприглядных отверстий снаружи. Если штукатурка испортилась и потребует ремонта, то доступ в полость стены возможен изнутри через отверстия, просверленные через недекоративную штукатурку.

Из доступных материалов наиболее часто используется плотно упакованное целлюлозное волокно. Его значение R, способность поглощать и рассеивать влагу, препятствие для воздушного потока, относительно простая установка и низкая стоимость делают его популярным выбором. Целлюлозная изоляция от большинства производителей доступна как минимум двух классов, которые характеризуются типом антипирена, добавляемого в изоляцию. Антипирены обычно: (1) смесь сульфата аммония и борной кислоты или (2) только борная кислота (называемая «только борат»).Рекомендуемый тип изоляции из целлюлозы для исторических зданий — это изоляция «только борат», поскольку целлюлоза, обработанная сульфатами, вступает в реакцию с влагой воздуха и образует серную кислоту, которая разъедает многие металлы.

Оптимальные условия для установки изоляции внутри полости стены возникают в зданиях, в которых были утеряны внешние материалы или внутренняя отделка, или где материалы вышли из строя и не подлежат ремонту и необходима полная замена. Однако массовое удаление исторических материалов с внешней или внутренней стороны исторической стены для облегчения изоляции не рекомендуется.Даже когда внешние материалы, такие как деревянный сайдинг, потенциально могут быть переустановлены, этот метод, независимо от того, насколько тщательно он выполняется, обычно приводит к повреждению или потере исторических материалов.

Рис. 18. Плотная целлюлозная изоляция вдыхается через отверстия, просверленные в оболочке. После завершения операции черепица будет установлена ​​заново. Фото: Эдвард Минч.

Если полость стены открыта, доступна возможность правильно установить ватный утеплитель .Плотное прилегание изоляции к прилегающим элементам здания имеет решающее значение для характеристик изоляции. Утеплитель необходимо обрезать точно по длине полости. Слишком короткий войлок создает воздушные пространства над и под войлоком, обеспечивая конвекцию. Слишком длинный ватин склеится, образуя воздушные карманы. Воздушные карманы и конвекционные токи значительно снижают тепловые характеристики изоляции. Каждая полость стены должна быть полностью заполнена. Рекомендуется использовать гладкую термоизоляционную ватную изоляцию, взбитую до заполнения всей полости стены.Следует избегать любых воздушных зазоров между изоляцией и каркасом или другими компонентами сборки. Батареи следует разделять вокруг проводки, труб, каналов и других элементов в стене, а не толкать или сжимать вокруг препятствий.

При добавлении изоляции к боковым стенам, зона ленточных балок между этажами в многоэтажных зданиях с платформенным каркасом должна быть включена в модернизацию изоляции боковых стен. Значение R изоляции, установленной в зоне ленточных балок, должно быть, по крайней мере, равно значению R изоляции в соседних полостях стены.В зданиях с баллонным каркасом полость стены является непрерывной между этажами, за исключением тех мест, где установлены противопожарные заграждения.

Использование аэрозольной пены или вспененной изоляции , по-видимому, имеет большой потенциал для применения в исторических зданиях с деревянным каркасом из-за их способности проникать в полости стен и вокруг неровных препятствий. Их высокое значение R и функция воздушного барьера делают их заманчивым выбором. Однако их использование создает несколько проблем.Впрыскиваемый материал плотно связывается с историческими материалами, что затрудняет его удаление, особенно если он заключен в существующую стену. Давление, вызванное скоростью расширения этих пен в стене, также может повредить исторический материал, в том числе сломать гипсовые ключи или растрескивать существующие штукатурные покрытия.

Рисунок 19. Ленточная балка . Обрамление платформы.

Изоляция , устанавливаемая с обеих сторон стены : Войлок, жесткий пенопласт и изоляция из распыляемой пены обычно добавляются к внутренней стороне стен в существующих зданиях путем обмуровки стен для обеспечения дополнительной толщины.Однако это часто требует разрушения или изменения важных архитектурных элементов, таких как карнизы, плинтуса и оконной отделки, а также удаления или покрытия штукатурки или другой исторической отделки стен. Уложенная таким образом изоляция рекомендуется только в зданиях, в которых внутреннее пространство и элементы лишены архитектурных отличий или утратили свое значение из-за предыдущих изменений.

Рис. 20. Стены вокруг исторической оконной рамы обшиты несоответствующим образом, создавая вид, которого в интерьере никогда не было.

Добавление изоляции из жесткого пенопласта к внешней стороне деревянных каркасных зданий, хотя и является обычной практикой в ​​новом строительстве, никогда не является подходящей обработкой для исторических зданий. Наружная установка пенопласта требует удаления существующего сайдинга и отделки для установки одного или нескольких слоев панелей из полиизоцианурата или пенополистирола. В зависимости от количества утеплителя, добавляемого для конкретного климата, толщина стены может быть значительно увеличена путем перемещения сайдинга на 4 дюйма от обшивки.Даже если бы исторический сайдинг и отделку можно было бы удалить и снова установить без значительного ущерба, историческое отношение окон к стенам, стен к карнизу и карниза к крыше было бы изменено, что поставило бы под угрозу архитектурную целостность и внешний вид исторического здания.

Стены из массивной каменной кладки : Как и в случае каркасных зданий, следует избегать установки изоляции на внутренних стенах исторической каменной конструкции, если это потребует покрытия или удаления важных архитектурных элементов и отделки, или когда дополнительная толщина может значительно изменить исторический характер здания. интерьер.Добавление теплоизоляции к сплошным стенам из кирпичной кладки в холодном климате приводит к снижению скорости высыхания, увеличению частоты циклов замораживания-оттаивания и продолжительным периодам повышения и понижения температуры кладки. Эти изменения могут иметь прямое влияние на долговечность материалов.

Рис. 21. На внутренней стороне кирпичной стены видны повреждения, возникшие в результате установки пароизоляции (фольга) и теплоизоляции. Фотография: Simpson Gumpertz & Heger.

В зависимости от типа кладки наружные каменные стены могут поглощать значительное количество воды во время дождя. Кладка стен сохнет как снаружи, так и внутри. Когда изоляция добавляется к внутренней стороне кирпичной стены, изоляционный материал снижает скорость высыхания стены по направлению к внутренней части, заставляя стену оставаться влажной в течение более длительных периодов времени. В зависимости от местного климата это может привести к повреждению исторической каменной кладки, повреждению внутренней отделки и порче деревянных или стальных конструктивных элементов, встроенных в стену.Кладка стен зданий, которые отапливаются зимой, выигрывает от передачи тепла изнутри на внешнюю поверхность стен. Такая теплопередача защищает внешнюю поверхность стены, уменьшая вероятность замерзания воды во внешних слоях стены, особенно в холодном и влажном климате. Добавление теплоизоляции на внутреннюю часть стены не только продлевает скорость высыхания наружной кирпичной стены, но также сохраняет ее холоднее, тем самым увеличивая вероятность повреждения из-за циклов замораживания-оттаивания. ⁶

Резкие перепады температуры также могут иметь негативные последствия для исторической каменной стены. Добавление изоляционных материалов к исторической кирпичной стене снижает ее способность передавать тепло; таким образом, стены имеют тенденцию оставаться теплыми или холодными в течение более длительных периодов времени. Кроме того, стены, подвергающиеся продолжительному воздействию солнечного излучения в зимние месяцы, также могут подвергаться более сильным колебаниям температуры поверхности в течение дня. Это может привести к пагубным последствиям из-за напряжения, вызванного расширением и сжатием компонентов сборки здания.

Здания с каменной кладкой с более высокой пористостью, например из кирпича с низким обжигом или некоторых мягких камней, особенно подвержены циклам замораживания-оттаивания, и перед установкой теплоизоляции необходимо тщательно их оценить. Осмотр кладки в неотапливаемых областях, таких как парапеты, открытые стены крыльев или другие части здания, особенно важен. Заметная разница в количестве отслаиваний или шлифовки кладки в этих областях может предсказать, что такой же тип разрушения будет происходить во всем здании после утепления стен.Кирпич, который обжигали при более низких температурах, часто использовали на внутренней стороне стены или на второстепенных фасадах. Даже каменные стены, облицованные более прочными материалами, такими как гранит, могут иметь основу из кирпича, щебня, раствора или других менее прочных материалов.

Пена для распыления используется для утепления многих каменных зданий. Их способность наноситься на неровные поверхности, обеспечивать хорошую воздухонепроницаемость и непрерывность на пересечении стен, потолков, полов и окон по периметру делает их хорошо подходящими для использования в существующих зданиях.Однако долговременные эффекты добавления пенопластов с открытыми или закрытыми порами для изоляции исторических каменных стен, а также эксплуатационные характеристики этих продуктов не были должным образом задокументированы. Следует избегать использования пенопласта в зданиях с некачественной кладкой или неконтролируемым повышением влажности.

Настоятельно рекомендуется периодический контроль состояния утепленных каменных стен независимо от добавленного изоляционного материала.

Рисунок 22. Монтаж как прохладных, так и зеленых крыш в городских условиях.

Установите холодные крыши и зеленые крыши: Холодные крыши и «зеленые крыши» с растительностью помогают уменьшить приток тепла от крыши, тем самым охлаждая здание и окружающую его среду. К классным крышам относятся отражающие металлические крыши, светлые или белые крыши и черепица из стекловолокна с покрытием из отражающих кристаллов. Все эти кровельные материалы отражают солнечное излучение от здания, что снижает приток тепла, что приводит к снижению охлаждающей нагрузки.Холодные крыши, как правило, не практичны в северном климате, где здания извлекают выгоду из дополнительного притока тепла от темной крыши в более холодные месяцы. Холодные и зеленые крыши подходят для использования на исторических зданиях только в том случае, если они совместимы с их архитектурным характером, например плоские крыши без видимости. Хорошо заметная крыша белого цвета не подходит для исторических металлических крыш, которые традиционно окрашивались в темный цвет, например, в зеленый или красный оксид железа. Белая светоотражающая крыша лучше всего подходит для исторических зданий с плоской крышей.Если у исторического здания шиферная крыша, например, удаление шифера для установки металлической крыши не подходит. Никогда не следует снимать историческую крышу, если материал находится в хорошем или ремонтопригодном состоянии, чтобы установить прохладную крышу. Однако, если крыша ранее была заменена на крышу из битумной черепицы, черепица из стекловолокна со специальными отражающими гранулами может быть подходящей заменой.

Зеленая крыша состоит из тонкого слоя растительности, высаженной поверх гидроизоляционной системы или в лотках, установленных поверх существующей плоской или слегка наклонной крыши.Зеленые крыши в первую очередь полезны в городских условиях, чтобы уменьшить эффект теплового острова в городах и контролировать ливневые стоки. Зеленая крыша также снижает охлаждающую нагрузку на здание и помогает охлаждать окружающую городскую среду, фильтрует воздух, собирает и фильтрует ливневую воду и может обеспечить городские удобства, включая огороды, для жителей здания. Перед установкой зеленой крыши необходимо учитывать влияние повышенных структурных нагрузок, повышенной влажности и возможности утечек.Зеленая крыша совместима с историческим зданием только в том случае, если насаждения не видны над линией крыши, если смотреть снизу.

Вопрос о влажности в изолированных сборках является предметом многочисленных дискуссий. Хотя нет убедительного способа предсказать все проблемы с влажностью, особенно в исторических зданиях, эксперты, похоже, согласны с несколькими основными арендаторами. Наружные материалы в утепленных зданиях становятся холоднее зимой и дольше остаются влажными после дождя. Хотя влажность может не создавать проблемы для прочных материалов, она может ускорить разрушение некоторых строительных материалов и привести к более частому уходу, например, к перекрашиванию дерева или перекрашиванию кирпичной кладки.Проблемы с влажностью летом чаще всего связаны с чрезмерным охлаждением в помещении и использованием внутренней отделки стен, которая действует как замедлитель парообразования (скопление краски или виниловые настенные покрытия). Хорошая герметичность в плоскости потолка обычно контролирует влажность на утепленных чердаках.

Большинство проблем вызвано плохим управлением влажностью, плохой детализацией, которая не позволяет зданию отводить воду, или несоответствующим дренажем. Следовательно, перед добавлением новых изоляционных материалов необходимо провести тщательную оценку способности здания удерживать нежелательную влагу.Обратитесь к Краткое описание консервации № 39: Держать линию: Контроль нежелательной влаги в исторических зданиях для получения дополнительной информации. Из-за всех неопределенностей, связанных с изоляцией стен, в частности кирпичных стен, может быть целесообразно нанять профессионального консультанта, который специализируется на многих факторах, влияющих на поведение влаги в здании, и может применить этот опыт к уникальным характеристикам здания. особая структура. Сложные инструменты, такие как компьютерное моделирование, полезны для прогнозирования характеристик строительных сборок, но они требуют интерпретации со стороны квалифицированного специалиста, и результаты будут настолько хороши, насколько хороши введенные данные.Важно помнить, что надежных рецептурных мер по предотвращению проблем с влажностью не существует. ⁴

Замедлители образования пара (барьеры): Замедлители испарения обычно используются в современном строительстве для управления диффузией влаги в полостях стен и на чердаках. Однако для правильной работы пароизоляции они должны быть непрерывными, что затрудняет их установку в существующих зданиях и, следовательно, обычно не рекомендуется для использования в этих целях. ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! » Даже в новом строительстве не всегда показана установка пароизоляции.Раньше рекомендовалось установить антипирен к нагретой стороне стены (к внутреннему пространству в холодном климате и к внешней стороне в жарком климате). Министерство энергетики теперь рекомендует, чтобы, если влага перемещается как внутрь, так и снаружи здания в течение значительных периодов года, лучше вообще не использовать замедлитель образования пара. ⁵

Альтернативные источники энергии, хотя и не являются предметом внимания данной публикации, более подробно рассматриваются в «Стандарты реабилитации и иллюстрированные рекомендации министра внутренних дел по реабилитации исторических зданий » и других публикациях NPS.Устройства, использующие солнечную, геотермальную, ветровую и другие источники энергии для снижения потребления энергии, вырабатываемой ископаемым топливом, часто могут быть успешно включены в реконструкцию исторических зданий. Однако, если изменения или затраты, необходимые для установки этих устройств, не делают их установку экономически целесообразной, покупка электроэнергии, вырабатываемой за пределами площадки, из возобновляемых источников также может быть хорошей альтернативой. Использование большинства альтернативных энергетических стратегий должно осуществляться только после того, как будут реализованы все другие обновления, чтобы сделать здание более энергоэффективным, поскольку их первоначальная стоимость установки обычно высока.

Рис. 23. Солнечные коллекторы, установленные совместимым образом на мониторах с пологими зубьями. Верхнее фото: Нил Мишалов, Беркли, Калифорния.

Солнечная энергия: На протяжении всей истории человечества человек стремился использовать силу солнечной энергии для обогрева, охлаждения и освещения зданий. Строительные методы и стратегии проектирования, в которых используются строительные материалы и компоненты для сбора, хранения и выделения тепла от солнца, называются «пассивным солнечным дизайном».«Как обсуждалось ранее, многие исторические здания включают в себя пассивные солнечные элементы, которые следует сохранить или улучшить. Совместимые дополнения к историческим зданиям также предлагают возможности для использования пассивных солнечных элементов. Активные солнечные устройства, такие как солнечные тепловые коллекторы и фотоэлектрические системы, могут быть добавлены к историческим зданиям, чтобы уменьшить зависимость от электроэнергии, поступающей из энергосистемы на ископаемом топливе. Включение активных солнечных устройств в существующие здания становится все более распространенным по мере развития технологий солнечных коллекторов.Однако добавление этой технологии к историческим зданиям должно осуществляться таким образом, чтобы оказывать минимальное влияние на исторические кровельные материалы и сохранять их характер, размещая их в местах с ограниченной видимостью или без нее, т. Е. На плоских крышах под небольшим углом или на вторичный скат крыши.

Солнечные коллекторы, используемые для нагрева воды, могут быть относительно простыми. Более сложные солнечные коллекторы нагревают жидкость или воздух, которые затем прокачиваются через систему для обогрева или охлаждения внутренних помещений.Фотоэлектрические панели (PV) преобразуют солнечную радиацию в электричество. Наибольший потенциал использования фотоэлектрических панелей в исторических зданиях есть в зданиях с большими плоскими крышами, высокими парапетами или конфигурациями крыш, которые позволяют устанавливать солнечные панели, не будучи заметно видимыми. Возможность установки солнечных устройств в небольших коммерческих и жилых зданиях будет зависеть от затрат на установку, обычных тарифов на электроэнергию и имеющихся стимулов, которые будут меняться в зависимости от времени и местоположения.Те же факторы применимы к использованию солнечных коллекторов для нагрева воды, но установки меньшего размера могут удовлетворить потребности здания, и эта технология имеет значительный послужной список.

Геотермальная энергия: Использование тепла Земли является еще одним легко доступным источником чистой энергии. Наиболее распространенными системами, в которых используется эта форма энергии, являются геотермальные тепловые насосы, также известные как геообменные, земные, наземные или водные тепловые насосы. Появившиеся в конце 1940-х годов геотермальные тепловые насосы полагаются на тепло от постоянной температуры земли, в отличие от большинства других тепловых насосов, которые используют температуру наружного воздуха в качестве обменной среды.Это делает геотермальные тепловые насосы более эффективными, чем обычные тепловые насосы, поскольку они не требуют резервного электрического источника тепла в течение продолжительных периодов холодной погоды.

Есть много причин, по которым геотермальные тепловые насосы хорошо подходят для использования в исторических зданиях. Они могут значительно снизить потребление энергии и выбросы по сравнению с системами воздухообмена или электрическим резистивным обогревом обычных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Они требуют меньше места для оборудования, имеют меньше движущихся частей, обеспечивают лучшее кондиционирование пространства в зоне и поддерживают более высокий уровень внутренней влажности.Геотермальные тепловые насосы также работают тише, поскольку им не требуются внешние воздушные компрессоры. Несмотря на более высокие затраты на установку, геотермальные системы предлагают долгосрочную экономию при эксплуатации и адаптируемость, что может сделать их выгодным вложением в некоторые исторические здания.

Энергия ветра: Для исторической собственности в сельской местности, где энергия ветра использовалась исторически, установка ветряной мельницы или турбины может быть подходящей для исторической обстановки и экономически эффективной.Перед тем, как выбрать установку ветроэнергетического оборудования, необходимо проанализировать потенциальную выгоду и влияние на исторический характер здания, территории и окружающей исторической части. Для эффективной работы турбин необходима средняя скорость ветра 10 миль в час или выше. Эта технология может оказаться непрактичной в более густонаселенных районах, защищенных от ветров, или регионах, где ветры непостоянны. В городах с высокими зданиями есть потенциал для установки относительно небольших турбин на крышах, которые не видны с земли.Однако из-за первоначальной стоимости и размера некоторых турбин, как правило, более практично покупать энергию ветра от ветряной электростанции за пределами площадки через местную коммунальную компанию.

При тщательном планировании можно оптимизировать энергоэффективность исторических зданий без негативного воздействия на их исторический характер и целостность. Нельзя упускать из виду измерение энергоэффективности зданий после завершения работ, так как это единственный способ проверить, оказали ли обработки желаемый эффект.Постоянный мониторинг зданий и их компонентов после завершения реконструкции исторических строительных конструкций может предотвратить непоправимый ущерб историческим материалам. Это, наряду с регулярным обслуживанием, может обеспечить долгосрочное сохранение нашей исторической застроенной среды и рациональное использование наших ресурсов.

Конечные заметки

1. Джон Криггер и Крис Дорси, «Утечка воздуха», в книге «Энергия в жилых домах: экономия средств и комфорт для существующих зданий» .Хелена, Монтана: Управление ресурсами Сатурна, 2004, стр. 73.

2. Измерения зимней производительности Storm Windows . Исследование 2002 года, проведенное Национальной лабораторией Лоуренса Беркли.

3. Практическое руководство Среднего Запада по передовым методам климатизации . Подготовлено для Программы помощи Министерства энергетики США по утеплению, май 2007 г., стр. 157.

4. На основе комментариев, предоставленных Уильямом Б. Роузом, архитектором-исследователем, Университет Иллинойса, апрель 2011 г.

5. Министерство энергетики США, Информационный бюллетень по изоляции , DOE / CE-0180, 2008 г., стр.14.

6. Брэдфорд С. Карпентер, P.E., LEED AP и др., Дилемма дизайнера: современные ожидания производительности и исторические каменные стены (доклад, представленный на симпозиуме RCI 2010 по технологии ограждающих конструкций зданий, Сан-Антонио, Техас).

Благодарности

Джо Эллен Хенсли, , старший историк архитектуры, LEED Green Associate, и Антонио Агилар, , старший исторический архитектор, Отдел службы технической консервации, Служба национальных парков, пересмотренный Записка по сохранению 3: Сохранение энергии в исторических зданиях , автор: Бэрд М. .Smith, FAIA, опубликовано в 1978 году. Пересмотренное краткое изложение содержит расширенную и обновленную информацию по вопросу энергоэффективности в исторических зданиях. Ряд людей и организаций вложили свое время и опыт в разработку этого краткого обзора, начиная с участников симпозиума за круглым столом «Повышение энергоэффективности в исторических зданиях», Вашингтон, округ Колумбия, 2002 г. Особая благодарность Майку Джексон, FAIA, Агентство по охране исторического наследия Иллинойса; Эдвард Минч, Energy Services Group; Уильям Б.Роуз, архитектор-исследователь, Университет Иллинойса; Брэдфорд С. Карпентер, P.E., LEED AP; и Марка Талера, AIA, за технические советы. Рабочая группа Консультативного совета по сохранению исторического наследия, Центр исторических зданий Администрации общих служб и наши коллеги из Национального центра технологий и обучения по сохранению памятников прокомментировали рукопись. Кроме того, профессиональные сотрудники Службы технической консервации, в частности Энн Э. Гриммер, Майкл Дж.Ауэр и Джон Сандор предоставили критическую и конструктивную оценку публикации.

Настоящая публикация подготовлена ​​в соответствии с Законом о сохранении национального исторического наследия 1966 года с внесенными в него поправками, который предписывает министру внутренних дел разрабатывать и предоставлять информацию об исторических объектах. Комментарии к этой публикации следует направлять: Чарльзу Э. Фишеру, менеджеру программы публикаций по технической сохранности, Служба технической сохранности, Служба национальных парков, 1201 Eye Street, NW, 6th Floor, Washington, DC 20005.Эта публикация не защищена авторским правом и может быть воспроизведена без штрафных санкций. Приветствуются обычные процедуры зачисления ссылок на авторов и Службу национальных парков. Фотографии, использованные в этой публикации, не могут быть использованы для иллюстрации других публикаций без разрешения владельцев.

Декабрь 2011 г.

Карпентер, Брэдфорд С. и др., Дилемма дизайнера: современные ожидания производительности и исторические стены из каменной кладки. Документ, представленный на симпозиуме RCI 2010 по технологии ограждающих конструкций зданий, Сан-Антонио, Техас.

Кавалло, Джеймс. «Использование возможностей энергоэффективности в исторических домах». APT Bulletin: журнал технологий сохранения. Том. 36, № 4: 19-23, 2005.

ДеВитт, Крейг. Мифы о космосе. ASHRAE Journal, ноябрь 2003 г .: 20–26.

Энергосбережение в традиционных зданиях , English Heritage, март 2008 г.

Джулиано, Мэг, с Энн Стивенсон. Энергоэффективность, возобновляемые источники энергии и сохранение памятников старины: руководство для комиссий по историческим районам. Портсмут, Нью-Гэмпшир: Планета чистого воздуха-прохлады, 2009 г.

Гриммер, Энн Э., с Джо Эллен Хенсли, Лиз Петрелла и Одри Т. Теппер. Стандарты реабилитации и иллюстрированные рекомендации министра внутренних дел по восстановлению исторических зданий. Вашингтон, округ Колумбия: Служба технической сохранности, Служба национальных парков, Министерство внутренних дел США, 2011 г.

Холладей, Мартин. Утепление старых кирпичных построек. Размещено на сайте Green Building Advisor 12 августа 2011 г.

Информационный бюллетень по изоляции, DOE / CE-0180. Подготовлено для Министерства энергетики США Окриджской национальной лабораторией, 2008 г., по состоянию на 21 февраля 2013 г. http://www.ornl.gov/sci/roofs+walls/insulation/ins_08.html.

Kohler, Christian, et al. Полевая оценка штормовых окон с низким энергопотреблением. Исследование, проведенное Национальной лабораторией Эрнеста Орландо Лоуренса в Беркли, представило на X Международной конференции «Тепловые характеристики внешних ограждающих конструкций целых зданий», Клируотер-Бич, Флорида, 2-7 декабря 2007 г.

Криггер, Джон и Крис Дорси. «Утечка воздуха» в Энергетика в жилых домах: экономия средств и комфорт для существующих зданий. Хелена, Монтана: Управление ресурсами Сатурна, 2004.

Ландсберг, Деннис Р. и Мичел Р. Лорд со Стивеном Карлсоном и Фредериком С. Голднером. Руководство по энергоэффективности существующих коммерческих зданий: экономическое обоснование для владельцев и менеджеров зданий. Атланта, Джорджия: Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc., 2009.

Лстибурек, Иосиф. Building Science Insights BSI-047: Толстый, как кирпич. Соммервилл, Массачусетс: Building Science Corporation, 2011. По состоянию на 21 февраля 2013 г. http://www.buildingscience.com/documents/insights.

Лстибурек, Джозеф и Джон Кармоди. Справочник по контролю влажности: принципы и практика для жилых и малых коммерческих зданий. Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Inc., 1994.

Измерения зимней производительности штормовых окон. Исследование 2002 года, проведенное Национальной лабораторией Лоуренса Беркли.

Справочник по погодным условиям Среднего Запада. Подготовлено для Программы помощи Министерства энергетики США по защите от атмосферных воздействий, май 2007 г. По состоянию на 21 февраля 2013 г. http://waptac.com/Technical -Tools / Field Standards-and-Guides.aspx.

Роуз, Уильям Б. Вода в зданиях: Руководство архитектора по влаге и плесени. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, Inc., 2005.

Роуз, Уильям Б.«Следует ли утеплять стены исторических зданий?» APT Bulletin: журнал технологий сохранения. Том. 36, № 4: 13-18, 2005.

Седович, Уолтер и Джилл Х. Готхельф. «То, что замена Windows не может заменить: реальная цена удаления старых Windows». APT Bulletin: журнал технологий сохранения. Том. 36, № 4: 25-29, 2005.

Уэно, Кохта. Модернизация внутренней изоляции кирпичной кладки Моделирование встроенных балок: исследовательский отчет — 1201 .Соммервилл, Массачусетс: Building Science Corporation, 2012.

лучших инфракрасных тепловизоров для осмотра крыш | Fluke

Физика, используемая для теплового осмотра кровли, заключается в том, что сухая изоляция крыши нагревается и остывает быстрее, чем влажная изоляция крыши. Инфракрасный контроль выходит за рамки простого обнаружения утечки путем определения степени проникновения влаги в изоляцию. Для этого нам потребуется солнечное отопление солнечного дня. Затем ночью, когда солнце садится и поверхность крыши начинает остывать, сухой утеплитель крыши остывает быстрее, чем влажный утеплитель.Эта разница температур может быть обнаружена с помощью IR-InSight® и FlexCam® S.

Инфракрасный контроль должен проводиться в подходящих условиях для получения наилучшего инфракрасного изображения. Нам нужна разная температура днем ​​и ночью. Вот несколько вещей, которые следует учитывать для достижения наилучших результатов:

• Был ли ясный солнечный день?
• Ясная ночь (для хорошего радиационного охлаждения)?
• Ветер слабый или отсутствует?
• Поверхность крыши сухая?
• На крыше нет снега, грязи и мусора?

Тип изоляции, используемой на крыше, дает инфракрасное изображение, которое является характерным для того, как эта конкретная изоляция поглощает воду.Впитывающий утеплитель крыши действует аналогично губке. Вода мигрирует за счет капиллярного действия через всю кровельную доску, прежде чем перейти на соседнюю доску. Это приводит к тепловому рисунку шахматной доски.

Невпитывающий утеплитель крыши создает совершенно другой рисунок, когда становится влажным. Вода не впитывается и стекает к краю кровельной доски. Вода имеет тенденцию собираться по краям досок, создавая узор оконной рамы. Другой узор может быть результатом использования других менее распространенных изоляционных систем.

Существует множество условий, при которых могут возникать тепловые узоры, которые могут выглядеть так, как будто они созданы влажной изоляцией, но не таковыми, а другие могут скрывать истинное состояние влажной изоляции. Спецификация ASTM C-1153, озаглавленная «Расположение мокрой изоляции в кровельных системах с использованием инфракрасного изображения», предлагает выполнить проверку предполагаемой влажной изоляции методами сердечника. Ниже приведены некоторые примеры ситуаций, которые могут привести к неудовлетворительному инфракрасному контролю:

• Изоляция с другими значениями R или другими характеристиками поглощения, которые обычно встречаются в отремонтированных областях.
• Различная внутренняя температура в здании.
• Сверху щебень или битум, оставшийся после строительства.
• Выход теплого или холодного воздуха на крышу.
• Повторное излучение тепла от стен, выходящих на юг или запад.
• Ветер.
• Внутренние источники тепла или холода, такие как лампы, обогреватели и паровые трубы.
• Грязь, растительность и мусор.
• Прокладки для проходов и заглубленные стальные плиты.
• Блистеры.
• Пруды, паровые струи и водяная струя.

Зимой используйте тот же процесс; однако зимние съемки более трудны, поскольку разница температур обычно меньше, чем при летних съемках (5F против 20F). Если здание отапливается, дополнительный тепловой поток из здания через влажную изоляцию поможет улучшить зимние тепловые характеристики.
Некоторые напоминания по технике безопасности:

• Не работайте на крыше в одиночку.
• Не ходите задом по крыше.
• Соблюдайте правила техники безопасности компании и правительства.

Рекомендуемые ресурсы

Алюминиевая фольга в качестве пароизоляции

Пароизоляция и пароизоляция

Часто возникает вопрос, что лучше подходит для ремонта или нового строительства: пароизоляция или пароизоляция. Оба варианта могут использоваться для герметизации изолированных частей здания. Можно использовать .

• Преимущество пароизоляции в том, что она не пропускает влагу, поэтому она паронепроницаема.
• С другой стороны, при использовании замедлителя парообразования водяной пар может улетучиваться в небольших количествах.

Sd-значение

В этом контексте часто говорят о Sd-значениях. Значение Sd представляет собой эквивалентную диффузии толщину воздушного слоя, при которой значение указывает, сколько времени требуется водяному пару, чтобы пройти через воздухонепроницаемую деталь. Если, например, значение равно 4 м, то это означает, что водяному пару требуется столько же времени, чтобы пройти через конвекцию через воздухонепроницаемый компонент, так и пройти через слой воздуха толщиной 4 м.Пароизоляция обычно имеет значение Sd более 1500 м. Все значения ниже этого значения попадают в диапазон ингибитора парообразования.

Для пароизоляции хорошо подходят различные пленки, которые лучше защищают теплоизоляцию от проникновения влаги. Изоляцию из стекловолокна можно, например, покрыть алюминиевой фольгой. Это создает оптимальную пароизоляцию. Алюминиевая фольга используется в качестве пароизоляции с 1970-х годов.

Алюминиевая фольга может использоваться как пароизоляция, а также как замедлитель парообразования, например, при использовании перфорированной алюминиевой фольги.

Насколько полезно использование алюминиевой фольги в качестве пароизоляции?

Алюминиевая фольга для утепления кровли

Несмотря на то, что алюминиевая фольга стареет быстрее, чем другие материалы, использование алюминиевой фольги имеет смысл. Пароизоляцию можно дешево изготовить из алюминиевой фольги. При использовании алюминиевой фольги всегда нужно следить за тем, чтобы она была приклеена на большой площади.

Общественные бассейны, сауны и другие влажные зоны обычно герметизируются алюминиевой фольгой.Но алюминиевую фольгу следует использовать и для утепления крыш домов. Здесь важную роль играет пароизоляция. Это гарантирует, что влажный воздух не попадет в

конструкция крыши может достигать. Здесь он выпадет в осадок в виде конденсата и через некоторое время нанесет большой ущерб.

Пароизоляция из алюминиевой фольги

Пароизоляция из алюминиевой фольги всегда должна устанавливаться со стороны теплоизоляции помещения. Иначе ничего не получится.Чтобы гарантировать правильную обработку алюминиевой фольги, на многих алюминиевых фольгах есть этикетка, которая должна указывать на внутреннюю часть помещения во время обработки. Большим преимуществом качественной алюминиевой фольги как пароизоляции является то, что она очень прочная и недорогая.

Пластик и алюминиевая фольга — наиболее часто используемые материалы в качестве пароизоляции. Обычно предлагается как роль. Обычный рулон пленки имеет ширину полотна 1,50 м. Многие рулоны имеют длину 50 или 100 м.Алюминиевая фольга считается очень прочной, устойчивой к разрыву и непроницаемой для паров. Пароизоляция из ламинированного полиэтилена и алюминия особенно подходит для паронепроницаемой конструкции. Если установить пароизоляцию из алюминиевой фольги, то можно добиться оптимальной теплоизоляции. Это на 10% больше, чем без алюминиевой фольги.

Каковы сценарии применения пароизоляционных слоев?

Если пароизоляция не установлена ​​профессионально, это может привести к серьезным повреждениям от влаги.В основном это связано с тем, что конструкцию с пароизоляцией можно только с трудом заклеить алюминиевой фольгой. Однако в большинстве случаев виновата не алюминиевая фольга, а качество изготовления.

Если алюминиевая фольга наклеена неправильно, проблема часто находится в области соединений. Однако в некоторых случаях пленка может быть повреждена при установке розеток. Если вы хотите установить пароизоляцию на чердаке, в сауне, бассейне, паровой бане или холодильной камере, с алюминиевой фольгой нужно быть очень осторожным.

Также необходимо заранее проверить, остается ли теплоизоляция влажной при установке. В этом случае нельзя допускать высыхания теплоизоляции до полного высыхания. В противном случае алюминиевая фольга предотвратит испарение воды из компонентов внутри. Компоненты, высушенные на воздухе, также содержат несколько литров воды на квадратный метр из-за сорбционной способности материала. В этом случае перед использованием алюминиевой фольги в качестве пароизоляции всегда следует проконсультироваться со специалистом.Если все уложено профессионально, то фольга алюминиевая — это высокое качество.

Пленки доступны в различных размерах и длине и могут быть оптимально адаптированы к любой структуре. Особенно подходят многослойные пленки для металлизации. Они отражают тепловую энергию и создают дополнительный изолирующий эффект.

Pro / Contra

Простая обработка

Самым большим преимуществом алюминиевой фольги как пароизоляции является простота обработки. Это очень дешево по сравнению с другими материалами.В то же время алюминиевая фольга обеспечивает повышенную теплоизоляцию в случае пароизоляции.

Отражатель тепла и излучения

Пароизоляция из алюминиевой фольги защищает до 99% электромагнитного излучения. Кроме того, он отражает 50% тепла. Небольшой недостаток в том, что листы алюминиевой фольги нужно укладывать аккуратно. В противном случае они не герметичны.

Будьте осторожны!

Работать нужно очень осторожно, так как алюминиевая фольга может быстро порваться.Однако после надлежащего приклеивания он обеспечивает оптимальную пароизоляцию. Пароизоляция из алюминиевой фольги может использоваться на всех невентилируемых и вентилируемых кровлях, т.е. на холодных и теплых кровлях. Идеально подходит для утепления квартир на чердаке или фасадах.

Многие пленки обладают водонепроницаемостью и хорошей изоляцией от ветра. Энергозатраты дома можно снизить, используя пароизоляцию. Качественная пленка предотвращает потерю тепла и одновременно защищает теплоизоляцию от влаги.При необходимости утеплитель, установленный на стропилах, также может оказаться очень полезным. Так бывает, например, когда крыша уже снята или ремонт еще не завершен. Затем пароизоляционный слой просто прикрепляется к нижней стороне кровельной изоляции.

10 главных причин использовать Coverboard

Если вы смотрели телевизор поздно вечером (и были в районе несколько раз), вы узнаете мою тему «10 лучших». В данном случае нет особого порядка, так как мы считаем, по каким причинам вы упустили бы возможность не использовать защитный картон для защиты дорогих людей и оборудования под этой крышей.

Покров:

10.) Обеспечивает гладкую ровную поверхность мембраны

Этот ключевой элемент кровельной системы создает водонепроницаемое покрытие для защиты внутренней части здания. Coverboard обеспечивает стабильный слой, к которому мембрана прилипает. Гладкая плоская поверхность предотвращает утечки и помогает предотвратить повреждение в будущем.

9.) Защищает изоляцию от пешеходов и движения оборудования

Движение пешеходов и оборудования означает физическое насилие во время монтажа и после строительства.Изоляция должна выдерживать условия окружающей среды в сочетании с несколькими сотнями фунтов людей и оборудования. Покрытие борется с ухудшающимися факторами, такими как бригады, идущие по крыше, и инструменты, хранящиеся на крыше.

8.) Повышает огнестойкость

Изоляционный материал может быть горючим, а покрытие обеспечивает дополнительный слой сопротивления в случае возгорания. Это также может помочь предотвратить распространение огня на соседнее здание. (Примечание: класс огнестойкости проверяет всю конструкцию крыши, а не отдельный продукт.)

7.) Помогает предотвратить образование пузырей / пузырей в установках с горячим асфальтом

Помните Энди, Рэда и банду, покрывающую смолой крышу на Shawshank Redemption ? Покрытие обеспечивает барьер для влаги между изоляцией и мембраной. Пористый покровный картон позволяет влаге (преобразованной в пар под действием тепла асфальта) рассеиваться через покровный картон, уменьшая количество паров, вызывающих образование пузырей.

6.) Улучшает тепловые характеристики

Теплоизоляция в кровельных системах влияет на общие тепловые характеристики ограждающей конструкции.Поскольку R-значение кровельной изоляции продолжает становиться все более строгим, включение в сборку правильной облицовочной плиты с наилучшим рисунком крепежа помогает значительно повысить ее тепловые характеристики, обеспечивая долгосрочную экономию.

5.) Помогает защитить от урагана и града

Примерно в двух третях США наблюдается град размером 1 дюйм или более, и град может повредить или проникнуть через кровельное покрытие и изоляцию. Покрытие может свести к минимуму повреждение мембраны и изоляции.

Повреждение изоляции может снизить термическое сопротивление крыши (значение R) и увеличить поток тепла через нее. Использование обшивки помогает снизить вероятность этого и, в свою очередь, снижает затраты на электроэнергию в здании.

4.) Устраняет возможное расслоение облицовки полиизоциануратной изоляции

Для всех кровель с малым уклоном существует возможность расслоения облицовки (наряду с чашечкой, присыпкой, краевой кавитацией и усадкой). Устраните эту головную боль, используя защитный картон, чтобы предотвратить ее.

3.) Повышает рейтинг ветрового подъема

Поговорим о реальной защите от сильной ненастной погоды. Даже глобальная страховая компания Factory Mutual признает, что использование защитных покрытий чрезвычайно полезно для способности здания выдерживать шторм. Покровная плита обеспечивает высокоэффективный слой защиты для увеличения ветровой подъемной силы конструкции крыши (при условии, что соблюдаются рекомендации по расстоянию между крепежными элементами).

2.) С 2000 года Национальная ассоциация кровельщиков (NRCA) рекомендует использовать покрытие

И это было два десятилетия назад.Если вы еще не использовали Coverboard, вам следует задать себе вопрос: «Почему бы и нет?»

1.) С 2006 года NRCA и Ассоциация кровельщиков Среднего Запада (MRCA) рекомендуют использовать негорючий защитный картон

Этому одобрению уже 14 лет. Это надежные организации, так почему бы не придерживаться их двойной рекомендации? (Примеры негорючих облицовочных плит включают гипсовые плиты со стекломатовым покрытием и гипсовые кровельные плиты.)

Конечно, я здесь только поверхностно, но я думаю, что эти причины являются хорошим аргументом в пользу использования Coverboard.Покрытие — важный компонент для продления срока службы любой крыши. Это предотвращает или сводит к минимуму потенциальный ущерб. Более того, существует множество вариантов системы для широкого круга приложений.

Следите за новостями в будущем блоге о более убедительных данных и других причинах защиты ваших инвестиций с помощью coverboard. А пока, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться ко мне за дополнительной информацией о покрытии или поговорить о кровле.

Свяжитесь с Уорреном Барбером по телефону warrenb @ nationalgypsum.