Кіріспе

Ғимаратты оқшаулау әдісі – материалдардағы суперөткізгіштікке ұқсас құбылыс. Супероқшаулау – бұл ғимаратты жобалау, салу және жаңарту тәсілі, ол орташа деңгейден әлдеқайда жоғары оқшаулау және ауа тығыздығын қолдану арқылы жылудың жоғалуын (және кіруін) күрт азайтады. Супероқшаулау – пассивті үйлерге негіз салушылардың бірі.

Теория

Супероқшауланған үй жылу қажеттілігін күрт азайтуға арналған, тіпті оны негізінен ішкі жылу көздері (құрылғылардан бөлінетін қалдық жылу және тұрғындардың дене жылуы) қамтамасыз етуі мүмкін, ал қалған жылу резервтік көздерден аз мөлшерде беріледі. Бұл мұздай климатта да жұмыс істейтіні дәлелденді, бірақ оқшаулаудан өзге құрылыс ерекшеліктеріне де ерекше назар қажет (Халықаралық Энергия Агенттігінің Күн Жылуы және Салқындатуды Іске Асыру Келісімінің 13-тапсырмасы).

Тарих

"Супер оқшаулау" термині Иллинойс университетінің Урбана-Шампейн қаласындағы Уэйн Шикпен енгізілген. 1976 жылы ол Висконсин штатының Мэдисон қаласының климатына негізделген компьютерлік модельдеулерді пайдаланып "Ло Кал" үйінің дизайнын жасаған команда мүшесі болды. 1970 жылдары Шампейн-Урбанада Ло Кал қағидаларына сәйкес бірнеше үйлер, дуплекстер және пәтерлер салынды. 1977 жылы "Саскачеван үйі" Регина қаласында, Саскачеван провинциясында Канада үкіметтік мекемелерінің тобымен салынды. Бұл үй супер оқшаулаудың тиімділігін көпшілыққа көрсеткен алғашқы үй болды және көп назар аударды. Ол бастапқыда тәжірибелік эвакуацияланған түтікшелі күн панельдерін қамтыды, бірақ олар қажет болмады және кейіннен алынып тасталды. Үй негізінен үй шаруалық құралдары мен тұрғындардың қалдық жылуымен жылытылды. 1977 жылы Юджин Легер Массачусетс штатының Ист-Пепперл қаласында "Легер үйін" салды. Оның "Саскачеван үйіне" қарағанда дәстүрлі сыртқы түрі болды және ол да кеңінен жарияланды. Оқшаулауды жақсарту үшін кейде сыртқы қабырғаларды қайта жаңартуға болады, бұл оқшаулау үшін көбірек орын береді. Бу тосқаны бастапқы қабырғаның сыртында орнатылуы мүмкін, бірақ қажет болмауы мүмкін. Үздіксіз ауа тосқанының жақсартылуы көбінесе тиімді, өйткені ескі үйлерде жел соғып тұрады, ал мұндай ауа тосқаны энергияны үнемдеу және беріктік үшін маңызды. Бу тосқанын орнатқанда сақтық таныту керек, өйткені ол кездейсоқ ылғалдың булануын азайтуы мүмкін, тіпті жазғы (ылғалды климатта) аралық конденсацияны және одан кейін пайда болатын көңілді тудыруы мүмкін. Бұл тұрғындардың денсаулығына зиян келтіріп, құрылымға зақым келтіруі мүмкін. Канаданың солтүстігіндегі көптеген құрылысшылар қарапайым 1/3-тен 2/3-ке дейінгі әдісті қолданады, бу тосқанын қабырғаның оқшауланған бөлігінің R мәнінің 1/3-інен артық емес бөлігіне орналастырады. Бұл әдіс әдетте буға қарсылығы аз немесе мүлдем жоқ ішкі қабырғалар үшін жарамды (мысалы, олар талшықты оқшаулауды қолданады) және ауа ағынынан туындаған конденсацияны және будың таралуынан туындаған конденсацияны бақылайды. Бұл әдіс суық ауа райында бу тосқанының ішкі жағында немесе оның ішінде конденсация пайда болмайтынын қамтамасыз етеді. 1/3:2/3 ережесі бу тосқанының температурасы ішкі ауаның шөл температурасынан төмен түспеуін қамтамасыз етеді және суық ауа райында конденсация проблемаларының мүмкіндігін азайтады. Мысалы, егер ішкі бөлме температурасы 20 °C (68 °F) болса, сыртқы температура -18 °C (-1 °F) болғанда бу тосқаны 7,3 °C (45 °F) ғана жетеді. Ішкі ауаның шөл температурасы сыртқы ауа температурасы болжалған бу тосқаны температурасынан әлдеқайда төмен болған кезде 0 °C (32 °F) шамасында болуы ықтимал, сондықтан 1/3:2/3 ережесі өте консервативті. Климаттың жиі -18 °C-қа жетпейтін аймақтарында 1/3:2/3 ережесін 40:60 немесе 50:50-ге өзгерту керек. Ішкі ауаның шөл температурасы осындай ережелердің маңызды негізі болғандықтан, суық ауа райында ішкі ылғалдылығы жоғары ғимараттар (мысалы, мұражайлар, бассейндер, ылғалданған немесе нашар желдетілетін ауа өткізбейтін үйлер) басқа ережелерді талап етуі мүмкін, сондай-ақ ішкі ортасы құрғақ ғимараттар (мысалы, желдетілетін ғимараттар мен қоймалар). 2009 жылғы Халықаралық тұрғын үй кодексі ескі үйлерді қайта жаңарту кезінде қолданылуы мүмкін жаңа үйлердің сыртқы бөлігінде оқшаулауды таңдауды басқару үшін күрделірек ережелерді қамтиды. Бастапқы қабырғаның сыртындағы бу өткізгіш құрылыс орамасы желді ұстап қалуға көмектеседі және қабырға құрамының сыртына кебуіне мүмкіндік береді. Бұл мақсатта асфальт және басқа да өнімдер, мысалы, кеуекті полимерлік өнімдер бар және олар суға төзімді кедергі / дренаждық жазықтық ретінде екі есе қолданылады. Ішкі жөндеулер иесі ескі сыртқы қабырғасын сақтағысы келген немесе кері талаптары сыртқы жөндеуге арналған кеңістікті шектейтін жағдайда мүмкін. Ауа тосқанын бекіту күрделірек, ал жылу оқшаулаудың үздіксіздігіне қауіп төніп тұр (көптеген бөліктердің, еденнің және қызмет көрсетудің енуіне байланысты); бастапқы қабырға құрамасы суық ауа райында суық болады (осылайша конденсацияға бейімделеді және кептіру баяулайды), тұрғынлар елеулі бұзылыстарға ұшырайды, ал үйде ішкі кеңістік аз болады. Басқа тәсіл - жоғарыда айтылған 1/3-тен 2/3-ке дейінгі әдісті қолданып, қабырғаның ішкі жағына буды баяулатқыш орнату (егер ол әлі болмаса) және ішкі қабырғаға оқшаулау және тірек құрылымды қосу. Осылайша, коммуналдық желілерді (электр, телефон, кабель және су құбырлары) жаңа қабырға кеңістігіне ауа тосқанына енбейтіндей етіп қосуға болады. Полиэтилен бу тосқаны тек суық климатта ғана қауіпті, өйткені ол қабырғаның ішкі жағына кебу мүмкіндігін шектейді. Бұл тәсіл сондай-ақ қабырғаға қосылатын ішкі оқшаулау мөлшерін салыстырмалы түрде аз мөлшерге дейін шектейді (мысалы, 2×4 R 12 қабырғасына тек R 6 оқшаулау қосылуы мүмкін).

Шығындар мен пайда

Жаңа құрылыста қосымша жылу оқшаулау және қабырға құрылысының шығындары арнайы орталық жылу жүйесін қажет етпеу есебінен өтелуі мүмкін. Орталық пеш көбінесе көптеген бөлмелері бар, бірнеше қабаты бар, кондиционерленген немесе үлкен үйлерде температураның жеткілікті түрде біркелкі болуын қамтамасыз ету үшін қажет болады. Кішкентай пештердің бағасы аса жоғары емес, ал әр бөлмеге желдету ауасын жеткізу үшін әдетте бірқатар құбырлар қажет. Энергияның ең жоғары сұранысы мен жылдық тұтыну төмен болғанда, қымбат және күрделі орталық жылу жүйелері кейде ғана қажет болады. Сондықтан, электр кедергісіне негізделген жылытқыштар да қолданылуы мүмкін. Электр жылытқыштар әдетте, қысқы суық түндерде, үйдің қалған бөлігінде электр қуатына деген жалпы сұраныс төмен болған кезде ғана пайдаланылады. Ағаш пеллеталары, ағаш пештері, табиғи газ қазандықтары немесе тіпті пештер сияқты басқа да қосымша жылытқыштар кеңінен қолданылады. Супероқшаулауды жаңартудың құны, жылыту отынының болашақ бағасымен (жеткізу мәселелеріне, табиғи апаттарға немесе геосаяси жағдайларға байланысты жылдан жылға өзгеруі мүмкін), ғимаратты жылытудан туындаған ластануды азайту немесе ерекше жылулық жайлылықты қамтамасыз етуге деген ниетпен салыстырылуы керек. Электр қуаты үзілген кезде, супероқшауланған үй әдеттегіден гөрі жылуды аз жоғалтатындықтан, ұзақ уақыт бойы жылы болады, бірақ құрылымдық материалдар мен үйдің ішіндегі заттардың жылу сақтау қабілеті өзгермейді. Қиын ауа-райы жағдайлары электр қуатын қалпына келтіру жұмыстарын қиындатуы мүмкін, нәтижесінде бірнеше аптаға немесе одан да ұзақ уақытқа тоқ ағымы тоқтауы мүмкін. Электр қуатының үздіксіз жеткізілімінен айырылған кезде (тікелей жылыту үшін немесе газбен жұмыс істейтін пештерді іске қосу үшін), дәстүрлі үйлер тез суып, су құбырларының тоңуынан қымбатқа түсетін зақымдану қаупі туындауы мүмкін. Мұндай жағдайларда немесе кез келген уақытта тиісті сақтық шараларын қолданбастан қосымша жылыту әдістерін пайдаланатын тұрғындар өрт немесе көміртек моноксидімен улану қаупіне ұшырауы мүмкін.