С точки зрения физики потеря тепла в доме – это лишь частный случай передачи тепловой энергии от более горячего тела более холодному. Её механизмы известны со школьной скамьи – теплопередача, конвекция или перенос тепла струями воздуха и тепловое излучение. В случае с жилым домом в той или иной степени действуют все три. Но каким бы ни было сочетание факторов, итог остаётся неизменным: ограждающие конструкции здания пропускают тепло. Почти треть потерь – 32% – происходит через стены, ещё по 29% приходится на долю окон и крыши, остальное дают перекрытия, вентиляция и тому подобное. Нескольким технологиям, призванным существенно сократить суммарные потери, был посвящён семинар, состоявшийся 16 января.   

Термос с жидкой колбой

Поскольку в потерях тепла велика вина стен, нет ничего удивительного, что именно их изоляции была посвящена довольно длинная презентация. Пусть по сравнению со временами СССР, когда возводилось жильё наиболее массовых серий, технологии строительства шагнули далеко вперёд, используемые для утепления многоквартирных домов материалы практически не изменились. Разве что привычную стекловату сменили другие разновидности минеральной ваты – каменная, изготовленная из расплава горных пород, или шлаковая, для производства которой используется доменный шлак. Именно её широко применяют в системах наружного утепления, навесных фасадах и сэндвич-панелях, не говоря уже об изоляции промышленного оборудования и трубопроводов. Исключение, может быть, составляют частные дома, для теплоизоляции которых используется эковата или, в формальных терминах, целлюлозный утеплитель – по сути переработанной бумаги в смеси с антисептиком и пламегасящим веществом. Но в случае с многоэтажками подобная технология практически не применяется. 

Минеральная вата, монтаж которой требует соблюдения определённой технологии, пользуется популярностью во многом за счёт дешевизны. Однако она обладает определёнными недостатками. В первую очередь это касается устойчивости к огню. Пусть минеральная вата формально относится к слабогорючим строительным материалам (то есть по всем правилам температура дымовых газов при её воспламенении не превышает 135 градусов по Цельсию, а гореть самостоятельно она не должна), на деле такого рода изоляция не слишком сопротивляется пламени. Один из недавних примеров, подтверждающий это, – пожар в Красноярске. При этом в случае каменной ваты при температурах более 300 градусов начинают разрушаться связующие вещества. Другой недостаток кроется в воздействии на человека пыли, которую приносит проникающий в здание воздух, проходящий сквозь слой утеплителя словно через фильтр. Опасность таят минеральные частицы и фенолформальдегидные смолы, которые используются в качестве связующего компонента. Конечно, это распространяется далеко не на все разновидности минеральной ваты, тем не менее в некоторых развитых странах использование многих видов минеральных волокон запрещено. 

Альтернативой традиционному утеплителю является жидкая изоляция. Россия, кстати, может похвастать собственными разработками в этой области. К примеру, Волгоградский инновационный ресурсный центр выпускает целую линейку сверхтонкой изоляции под маркой «Броня». Материал состоит из керамических микросфер трёх видов (их состав производитель по вполне понятным причинам хранит в секрете), акрилового связующего и различных фиксаторов и катализаторов. Вещество, по консистенции и цвету напоминающее сметану, достаточно разбавить дистиллированной водой, и получившуюся смесь можно наносить на поверхность обыкновенной малярной кистью или посредством аппарата безвоздушного распыления. Сфера применения широка – от теплоизоляции фундаментов, фасадов и стен до трубопроводов. Материал, коли речь идёт о жилых домах, тоже значения не имеет: утеплитель одинаково хорошо ложится на дерево, бетон и кирпич. 

Производитель уверяет: слой жидкой теплоизоляции толщиной всего 1 мм по своим свойствам сравним с пятью сантиметрами, или 50 мм, минеральной ваты. В случае Иркутской области, рассказывает геральный директор ООО «Нанотех» Дмитрий Дьяков, используются следующий расчёт: вместо слоя традиционного утеплителя в 100 мм достаточно нанести 2–2,5 мм «Брони». «Представьте, что вам не надо уменьшать объём помещения на эти десять сантиметров с каждой стороны, – добавляет он. – К тому же можно сэкономить на монтажных работах. Если на монтаж квадратного метра минеральной ваты уходит от одной до полутора тысяч рублей, то нанесение жидкой изоляции – это малярные работы, которые стоят от 250 до 500 рублей за «квадрат». Правда, обойдётся она дороже традиционной минеральной ваты. Однако по эффективности и окупаемости за счёт снижения потерь тепла подобного рода материал даст фору привычному утеплителю. Вдобавок он обладает весьма серьёзными преимуществами: абсолютно нейтрален к воде, совершенно нетоксичен и не горит. Дьяков демонстрирует видеоролик, на котором покрытую изоляцией (её слабогорючей разновидностью) поверхность пытаются поджечь орудием подъездных вандалов – обычной зажигалкой. Утеплитель покрывается сажей, но не загорается. Выдерживает он и воздействие пламени температурой около 400 градусов, которое даёт газовая горелка. А картонка толщиной 5 мм, покрытая тонким слоем негорючей модификации такой теплоизоляции, без каких-либо повреждений переживает восьмиминутную непрерывную «огненную атаку». 

Ничуть не менее устойчивым материал оказывается и к воздействию низких температур.  Используя его, можно уйти от проблемы «мостика холода» – элемента ограждающей конструкции, который по тем или иным причинам обладает пониженным термическим сопротивлением. «Мостик» не закупоривается, материал «дышит», так что стена не промерзает и не поражается грибком», – поясняет гендиректор «Нанотеха». «А как быть с крышей, которая летом пропускает тепло, из-за чего в мансарде становится жарко?» – поинтересовался кто-то из зала. Ответ нашёлся и на этот вопрос. Сверхтонкая жидкая изоляция создаёт эффект термоса, зимой удерживая тепло в помещении, чьи стены покрыты ею, а летом не давая проникнуть жаре извне.  

Плёнка-отражатель

Между тем на стены и кровлю, на которые можно нанести подобный утеплитель, приходится менее двух третей тепловых потерь жилого здания. Ещё чуть менее трети (в случае с частным домом – 37%) дают окна. Если обычную конвекцию герметичный стеклопакет может свести на нет, то излучение, как справедливо отметил генеральный директор ООО «Восточно-Сибирский центр энергосбережения» Андрей Ильин, он не остановит, «будь в нём хоть десять камер». Для того чтобы снизить потери от него, используются атермальные стёкла – атрибут дорогих иномарок представительского класса, которым они комплектуются на протяжении нескольких последних десятилетий. В том случае, если в квартиру или дом устанавливаются новые окна, их можно заказать у завода-изготовителя, пусть стеклопакет с ними и обойдётся несколько дороже. Но как быть тем, кто уже давно застеклил своё жильё?

Выход из ситуации подсказали на востоке – в Южной Корее, в частности, изготавливают атермальную плёнку. В отличие от стекла с напылением фторида серебра или окиси титана в ней используется сверхтонкое прозрачное керамическое покрытие, дающее эффект теплового экрана, который отражает тепловое излучение – инфракрасные лучи в диапазоне от 700 до 1400 нм – в сторону его источника. То есть тепло, произведённое внутри помещения, в нём же и остаётся, и в то же время комнату не нагревают солнечные лучи. Зимой это даёт экономию тепла на обогрев (или электроэнергии на работу электрической системы отопления), летом – электричества, которое расходует кондиционер. Эффективность доказывает простой эксперимент, специально снятый на видеокамеру. Один из двух ящиков с небольшими нагревателями одинаковой мощности внутри закрывают обычным стеклом, второй – стеклом, покрытым атермальной плёнкой. Через десять минут температура в первом достигает плюс 28 градусов Цельсия, во втором – 36. Проходит ещё столько же времени, и разница уже более существенна: 46 и 62 градуса соответственно. Если говорить про большие помещения, то финансовый эффект прямо пропорционален площади остекления: чем она выше, тем он ощутимее. Масштабы экономии, конечно же, зависят и от стоимости энергии. «В Иркутской области с её ценами на электроэнергию атермальная плёнка окупится примерно за три года, – говорит Ильин. – А в Бурятии есть случаи, когда окупалась за восемь–двенадцать месяцев».

Гарантированный срок службы плёнки, в свою очередь, составляет 10 лет. Это, впрочем, не распространяется на ту плёнку, которую начали производить в Китае – покрытие, нанесённое на неё, «выгорает» за два-три года и не даёт необходимого эффекта. Отличить товар из Поднебесной легко – он продаётся отрезками (например, 1,5 на 1,5 м или 2 на 2 м), в то время как корейцы поставляют его исключительно в рулонах по 45 погонных метров, от которых покупателю отрезают необходимое количество. Цена, естественно, существенно разнится: квадратный метр «работоспособной» плёнки в прошлом году стоил 700–900 рублей. 

«Она только кажется тёмной, но если полностью оклеить окно, то вы её даже не заметите» – с этими словами Ильин разворачивает лист плёнки, цвет которой производители солнцезащитных очков определили бы английским словом smoke, на русский переводящимся как «дымчатый». Действительно, коэффициент пропускания у неё составляет 75%. Иными словами, она пропускает 75% солнечного света, что лишь немногим меньше тех 80%, которые даёт обычное оконное стекло. Кто-то посчитает эту разницу существенной. Но, к слову, ГОСТ, принятый для того, чтобы с российских дорог исчезли «наглухо» тонированные автомобили, предусматривает, что минимальный коэффициент пропускания света лобового стекла автомобиля составляет именно 75% (для стёкол передних дверей – 70%). Так что атермальная плёнка действительно не настолько тёмная, как кажется со стороны. И пусть визуально окно, покрытое ею, ничем не отличается от обычного, разница в показаниях счётчика тепла или электричества приятно удивит владельца любого дома.