Основы эксплуатации наружных кирпичных стен гражданских зданий - часть 24

88

,

0

67

,

0

1

59

,

1

718

,

2

42

,

0

1

1

718

,

2

10

,

1

42

,

0

1

10

,

1

42

,

0

1

inf

0

=

−

=

⋅

⋅

−

=

⋅

⋅

⋅

⋅

R

 м

2 

⋅°С/Вт. 

 

Таким образом, сопротивление теплопередаче снизилось при инфильтрации на (1,10 – 0,88)

⋅100/1,10 

= 20,0 %. 

Определяем по формуле (5.4) температуру внутренней поверхности  стены при инфильтрации воз-

духа. 

Вначале вычислим 

98

,

0

7

,

8

1

10

,

1

1

0

=

−

=

α

−

=

i

x

R

R

 м

2 

⋅°С/Вт. 

Тогда 

20

,

14

1

718

,

2

1

718

,

2

))

28

(

20

(

28

10

,

1

42

,

0

1

98

,

0

42

,

0

1

int

inf

=

−

−

−

−

+

−

=

τ

⋅

⋅

⋅

⋅

 

°С. 

 

Температура на внутренней поверхности стены без фильтрации воздуха по формуле (3.36) составляет 

 

98

,

14

7

,

8

10

,

1

))

28

(

20

(

1

20

int

=

⋅

−

−

−

=

τ

 

°С. 

 

В соответствии с нормативными требованиями температура на внутренней поверхности наружной 

стены 

τ

int

 должна быть не ниже 

16

4

20

int

int

=

−

=

∆

−

=

τ

n

t

t

 

°С. Здесь 

4

=

∆

n

t

 

°С принято по табл. 5 СНиПа 23-

02–2003 [19]. 

Видно, что стена не обеспечивает санитарно-гигиенических требований по теплозащите. 

98

,

14

int

=

τ

des

 

°С  < 

16

int

=

τ

red

 

°С.  Условия  еще  более  ухудшаются  за  счет  инфильтрации  воздуха  через  стену 

20

,

14

inf

int

=

τ

°С < 

98

,

14

int

=

τ

 

°С. 

Для  уменьшения  вредного  влияния  инфильтрации  воздуха  необходимо  повысить  сопротивление 

воздухопроницанию  стены  за  счет  устройства  более  плотной  штукатурки,  например,  цементно-
песчаной. Возможно также на нижних этажах оштукатурить наружную поверхность стен. 

Следует  отметить,  что  для  обеспечения  требований  норм  необходимо  не  только  повысить  сопро-

тивление воздухопроницанию, но и обеспечить требуемое сопротивление теплопередаче. Выбор конст-
руктивного решения требуемой теплозащиты должен учитывать необходимость повышения уровня воз-
духонепроницаемости стен. 

5.3   Мероприятия по ограничению фильтрации воздуха  

в кирпичных стенах 

Как видно из предыдущего примера, инфильтрация воздуха понижает температуру внутренней по-

верхности  стены  и,  следовательно,  ухудшает  санитарно-гигиенический  режим  ограждения.  В  случае 
эксфильтрации, как указывалось выше, в стенах, за счет большего прохождения теплого воздуха с повы-
шенным содержанием влаги, будет накапливаться большее количество влаги, чем при отсутствии фильтра-
ции. 

Для  уменьшения  инфильтрации  и  эксфильтрации  необходимо  повышать  сопротивление  воздухо-

проницанию стены за счет устройства на внутренних и наружных поверхностях более плотных штука-
турок.  Штукатурка  должна  быть  воздухонепроницаемой,  но  в  то  же  время  быть  с  наружной  стороны 
стены и микропористой, обеспечивая удаление водяного пара из конструкции при сушке стены в летних 
условиях (см. главу 4). 

Кроме поперечной (сквозной) фильтрации в кирпичных стенах при недостаточной воздухозащите 

может происходить также «продольная» фильтрация. 

Явление  продольной  фильтрации  состоит  в  том,  что  при  воздействии  ветра  холодный  наружный 

воздух  может  проникать  через  поверхность  ограждения  в  его  толщу  и  этим  вызвать  дополнительные 
потери тепла стеной и охлаждение помещений. 

inf 

int

inf 

int

 

int

 

int

 

int

 

int

inf 

int

 

int

 

При  исследовании  кирпичных  стен  в  г.  Тамбове  было  установлено,  что  явление  «продольной» 

фильтрации  часто  проявляется  в  зданиях  с  неоштукатуренными  с  наружной  стороны  стенами.  В  про-
цессе эксплуатации в таких стенах со временем происходит разрушение расшивки швов. В результате 
этого холодный воздух беспрепятственно попадает внутрь стены. Кирпичные стены, как правило, сло-
жены  «впустошовку»  и  имеют  внутри  вертикальные  полости,  соединенные  через  определенное  рас-
стояние горизонтальными полостями. При проникновении в глубь конструкции под давлением ветра и 
теплового напора холодный воздух нагревается и, поднимаясь вверх, уходит из конструкции наружу. В 
местах, где проходит холодный воздух, на внутренних поверхностях стен резко понижается температу-
ра и может выпадать конденсат. Такое явление «продольной» фильтрации может возникать и сразу же 
после строительства. Как правило, это связано с плохо выполненной расшивкой наружных швов, и, как 
показывают обследования, особенно, вертикальных. 

При  эксплуатации  для  исключения  явления  продольной  фильтрации  необходимо  восстанавливать 

расшивку швов путем их затирки или полного оштукатуривания поверхности стены.  

Продольная фильтрация возникает также и в оштукатуренных стенах при разрушении штукатурки с 

наружной стороны стены (см. рис. 5.3). При отслоении штукатурки швы оголяются и воздух легко про-
никает внутрь стены, понижая температуру внутренней поверхности. Конструкции стен с повышенной 
фильтрацией имеют, как правило, повышенную влажность, что резко снижает их теплозащитные каче-
ства и долговечность. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
В  процессе  эксплуатации  необходимо  своевременно  восстанавливать  поврежденные  слои  штука-

турки. 

У наружных стен, состоящих из воздухопроницаемых крупнопористых или пустотелых кирпичей, 

«продольная» фильтрация может возникать даже при отсутствии ветра только под влиянием теплового 
напора. При этом через наружную поверхность в нижней части стены холодный наружный воздух будет 
проникать в стену, а в верхней части нагретый воздух будет уходить из нее. Для исключения этого про-
цесса наружные крупнопористые материалы должны быть оштукатурены. 

В настоящее время нет надежной методики расчета влияния «продольной» фильтрацией на тепло-

технический режим ограждений. Однако это явление необходимо учитывать при проектировании кон-
струкций стен и соблюдать правила эксплуатации стен с возможной «продольной» фильтрацией возду-
ха. 

Повышенную  воздухопроницаемость  имеют  кирпичные  стены,  выполненные  с  внутренними  воз-

душными  прослойками.  Для  уменьшения  воздухопроницания  в  таких  стенах  необходимо  устраивать 
плотные штукатурные слои с внутренней и наружной стороны стен. 

Повышенной воздухопроницаемостью обладают облегченные кирпичные стены, выполненные с за-

сыпным  утеплителем  (см.,  например,  рис.  1.5).  В  процессе  эксплуатации  при  проникновении  воздуха 
внутрь засыпки в ней возникают внутренние токи воздуха, резко снижающие теплозащитные качества 
насыпного утеплителя (см. рис. 5.4).  

 
 
 

Рис.

 5.3   Схема «продольной» фильтрации в стенах  

с кладкой «впустошовку»: 

 

1 – разрушенный участок наружной штукатурки; 2 – холодный воздух,  

проникающий в стену; 3 – зона понижения температуры на внутренней  

поверхности τ

int inf

 < τ

int

; 4 – незаполненные вертикальный и  

й

t

int 

t

ext 

τ

int 

τ

int inf 

2 

1 

3 

4 

4 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Влияние такой фильтрации проявляется в еще большей мере при осадке утеплителя в процессе экс-

плуатации стен. Осадка утеплителя увеличивается при динамических воздействиях на стены (вибрации, 
ударов и т.д.). Для уменьшения влияния воздухопроницаемости на теплозащиту стен с утеплителем из 
засыпных  материалов  необходимо  ограничивать  свободную  высоту  засыпок  устройством  поперечных 
диафрагм через 0,5 м и менее, а также оштукатуривать стены плотными штукатурками. 

При большой воздухопроницаемости внутренних швов кирпичной кладки, сложенной «впустошов-

ку», даже при наличии плотных слоев штукатурки с внутренней и наружной поверхностей стен, внутри 
кладки стены под влиянием разности температур могут возникнуть конвекционные токи воздуха, ана-
логичные токам воздуха в воздушных прослойках. Это явление носит название «внутренней» фильтра-
ции. Схема «внутренней» фильтрации в кирпичных стенах приведена на рис. 5.5. «Внутренняя» фильт-
рация существенно снижает теплозащитные качества стен и понижает температуру на внутренней по-
верхности  стен.  В  этих  местах  на  стене  при  эксплуатации  может  выпадать  конденсат.  Для  исключения 
процесса «внутренней» фильтрации необходимо качественно заполнять раствором горизонтальные и верти-
кальные швы кладки. 

Таким образом, повышенная воздухопроницаемость кирпичных стен существенно ухудшает их экс-
плуатационные качества. Особенно это заметно в стенах, имеющих воздухопроницаемые прослойки 
или воздушные полости. Поэтому при эксплуатации стен необходимо обеспечивать условия, исклю-
чающие повышенную воздухопроницаемость. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.

 5.4   Схема «продольной» фильтрации в стенах  

с теплоизоляционными засыпками:

 

1 – теплоизоляционная засыпка; 2 – холодный воздух;  
3 – зона пониженной температуры на внутренней поверхности стены;  
4 – сквозные щели в швах кладки

t

int 

t

ext 

τ

int 

τ

int inf 

2 

1 

3 

4 

ÐÈÑ. 5.5   ÑÕÅÌÀ «ÂÍÓÒÐÅÍÍÅÉ» 

ÔÈËÜÒÐÀÖÈÈ Â ÊÈÐÏÈ×ÍÛÕ ÑÒÅÍÀÕ, 

ÑËÎÆÅÍÍÛÕ «ÂÏÓÑÒÎØÎÂÊÓ»:

t

ext 

t

int 

τ

int 

τ

int inf 

1 

2 

3 

1 

6   ПОВЫШЕНИЕ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ КАЧЕСТВ СТЕН  

ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ КИРПИЧНЫХ ЗДАНИЙ 

Как показано ранее в главе 3, новые требования по теплозащите зданий приводят к необходимости 

утепления наружных стен, в том числе и кирпичных. Практически все стены эксплуатируемых кир-

пичных зданий подлежат дополнительному утеплению, которое должно выполняться, как правило, 

на стадиях капитального ремонта или реконструкции здания. На неутепленных эксплуатируемых 

стенах имеются зоны с пониженными температурами внутренних поверхностей. На некоторых из 

них в процессе эксплуатации может выпадать конденсат. Такие участки стен подлежат немедленно-

му утеплению. 

6.1   Повышение теплозащитных качеств отдельных участков  

наружных кирпичных стен 

В наружных кирпичных стенах, запроектированных по нормам теплозащиты, действующим до 1995 

г., всегда имеются участки, на которых нарушены условия для формирования одномерных темпера-

турных полей. На этих участках образуются двухмерные или трехмерные поля. Подобными особен-

ностями обладают, в частности, наружные углы, карнизы, места пересечения стен, оконные проемы, 

цоколи, места опирания плит и балок на стены и др. 
Так как температура на поверхностях этих мест ниже, чем температура на остальной глади стены, 

достаточно часто в стенах возникают ситуации, когда температура опускается ниже температуры 

точки росы и выпадает конденсат. Для исключения этого при эксплуатации необходимо производить 

теплотехнические расчеты таких участков стен и на их основе разрабатывать меры по дополнитель-

ному повышению теплозащиты. Теплотехнический расчет заключается в построении температурного 

поля и сравнении полученных температур с величинами, допустимыми по условиям невыпадения 

конденсата. 

Ниже рассматриваются некоторые меры, которыми можно обеспечить  повышение теплозащитных 

качеств отдельных участков стен. 

Наружные  углы  стен.  На  рис.  6.1  в  качестве  примера  дан  характер  распределения  температур  в 

толще кирпичной стены вблизи наружного угла. Видно, что по мере приближения к углу изотермы из-

гибаются и смещаются к внутренней поверхности. Температура на внутренней поверхности наружного 

угла значительно ниже температуры на глади стены. Расположение изотерм в толще стены вблизи угла 

показывает, что через наружный угол происходит более интенсивный отток тепла. Однако более опас-

ными с позиции эксплуатации в этом случае являются не дополнительные потери тепла, а понижение 
температур  ниже  точки  росы.  Температура  точки  росы,  например,  при 

t

int

  =  18 

°С  и  относительной 

влажности воздуха 

ϕ

int 

= 55 % равняется 

t

d 

= 8,8 

°С, а температура угла в данном случае составляет τ

siуг

 = 

6,2 

°С. Следовательно, в углу будет происходить выпадение конденсата. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

λ

шт 

= 0,70 Вт/(м

⋅°С) 

λ

кл 

= 0,76 Вт/(м

⋅°С) 

t

ext 

= –30,6 

°C 

t

int 

= 18,0 

°C, ϕ

int 

= 55 % 

τ

siуг 

= 6,2 

°С < t

d 

= 8,8 

°С 

6,2  10,3 

10,3 

11,4  11,7  11,9  11,9 

11,4 

11,7 

–25 

°C 

–20 

°C 

–15 

°C 

–10 

°C 

–5 

°C 

 0 

°C 

 5 

°C 

10 

°C 

Рис. 6.1   Распределение температур в угловой части стены, выполненной 

из силикатного кирпича и оштукатуренной известково-цементным  

раствором с двух сторон. Расчет поля выполнен по программе TEPLO.BAS