Утепляем дом неординарными решениями – начинаем с окон. Спасаем тепло в доме, кошелёк и планету

Бытует мнение, что энергоносители у нас, в России, очень дёшевы, и потому тепло для дома нам почти ничего не стоит.

Но, на самом деле, если просуммировать в платёжке за коммуналку энергетические статьи (тепло, электричество, газ и горячая вода), то получается весьма приличная сумма. Например, у автора этого материала такие энергетические затраты составляют почти 50% от общей платы за коммуналку.

А бывают и гораздо худшие случаи, когда централизованного или газового отопления нет (либо они недостаточно эффективны), и приходится дополнительно утепляться электронагревателями. Счётчик начинает крутиться, как вентилятор!

И даже жители, казалось бы, благополучнейшей Москвы почти каждый год замерзают во второй половине сентября. Причина — в том, что по городским стандартам отопление включается, когда среднесуточная температура в течение 5 дней держится ниже +8 градусов. А если ещё и перед этими днями была прохладная погода, то жители, особенно квартир на первом этаже с окнами на север, поневоле превращаются в «моржей»!

Закаляться, конечно, полезно, но не всем; и притом в плановом порядке, а не принудительном.

В качестве меры, пусть и не радикальной, для создания уюта без дополнительного расхода энергии рассмотрим утепление окон.

Все эти способы известны давно, но напомнить о них не повредит.

Постановка проблемы

По некоторым данным в Интернете, потери тепла через окна при неблагоприятной с точки зрения сохранения тепла конфигурации квартир, могут достигать до 40% от общих потерь. Остальное тепло теряется через внешние стены. А у жителей первого этажа тепло может теряться и через пол.

Разумеется, реальный уровень потерь тепла через окна может сильно отличаться от приведённой величины в 40%. Он зависит от площади окон, их строения (однокамерный или многокамерный стеклопакет), направления окон по сторонам света. Например, начиная с марта, окна, выходящие на южную сторону, могут быть уже источником тепла, а не холода!

Далее рассмотрим утепление окон изнутри дома с измерением эффективности с помощью тепловизора. Изначально предполагается, что элементарные операции, вроде заделки или заклейки щелей в рамах, уже выполнены.

Утепление окон с помощью вспененного полиэтилена

Для утепления могут использоваться разные теплоизолирующие материалы: вспененный полиэтилен (гибкий материал в рулонах), пенопласт, и даже просто гофрированный упаковочный картон (он выглядит некрасиво, но работает!)

Рассмотрим вариант с пенистым полиэтиленом.

Название этого материала имеет множество синонимов: Пенофол, Изоком, Изолон, Полифом, Топофол (Тепофол), Энергофлекс. Общее сокращённое обозначение — ППЭ.

В следующем эксперименте автор использовал пенофол без клеящего слоя толщиной 3 мм.

Для оценки эффективности одну половину окна закроем вспененным полиэтиленом, а вторую оставим «как есть», и с помощью тепловизора оценим разность температур.

Вот как выглядит эта тестовая система на обычной фотографии:

Кроме пенофола, на нижней половине утеплённого окна прикреплена солнцезащитная плёнка, но сначала рассмотрим вариант без неё.

На ободранный подоконник не обращайте внимания: дом попал под знаменитую собянинскую реновацию, и делать ремонт нет никакого смысла.

Теперь делаем тепловые снимки тепловизором с прицелом сначала на закрытую вспененным полиэтиленом створку, а затем — на незакрытую:

Температура в помещении составляла +21 градус, на улице — минус 10 градусов.

Температура внутренней стороны створки с вспененным полиэтиленом оказалась +17 градусов, а «голой» створки +12.4 градуса (округляем до 12.5).

Для измерений использовался тепловизор с разрешением 256*192 (обзор).

Таким образом, перепад температур между помещением и внутренней стороной окна для незащищённой половины составил 8.5 градусов, для защищённой — 4 градуса. Полагая, что интенсивность теплоотдачи линейно зависит от перепада температур, получаем снижение теплоотдачи через окно на 53%! Очень неплохой результат!

При установке пенофола на окно не надо добиваться его плотного прилегания к стеклу: оставшийся воздушный промежуток тоже будет помогать теплоизоляции.

Следующий аспект: но ведь этот материал загораживает свет, в помещении будет темно?!

Во-первых, частично эта пеноплёнка свет всё-таки пропускает.

А во-вторых, световой день зимой настолько короткий, что, когда Вы уходите на работу, ещё темно; а когда возвращаетесь — уже темно! Так что жалеть о потере дневного света можно только по выходным; и в эти дни, в порядке исключения, днём этот слой теплозащиты снимать.

Ещё один вариант применения ППЭ, применимый только в старых деревянных окнах с раскрывающимися створками, — разместить ППЭ между створками. Измерения показали, что такое применение ППЭ — менее эффективно, температура внутренней поверхности стекла повысилась только на 1.5 градуса.

Почему так произошло?

Очень просто: при размещении пеноплёнки с внутренней стороны окна она как бы образовала виртуальную вторую камеру стеклопакета, а при размещении между створками общая толщина воздушного промежутка не изменилась, только замедлилось движение воздуха в промежутке между створками.

Утепление окон с помощью вспененного полиэтилена + солнцезащитная плёнка

Утепление вспененным полиэтиленом уменьшает теплопередачу конвекцией и теплопроводностью, но не снижает потерю из-за теплового излучения изнутри помещения в сторону улицы.

Классическая рекомендация для снижения потерь излучением — применение алюминиевой фольги. Но алюминиевая фольга — абсолютно непрозрачна, что создаёт некоторый психологический дискомфорт. Поэтому рекомендуется закреплять фольгу не на окне, а на стене, параллельно которой установлен радиатор отопления рядом с ним.

Поэтому следующий эксперимент проведём не с фольгой, а с металлизированной солнцезащитной плёнкой (фото с установленной плёнкой приведено в начале предыдущей главы).

Особенность плёнки — в том, что она металлизирована только с одной стороны. Металлизация может быть обнаружена с помощью обычного мультиметра, сопротивление — очень большое (несколько МОм), но не бесконечное, в отличие от пластика. Кстати, не всякая солнцезащитная плёнка является металлизированной — надо читать описание или проверять мультиметром!

Упаковка применённой плёнки выглядит так:

Плёнку следует располагать металлизированной стороной в направлении помещения, а не окна. В рулонах плёнки эта сторона обращена внутрь рулона.

Теперь сравним изображения с тепловизора при ошибочной установке солнцезащитной плёнки (металлизацией в сторону окна) и при правильной установке (металлизацией в сторону комнаты).

Здесь количественных оценок давать не будем, поскольку температуру металлических и металлизированных предметов определять тепловизором нельзя: тепловизоры показывают температуру тех предметов, которые отражаются в металле, как в зеркале. Отметим только подтверждение того факта, что тепловое излучение от правильно установленной плёнки отражается обратно в помещение.

Утепление окон с помощью пенопласта

Пенопласт — отличный теплоизоляционный материал, но сложный в работе: при разрезании норовит раскрошиться.

Для экспериментов были использованы две пластины пенопласта: маленькая толщиной 12 мм и большая толщиной 25 мм. Маленькая была размещена в верхней части окна и прижала вплотную к стеклу, а большая была размещена в нижней части окна и прижата не к стеклу, а к раме.

Вот как это выглядело в видимом свете и на экране тепловизора:

Большая пластина пенопласта очевидным образом оказалась более эффективной по сбережению тепла: она снизила поток теплоотдачи на 76%. Эффективность же тонкого пенопласта, вплотную прижатого к стеклу, практически не отличается от эффективности пенофола (что тоже неплохо).

Утепление окон с помощью полиэтиленовой плёнки

Впервые этот метод мне пришлось применить много лет назад, когда на бывшей работе пришлось трудиться в довольно прохладном помещении. Летом это было приятно, а вот зимой — просто кошмар какой-то. Электрический обогреватель не смог решить эту проблему; и тогда я закрыл окно полиэтиленовой плёнкой, приклеив её по периметру к раме скотчем (потом пришлось мучиться с удалением следов скотча).

Эффект от этой операции оказался очень небольшим: температура в помещении повысилась примерно на полградуса. Тогда тепловизоров ещё не было, и было непонятно, почему результат оказался таким слабым. Но теперь они есть, и результат можно оценить зрительно:

Здесь на правую раму наклеена с помощью скотча полиэтиленовая плёнка, а на левой её нет. Промежуток между полиэтиленом и стеклом составил 14 мм.

Поверх полиэтиленовой плёнки наклеен лист бумаги — это сделано для корректности измерений. Дело в том, что, в отличие от стекла, полиэтилен частично прозрачен для длинноволнового инфракрасного излучения. Из-за этого тепловизор без листа бумаги показывал бы не температуру полиэтилена, а температуру окна сзади него.

Но температура утеплённой половины окна оказалась всего лишь на 1.7 градуса выше, чем не утеплённой. Эффективность снижения теплоотдачи — 20%. Это — немного, но всё равно в позитивную сторону. Очевидный плюс утепления полиэтиленом — он почти полностью пропускает свет.

Застеклённый балкон — это тоже утепление

Застеклённый балкон обогревает жилище по двум причинам сразу.

Во-первых, на балконе, даже с «холодным» застеклением, теплее, чем на улице.

А во-вторых, внутри застеклённого балкона нет ветра, что снижает скорость теплоотдачи от внешнего стекла в окнах квартиры.

У меня — застекление самого простого, «холодного» типа — только одинарные стёкла, никаких стеклопакетов. Тем не менее, в зависимости от силы мороза, на балконе температура обычно бывает на 2-5 градусов выше, чем на улице. При «тёплом» застеклении результат был бы ещё лучше.

При этом в комнате с застеклённым балконом температура внутренней стороны окна оказалась на 1.2 градуса выше, чем в комнате, расположенной за пределами застеклённого балкона. Снижение теплоотдачи составило 14%. Результат — не шикарный, но позитивный.

Итоги и выводы

Несмотря на все описанные лайфхаки по обогреву жилища с помощью утепления окон, самый лучший способ их утепления — это установка многокамерных стеклопакетов (двухкамерных и более).

Если в Ваших краях крепкие морозы — частые гости, то именно по такому пути и надо идти.

Если же крепкие морозы стали редкими гостями (как у нас в Первопрестольной), то можно многокамерные стеклопакеты не устанавливать, но полезно в кладовке держать материалы для какого-либо из перечисленных здесь способов утепления в экстренных случаях. Впрочем, даже и при наличии многокамерных стеклопакетов держать в запасе такие материалы не повредит. Тогда внезапные морозы не застанут Вас врасплох!