Різні будівельні технології і матеріали мають свої переваги і недоліки. Так, наприклад, будинок, побудований з класичного цегли у багатьох асоціюється з надійністю. Але що, якщо ми будемо розглядати його з точки зору енергоефективності? В даному випадку цегла не буде займати лідируючі позиції.
Для того, щоб вирішити проблему теплоеффектівності будівель почали застосовувати різного виду і якості утеплювачі. Починаючи від теплоізоляційної піни, яку можна просто нанести на певні ділянки стіни вже існуючого будинку, закінчуючи повноцінними енергоефективними стіновими модулями. Очевидно, що спроби утеплити вже існуючий будинок принесуть деякі результати, але будуть не досить ефективні, в тому числі і з фінансової точки зору. Тому з'явилися дешеві рішення в вигляді панелей, спочатку забезпечених утеплювачем. Це або сендвіч-панелі, що представляють собою спінений утеплювач (пінопласт), вклеєний між плитами ЦСП, або волокнистий утеплювач (наприклад, мінвата), вкладений в каркас дерев'яної стіни.
Зовсім недавно ідея використання стіновий панелі була доопрацьована. В результаті чого, енергоефективні будинки почали зводитися з повноцінних герметичних стінових модулів. Утеплювач з рекордно низьким показником теплопровідності вирощується всередині модулів безпосередньо в заводських умовах.
Перевагою використання стінових модулів як складової одиниці енергоефективного будинку, є їх здатність найкращим чином блокувати передачу теплової енергії від зовнішньої до внутрішньої поверхні, і навпаки. Для того щоб навчитися розрізняти будівельні матеріали по їх теплофізичних властивостях, а так само зрозуміти, чому енергоефективні стінові модулі краще сендвіч-панелей справляються зі своїм завданням, розберемо всі можливі механізми поширення тепла.
Теплова енергія може передаватися за допомогою тільки трьох механізмів: конвекції, теплопровідності і теплового випромінювання.
Теплова конвекція виникає, коли гарячі молекули переміщаються з одного місця в інше. Тенденція гарячого повітря підніматися вгору є двигуном природної теплової конвекції. Теплопровідність - це передача теплової енергії від однієї молекули до іншої. Кожна молекула може не змінювати свого положення в просторі, але енергія, тим не менше буде передаватися. Гаряча (володіє більшою енергією) молекула може передати частину своєї енергії сусідній молекулі, якщо остання менш нагріті (володіє меншою енергією). Грубо кажучи, чим щільніше матеріал, тим більше молекул знаходяться в контакті один з одним, а значить і більше можливостей для теплопровідності. Теплове випромінювання (або енергія випромінювання) є формою електромагнітного випромінювання, тісно пов'язаним з видимим світлом. Інфрачервоне електромагнітне випромінювання, але воно поширюється так само, як поширюється видиме світло: через вакуум, через атмосферу, через воду і через деякі тверді речовини, в тому числі ті, які є непрозорими для видимого світла. Таким чином Сонце назріває Землю через 150 млн кілометрів вакууму, де немає ні процесу конфекції, ні теплопровідності. При температурі вище абсолютного нуля (-273 С) будь-яка матерія випромінює деяку енергію. Ці три механізми часто працюють разом. Наприклад, повітря в печі нагрівається за рахунок теплопровідності і випромінювання, поширюється по будівлі за рахунок конвекції і нагріває більш холодні об'єкти за рахунок теплопровідності і теплового випромінювання.
Тепер давайте розглянемо стінові панелі та модулі.
Усередині стінових модулів і панелей знаходиться утеплювач, який за своєю природою є вспененное світле речовина. Звідси випливають два висновки. "Спінений" - значить, мало молекул в контакті - низька теплопровідність. "Світле" - значить, є хорошим відбивачем для теплового випромінювання. За рахунок відображення енергія випромінювання не накопичується, не зберігається і не передається. Але панель "сендвіч" за своєю конструкцією не є герметичною, за рахунок чого відбувається просочування води і повітря через панель, а значить не відбувається блокування процесу конвекції. Таким чином, за рахунок конвекції відбувається розсіювання тепла. А ось через повністю герметичний для стін модуль вода і повітря пройти не можуть, чому і знижується можливість конвекції. Чим герметичнее модуль, тим менше значимість перерахованих вище процесів.
Це означає, що Сонячне тепло залишається зовні будівлі, коли влітку ви намагаєтеся охолодити приміщення. Взимку ж все накопичене в будинку тепло залишається всередині, а не виходить назовні.
Що таке теплова енергія?