Kỹ thuật chống nóng cho nhà

1. Đặt vấn đề
Nhà ở và công trình luôn bị nung nóng bởi nguồn nhiệt từ môi trường khí hậu xung quanh. Ở miền Bắc thời gian bị nung nóng chủ yếu vào mùa Hè. Còn ở miền Nam thì trong suốt cả năm. Nhiệt môi trường, bao gồm nhiệt bức xạ mặt trời và nhiệt không gian xung quanh, tác động đến nhà và công trình thông qua các kết cấu quanh nhà như mái nhà, tường, cửa đi và cửa sổ. Hệ thống các kết cấu này hấp thụ nhiệt và bức xạ vào trong nhà. Thí dụ tường hay mái bị nắng nung nóng rồi truyền nhiệt vào trong nhà. Cũng có thể do bức xạ mặt trời chiếu trực tiếp vào trong nhà qua hệ cửa và nung nóng không khí và đồ vật trong nhà. Hệ cửa và tường ngoài khi đó đóng vai trò ngăn cản nguồn nhiệt trong nhà thoát ra ngoài. Kết quả là không gian trong nhà bị nóng lên, vào những ngày nắng hè có khi nóng đến gần 40°c. Con người sống trong môi trường như vậy sẽ bị ảnh hưởng đến sức khoẻ, tính tình dễ cáu gắt, quan hệ gia đình trở nên cãng thẳng. Vì vậy khi thiết kế nhà, nhất thiết phải chú ý đến giải pháp cách nhiệt môi trường, làm mát không gian trong nhà. Các giải pháp cụ thể là:
– Cách nhiệt mái nhà;
– Cách nhiệt tường nhà;
– Cách nhiệt qua hệ cửa ;
– Cấu tạo hợp lý hệ kết cấu xung quanh nhà.
Các giải pháp chống nóng (hay gọi là cách nhiệt môi trường) cho nhà và công trình sẽ hướng dẫn dưới đây nhằm 2 mục đích là: Làm mát không gian dưới nhà và bảo vệ các kết cấu nhà không bị hư hỏng do tác động của khí hậu. Đây là các giải pháp cấu tạo hợp lý hệ kết cấu xung quanh của nhà và công trình để đạt được yêu cầu cách nhiệt môi trường, không bao hàm các giải pháp ký thuật nhân tạo.
2. Yêu cầu chống nóng nhà
Việc chống nóng nhà cần đảm bảo đạt được những yêu cầu sau đây:
– Nhiệt độ không khí trong nhà vào những ngày nắng nóng phải thấp hơn hoặc bằng VỚỊ không khí môi trường xung quanh ngoài nhà:
^trong phòng — ^môi trường’
– Cấu tạo kết cấu ngoài nhà (gồm tường, mái và hệ cửa xung quanh nhà) đơn giản, bằng vật liệu dễ kiếm và ít tích tụ nhiệt môi trường.
– Thông thoáng để thoát nhiệt nhanh vào ban đêm.
– Chống nóng phải đi đôi với chống thấm.
– Giải pháp chống nóng phải đơn giản, dễ thi công, dễ sửa chữa.
– Giải pháp chống nóng phải bền môi trường.
3. Sử dụng vật liệu chống nóng
Vật liệu sử dụng cho việc chống nóng nhà là các vật liệu nhẹ. Các vật liệu nhẹ này có thê dưới dạng tấm, dạng blôc chế sẵn, hoặc là các vật liệu rời. Nhưng đểu phải đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật sau đây:
– Nhẹ, có khối lượng thể tích thấp;
– Có hệ số dẫn nhiệt thấp, thường không quá 0,15 Kcal/m.h.°C;
– Khô, độ ẩm cp < 12%.
Thông thường nên sử dụng vật liệu vô cơ, hạn chế dùng vật liệu hữu cơ vì nó kém bển môi trường. Dưới đây là một số vật liệu nhẹ thông dụng có thể dùng để cách nhiệt mái và tường nhà.
3. Một số vật liệu dùng cho chống nóng nhà
1) Vật liệu rời
Vật liệu rời cách nhiệt thông dụng ở nước ta hiện nay là xỉ hạt và tro nhiệt điện, sỏi Keramzit cũng là vật liệu cách nhiệt tốt, nhưng hiện còn chưa phổ biến ở nước ta. Các vật liệu này có thể dùng để làm lớp cách nhiệt cho mái nhà với một độ dày nhất định.
a) Xỉ hạt
Xỉ hạt là vật liệu nhẹ có cấu trúc rỗng dưới dạng hạt, có Dmax = 10 – 20mm. Có thể là xỉ hạt đập từ các quặng xốp thiên nhiên như: Túp đá vôi, túp bazan, pemza, diatomit. Trên thực tế, hiện nay loại vật liệu này chưa có nhiều trên thị trường xây dựng ở nước ta. Vì vậy sử dụng chủ yếu vẫn là xỉ lò cao hoặc xỉ hạt nhiệt điện, thí dụ như xỉ gang thép Thái nguyên, hay xỉ thải từ các lò đốt than đá hay lò luyên than thành khí đốt. Tải trọng lên mái của lớp xỉ hạt cách nhiệt dày 25cm đạt khoảng 200kg/m2.
b) Tro nhiệt điện
Tro nhiệt điện phổ biến hiện nay là tro của nhà máy nhiệt điện Phả Lại. Đây là loại tro được nghiền từ xỉ thải của lò đốt than đá. xỉ này được làm lạnh bằng nước và được bơm ra ngoài bãi thải. Tải trọng của loại tro này lên mái cũng tương tự như xỉ hạt.
c) Sỏi Keramzit
Sỏi Keramzit là các hạt đất sét vê viên và được nung cho nở phồng trong lò nung. Đất sét nở được vê viên trên máy thành các hạt sỏi. Các hạt này được nung trong lò nung sẽ nở phồng thành các viên sỏi có độ rỗng cao. sỏi Keramzit có tính cách nhiệt tốt và bền môi trường nhờ đã được sành hoá. Tải trọng cách nhiệt của loại sỏi này lên mái thấp hơn xỉ hạt và tro nhiệt điện. 
2) Bê tông nhẹ

Kỹ thuật chống nóng cho nhà 1

2) Bê tông nhẹ
Bê tông nhẹ có tính năng cách nhiệt thường được dùng ở nước ta là bê tông tổ ong, bê tông polystyrene, bê tông xỉ, bê tông Keramzit.
a) Bê tông tổ ong
Là loại bê tông nhẹ có cấu trúc rỗng kín dạng tổ ong. Có 2 loại bê tông tổ ong là: Bê tông bọt và bê tông khí.
Bê tông bọt được chế tạo bằng cách trộn hỗn hợp ximăng + nước + chất độn mịn với hỗn họp bọt khí đã chế tạo trước từ một loại chất tạo bọt. Chất tạo bọt có thể là alumosưnfonaften, anbumin thủy phân, nhựa saponin, keo nhựa thông và các chất tạo bọt tổng hợp. Thủy tinh lỏng, sunfat sắt được chọn làm ổn định bọt. Còn ximăng và vôi là chất khoáng hóa.
Bê tông khí được chế tạo bằng việc trộn hỗn hợp ximăng + nước + chất độn mịn cùng với bột nhũ nhôm và phụ gia. Phản ứng nhôm AI với kiềm Ca(OH)2 trong dung dịch đã giải phóng khí Hydro H2 bay ra, tạo thành rất nhiều lỗ rỗng kín trong bê tông.
Bê tông tổ ong có khối lượng thể tích dưới 500 kg/m3 thường dùng để cách nhiệt mái nhà. Còn bê tông có khối lượng thể tích 700- 1100 kg/m3 thường dùng cho tường nhà có nhu cầu cách nhiệt. Bê tông tổ ong dùng cho cách nhiệt mái hay tường thường được chế tạo sẵn thành các tấm hay blôc để tiện sử dụng (Hình 5.1). Cũng có thê đúc thành tấm lớn dùng cho xây dựng bằng lắp ghép tường ngoài nhà.
phồng. Cũng cọ thổ có thèm phụ gia. Loại bê tông này có khối lượng thể tích 400- 700
kg/m ’ hoặc hơn tuỳ theo yêu cầu sử dụng. Cũng như bê tông bọt, bê tông loại này được đúc sẩn thành tấm để lát cách nhiệt cho mái, hoặc thành các blôc viên xây để xây tường. Thường bê tông có khối lượng thể tích dưới 500 kg/m’ được dùng để cách nhiệt mái. Loại nặng hơn (500-700 kg/nr trở lên) dùng để xây tường (Hình 5.2). Khi dùng để cách nhiệt mái thì có thể đổ bê tông tại chỗ, trực tiếp lên mặt bê tông sàn mái với một chiều dày đã định.