Металлические двери для дома с терморазрывом

Входная дверь защищает жилище не только от незаконного проникновения. После механического воздействия на втором месте стоит защита от, неприемлемых для жилого помещения, температур. В данном случае подразумеваются низкие температуры. Поскольку сегодня входная дверь почти всегда является металлической, то речь и пойдет о них. В многоквартирных домах с подъездами, где входные двери напрямую не контактируют с уличным пространством, вопрос температурной защиты не является критичным. Учитывая, что в большинстве случаев подъезд дома отапливается, необходимость принятия контрмер от низких температур отпадает. Исключением являются коммунально неблагополучные дома с холодными подъездами. Дверь с надежной температурной защитой нужна, прежде всего, в индивидуальных частных домах. А именно:

• частные дома в пригородных поселках - данный сегмент жилья продолжает расти как альтернатива городской квартире;
• дома на дачных участках и огородах;
• деревенские дома;
• загородные резиденции.

В таком жилье входные двери без преувеличения являются главным барьером, отделяющим внутреннее жилое пространство от внешнего мира. В зимнее время защита от холодов становится первостепенной задачей. В чём вообще заключается физическая основа контакта холодного зимнего воздуха с теплым и жилым помещением через металлическую дверь?

Ликбез о температуре и её передаче между физическими объектами

Согласно общепринятой теории температура определяется интенсивностью движения частиц - молекул, атомов и электронов. Чем быстрее частицы движутся, тем выше температура.

От одного физического тела к другому температура передается путем передачи энергии движения частиц. Причём быстро движущиеся частицы горячего объекта при контакте с медленными частицами холодного объекта неизбежно начнут отдавать им энергию своего движения. Т.е. более горячее отдаёт температуру менее горячему (второй закон термодинамики). Общеизвестно, что различные вещества требуют различного количества теплоты для своего нагрева: одни нагреваются очень быстро, другие приходится подвергать длительному контакту с высокой температурой. На этом основаны характеристики теплоемкости и теплопроводности.

Дело в том, что передача температуры зависит от особенностей молекулярно-атомарного строения вещества. Характерная для металлов кристаллическая решетка имеет свободные электроны, которые очень быстро и "собирают" энергию движения частиц нагретого объекта, и также легко отдают свою энергию движения холодному объекту. Этим объясняется низкая теплоемкость и высокая теплопроводность металла. Металлические предметы быстро нагреваются и остывают, и соответственно, хорошо передают температуру.

Зачем нужна дверь с терморазрывом

Именно поэтому металлическая входная дверь без термозащиты, при контакте с зимним морозным воздухом, начинает активно отдавать во внешнее пространство тепло жилого помещения. Дверь становится металлическим переходником, через который из дома будет "утекать" вырабатываемая батареями и другими тепловыми элементами оптимальная температура. Подобное даст массу негативных последствий:

• от холодной двери начнет остывать и воздух внутри помещения, в первую очередь, непосредственно в прихожей;
• при контакте сильно различающихся температур возникает точка росы, когда находящаяся в парообразном состоянии влажность воздуха переходит сначала в жидкое, а потом и в кристаллическое состояние (процесс конденсации) - дверь может начать обмерзать, и в первую очередь, льдом покрываются внутренние запирающие механизмы, а это не только затруднит эксплуатацию двери, но и постепенно приведет к деформации её составных элементов;
• защитное антикоррозийное покрытие в результате многократных конденсаций начинает разрушаться, со всеми вытекающими последствиями.

Конечно, можно организовать в жилом доме тамбур. В этой небольшой зоне температура всегда будет значительно ниже оптимальной жилой. Что позволит сохранять металлическую входную дверь и удерживать внутри помещения нужную температуру. Но тамбур означает:

• выделение дополнительных квадратных метров;
• наличие двух дверей - входная металлическая и промежуточная тамбурная;
• наконец, планировка дома может просто не позволить сделать тамбур.

Более удобным аналогом является включение в конструкцию двери терморазрыва. В общем смысле, дверной терморазрыв есть интегрированный внутрь двери материал, обладающий высокой теплоемкостью и низкой теплопроводностью. В основном функцию терморазрыва успешно выполняют различные виды органики (натуральной и синтетической, полимерной). У подобных веществ молекулярное строение представляет собой малоподвижную сетчатую структуру с отсутствием свободных элементов. Получается, что у таких материалов забирать и отдавать энергию движения частиц почти нечему. Кроме того, на микроуровне эти материалы часто содержат многочисленные воздушные полости. Например, в пробке. А воздух также является плохим проводником тепла из-за большого расстояния между молекулами газов.

Материалы для терморазрыва и схема теплоизолированной двери

Стандартная схема двери с терморазрывом напоминает сэндвич - внешние и внутренние металлические листы, а между ними слои термоизоляционного вещества. Важно, чтобы терморазрыв был установлен как в дверном коробе, так и в дверном полотне в сочетании с уплотняющими контурами в "мостиках холода". Под "мостиками холода" подразумеваются участки двери, незащищённые терморазрывом. В основном, это запирающие элементы, дверные ручки, дверные петли. Качественный терморазрыв сам по себе является неоднородным, состоящим из слоев разного материала. Максимальную защиту обеспечивает именно композитный терморазрыв. Обычно, применяют сочетание двух материалов:

1. Пенопласт и минеральная вата. Теплоизоляционные свойства пенопласта обусловлены тем, что полистирола в нём всего 2%, остальное - это воздух. Минеральная вата состоит из волокон, которые получаются в результате плавления горных пород и металлургических шлаков. Для дверных терморазрывов используют минеральную вату с хаотичным расположением волокон. Это обеспечивает максимальные теплоизоляционные свойства. Помимо этого, минеральная вата практически не горит, не подвержена гниению и поражению грибком, обладает высокими гидрофобными свойствами и звукоизоляцией. То есть такой терморазрыв выполняет ещё и шумопоглощающую, водозащитную и противопожарную функции.
2. Пенополиуретан и пенополистирол. Пенополистирол это по сути тот же пенопласт, а пенополиуретаны (ППУ) - это различные варианты полимеров полиола и полиизоционата, и они также на 90% состоят из газовой фазы. ППУ весьма стойки к горению. Более того, они проявляют свойства антипиренов, когда по мере реакции горения высвобождается материал, блокирующий данный процесс (самозатухающийся материал).
3. Пробка, древесные включения. Пробка по надежности может даже превосходить синтетические полимеры. Однако пробка бывает чувствительна к грибку и гниению при хронически высокой влажности воздуха.

Вот пример схемы современной высококачественной металлической входной двери с терморазрывом:

1. Терморазрыв полотна (непосредственно самой двери, между металлическими листами). В качестве изоляционного слоя используют пробку толщиной 2 мм. Пробковый слой с внутренней и внешней стороны дополнительно обложен пенофолом, который создает эффект термоса. Сувальдный замок защищают от морозов пружинные шторки с внешней стороны.
2. Терморазрыв короба (внутренние слои вертикальных и горизонтальных блоков по периметру двери). Используют лист МДФ толщиной 3,2 мм. Термоизоляционная защита короба очень важна - именно она создаёт непрерывный барьер для температуры, который плавно переходит от стен к двери.
3. Применяемые материалы полностью соответствуют поставленным задачам. Фольгированный пенофол состоит из вспененного полиэтилена и алюминиевой фольги. Коэффициент сопротивления теплопередаче у данного материала 1,07 — 1,36 м2×°С/Вт. Это в два раза выше того стандарта, который положен для дверей с терморазрывом. Помимо пенополистирола, упомянутого выше, используется и минеральная плита толщиной 50 мм. Такая плита ещё и отлично поглощает звук.

Входные металлические двери различаются по степени термоизоляции. Приобретая ту или иную модель, следует точно знать, в каких условиях она будет эксплуатироваться. Потому что для мягких краснодарских зим допустим терморазрыв "компакт-минимум", а вот если домик стоит где-нибудь в Якутске, тогда потребуется максимальная защита.