Технологии теплоизоляции дома

Был произведен сравнительный анализ теплоизоляционной системы двухэтажного дома, установленной по старым и по современным нормам теплозащиты. Дом имеет мансарду, общая площадь здания составляет 205 кв.м. Согласно произведенным расчетам, изначально мощность отопительной системы составляла 30 кВт. После работ по утеплению дома для оптимальной теплозащиты требуется не более 15 кВт.

Рассмотрим возможные варианты расположения утеплителя, отметив преимущества и недостатки каждого вида.

1. Утеплитель установлен с внутренней стороны стены

Теплоизоляционные работы производятся внутри помещения, что позволяет утеплять дом в любое время года, вне зависимости от погоды. Кроме того, наружная отделка остается неповрежденной, можно использовать материалы любого типа и применять новейшие технологии, предусмотренные для внутренних пространств.

К основным недостаткам такой технологии можно отнести потерю полезной площади, причем, чем выше теплопроводность избранного материала, тем ощутимей потеря.

Утепление внутренних стен может привести к повышению уровня влажности стен: водяные пары проходят через утеплитель, но не имеют возможности вырваться наружу, скапливаясь непосредственно в стене или между утеплителем и поверхностью стены.

Если в качестве теплоизоляционной системы был избран способ внутреннего утепления, необходимо обеспечить защиту стены от проникновения влаги и ее негативного воздействия. С этой целью в помещении создается эффективная вентиляционная система, а с внутренней стороны теплоизоляционной системы – пароизоляция.

2. Утеплитель установлен внутри стены

Размещение утеплителя внутри стены представляет собой трудоемкий процесс и рекомендуется для установления при строительстве нового здания. Дело в том, что при таком типе теплоизоляции утеплитель, установленный на наружной стороне стены, прикрывают слоем облицовочного кирпича. Чтобы произвести монтаж такой теплоизоляции на уже существующей стене, необходимо увеличить толщину всей конструкции за счет усиления фундамента.

3. Утеплитель установлен с наружной стороны стены

Основные преимущества наружного утепления:

• Стена приобретает устойчивую защиту от перепадов температуры, и, обусловленных этими колебаниями, замораживанием и оттаиванием стены.
• Конденсационная зона выходящих паров выносится за пределы несущей стены – так называемая «точка росы» находится в утеплителе. Благодаря использованию современных теплоизоляционных материалов, ничто не мешает влаге преобразовываться в пар и выходить во внешнее пространство, что существенно понижает уровень влажности стены.
• Тепло задерживается в несущей стене и превращает ее в своеобразный тепловой аккумулятор – зимой конструкция сохраняет тепло, а летом – задерживает прохладу.

При всех достоинствах, наружная теплоизоляция нуждается в защите от внешнего механического и атмосферного воздействия специальным покрытием, обладающем высокой прочностью и паропроницаемостью. Для этого внешнюю стену штукатурят либо устанавливают «вентилируемый фасад». Чтобы предотвратить повышение уровня влажности в утеплителе, следует применять материалы с повышенной проницаемостью пара, так влага, попадающая внутрь слоя, сможет беспрепятственно испаряться.

Если сравнить вышеуказанные способы размещения утеплителя, можно с уверенностью отметить, что установка наружной теплоизоляции наиболее эффективна и рациональна.

Утепление фасада здания

Отделка фасада несет на себе две основные функции – эстетическую и защитную, при этом невозможно говорить о каждом из этих факторов отдельно. Привлекательный внешний вид здания, естественно, имеет значение, но гораздо важней создание комфорта и условий, оптимальных для проживания, внутри помещения. Поэтому цель грамотной фасадной отделки – утепление дома, защита от атмосферных явлений и внешняя привлекательность.

Наиболее сложными принято считать деревянные конструкции, так как они очень чувствительны к неправильному устройству, вследствие чего могут разрушиться. В зависимости от типа здания, используют определенные технологии теплоизоляции и отделочные материалы.

Среди всех существующих строительных материалов древесина является самым традиционным и экологически чистым и применяется для возведения рубленых и каркасных домов. Несмотря на все достоинства дерева, оно не обладает теплоизоляционными свойствами в достаточной степени, к тому же оно слишком чувствительно к влаге, восприимчиво к процессам гниения, плесени и различным болезням. Для утепления конструкций из дерева рекомендуется внешняя теплоизоляция, представляющая собой экран с защитно-декоративными функциями, вентилирующие свойства при этом обеспечивает зазор между внешней обшивкой и утеплителем.

Такая система состоит из следующих компонентов:
• Деревянной несущей конструкции
• Внутренней облицовки
• Пароизоляции
• Утеплителя
• Ветрозащиты
• Вентилирующего воздушного зазора
• Внешней облицовки

Теплоизоляционные материалы – использование

Во время отопительного сезона можно наблюдать разницу температур между пространством внутри помещений и снаружи. При этом в конструкции стены образуется поток тепла, который двигается по направлению «из тепла в холод». Стена обладает определенной теплопроводностью и, вбирая в себя тепло из помещения, отдает его улице. Чтобы предотвратить утечку тепла, следует утеплять стены теплоизоляционными материалами, использование которых регулирует положение о требованиях к теплозащите конструкций под номером 3 к СНиПУ 11-3-79 «Строительная теплотехника». Изменения к документу были введены в действие в начале 2000 года.

Какие требования предъявляют к теплоизоляционному материалу?

Основное требования к теплоизоляционному материалу – способность предотвращать утечку больших объемов тепла из отапливаемого помещения, причем наибольшей эффективности можно достигнуть только в том случае, если утеплитель остается сухим. Как только в теплоизоляционном материале повышается уровень влаги, повышается отдача тепла в пространство на улицу. Чтобы вернуть утеплителю теплоизоляционные свойства, необходимо выяснить причину появления в нем влаги и найти возможные способы решения этой проблемы.

Откуда берется влага?

Содержание водяных паров в воздухе составляет около 17.3 г воды на 1 м3 при температуре 20 градусов тепла. В холодное время года воздух в помещении имеет влажность 55-65%, и этот показатель значительно отличается от влажности воздуха на улице. С понижением температуры воздух теряет свою способность удерживать влагу, и лишний пар начинает преобразовываться в воду. Теплый воздух начинает движение по направлению из помещения в уличное пространство. Капли воды проникают в теплоизоляционный материал и увлажняют его.

Предотвратить преобразование потоков тепла в водяной пар можно путем создания парового барьера. С этой целью с внутренней стороны помещения устанавливают слой теплоизоляционного материала или наносят несколько слоев масляной краски. Затем поверх теплоизоляции наносят декоративную обшивку, а влажный воздух выводят из помещения при помощи принудительной изоляции.

Еще одним источником влажного пара может стать теплый воздух, исходящий из утеплителя в сторону улицы. Если на внешней границе теплоизоляции не организована грамотная вентиляция, влажный пар может преобразоваться в капли влаги. Между наружной обшивкой и теплоизоляционным материалом создают специальный зазор и условия, благоприятные для свободного перемещения потоков воздуха – «тяги», которая и будет выводить наружу водяной пар.

Чтобы защитить теплоизоляционный материал от атмосферного воздействия и укрепить эффект паробарьера, внешнюю сторону стены необходимо обработать при помощи материала, обеспечивающего защиту от ветра, изоляцию от влаги, и при этом обладающего отличной паропроницаемостью.

Обратите внимание, что нельзя устанавливать с наружной стороны стены теплоизоляционный материал того же типа, что был прикреплен изнутри – паронепроницаемый материал изолирует стену и блокирует воздуху возможность перемещаться в сторону вентиляционного зазора. Таким образом, движение воздуха из тепла в холод не останавливается, но весь процесс происходит внутри теплоизоляционной системы – тепловой пар остывает и выделяет влагу, которая, не имея выхода наружу, остается на поверхности утеплителя и преобразуется в лед. С приходом весны лед тает, а теплоизоляционные материалы начинают гнить.

Итак, исходя из всего вышесказанного, можно вывести формулу эффективной работы теплоизоляционной системы: конструкция должна оставаться сухой в любое время года, а обеспечивать это условие будет паробарьер с внутренней стороны стены и ветробарьер с внешней стороны.

Прежде чем приступить к установке обрешетки, необходимо определиться с материалом, который будет применен в качестве защитного экрана. Рассмотрим принцип монтажа на одном из примеров, когда установка обрешетки под укладку утеплителя происходит с последующей установкой сайдинга.

Для установки конструкции необходимы деревянные брусья, обработанные антисептическим составом, толщина которых составляет 50 мм, а ширина превышает толщину полотна утеплителя. Если теплоизоляционный материал имеет толщину 80 мм, то брусья должны иметь от 100-110 мм, что позволяет обеспечить воздушный зазор. Шаг обрешетки зависит от ширины плиты теплоизоляционного материала. Утеплитель укладывают в пазы, образовавшиеся между брусьями, а затем прикрепляются к несущей стене при помощи анкеров. Количество анкеров на один квадратный метр утеплителя рассчитывают исходя из плотности материала, как правило, это 4-8 анкеров. Затем на утеплитель накладывается слой ветроизоляционного материала и сайдинг.

Данная система является одним из наиболее простых способов установки обрешетки, потому у нее есть один существенный недостаток – деревянные брусья образуют «мостики холода», обладающие слабым тепловым сопротивлением. В качестве альтернативного варианта можно применить схему монтажа обрешетки, при которой полотно утеплителя делят на две части и укладывают каждый слой на собственную обрешетку, причем брусья верхнего слоя располагают перпендикулярно нижнему. Такой способ монтажа практически исключает образование «мостиков холода», хотя и требует на выполнение больше времени и усилий.

Паробарьер создается при помощи пароизоляционных материалов, выбирать которые следует в зависимости от типа конструкции и способа укладки. Монтаж пароизолятора может осуществляться как по вертикали, так и по горизонтали с внутренней стороны конструкции, защищающей теплоизоляционный слой. Установку производят при помощи оцинкованных гвоздей с плоской головкой, либо механическим сшивателем. Швы экрана паробарьера обязательно должны быть герметическими, а пленка целостной, чтобы не допустить передвижение водяного пара и увлажнение конструкции.

Герметизировать швы рекомендуется специальными соединительными лентами на основе бутилокаучука. Кроме того, можно укладывать внахлест отдельные полосы пароизолятора и фиксировать их вдоль шва контрбусом. Когда происходит установка паробарьера на потолках жилых помещений, мансардах или в пространстве с повышенной влажностью, между внутренней облицовкой и пароизолятором необходимо предусмотреть вентиляционный зазор 2-5 см, предотвращающий излишнее увлажнение.

Ветроизоляция предназначена для наружной защиты теплоизоляционной системы, для обеспечения влаго- и ветронепроницаемости стеновых конструкций, сохраняя при этом свободное перемещение теплового пара.

При выборе ветроизоляционного материала следует учитывать основное требование – паропроницаемое сопротивление должно уменьшаться в зависимости от направления теплового пара из внутреннего пространства на улицу – «из тепла в холод». Таким образом, можно предотвратить образование конденсата во внутренних слоях конструкции.

Обратите внимание, что оптимальный уровень паропроницаемости может варьироваться от 150 до 300 г/м2-сут при стоимости около 0,5 у.е. за квадратный метр. А вот использование супердиффузионных материалов при паропроницаемости 1000 г/м2-сут особых отличий не имеет, но увеличит себестоимость конструкции при цене в 1 у.е. за один квадратный метр.

Ветроизоляционные материалы устанавливают с внутренней стороны защитной конструкции, причем располагают впритык к теплоизоляционному слою. Монтаж осуществляется вертикально и горизонтально, а ширина между полотнами должна составлять как минимум 150 мм. Производители акцентируют на правильное расположение лицевой и изнаночной сторон пароизоляторов: если материал будет использован некорректно, то конструкция вместо дышащей может превратиться в изолированную, и нарушить нормальное функционирование всей системы.

Пароизоляционные материалы укрепляют к конструкции при помощи оцинкованных нержавеющих гвоздей с широкой шляпкой, либо специальными скобами с шагом 200 мм. Завершающая стадия монтажа – крепление оцинкованными гвоздями бруса с сечением 50х50 мм и облицовка поверхности.

Теплоизоляция кирпичной (каменной) стены

Теплоизоляция каменной стены может быть выполнена в двух вариантах – с дальнейшим оштукатуриванием поверхности и создание конструкции с вентилируемым зазором. Рассмотрим подробнее оба способа утепления.

Теплоизоляция с оштукатуриванием поверхности

Для теплоизоляции каменных стен с дальнейшим оштукатуриванием используются контактные фасадные теплоизоляторы, к которым относятся белорусская «Термошуба», немецкий Tex-Color, Ceresit, Heck и другие. Все системы имеют существенные различия между видом утеплительного материала, способом его крепления, армирующей сеткой, составом защитного слоя и клея, а также их толщиной.

Схемы теплоизоляции каждой системы имеют общую черту – они прикрепляются к стене при помощи дюбелей, анкеров и каркасов клеевым или механическим путем, а затем покрываются паропроницаемым слоем штукатурки.

Наносится утепление на сухую, чистую и прочную поверхность, которой может служить бетонная, кирпичная, пеногазобетонная стена как оштукатуренная, так и неоштукатуренная. Если на стене имеются значительные неровности, их следует выровнять при помощи цементного раствора. В том случае, когда поверхность кирпичной стены ровная, можно обойтись без грунтовки, чего не скажешь об остальных видах стен.

Монтаж теплоизоляции на кирпичную (каменную) поверхность осуществляется следующим способом: сначала следует оборудовать опорную поверхность, в качестве которой может служить выступающий край фундамента либо край бетонной плиты. Если такой опоры нет, необходимо соорудить металлическую или деревянную фальшопору – опорную рейку, причем деревянная подлежит удалению перед оштукатуриванием поверхности.

Теплоизоляционные плиты укладываются на стену по принципу «перевязки швов» — очень тесно друг к другу.

Обратите внимание, что приклеивание плит на фасадах маленькой площади не обязательно, так как в дальнейшем они будут прикреплены механическим путем. А вот механическое крепление необходимо, чтобы конструкция была прочной.

Через два-три дня после приклеивания следует начинать оштукатуривание. Сначала дверные и оконные откосы укрепляют алюминиевыми или пластмассовыми угловыми профилями, и уже затем наносят основной штукатурный слой. Для нанесения небольшого слоя штукатурки, до 12 мм на плотный минеральный утеплитель, можно применить щелочеустойчивую стеклосетку. Если слой будет толстым, 2-3 см и будет использован пенополистирол, рекомендуется металлическая сетка.

Как правило, сначала наносят толстый слой штукатурки, во внешнюю треть которого вдавливают арматурную сетку, что позволяет конструкции более мягко реагировать на температурные изменения. Второй слой штукатурки делают более тонким. Каждую полосу сетки следует перекрыть по ширине и по длине приблизительно на 10-20 см и загнуть нахлестом на углах здания.

В процессе работы для приклеивания плит и основной штукатурки можно применять растворы разного типа, а при оштукатуривании использовать составы с микроволокнами, что наделяет конструкцию высокой прочностью и предотвращает появление трещин.

Заключительный этап работы – окончательная отделка, которую каждый выполняет по собственному усмотрению.

Обратите внимание, что при рассмотренном способе оштукатуривания ветрозащитные материалы заменяет паропроницаемая штукатурка, а в качестве пароизоляции выступает несущая конструкция. Даже если во внутренних слоях теплоизоляции появятся теплые водяные пары, они будут выведены естественным образом через слой штукатурки и утеплитель.

Теплоизоляция с вентилируемым зазором

Теплоизоляционный материал прикрепляется к фасаду при помощи дюбелей, затем поверхность конструкции покрывают ветрозащитным слоем и внедряют вентилируемый зазор, который снаружи прикрывается специальным экраном, выполняющим защитно-декоративную функцию. При малоэтажном строительстве на поверхность экранов устанавливают дополнительные источники конвекционной подпитки, выполняемые в виде щелевых воздухозаборников, что формируются на этапе производства фасада. Использование пароизоляции в данном случае не требуется. В качестве обрешетки можно применять как деревянные, так и металлические конструкции.

Неоспоримым преимуществом такого метода теплоизоляции можно назвать возможность выполнения работ при любых показателях температуры и атмосферных явлениях. Однако достаточно сложно выполнять установку такой теплоизоляции в тех случаях, когда здание имеет сложную архитектуру, либо необходимо максимально точно воспроизвести облик фасада