Утепление - Даешь энергосбережение!
Опубликовано: 05.09.2018
|
Энергосбережение и энергоэффективность дома |
Россия – один из лидеров на рынке производства различных видов энергии. Возможно, поэтому долгое время вопросу потери тепла через ограждающие конструкции здания у нас не уделялось должного внимания. Постепенно ситуация меняется: растут тарифы на энергоресурсы, и мы начинаем понимать, что настоящий комфорт в доме – это тепло и уют при минимальных энергозатратах.Принцип энергосбережения отражается и в новых строительных нормах, согласно которым ограждающие конструкции здания обязательно должны утепляться с помощью специальных теплоизоляционных материалов, – только так можно обеспечить требуемую теплозащиту. Отсюда особое внимание застройщиков к современным утеплителям. Сегодня мы расскажем о минеральной вате и стекловате, об их свойствах, возможностях их применения в малоэтажном строительстве и об особенностях конструкций с их использованием.
Даешь новые окна!
Почему нужно утеплять?
Мы уже отметили два принципиальных момента: экономное расходование электроэнергии и требования СНиП. Однако это не все. Чем больше расход топлива, тем больше вредных веществ попадает в атмосферу, а значит, ухудшается экологическая ситуация в стране. Таким образом, утепляя здание, мы заботимся об экологии. Кроме того, теплоизоляция защищает несущие конструкции от перепадов температур и атмосферных воздействий, благодаря чему повышается срок службы здания. Наконец, в утепленном доме лучше микроклимат: зимой мы не дышим здесь пересушенным воздухом, поскольку нет необходимости включать отопительные приборы на полную мощность, не будет сквозняков и холодных зон у стен. А летом мы не будем страдать от излишней жары: утепленные конструкции остановят солнечные лучи и теплый воздух. Добавим, что помимо теплоизолирующей функции утеплитель выполняет еще и звукоизолирующую, а излишний шум – это также причина дискомфорта.
Волокнистые утеплители
Сегодня одни из наиболее популярных теплоизоляционных материалов – минеральная вата и стекловата, выпускаемые в виде плит и матов. У этих материалов во многом схожие физико-механические характеристики и область применения, что объясняется схожестью их структуры. Оба состоят из тесно переплетенных волокон, которые в случае стекловаты получают из расплавленного стекла, в случае базальтовой – из горных пород, как правило, габбро-базальтовой группы. Скрепляют волокна между собой связующими веществами, обычно синтетическими смолами. Каковы достоинства этих материалов? Пожалуй, главное – они негорючие (НГ). Этим они отличаются от пенополистирольных утеплителей, которые мало того что сильногорючие (Г4), еще и выделяют при горении смертельные для человека вещества. И хотя в последние годы появились изделия из пенополистирола с антипиреновыми добавками, относящиеся к классу слабогорючих, проблема выделения ими при горении ядовитых веществ по-прежнему актуальна. Кроме того, в отличие от жесткого пенополистирола, волокнистые утеплители довольно эластичные, поэтому заполняют щели, неровности, которые обычно неизбежны на тех поверхностях, к которым примыкает утеплитель. В результате в конструкции сведены к минимуму зоны промерзания («мостики холода»). Добавим, что качественные волокнистые материалы обладают высокими прочностью на сжатие и упругостью, благодаря чему хорошо подходят для установки в вертикальном или наклонном положении (стены и скатная кровля).
Еще одно преимущество волокнистых утеплителей над пенополистирольными – высокая паропроницаемость. Почему она важна? Если в утеплитель попадает влага, резко снижаются его теплоизоляционные свойства и срок службы. Утеплитель может намокать в основном из-за водяного пара, который образуется в здании и стремится из него наружу. Попадая из теплой зоны в холодную, пар может конденсироваться, и точка росы нередко оказывается именно в утеплителе. А значит, нельзя позволить ему сконденсироваться, и для этого предусматривают пароизоляцию со стороны помещения и/или вентиляционный зазор для проветривания утеплителя. Однако даже качественно выполненный паробарьер не дает стопроцентной гарантии защиты от пара, и если пар все же проник в теплоизоляцию, он не должен задержаться в его толще. Но вентзазор будет иметь смысл только в том случае, если сам утеплитель способен пропускать пар. Так что важна паропроницаемость утеплителя. Волокнистые материалы в этом плане предпочтительнее пенополистирола, поскольку пропускают пар в 10 раз лучше.
Важнейшая характеристика любого утеплителя – теплопроводность, выражаемая коэффициентом l. Чем он ниже, тем больше тепла сохранится в доме. Благодаря волокнистой структуре минеральная вата и стекловата удерживают в себе воздух в неподвижном состоянии, а воздух, как известно, лучший теплоизолятор. Таким образом, оба материала обладают очень хорошими показателями по теплопроводности. Говорить о конкретных цифрах сложно из-за расхождения в оценке конкурирующими производителями своих и чужих материалов. Например, производители качественной минваты утверждают, что у их изделий, предназначенных для скатной кровли, теплопроводность составляет 0,032 Вт/кв. м-К, в то время как у аналогичных изделий из стекловаты – 0,039 Вт/кв. м-К. Производители качественной стекловаты, наоборот, считают, что у их материала ниже теплопроводность – 0,029 Вт/кв. м-К. Во многом расхождение в показателях обусловлено разногласиями в способах подсчета коэффициента l: в лабораторных условиях или в условиях эксплуатации. Между тем показатель l очень важен, ведь он определяет необходимую для конструкции толщину слоя утепления. В целом же можно говорить о том, что теплозащитные свойства качественных минеральной ваты и стекловаты примерно одинаковые, и толщина теплоизоляционного слоя будет одинаковой. Поэтому, согласно СНиП, толщина как минераловатного, так и стекловатного утеплителя для скатной кровли в средней полосе России должна составлять 200 мм.
Здание будет действительно защищено от потерь тепла только тогда, когда создан замкнутый тепловой контур, то есть утеплителем закрыты все ограждающие конструкции, без разрывов. Рассмотрим, как происходит создание теплоизоляционного слоя в разных частях здания.
Цокольное и подвальное помещения
Для наружной теплоизоляции цокольных и подвальных помещений волокнистые материалы используют редко, поскольку они «боятся» влаги. Вместе с тем выпускаются специальные минераловатные плиты, предусмотренные для этой цели. В таком случае необходимо тщательно продумать и выполнить слой рулонной гидроизоляции, защищающий утеплитель от влаги, а также обезопасить этот слой от механических воздействий (например, создать кирпичную кладку в полкирпича). К тому же плиты должны обладать повышенной прочностью, чтобы выдержать давление грунта. Возможно утепление цокольных и подвальных помещений изнутри (по принципу изоляции обычных стен).
Каркасная стена
В малоэтажном строительстве наиболее распространены трехслойные стены – с несущим и облицовочным слоями, между которыми располагается минераловатный или стекловатный утеплитель. Самая экономичная и простая в возведении разновидность таких стен – каркасные. Их конструкция предполагает каркас из деревянных стоек, пространство между которыми заполнено теплоизоляционными плитами. Для наружной обшивки обычно используют вагонку или виниловый сайдинг, для внутренней – гипсокартонные листы. Для защиты утеплителя от водяного пара рекомендуется устанавливать пароизоляционную пленку с его внутренней стороны. А для предотвращения «выдувания» тепла из теплоизоляции нужно предусматривать слой гидроизоляции с наружной стороны каркаса. Каркасные стены довольно проблематичны в плане теплозащиты, поскольку деревянные стойки разрывают тепловой контур. Поэтому слой утепления в таких стенах должен быть достаточно толстым. Притом следует применять плиты с высокой упругостью, так как они будут находиться в вертикальном положении, и их усадка приведет к промерзанию стен, намоканию утеплителя и деревянного каркаса, что обернется сокращением их срока службы и промерзанием помещения.
Слоистая кладка
Более долговечная конструкция стен – слоистая («колодцевая») кладка. В ней также три слоя. Есть внутренняя, несущая стена, которая выполняется, как правило, из глиняного кирпича, железобетона, керамзитобетона, ячеистого бетона. И есть внешняя стена, обычно из облицовочного кирпича, которая несет защитно-декоративную функцию. Между ними находится слой теплоизоляции. Несущий и облицовочный слои соединены друг с другом с помощью закладных деталей – гибких связей, на которые монтируются плиты утеплителя. Гибкие связи изготавливают из арматуры или щелочестойкого стеклопластика. Второй вариант предпочтительнее, поскольку металлическая арматура является «мостиком холода».
Говоря о слоистой кладке, специалисты подчеркивают следующий момент: необходимо тщательно рассчитать паропроницаемость ее конструкции. Каждый последующий слой (изнутри наружу) должен пропускать водяной пар лучше, чем предыдущий. Если стремящийся из помещения на улицу пар встретит в конструкции фасада препятствия, то возможна его конденсация в утеплителе или в толще стены, отчего утеплитель теряет свои свойства, а стена может постепенно разрушаться. Между тем паропроницаемость, например, пенобетонных блоков довольно высока, паропроницаемость волокнистого утеплителя еще выше, а паропроницаемость облицовочного кирпича меньше, чем утеплителя. Поэтому во избежание увлажнения теплоизоляции и стеновых материалов обязательно предусматривают вентиляционный зазор между утеплителем и внешней стеной. Специалисты отмечают и важность квалифицированного выполнения работ по созданию слоистой кладки. К сожалению, не редкость, когда в воздушном зазоре из-за некачественного монтажа появляются преграды для циркуляции воздуха, что пагубно сказывается на работе утеплителя и на долговечности стены в целом. Отметим и такой нюанс: если предполагается, что в помещении будет повышенная влажность, можно закрыть утеплитель с внутренней стороны пароизоляцией.
Перед возведением наружных стен нужно отделить их от фундамента гидроизоляцией, располагая ее выше уровня земли и ниже перекрытия первого этажа. Гидроизоляция защитит стену и утеплитель от намокания в результате капиллярного подъема влаги из грунта и нижележащих конструкций.
Особенно внимательно надо теплоизолировать окна и балконы, поскольку в этих местах велика опасность появления «мостиков холода» (схемы утепления оконных проемов и балконов бывают разными).Среди принципиальных требований к минераловатным и стекловатным плитам, применяемым в слоистых кладках, – высокая упругость, поскольку если со временем утеплитель «сползет», появятся «мостики холода», устранить которые невозможно, так как стену разобрать нельзя.
Штукатурный фасад
Это еще одна многослойная система наружного утепления стен. Различают фасады с так называемыми тонким (7–9 мм) и толстым (30–40 мм) штукатурными слоями. Тонкослойный штукатурный фасад наиболее распространен. В этом случае конструкция стены состоит из трех слоев: первый – теплоизоляция, второй – штукатурно-клеевой состав, армированный щелочестойкой стекловолоконной сеткой, третий – декоративная штукатурка (обычно минеральная, акриловая, силикатная, силоксановая), поверх которой могут наноситься фасадные краски. Эффективность, надежность и безопасность утепленного штукатурного фасада напрямую зависят от того, является ли его конструкция системой. У системы обязательно должно быть выданное Росстроем Техническое свидетельство. Конструкция штукатурного фасада предъявляет повышенные требования ко всем компонентам системы, к их сочетаемости и качеству монтажа. Особого внимания требует расчет паропроницаемости (все слои должны сочетаться по этой характеристике, в частности, пар ни в коем случае не должен «запираться» штукатурным слоем).
В качестве теплоизоляции для фасада с тонким штукатурным слоем применяются, как правило, минераловатные плиты. В сравнении с другим материалом для утепления фасадов – пенополистиролом – они предпочтительнее благодаря не только своей негорючести, но и эластичности, за счет которой плиты плотно стыкуются друг с другом на стене. Плиты должны быть прочными на разрыв, чтобы выдерживать ветровую нагрузку, иметь высокую плотность, чтобы обеспечить качественные и долговечные штукатурные слои, обладать высокой паропроницаемостью и минимальным водопоглощением, чтобы со временем не менялись геометрические размеры. Утеплитель сначала приклеивается к стене, а затем фиксируется на ней дюбелями. Клей тут играет основную роль, поскольку именно на него ложится нагрузка от собственного веса системы. Дюбели необходимы для лучшего сопротивления утеплителя ветровым нагрузкам.
В фасадах с толстым штукатурным слоем используются особые дюбели (с шарнирной, гибкой системой крепежа) и стальная сетка. Именно эти элементы, а не утеплитель, несут на себе практически всю нагрузку от штукатурного слоя и передают ее на стену. В связи с чем теплоизоляционный слой испытывает только сжимающие нагрузки. В этих системах могут применяться как минераловатные, так и стекловатные утеплители.
Добавим, что теплоизоляция ограждающих стен с внутренней стороны осуществляется редко, поскольку при таком способе утепления понадобится пароизоляционный слой с внутренней стороны утеплителя, и чтобы влага не конденсировалась в пароизоляции, нужна будет продуманная и мощная система принудительной вентиляции, а это не всегда возможно. К тому же при этом несущая стена не будет защищена утеплителем от внешних воздействий, что существенно снижает ее долговечность.
Скатная кровля
Все чаще крыша современного коттеджа превращается в мансарду. При этом скаты кровли являются одновременно стенами жилого помещения, а значит, должны быть утепленными. Поскольку утеплитель нуждается в защите от влаги, конструкция кровли становится многослойной: между стропил укладывается теплоизоляция (минераловатные или стекловатные плиты или маты), снизу закрываемая пароизоляцией, сверху – гидроветрозащитой. Между утеплителем и покрытием устраивается вентиляционный контур – с одним зазором, если гидроветрозащита является паропроницаемой (и монтируется непосредственно на утеплитель), или с двумя зазорами – над и под гидроветрозащитой, если она является частично паропроницаемой или непаропроницаемой (монтируется на контробрешетку, закрепленную на стропилах). Проветриваться должен каждый межстропильный пролет.
Специалисты рекомендуют уделять особое внимание укладке пароизоляции (особенно местам стыков рулонов), поскольку у пара высокая проникающая способность. Но даже качественные монтажные работы не могут гарантировать, что какой-то процент пара не просочится в утеплитель. Поэтому среди требований к минераловатным и стекловатным плитам – высокая паропроницаемость. Кроме того, утеплитель для кровли должен быть эластичным, но упругим, чтобы его можно было монтировать враспор, и при этом со временем не оседал (ведь ему постоянно приходится находиться в наклонном положении). Наконец, он должен быть легким, чтобы дополнительно не нагружать стропильные конструкции.
Александр Левенко