Обеспечение теплоизоляционных характеристик вновь возводимых ограждающих конструкций коттеджей

Начиная строительство, владелец будущего коттеджа должен задумываться не только над архитектурным обликом и планировкой своего дома, но и о грядущих расходах, связанных с эксплуатацией здания, в том числе и о затратах на отопление.

На протяжении последних десятилетий в пригородной зоне чаще всего строили дома из бруса или бревен, каркасные домики и коттеджи с кирпичными стенами толщиной не более чем в 2 кирпича. Низкий уровень теплозащиты таких домов вынуждал владельцев затрачивать на отопление значительные средства или отказываться от проживания за городом в холодное время года.

В начале 2000 года вступили в силу новые требования к теплозащите ограждающих конструкций. Есть ли смысл владельцам частных коттеджей тратить средства на дополнительное утепление дома, соответствующее современным требованиям теплозащиты? Ответ на этот вопрос можно получить, сравнив теплопотери домов, утепленных в соответствии со старыми и современными требованиями.

Обогреть дом при таких теплопотерях возможно при мощности системы отопления 30 кВт. Таблица N1

Требуемая мощность системы отопления для обогрева дома с современным уровнем теплозащиты понизилась до 15 кВт. Таблица N2

Из этого примера видно, что устройство хорошей теплозащиты позволяет экономить до 50% энергии, расходуемой на отопление. По этой причине целесообразность единовременного вложения средств в утепление дома не вызывает сомнений, в противном случае владельцу долгие годы придется обогревать не только свой дом, но и улицу.

Хорошее утепление дома важно не только с финансовой точки зрения. Мы все стремимся за город, чтобы подышать свежим воздухом, незагрязненным сажей и оксидами азота. Уменьшение расхода сжигаемого топлива в 2 раза резко сокращает количество выбросов в атмосферу, поэтому повышение уровня теплозащиты жилых зданий позволяет существенно улучшить экологическую обстановку.

Немного о теплопередаче.

Стены, кровля и окна называются наружными ограждающими конструкциями здания потому, что они ограждают жилище от различных атмосферных воздействий - низких температур, влаги, ветра, солнечной радиации.

При образовании разности температур между внутренней и наружной поверхностями ограждения, в материале ограждения возникает тепловой поток, направленный в сторону понижения температуры. При этом ограждение оказывает большее или меньшее сопротивление Ro тепловому потоку. Конструкции с большим Ro имеют лучшую теплозащиту. Нормирование теплозащитных свойств наружных ограждений производится в соответствии со строительными нормами СНиП II-3-79* (выпуск 1998г.) с учетом средней температуры и продолжительности отопительного периода в районе строительства (СНиП 23-01-99 "Строительная климатология"). Не вдаваясь в подробности, укажем лишь, что для Москвы и Московской области приведенное сопротивление теплопередаче Roограждающих конструкций должно быть не менее 3.2 м²*°С/Вт. Таблица N3

* конструкции стен с сопротивлением теплопередаче Ro=3.2 м² * °C/Вт и более соответствуют современному уровню теплозащиты для Москвы и Подмосковья.

Теплозащитные свойства стены зависят от ее толщины d и коэффициента теплопроводности материала L, из которого она построена. Если стена состоит из нескольких слоев (например, кирпич-утеплитель-кирпич), то ее термическое сопротивление будет зависеть от толщины d_i, и коэффициента теплопроводности материала Lкаждого слоя.

Способность материала проводить тепло характеризуется коэфициентом L. Чем хуже материал проводит тепло, тем ниже коэффициент L, того материала. Таблица N4

Теплозащитные свойства ограждающих конструкций сильно зависят от влажности материала. Подавляющее большинство строительных материалов содержит определенное количество мельчайших пор, которые в сухом состоянии заполнены воздухом. При повышении влажности поры заполняются влагой, коэффициент теплопроводности которой в 20 раз больше, чем у воздуха, что приводит к резкому снижению теплоизоляционных характеристик материалов и конструкций. Поэтому в процессе проектирования и строительства коттеджей необходимо предусмотреть мероприятия, препятствующие увлажнению конструкций атмосферными осадками, грунтовыми водами и влагой, образующейся в результате конденсации водяных паров, диффундирующих через толщу ограждения.

При эксплуатации домов, в результате воздействия внутренней и наружной среды на ограждающие конструкции, материалы находятся не в абсолютно сухом состоянии, а имеют несколько повышенную влажность. Это приводит к увеличению коэффициента теплопроводности материалов L и снижению их теплоизолирующей способности. Поэтому при оценке теплозащитных характеристик конструкций необходимо использовать реальное значение коэффициента теплопроводности в условиях эксплуатации, а не в сухом состоянии. Таблица N5

Фото

Фото

Как известно, влагосодержание теплого внутреннего воздуха выше, чем холодного наружного. По этой причине диффузия водяных паров через толщу ограждения всегда происходит из теплого помещения в холоде.

Если с наружной стороны ограждения расположен плотный материал, плохо пропускающий водяные пары, то часть влаги, не имея возможности выйти наружу, будет скапливаться в толще конструкции. Если у наружной поверхности расположен материал, не препятствующий диффузии водных паров, то вся влага будет свободно удаляться из ограждения.

При проектировании коттеджа необходимо учитывать тот факт, что однослойные стены толщиной 400-650 мм изкирпича, керамических камней, мелких блоков из ячеистого бетона или керамзито-бетона обеспечивают сравнительно невысокий уровень теплозащиты (приблизительно в 3 раза меньше требуемой).

Фото

Высокими теплоизоляционными характеристиками, соответствующими современным требованиям, обладают трехслойные ограждающие конструкции, состоящие из внутренней и наружной стенок из кирпича или блоков, между которыми размещен слой теплоизоляционного материала. Внутренняя и наружная стенки, соединенные гибкими связями в виде арматурных стержней или каркасов, уложенных в горизонтальные швы кладки, обеспечивают прочность конструкции, а внутренний (утепляющий) слой - требуемые теплозащитные параметры. Толщина утепляющего слоя выбирается в зависимости от климатических условий и вида утеплителя.

Из-за неоднородной структуры трехслойной стены и применения материалов с различными теплозащитными и пароизоляционными характеристиками в толще конструкции может образовываться конденсационная влага, наличие которой снижает теплоизоляционные свойства ограждения. Поэтому при возведении трехслойных стен следует предусмотреть их защиту от увлажнения в зависимости от причины увлажнения. Таблица N6

Защита конструкций от увлажнения
Причина увлажнения	Способ защиты	Виды конструкций
Диффузия водяных паров из внутренних помещений наружу через стены	внутренняя стенка (1) трехслойной стены всегда должна быть толще наружной (2); плотные материалы (3) в многослойных стенах всегда располагают ближе к внутренней поверхности, а более пористые (4) ближе к наружной; наружную стенку (2) трехслойного ограждения лучше выполнять из менее плотного материала; при расположении плотных материалов (5) у наружной стороны трехслойной конструкции следует предусмотреть вентилируемую воздушную прослойку (6) с "холодной" стороны утеплителя; для удаления влаги из стены воздушную прослойку (6) устраивают ближе к наружной поверхности стены; для обеспечения свободного удаления влаги из толщи конструкции пароизоляцию (7) устраивают с "теплой" (внутренней) стороны утеплителя	Фото
Атмосферные осадки	устройство карнизов (8), выступающих над фасадом на 400-500 мм; устройство отмостки (9) вокруг здания; отделка наружной поверхности стен паропроницаемыми водостойкими материалами (отделочный кирпич, известковая штукатурка, виниловая вагонка (сайдинг)	Фото
Капиллярный подсос грунтовой влаги	устройство горизонтальной гидроизоляции (10) в нижней части стены выше уровня земли и ниже перекрытия первого этажа	Фото

Утепление существующих ограждающих конструкций

Как лучше утеплять стены - снаружи или изнутри?

Стены построенного дома, не обеспечивающие достаточный уровень теплозащиты, нуждаются в утеплении. Для этого используют различные теплоизоляционные материалы, располагая их с наружной или внутренней стороны стены.

Фото

Фото

При внутреннем утеплении существующая стена, расположенная перед утеплителем, находится в зоне отрицательных температур, которая отчасти захватывает и собственно утеплитель. Кроме того, нарушается естественная диффузия водяных паров, и создаются условия для образования конденсата в толще конструкции на границе утеплителя и стены.

Следует обратить внимание на тот факт, что при внутреннем утеплении практически невозможно установить теплоизоляционный материал в местах примыкания перекрытий к наружной стене. Здесь образуются "мостики холода", причем потери тепла в этих зонах могут превышать потери через остальную площадь стены.

Фото

При наружном утеплении снижение температуры по толщине существующей стены происходит достаточно медленно и плавно. Резкое падение температуры наблюдается ближе к наружной стороне, а зона отрицательных температур располагается в толще слоя дополнительной теплоизоляции.

Расположение плотных, плохо пропускающих водяные пары материалов изнутри, а легких и пористых снаружи благоприятно влияет на влажностный режим стены и не создает условий для скопления в ней влаги. Если теплоизоляционный материал надежно защищен от атмосферных воздействий (дождя, снега, солнечной радиации), такая стена в течение всего года сохраняет высокие теплозащитные свойства.

С точки зрения поддержания нормального температурно-влажностного режима утепление с наружной стороны стены является оптимальным. Однако этот процесс отличается повышенной сложностью и трудоемкостью, требует тщательного подбора отделочных материалов, а также штукатурных и клеевых составов. Выполнение работ желательно поручить специалистам, хорошо знакомым с особенностями различных систем утепления. Наружное утепление с использованием штукатурных фасадных систем может выполняться толькоквалифицированными специалистами, имеющими лицензию на производство этих работ.

Существующие конструктивные решения по защите утеплителя можно разделить на две группы:

• системы утепления фасадов с вентилируемой воздушной прослойкой (так называемые "вентилируемые фасады");
• штукатурные системы наружного утепления.

Системы наружного утепления фасадов с вентилируемой воздушной прослойкой

Фото

Как следует из названия, фасады этого типа представляют собой конструкцию, в которой между утеплителем и защитной облицовкой расположена вентилируемая воздушная прослойка. В холодное время года водяные пары, диффундирующие из помещения наружу, попадают в утепляющий слой и вызывают повышение влажности утеплителя, что влечет за собой снижение его теплозащитных характеристик. Благодаря наличию вентилируемой воздушной прослойки влага не задерживается в толще утеплителя, а удаляется из нее восходящим потоком воздуха. Такая конструкция фасада позволяет стенам круглый год оставаться в сухом состоянии и сохранять высокие теплозащитные качества.

Вентилируемые фасады с навесной защитной облицовкой

Наружная облицовка, защищающая утеплитель от атмосферных воздействий, может крепиться непосредственно к существующей стене при помощи специальных кронштейнов, металлических профилей или деревянных антисептированных брусков. Благодаря тому что облицовка навешивается на фасад, вся нагрузка воспринимается существующей стеной, и устройство специального фундамента для защитной облицовки не требуется.

Фото

Фото

Последовательность проведения работ выглядит следующим образом: на наружной поверхности стены, с шагом, соответствующим размеру утеплителя (или на 5 мм меньше), монтируют металлические направляющие со специальными кронштейнами или деревянные антисептированные рейки, между которыми укладывают теплоизоляционный материал. Плиты утеплителя (из базальтового волокна или стекловаты) прикрепляют к стене дюбелями. Затем устанавливают ветрозащитный паропроницаемый материал. В случае использования утепляющих плит, покрытых стеклохолстом, или плит из минеральной ваты высокой плотности, ветрозащитный материал не применяют. На рейки или кронштейны навешивают защитную облицовку: цементные доски или плитки различных цветов и фактуры, цементно-фибролитовые плитки, облицовочные листы или панели, сайдинг, гранитные или мраморные плитки, профилированные листы. Между утеплителем и облицовкой обязательно предусматривают вентилируемую воздушную прослойку толщиной не менее 60 мм и не более 150 мм.

Фото

Каркас навесного фасада должен быть прочным, легким и обладать некоторой подвижностью, необходимой для компенсации изменения линейных размеров облицовочных элементов, обусловленного колебаниями температуры. Всем этим требованиям отвечает каркас, собранный из перфорированных алюминиевых профилей и монтажных элементов U-образной формы. Во избежание расшатывания соединений в навесных фасадах отверстия, предназначенные для установки болтов или винтов, должны строго соответствовать диаметру устанавливаемого крепежного элемента.

Облицовочные панели могут навешиваться на вертикальный монтажный профиль, прикрепленный к деревянному или металлическому каркасу.

Фото

Фото

Другой способ монтажа облицовки основан на применении горизонтального металлического профиля, прикрепляемого к вертикально установленным антисептированным брускам или металлическим уголкам, которые крепятся к поверхности стены с помощью кронштейнов. Процесс облицовки начинают с установки панелей на нижний несущий профиль. Каждый последующий ряд облицовочных панелей опирается на промежуточный алюминиевый профиль.

Фото

Защитную облицовку можно также крепить на металлических Z-образных профилях, между которыми устанавливаются теплоизоляционные плиты.

Фото

Для защиты утеплителя от увлажнения дождевой водой вентилируемый фасад устраивают на высоте 300-500 мм от поверхности отмостки.

Дома со стенами из кирпича и мелких блоков

Фото

Для возведения трехслойных каменных стен можно применять обыкновенный глиняный,силикатный и пустотный кирпич, а также керамические камни, керамзитобетонные блоки и блоки из ячеистого бетона. В качестве утеплителя используют плиты из минеральной ваты на основе базальтового волокна, плиты из стекловаты и другие теплоизоляционные материалы. Толщина утепляющего слоя зависит от материала стены, ее толщины, вида утеплителя и может приниматься в соответствии с приведенными таблицами. Таблица N7

Таблица N8

Внимание! Если внутренняя стена выполнена из ячеистого бетона, не следует использовать для возведения наружной стены керамзитобетонные блоки, поскольку это приведет к увлажнению утеплителя конденсационной влагой.

Шлакобетонные блоки интенсивно впитывают влагу и очень медленно высыхают, поэтому их лучше не применять. Силикатный кирпич можно использовать в качестве строительного материала для стен только при наличии надежной горизонтальной гидроизоляции здания. Его нельзя применять для кладки цоколя, фундаментов и стен помещений с повышенной влажностью (бассейны, бани и т.п.).

Внутренние и наружные стенки трехслойных ограждающих конструкций соединяют специальными связями. Обычно для этого используются штыри из арматуры диаметром не менее 6 мм, металлические скобы, а также недавно появившиеся стеклопластиковые связи. Металлические закладные детали должны быть выполнены из нержавеющей стали или иметь антикоррозийное покрытие. Гибкие связи укладывают в швы кладки на глубину 60-80 мм на расстоянии 600 мм друг от друга по вертикали и 500-1000 мм по горизонтали из расчета 0.6-1.2 см²связей на 1 м² поверхности стены (2-5 штырей на 1 м²).

С целью защиты ограждающих конструкций от увлажнения капиллярной грунтовой влагой обязательно устраивается горизонтальная гидроизоляция выше уровня земли на 150-200 мм. Для этого горизонтальную поверхность фундамента выравнивают цементным раствором, на который укладывают гидроизоляционный материал. В качестве гидроизоляции лучше всего использовать влагозащитную полиэтиленовую мембрану DPC фирмы "Монарфлекс", а также традиционные битумные материалы: рубероид, гидроизол, гидростеклоизол, бикрост, бикроэласт, ирмаст.

Горизонтальную гидроизоляцию устраивают на всю толщину стены, с перехлестом полотнищ на 100 мм. Для защиты утеплителя от увлажнения предусматривают фартук из гидроизоляционного материала.

Если выступающая над землей часть ленточного фундамента (цоколь) шире, чем наружная стена, то выступающую часть цоколя защищают от влаги сливом из оцинкованной стали.

В домах с трехслойными стенами балки и плиты перекрытий должны опираться на внутреннюю часть ограждения, не заходить в толщу утеплителя и не создавать "мостиков холода".

Дополнительные потери тепла происходят через участок наружной стены, находящейся за отопительным прибором. Поэтому целесообразно утеплить радиаторную нишу со стороны помещения. Наибольший эффект даст установка в нише теплоизоляционного материала, покрытого блестящей алюминиевой фольгой. Между блестящей поверхностью фольги и радиатором предусматривают воздушный зазор толщиной 25 мм.

Если ширина зазора между стеной и радиатором недостаточна для монтажа утеплителя, можно ограничиться устройством на внутренней поверхности радиаторной ниши отражающего экрана из фольги или пароизоляционного материала с блестящей поверхностью. Для этой цели пригоден, например, паронепроницаемый материал "поликрафт" фирмы "Монарфлекс". Он защитит утеплитель от увлажнения водяными парами, содержащимися в атмосфере помещения, а его блестящая поверхность станет препятствием для потока инфракрасного излучения.

Не следует устанавливать отопительный прибор вплотную к стене или непосредственно на пол. Необходимо предусмотреть воздушный зазор между радиатором и стеной не менее 25 мм, основанием прибора и полом - 40 мм, верхней поверхностью радиатора и подоконной доской - 50 мм.

Фото

Фото

Деревянные брусовые и каркасно-щитовые дома.

В качестве утепляющего материала деревянных стен используются плиты из минеральной ваты на основе базальтового волокна или плиты из стекловаты, которые укладывают в пространство между стойками. Стойки каркаса устанавливают на нижнюю обвязку с шагом порядка 600 мм. Наружную сторону утеплителя необходимо укрыть от продувания ветром при помощи рулонного паропроницаемого гидроизоляционного материала (стеклохолст или стеновой "Тайвек"). С внутренней стороны утеплитель нужно защитить от увлажнения пароизоляционным материалом (армированная полиэтиленовая пленка, пароизол). Наилучший результат достигается в случае использования фольгированного пароизоляционного материала ("поликрафт" фирмы Монарфлекс). Благодаря наличию слоя блестящей алюминиевой фольги материал не только препятствует проникновению водяных паров в утеплитель, но и отражает внутрь помещения часть теплового потока, проходящего через стену наружу. Внутренняя поверхность стены обшивается гипсокартонными листами, вагонкой и т.п. Таблица N10 и 11

В деревянных домах из бревен, бруса и в каркасных домиках горизонтальная гидроизоляция должна быть выполнена с о собой тщательностью. Для этого между цоколем и каркасной стеной устраивают гидроизоляцию - мембрану DPC, гидростеклоизол, рубероид, бикроэласт.

При толщине цоколя большей, чем толщина стены, для отвода влаги предусматривают слив из оцинкованной стали. Его укладывают на деревянную доску толщиной 25 мм. Доска опирается на бруски, уложенные на цоколь поверх гидроизоляции с шагом 500-600 мм.

Для исключения возможности увлажнения утеплителя в трехслойных стенах можно предусмотреть устройство воздушной прослойки толщиной 60 мм. Для защиты утеплителя от продувания устанавливают ветрозащитный паропроницаемый материал - стеклохолст или стеновой "Тайвек HD" на "холодной" поверхности утеплителя со стороны воздушной прослойки. Можно использовать готовые утепляющие плиты, кашированные ветрозащитным материалом.

Для вентиляции воздушной прослойки устраивают специальные продухи в нижней и верхней части стены. Площадь вентиляционных отверстий принимается из расчета 75 см2 на каждые 20 м2 поверхности стены. Для организации отверстий можно использовать пустотный кирпич, положенный на ребро таким образом, чтобы воздушная прослойка сообщалась с наружным воздухом, или не все вертикальные швы в нижнем ряду кладки заполнять цементным раствором.

Каркасные дома из термопрофилей

Фото

В качестве утепляющего материала стен из термопрофилей используются плиты из минеральной ваты на основе базальтового волокна или плиты из стекловаты, которые укладывают в пространство между стойками. Стойки каркаса устанавливают на нижнюю обвязку с шагом порядка 600 мм. Наружную сторону утеплителя необходимо укрыть от продувания ветром при помощи рулонного паропроницаемого гидроизоляционного материала. С внутренней стороны утеплитель нужно защитить от увлажнения пароизоляционным материалом (армированная полиэтиленовая пленка, пароизол).

Наилучший результат достигается в случае использования фольгированного пароизоляционного материала. Благодаря наличию слоя блестящей алюминиевой фольги материал не только препятствует проникновению водяных паров в утеплитель, но и отражает внутрь помещения часть теплового потока, проходящего через стену наружу. Внутренняя поверхность стены обшивается гипсокартонными листами, вагонкой и т.п.

Чаще всего с этой страницы посетители сайта переходят на следующие страницы:

Технология монолитного строительства МАРКО | Комплексное проектирование | Выбор проекта | Фундаменты |Фундаменты буронабивные | Газобетон ИТОНГ | Технология ВЕЛОКС | Технология ДЮРИСОЛ | Технология СИМПРОЛИТ | Газобетон | Строительство дома - ошибки, просчеты, рекомендации | Крыши | Мансарды | Сборно-монолитные плиты перекрытия |

• Россия, Московская область, г.Дзержинский, ул.Зеленая, 2а. 8(495)551-5563
  (проезд: м.Кузьминки, авт.№470,595; м.Люблино, авт.№305)