Применение эффективной теплоизоляции оборудования стен и кровли зданий

Обновлено: 20.05.2024

Как утеплить частный дом

Я купил в 2017 году дом из бруса, который оказался плохо утеплен.

У предыдущего хозяина счета за электричество зимой доходили до 11 000 Р , а соседи рассказали, что видели, как дети ходили по комнатам в валенках. Я решил переделать теплоизоляцию стен и утеплить цоколь.

Со стенами я разобрался в первое же лето, с цоколем — на следующий сезон. В доме стало заметно теплее, а счета зимой в среднем составляют 6000—7000 Р . Это с учетом остальных энергопотребителей, в том числе 200-литрового бойлера, который обеспечивает дом горячей водой. Моя годовалая дочь ходит по дому босиком и ни разу не заболела.

Бывает, что и в новом доме есть проблемы. Например, когда строители сдали голую коробку или строение утеплили с ошибками: материал в стены уложили как попало, сквозь пол дует, а на изоляции крыши вовсе сэкономили. Такое случается, даже когда человек строит дом своими руками — например, ошибется с толщиной утеплителя.

В этой статье я расскажу, как определить, что у дома высокие теплопотери, сравню различные изолирующие материалы и отвечу на вопрос, сколько стоит утеплить частный дом.

Это мой дом до утепления

Зачем утеплять дом

Тому существует ряд причин, и вот главные из них.

Комфорт жизни. Неприятно ощущать, как во время метели холодный воздух буквально гуляет по полу. А когда в доме живут маленькие дети, это может плохо сказаться на их здоровье.

Экономия на счетах. Качественно утепленный дом требует меньших затрат на отопление. Особенно это актуально, если дом обогревается электричеством — это, как правило, самый затратный способ. Поэтому, чем лучше утеплено строение, тем меньше расход энергоносителей: будь то электричество, газ, дрова, уголь или дизтопливо.

Кроме того, если используете твердотопливный котел — топите дровами или пеллетами, — не придется по много раз за ночь вставать, чтобы подбрасывать поленья в топку.

Экономия на оборудовании. Чтобы поддерживать комфорт в доме с плохим утеплением, понадобится более мощный отопительный прибор. Например, вместо котла мощностью 15 кВт придется покупать более дорогой на 25 кВт, иначе младшая модель не справится. Помимо этого, может потребоваться более сложная инженерная система: радиаторы большей площади, трубы большего диаметра. Поэтому вопросом утепления дома обычно озадачиваются еще на этапе проектирования: делают расчет теплопотерь, чтобы подобрать правильную инженерную начинку — и не переплачивать.

Сохранность дома. Конструкции дома страдают от перепадов температур: большинство материалов выдерживают лишь определенное количество циклов заморозки и разморозки, а после приходят в негодность. Когда во всем доме круглогодично поддерживается примерно одинаковая температура и влажность, конструкции лучше сохраняются — а значит, дом прослужит дольше. Постоянный переход температуры через ноль градусов также чреват образованием конденсата на конструкциях. Как результат, деревянные стропила плесневеют, на фундаменте появляются трещины, а металлические элементы подвергаются коррозии.

Какие конструкции утепляют

Утепление дома позволяет круглогодично поддерживать в нем комфортный микроклимат — влажность и температуру. Летом внутри утепленного дома будет прохладно, так как изоляция воспрепятствует нагреву конструкций солнцем. А зимой снижаются тепловые потери, и система отопления работает эффективно.

В идеале утеплить нужно весь контур дома. Иными словами, все контактирующие с улицей конструкции: цоколь, пол, стены, перекрытия, крышу. Рассмотрим каждый из перечисленных элементов по порядку.

Утепление цоколя. Цоколь — это верхняя часть фундамента, выступающая над почвой. Такое определение справедливо для ленточных и плитных фундаментов. Если дом стоит на свайном или столбчатом основании, цоколем становится стена между опорами по периметру дома — своего рода «фартук». Как правило, высота цоколя составляет 50—70 сантиметров.

Вот основные причины, почему цоколь требует утепления:

  1. Ленточные и плитные фундаменты заливаются из бетона, а он обладает высокой теплопроводностью. Следовательно, в мороз цоколь будет промерзать и передавать холод на нижнюю часть стены. В особенности это неприятно, если стены кирпичные — у них так же , как у бетона, высокая степень теплопередачи. Внутри помещения от стены будет веять холодом и образовываться конденсат.
  2. В порах бетона может оставаться влага, которая при замерзании расширяется и на фундаменте образуются микротрещины. С каждым циклом заморозки трещинки постепенно увеличиваются, а прочность фундамента ухудшается.
  3. Если фундамент свайный или столбчатый, цоколь обычно не утепляют. Получается, что под домом такая же температура, как на улице. Это чревато такими проблемами, как: холодные полы, коррозия на сваях и обмерзание коммуникаций.

В моем случае дом стоит на сваях, а «фартук» сделан из профлиста — металлической обшивки. В подполье проложены канализационные и водопроводные трубы. Для защиты от промерзания трубы утеплены и по всей их длине уложен греющий кабель, который включается в морозы.

Прежде такая система потребляла до 20 Р в сутки. Ведь метр кабеля расходует 10—20 Вт электроэнергии, а у меня его проложено 20 метров. Один киловатт электричества в нашем регионе стоит 3,98 Р . Таким образом, на обогрев каждого метра водопроводной трубы в подполье у меня уходило 4 копейки в час. Чтобы снизить расходы, я подключил кабель через термореле, включающее обогрев только в случае падения температуры на поверхности труб до +5 °С.

Если по какой-то причине кабель выйдет из строя, то вода в трубах зимой замерзнет, и коммуникации может разорвать. Чтобы избежать подобных аварий и снизить энергопотребление, я утеплил цоколь своего дома с помощью экструдированного пенополистирола — ЭППС. С тех пор температура в подполье никогда не опускалась ниже +3 °С. Греющий кабель я включал вручную один раз на всякий случай — когда на улице было −33 °С.

У моего дома свайный фундамент с «фартуком» из профлиста — ребристые листы из металла. Такой цоколь не мог защитить подполье от промерзания

Утепление пола первого этажа. Пол утепляют, чтобы защититься от низких температур в подполье. Если этого не сделать, холод будет проникать внутрь. В случае с плитным фундаментом проблема менее актуальна, так как все его основание лежит на грунте — а значит, под домом всегда положительная температура. Если же у дома имеется подполье, контактирующее с улицей, то пол необходимо утеплить.

Перекрытие пола обычно делается каркасным — это скелет из деревянных балок и лаг. Утеплитель укладывают внутри этой конструкции, чаще всего между лаг. Снизу лаги подшивают влаговетрозащитной пленкой — она защищает утеплитель от агрессивной внешней среды. Поверх лаг укладывается пароизоляционная пленка — препятствует намоканию утеплителя из-за влажности внутри дома. Важно не перепутать местами пароизоляцию и ветрозащиту, иначе влага будет проникать и оставаться в утеплителе. Это приведет его в негодность.

Схема утепления пола в каркасном доме

Утепление стен. Из всех ограждающих конструкций стены занимают наибольшую площадь, поэтому к их утеплению стоит подойти основательно. В случае каркасной стены утеплитель закладывают между несущими стойками конструкции. Когда стены монолитные, например из бруса или кирпича, утеплитель монтируется обычно на стену со стороны улицы, но также существует вариант с утеплением изнутри.

Помимо используемых в конструкции материалов и толщины утеплителя на теплопотери стен влияет количество оконных проемов, а также ориентация дома по сторонам света. В энергоэффективной планировке основное остекление делают на юг, а с северной стороны стараются размещать как можно меньше окон.

Через окна уходит тепло

Самые большие теплопотери в доме происходят через окна. Ведь стекла обладают высоким коэффициентом теплопроводности «лямбда» — подробнее про него я расскажу дальше в статье. Любой утеплитель имеет лямбду менее 0,065 Вт/(мK), а у стекол она больше — 1 Вт/(мK). Таким образом, стекло по определению не является теплоизолятором.

В связи с этим в современных стеклопакетах используют камеры — между двух стекол создается воздушная или газовая прослойка. Поскольку воздух обладает низкой лямбдой — 0,025 Вт/(мК), он улучшает теплоизолирующие свойства окна.

Помимо камер в современных стеклопакетах также используют специальные низкоэмиссионные стекла — «i-стекло». Но даже с учетом всех новшеств окна остаются слабым звеном в контуре дома, теряя в 3—4 раза больше тепла, чем аналогичная площадь глухой стены.

Схема утепления стен в каркасном доме

Утепление межэтажного перекрытия. Межэтажное перекрытие — это несущая конструкция, которая для верхнего помещения служит полом, а для нижнего потолком. В случае если в доме все этажи эксплуатируют круглогодично, утепление перекрытия делается в целях звукоизоляции.

Ведь теплоизолирующие материалы поглощают акустический шум — например, от громких разговоров или звука телевизора в соседней комнате.

В некоторых домах хозяева используют неотапливаемый второй этаж, либо консервируют его на зимний период, поддерживая там минимальную плюсовую температуру. В этом случае утеплитель в межэтажном перекрытии служит также по своему прямому назначению.

Двойное утепление перекрытия: минеральной ватой и тремя слоями ЭППС, уложенными внахлест

Теплоизоляция кровли. По законам физики теплый воздух поднимается. Он скапливается под крышей, и здесь происходят большие теплопотери. После окон это самое уязвимое место в контуре дома. Поэтому крышу утепляют лучше, чем стены — используют более толстый слой утеплителя. Например, если в каркасные стены укладывают 15 см утеплителя, то в крышу закладывают минимум 20 см.

Хорошее утепление кровли также защищает верхний этаж от перегрева летом. Особенно это актуально, когда на крыше постелена металлическая черепица. Металл быстро нагревается, и если в доме сделан мансардный этаж без утепления, в солнечные дни там будет жарко.

Теплоизоляцию кровли делают не всегда. Если в доме предусмотрен холодный чердак, то утепляют последнее межэтажное перекрытие, а кровлю оставляют без утепления.

Дом с холодным чердаком: кровельный материал уложен без всякого утепления. Источник: Grekov`s / Shutterstock

Виды утепления

Стены дома утепляют снаружи или внутри, за исключением каркасных домов, где утеплитель закладывается между стойками — то есть внутри стены. Рассмотрим преимущества внешнего и внутреннего способов утепления.

Плюсы внешнего утепления. Введем понятие «точка росы». Так называют место, где теплый влажный воздух встречается с холодной поверхностью и конденсируется. Когда при резком похолодании на улице точка росы смещается внутрь дома или в зону между утеплителем и стеной, там появляется влага. Это чревато грибком, плесенью, в конечном счете — снижением срока службы конструкции.

Внешнее утепление позволяет сдвинуть точку росы наружу. Таким образом, даже при резком падении температуры на улице точка росы остается внутри утеплителя — на стенах не образуется конденсат. Это главный аргумент в пользу наружного утепления дома.

Минус такого способа заключается в том, что его сложнее реализовать. Если в доме больше одного этажа, то придется установить строительные леса, чтобы работать на высоте. Если дом уже обшит снаружи чистовым материалом, например сайдингом — его придется демонтировать. Также с некоторыми утеплителями нельзя работать во время дождя — например, влаги боится минеральная вата. Чтобы выполнить работу, нужно будет выжидать хорошую погоду. Зимой внешним утеплением дома, как правило, вовсе не занимаются.

Я утеплял дом именно наружным способом, предварительно рассчитав необходимую толщину утеплителя в теплотехническом калькуляторе. Делал я это, перебирая толщины с шагом в 5 см, пока не добился нужного положения точки росы. В качестве условий я задал температуру внутри помещения +20 градусов, а снаружи — −10.

Для моей стены из бруса толщиной 13 см необходимый слой минеральной ваты — 15 см.

Синяя линия показывает, как падает температура внутри стены и утеплителя, постепенно переходя от комнатной к уличной. Голубая линия — точка росы. Конденсат образуется, где встречаются голубая и синяя линии: здесь это пересечение за пределами стены Синяя линия показывает, как падает температура внутри стены и утеплителя, постепенно переходя от комнатной к уличной. Голубая линия — точка росы. Конденсат образуется, где встречаются голубая и синяя линии: здесь это пересечение за пределами стены

Плюсы внутреннего утепления. Внутреннее утепление монтируют на стенах изнутри. Это несложная работа, которую можно выполнить без привлечения подрядчиков в любое время года и при любой погоде. Такой способ утепления позволяет сохранить фасад: это бывает важно для исторических зданий.

Также внутреннее утепление подойдет для домов с сезонным использованием и для дач. Ведь такие дома по приезде можно быстро протопить — теплоизолятор на стенах отражает тепло, создавая эффект термоса. В случае же с кирпичными и бетонными домами, утепленными снаружи, придется ждать, пока стены наберут тепло — у такого дома выше инерционность, поэтому он дольше прогревается.

На этом плюсы внутреннего утепления заканчиваются, и начинаются минусы.

Во-первых , при таком варианте теряется полезная площадь помещений — толщина утеплителя «съедает» жилплощадь. Во-вторых , точка росы всегда смещена внутрь помещения. Это чревато образованием конденсата на стенах внутри дома, что может испортить внутреннюю отделку, а на стенах вероятно появление плесени и грибка.

Поэтому если в доме проживают круглогодично, то стены лучше утеплять снаружи.

Внутреннее утепление минеральной ватой. Синяя и голубая линии пересекаются между утеплителем и стеной — там будет скапливаться конденсат Внутреннее утепление минеральной ватой. Синяя и голубая линии пересекаются между утеплителем и стеной — там будет скапливаться конденсат

Как рассчитать толщину утеплителя

Расчет толщины утеплителя — это ключевое действие перед началом утепления дома. Если утепление окажется недостаточным, в доме все равно будет холодно, а точка росы будет смещена внутрь. С другой стороны, если утеплитель будет слишком толстым, то хозяин потратит больше денег на материалы.

Поэтому лучше заранее вычислить необходимую толщину материала. Проще всего сделать это на теплотехническом калькуляторе, например «Смарткалке». Он позволяет воссоздать весь «пирог» стены, рассчитав ее итоговое сопротивление теплопередаче — сколько ватт тепловой энергии теряет квадратный метр конструкции. Калькулятор также выдаст расшифровку результатов в простом виде: будет утепление нормально работать или нет.

Для расчета вам понадобятся характеристики материалов: например, плотность минеральной ваты, которую вы планируете применить. Необходимая толщина утеплителя определяется простым перебором значений.

Степень теплоизоляции стен также зависит от предельных температур в различных регионах. В онлайн-калькуляторе уже загружены эти значения, поэтому сервис попросит выбрать регион.

Для приблизительного понимания необходимой толщины того или иного утеплителя можно также обратиться к нормативным таблицам. Например, для минеральной ваты я нашел соответствующую таблицу в интернете.

Тепловая изоляция зданий и сооружений

Проблема утепления жилища возникла, пожалуй, одновременно с зарождения самого искусства строительства. Известно, что уже в каменном веке первобытные люди строили землянки, потому что знали – покрыв дом сверху слоем рыхлой земли, можно сделать его теплее. Современная же строительная наука предлагает нам множество материалов, способных сделать жилище уютным и теплым, не потратив при этом лишних трудов и денег.

Одной из важнейших задач энергосбережения зданий является сохранение тепла в холодное время, которое в России может составлять большую часть года. Грамотная теплоизоляция стен, кровли и коммуникаций важна в плане энергосбережения, что приводит к большой экономии финансовых средств, затрачиваемых на содержание жилья.

Теплоизоляция частных жилых домов должна начинаться ещё на стадии строительства и быть комплексной – от фундамента и стен до крыши.

Наибольший эффект энергосбережения достигается благодаря применению современных минеральных и органических утеплителей. К ним относятся: минвата, базальтовые плиты, пенополиуретан, пенополистирол, стекловолокно и многие другие, имеющие различные коэффициенты теплопроводности, влияющие на толщину теплоизоляции.

Энергосберегающие кон­струкции должны быть, во-первых, прочными, жёсткими и воспринимать нагруз­ки, то есть быть несущей конструкцией, а во-вторых, должны защищать внутреннее пространство от дождя, жары, холода и других атмосферных воздействий, то есть обладать низкой теплопроводностью, быть водостой­кими и морозоустойчивыми.

В природе не существует материала, который удовлетворял бы всем этим требованиям. Для жестких конструкций идеальным материалом являются ме­талл, бетон или кирпич. Для теплоизоляции годится только эффективный утепли­тель, например, минеральная (каменная) вата. Поэтому для того, что бы ограждающей конст­рукция была прочной и теплой, используют композицию или комбинацию как минимум двух материалов – конструкционного и теплоизоляционного.

Композиционная ограждающая конструкция может быть представлена в виде нескольких отличных друг от друга систем:

1. Жесткий каркас с заполнением межкаркасного пространства эффективным утеплителем;

2. Жесткая ограждающая конструкция (например, кирпичная или бетон­ная стена), утеплённая со стороны внутреннего помещения – так называемое внутреннее утепление;

3. Две жесткие пластины и эффективный утеплитель между ними, напри­мер, «колодезная» кирпичная кладка, железобетонная панель «сэндвич» и т. д.;

4. Тонкая ограждающая конструкция (стена) с утеплителем с внешней стороны – так называемое внешнее утепление.

Применение той или иной системы ограждающей конструкции определяется конструктивными осо­бенностями модернизируемого здания и технико-экономическими расчета­ми, основанными на приведенных затратах.

Стоимость утепления 1 м 2 наружной стены колеблется от 15 до 50 $ без учета стои­мости заполняемых оконных блоков, модернизации систем вентиляции и отопления. Тем не менее, потенциал энергосбережения при эксплуатации существующего жилого фонда достаточно велик и составляет около 50 %.

Каждая из этих конструкций имеет свои достоинства и недостатки, и вы­бор её зависит от многих факторов, включая местные условия.

Наиболее эффективным представляется четвертый тип утепления здания (внешнее утепление), который наряду, естественно, с недостатками обладает рядом существенных достоинств, а именно:

- надежная защита от неблагоприятных внешних воздействий, суточных и сезонных температурных колебаний, которые ведут к неравномерной де­формации стен, вызывающей образование трещин, раскрытие швов, от­слоение штукатурки;

- невозможность образования на поверхности стены какой-либо поверхностной флоры из-за избытка влаги и льда, образовавшегося в толще стены, в результате конденсационной влаги, поступающей из внутренних помещений, и влаги, проникшей внутрь массива ограждающих кон­струкций из-за повреждения поверхностного защитного слоя;

- препятствование охлаждению массива ограждающей конструкции до температуры точки росы и, соответственно, образованию конденсата на внут­ренних поверхностях;




- снижение уровня шума в изолируемых помещениях;

- отсутствие зависимости температуры воздуха во внутренних помещениях от ориентации здания, то есть от нагрева солнечными лучами или ох­лаждения ветром.

Для устранения теплопотерь в старых зданиях разработа­ны и осуществляются различные проекты теплотехнической реконструкции и утепления, например, так называемая термо­шуба, представляющая собой многослойную конструкцию из различных материалов.

Утепление стен.

Большая часть тепла теряется через стены дома. В среднем через каждый квадратный метр обычной стены за год может теряться 150-160 кВт тепловой энергии. Поэтому утепление наружных стен здания приводит к следующим, несомненно, положительным моментам: экономия времени и средств на обогрев помещений; дополнительное укрепление конструкции дома; увеличение вариантов оформления фасадов зданий за счёт применения различных материалов.

Сегодня уже никто не строит домов с толстыми стенами – к проблеме энергосбережения подходят по-другому.

Для начала необходимо разобраться, какую часть стены целесообразно утеплять – внутреннюю или наружную. Если утеплить внутреннюю поверхность стены, то под слоем утеплителя может выпасть конденсат, что приведет к образованию грибка, а скопившаяся в порах стены влага при замерзании будет постепенно разрушать стену, что впоследствии приведет к необходимости ремонта. Следовательно, утепление жилого дома целесообразно производить снаружи.

В качестве наружной теплоизоляции чаще всего используются следующие утеплители:

- керамзит, представляющий собой обожжённую глину, вспененную особым методом – достаточно дешёвый, доступный и долговечный утеплитель, используемый как заполнитель пустот и в виде засыпки;

- базальтовое волокно – отличается высокой механической прочностью, огнестойкостью и биологической устойчивостью;

- вспененный полиэтилен – очень эффективный и долговечный утеплитель, обладающий благодаря своей ячеистой структуре высокими тепло- и гидроизолирующими свойствами;

- пенополиуретан – неплавкая теплоизоляционная пластмасса, получаемая путём смешивания двух компонентов и отличающаяся высокой ценой и долговечностью.

Применяются различные способы наружного, или фасадного, утепления:

- система вентилируемого фасада.

Мокрый, или штукатурный, метод наиболее приемлем для владельцев загородного жилья. Технология исполнения его следующая: в первую очередь для усиления сцепления клея со стеной и для связки частиц пыли поверхность стены грунтуется. Затем с помощью цементно-клеевых растворов на стену наклеивается утеплитель, который дополнительно фиксируется к стене дюбелями с тарельчатой головкой. Сверху на утеплитель на тот же клеевой раствор наклеивается армированная стеклосетка, необходимую для предотвращения штукатурку от растрескивания. Поверх сетки наносится слой декоративной штукатурки.

Сухой метод представляет собой обшивку стен дома сайдингом или вагонкой. Технология обшивки достаточно проста, хотя есть и некоторые тонкости. На стене дома крепится обрешётка из брусков, толщина которых должна соответствовать толщине утеплителя, а сами бруски должны набиваться на стену с шагом равным ширине листа утеплителя. Затем утеплитель вкладывается в обрешётку и фиксируется к стене с помощью клея или тарельчатых дюбелей. Сверху утеплитель закрывается диффузионной мембраной, которая позволяет выводить наружу пар и влагу, образующуюся под утеплителем на границе температур, но не позволяет влаге извне проникать в дом. Мембрана крепится к обрешётке с помощью степлера. Для образования вентиляционного зазора сверху нашиваются бруски, по которым уже ведётся обшивка сайдингом.

Система вентилируемого фасада состоит из подоблицовочной конструкции, на которую крепится защитно-декоративное покрытие – алюминиевые панели, стальные компоненты облицовки, керамогранит и т.д. Система устроена таким образом, что между защитной облицовкой и слоем утеплителя существует зазор, в котором благодаря перепаду давлений образуется поток воздуха, являющийся не только дополнительным буфером на пути холода, но и обеспечивающий вентиляцию внутренних слоев и удаление влаги из конструкции. Утепление жилого дома с применением такой системы является самым дорогим, но при этом можно добиться ощутимой экономии на системах кондиционирования и отопления.

Утепление помещений изнутри имеет как положительные, так и отрицательные стороны. К плюсам относится то, что при этом не требуется изменять конструкцию здания, работать можно в любое время года и утеплят не все площади помещений, а только самые уязвимые места. Минусы – уменьшение полезной площади помещений и увеличение вероятности образования конденсата в холодное время года.

Одним из слабых мест в системе теплоизоляции дома можно назвать окна и входные двери. Грамотное утепление дверей способно уменьшить теплопотери помещения на 25-30 %. Выбор качественного утеплителя для входной двери является залогом успеха в борьбе за экономию энергоресурсов.

Большая часть потерь тепла происходит от некачественного примыкание полотна двери к лутке при закрытии. В образовавшиеся, невидимые невооружённым взглядом щели внутрь помещения попадают холодные массы наружного воздуха. В особенности, это присуще деревянным дверям и объясняется отсутствием надежных уплотнителей. В связи с тем, что дерево имеет свойство менять свои геометрические размеры (усыхает, разбухает) необходимы материалы, обеспечивающие надежную герметизацию притвора двери.

Наиболее доступными и дешёвыми являются поролоновые уплотнения, однако этот материал нельзя назвать оптимальным выбором. Поролон сам по себе недолговечен, он очень чувствителен к воздействию влаги. На интенсивно эксплуатируемой двери применение его нежелательно. Его вполне можно использовать, например, на балконной двери, при условии, что она будет редко открываться в зимний период.

В настоящее время широкое распространение получили профильные резиновые уплотнения на самоклеящейся основе, отличающиеся большей долговечностью и надежностью, что вполне подходит для входных дверей. При монтаже стоит учитывать толщину уплотнения, т.к. при использовании излишне толстого уплотнения возможны трудности с закрыванием двери.

Практически единственным способом утепления деревянной двери является её обивка. В качестве утеплителей в данном случае обычно применяются вата, поролон и изолон.

Вата в последнее время существенно сдаёт свои позиции. Несмотря на хорошие теплоизоляционные свойства, её применение объясняется в основном традициями, поскольку ещё недавно вата была практически единственным теплоизоляционным материалом. Следует отметить, по крайней мере, два существенных недостатка. Во-первых, вата довольно быстро скатывается по дверному полотну и смещается вниз, во-вторых, она является благодатной средой для обитания различных вредителей, способных нанести непоправимый вред деревянной конструкции.

Поролон – искусственный материал, часто применяемый в качестве теплоизолятора. Основным недостатком является недолговечность – под воздействием влаги он разлагается в течение двух-трех лет, поэтому его применение целесообразно в сухих внутренних помещениях.

Изолон – современный теплоизолирующий материал, который, не смотря на более высокую стоимость, наиболее оптимально подходит для утепления дверей. Этот эластичный вспененный полиэтилен выпускается в огромном диапазоне по толщине и плотности и отличается долговечностью и высокими показателями тепло- и звукоизоляции.

Применение минеральных утеплителей нецелесообразно, так как они не смогут поддерживать объём под воздействием наружной обшивки.

В качестве обивочного материала, в зависимости от вкуса и финансовых возможностей, применяется кожа, дермантин и различные типы кожзаменителей.

Утеплители для металлической входной двери также разнообразны. Стандартные металлические двери обычно поставляются без внутреннего утеплителя. В качестве внутренних утепляющих материалов обычно применяются минеральные утеплители и пенопласт, как экструдированный, так и неэкструдированный.

Пенопласт (пенополистирол) обладает небольшой гигроскопичностью и низкой теплопроводностью. Экструдированный пенопласт к тому же не горит.

Минеральные утеплители – пожаробезопасны, обеспечивает надежную тепло- и звукоизоляцию. Желательно применение материала с высокой плотностью.

Существующий выбор утеплителей позволяет существенно снизить теплопотери и способствовать решению проблемы энергосбережения.

Характеристики утеплителей. Главное предназначение утеплителя – «помогать» конструкционным материалам стен, крыши, перекрытий дома поддерживать внутри помещения постоянную температуру, т.е. не пропускать в дом холод (или, наоборот, жару), и не выпускать из него тепло (прохладу). Поэтому основной характеристикой утеплителя является сопротивление теплопередаче (термическое сопротивление), которое зависит от состава и структуры материала.

Помимо сопротивления теплопередаче, все типы утеплителя обладают и другими характеристиками, важными для монтажа и последующей эксплуатации:

- гидрофобность – способность утеплителя намокать или поглощать в себя воду или, наоборот, отталкивать её. От степени гидрофобности зависит и теплопроводность, т.к. теплопроводность воды значительно выше, чем воздуха. Например, минеральная плита при впитывании в себя около 5 % влаги, уменьшает свои способности по сопротивлению теплопередаче в 2 раза;

- огнестойкость – способность сопротивляться воздействию больших температур или открытому пламени. Это очень важный показатель, т.к. определяет область применения того или иного утеплителя и конструкционные особенности дома;

- прочие показатели: долговечность, устойчивость к механическому воздействию, химическая стойкость, экологичность, плотность, звукоизоляция и т.д.

Типы утеплителей.

В зависимости от характеристик все типы утеплителей можно подразделить на следующие типы:

- сыпучие (шлак, керамзит, вермикулит и т.д.) – существуют в виде мелких кусочков или гранул, которые засыпаются в пустоты в стенах или перекрытиях. Пустоты между гранулами и определяют сопротивление теплопередаче. Они дёшевы, но недолговечны (с течением времени спрессовываются или разрушаются), хорошо поглощают воду (гидрофильные), поэтому их применение ограничено – обычно это отсыпка подвала или чердачного перекрытия;

- рулонные материалы – обычно состоят из ваты неорганического происхождения (стекловата, минеральная или базальтовая вата) либо мягкого органического материала (пенофол), которому характерно высокое сопротивление теплопередаче. Используется повсеместно, как для вертикальных, так и для горизонтальных поверхностей. Сочетание «гидрофобность/огнестойкость» варьируется в зависимости от материала: минеральная вата не горит, но легко впитывает влагу, а органика – водоотталкивающий, но горючий материал;

- плитные материалы – при их изготовлении используется опять же минеральная вата, органические материалы (полиэтилен, полиуретан, пенопласт, полистирол) или древесные стружки (ДВП, древесно-цементные плиты). Имеют высокую степень жесткости, поэтому, в основном, применяются для конструкционного утепления стен и перекрытий;

- материалы на основе ячеистого бетона (пенобетон, газосиликатные блоки и т.д.) Их отличает высокая твёрдость и прочность, что позволяет использовать их также в качестве конструкционных материалов. Однако, ячеистые бетоны сильно подвержены воздействию влаги и, намокнув, быстро разрушаются, поэтому могут применяться только в сочетании с другими утеплителями;

- пенообразные – сравнительно новый класс утеплителя. Обычно это органическое вещество (пенополиуретан или др.), которое поставляется на строящийся объект в виде жидкой пены и наносится непосредственно на утепляемую поверхность или в пустоты. В течение нескольких минут пена твердеет, образуя сравнительно жесткий пористый материал. Характеризуются достаточно хорошими тепло- и гидроизоляционными характеристиками.

Утепление кровли. Через крышу здания уходит до 10 % тепла, поэтому её утепление является также важным для энергосбережения всего дома.

При утеплении плоских крыш к теплоизоляции предъявляются высокие требования по прочности на сжатие, разрыв, теплопроводности и малому удельному весу. Данным требованиям в большой степени соответствуют плиты из экструдированного пенополистирола. Они с успехом применяются на любых типах плоских кровель: эксплуатируемых и неэксплуатируемых, облегчённых и традиционных. Ещё одним важным свойством этого материала является его малое водопоглощение, что положительно влияет на стабильность его теплоизоляционных качеств.

На скатных крышах могут использоваться все те же утепляющие материалы, что и для стен.

Пенополиуретан как современный теплоизоляционный строительный материал можно применять для теплоизоляции:

- стыков наружных стен;

- зазоров между оконными и дверными блоками;

- пола первого этажа;

- перекрытий над неотапливаемыми помещениями;

- крыши (особенно тех крыш, нагрузки на которые должны быть минимальны).

Предлагаются два метода пенополиуретановой изоляции крыш:

- укладка изоляционных плит из твёрдого пенополиуретана со ступенчатым фальцем;

- напыление пенополиуретана непосредственно на поверхность крыши.

Наиболее перспективным считается второй метод (рис. 4.32.).

Основная идея такого подхода состоит в том, что помимо напыления теплоизоляции производится герметизация крыши, тогда как в случае обычной плоской крыши надо было бы уложить несколько слоев различных материалов, выполняющих разные функции. При реконструкции крыш теплоизоляцию напылением пенополиуретаном можно нанести даже без предварительного демонтажа крыши.


Рисуноук 4.32. Напыление пенополиуретана

Температурная стойкость напыляемых материалов для плоских крыш составляет от –60 до +120 ºС, поглощение воды материалом составляет около 2 % по объёму. Практика показывает, что после непрерывного интенсивного дождя (8 час) вода не проникает вглубь пенополиуретанового покрытия. Теплопроводность пенополиуретанового напыления лежит в пределах 0,023-0,03 Вт/(м?К).

При использовании твёрдого пенополиуретана на его наружной поверхности образуется корка, которая под воздействием ультрафиолетового излучения со временем приобретает коричневый цвет, при этом механические свойства пенополиуретанового покрытия не изменяются.

Для повышения стойкости к погодным условиям наружная поверхность пенополиуретана должна быть защищена от ультрафиолета либо с помощью окраски, либо засыпкой из гравия толщиной не менее 5 см.

Утепление коммуникаций.

Кроме стен и крыши для наилучшего энергосбережения здания необходимо утеплять коммуникационные системы здания. Систему снабжения холодной водой и канализацию надо защищать от замерзания, трубы с горячей водой – для уменьшения тепловых потерь. Современные теплоизоляционные материалы для трубпозволяют эффективно решить эту задачу.

Существует множество решений выполнения теплоизоляции, все они зависят от условий эксплуатации трубопровода.

Наиболее распространены следующие типы термоизоляция:

- утеплитель из вспененного полиэтилена – самый демократичный и дешёвый материал. Выпускается в виде труб диаметром от 8 до 28 мм. Монтаж не вызывает никаких трудностей: заготовка просто режется по продольному шву и надевается на трубу. Для повышения теплоизолирующих свойств этот шов, а также поперечные стыки склеиваются специальной лентой. Применяется в бытовых условиях для теплоизоляции всех типов трубопроводов, даже в морозильном оборудовании;

- пенополистирол, более известный как пенопласт. Утеплитель из этого материала в быту называют скорлупой (из-за особенностей конструкции). Изготовляется в виде двух половин трубы, соединяющихся посредством шипа и паза. Выпускаются заготовки различного диаметра, длиной около 2 м. Благодаря своим свойствам сохраняет рабочие характеристики до 50 лет. Отличается высокой термоустойчивостью как в условиях высоких, так и отрицательных температур. Разновидностью пенопласта является пеноизол – имеет те же технические характеристики, но отличается методом укладки. Пеноизол – это жидким теплоизолятор, который наносится методом распыления, благодаря чему возможно получение герметичных поверхностей;

- минеральные ваты. Эти теплоизоляционные материалы для труб отличаются повышенной огнестойкостью и пожаробезопасностью. Получили широкое применение при изоляции дымоходов, трубопроводов, температура которых достигает 600-700 ºС. Утепление минеральной ватой больших объемов нерентабельно вследствие высокой стоимости материала.

Существуют и альтернативные способы снижения теплопотерь, за которыми, возможно, будущее:

- предизоляция. Заключается в обработке трубных заготовок пенополиуретаном в заводских условиях, на стадии производства. К потребителю труба поступает уже защищённой от возможных теплопотерь. При монтаже остаётся утеплить только стыки труб;

- краска, обладающая теплоизоляционными свойствами. Сравнительно недавняя разработка учёных. В её состав входят различные наполнители, придающие уникальные свойства. Даже тонкий слой такой краски способен обеспечить теплоизоляцию, которая достигается большим объемом пенопласта, минеральной ваты и другими материалами. Легко наносится на поверхность, позволяет обработать коммуникации даже в труднодоступных местах. Помимо всего прочего, обладает антикоррозийными свойствами.

Современные теплоизоляционные материалы применяются на различных трубопроводных линиях. Они способны работать как при высоких температурах, так и в крайне жестких условиях вечной мерзлоты.

Применение теплоизоляции позволяет достичь следующих результатов:

- снижение утечек тепловой энергии на линиях отопления и горячего водоснабжения;

- защита различных трубопроводов от перемерзания в условиях отрицательных температур;

- повышение срока эксплуатации сетей благодаря снижению агрессивного воздействия окружающей среды;

- в холодильных установках и системах кондиционирования значительное снижение затрат на поддержание требуемой температуры;

- снижение риска получения травм и ожогов от контактов с горячей или холодной поверхностью.

Применение качественной теплоизоляции трубопроводов позволяет повысить срок безаварийной работы коммуникаций и окупается в течение нескольких лет эксплуатации.

Тепловые мостики. Мероприятия по теплоизоляции эффективны только в тех случаях, когда обеспечено отсутствие тепловых мостиков и негерметичных стыков.

Под «тепловыми мостиками» понимаются такие слабые звенья в теплоизоляции, через которые вследствие геометрических особенностей или конструктивных недостатков происходит утечка большого количества тепла через участки небольшой площади.

Геометрические тепловые мостики появляются, например, не только в эркерах и слуховых окнах, но и в области наружных кромок здания.

Конструктивные тепловые мостики появляются, прежде всего, в местах соединения различных конструктивных элементов и на линиях пересечения их поверхностей. В ходе реконструкции их следует по возможности устранять, а при добавлении новых конструктивных элементов – избегать.

Чем лучше теплоизолирована поверхность конструктивного элемента здания, тем сильнее проявляется эффект от возникновения тепловых мостиков. Этот эффект приводит не только к нежелательным утечкам тепла, но и к повреждению здания, если тепловые мостики находятся на холодных поверхностях, поскольку в этом месте происходит конденсация влаги и образование плесени.

Чтобы избежать появления тепловых мостиков, необходимо принимать следующие меры:

- теплоизоляция должна устанавливаться плотно, так, чтобы избежать утечек, причем особое внимание следует уделять утеплению стыков, где конструктивные элементы соединяются между собой или проходят друг через друга;

- взаимопроникающие и выступающие конструктивные элементы (например, балконные плиты) в любом случае должны быть покрыты изолирующим материалом со всех сторон;

- несущие конструкции, подвергающиеся повышенной тепловой нагрузке (изготовленные из стали, бетона или древесины), должны быть снабжены дополнительной теплоизоляцией.

Читайте также: