Арт Стиль Архитектурное бюро

Стены тоньше — тепла больше

Современный рынок предлагает огромный выбор строительных материалов. Чтобы не греть воздух на улице, выбирая материал, из которого строить дом, стоит задуматься о таком факторе, как энергосбережение.

Специалисты говорят, что построенный по традиционной «дедовской» технологии, без применения теплоизоляции, жилой дом удерживает лишь около 70% тепла, которое поступает от обогревателей, остальные 30% уходят наружу. А применение энергосберегающих материалов позволяет снизить потери тепла более чем на 90% и в результате сократить в несколько раз количество потребляемых энергоносителей. Энергоэффективной может быть как однослойная, так и многослойная конструкция стены. Сами по себе прекрасными теплоизоляционными материалами являются: ячеистый бетон, поризованный кирпич и дерево — и однослойные стены из этих материалов в малоэтажных зданиях могут быть несущими.

Но при сравнении, теплоизоляция многослойной конструкции окажется намного выше однослойной.

В многослойной конструкции стен применяются раздельно теплоизоляционный материал и конструктивные слои, т.к. обладающие малой механической прочностью вспененные и волокнистые утепляющие материалы в строительных конструкциях можно использовать только совместно с более прочными конструктивными слоями: металлическими, бетонными, каменными, деревянными или пластмассовыми. Например, в качестве прочной части может быть употреблен ячеистый бетон, а утеплителем служить пенопласт (пенополистирол и минераловатные плиты), покрытый слоем защитной штукатурки. При строительстве кирпичных зданий применяется конструкция, когда основную стену из силикатного или керамического кирпича утепляют слоем утеплителя и отделывают снаружи кладкой в полкирпича. Та же конструкция используется для строительства деревянных зданий из бруса: основная стена — утеплитель — отделка из досок, имитирующих стену рубленого дома или дома из оцилиндрованного бревна.

Максимальное применение теплоизоляционных материалов в многослойных конструкциях достигается при строительстве североамериканских каркасных домов, стены которых практически целиком состоят из утеплителя. Каркас и тонкостенные наружные и внутренние панели (наружные — из специальной фанеры, внутренние — из гипсокартона) обеспечивают жесткость конструкции, а минимум мостиков холода — прекрасные теплоизоляционные характеристики.

Специально разработанные для климатических условий нашего региона проекты каркасных домов, соответствующие всем требованиям теплоизоляции, представлены на стр. 4 и 5 журнала. Энергосберегающие материалы надежно удерживают в доме драгоценное тепло и позволяют экономить деньги при строительстве. Весьма существенными затраты на материалы получаются при строительстве стен целиком из кирпича. Между тем, 1 сантиметр современного утеплителя заменяет в среднем 10–15 см кирпичной кладки. При уменьшении толщины несущих стен увеличивается внутренняя полезная площадь при неизменном пятне застройки и резко уменьшается нагрузка на фундамент, соответственно, требуются и менее материалоемкие фундаменты. При этом экономия только по материалам несущей стены достигает 30–50%. Расчеты показывают, что общая стоимость материалов и работ по монтажу теплоизоляционных систем сопоставима с затратами на возведение массивных несущих стен, а при монтаже на старые здания она окупается в течение 3–6 лет. Кроме того, наличие систем утепления в наружном ограждении обеспечит оптимальные диффузионные свойства стен, ликвидирует мостики холода, защитит стены от осадков и протечек.

Наиболее распространенными теплоизоляционными материалами сегодня являются вспененный полиуретан, пенополистирол и различные ваты: из стекловолокна, минеральная, или каменная, целлюлозная. Выпускаются они в виде плит, блоков, панелей, матов, рулонов, и при этом различаются по плотности, форме, размерам. В каждом конкретном случае выбор материала зависит от способа и места утепления (крыша, пол, фундамент или стены). Принимая решение, какому же из вышеперечисленных утеплителей отдать предпочтение, необходимо учитывать массу факторов, — несомненно, помочь может профессиональная консультация.

Какой бы материал ни применялся в качестве утеплителя, он должен удовлетворять следующим требованиям:

  • обладать высокими теплоизоляционными свойствами;
  • быть экологически чистым, не содержать веществ, вредных для здоровья и окружающей среды;
  • быть огнестойким, сохранять свои изолирующие свойства при пожаре и препятствовать распространению огня, не выделять токсичных газов при нагревании;
  • обладать высокой биостойкостью, обеспечивать эффективную защиту от гниения, грибков, насекомых и грызунов.

Кроме того, материалы, используемые для утепления полов, должны обладать высокими прочностными свойствами, длительное время выдерживать статистические и динамические нагрузки, а используемые для утепления стен должны быть устойчивыми к деформации.

Теплоизоляционные свойства материалов характеризуются коэффициентом теплопроводности, который обозначает, как быстро и с какой интенсивностью материал проводит тепловую энергию. В теплотехнике существует одна общая зависимость: чем пористей и, следовательно, легче материал, тем меньше его теплопроводность. Самый хороший теплоизоляционный материал должен иметь очень много равномерно расположенных микроскопических закрытых пор, наполненных воздухом. Из таблицы коэффициентов теплопроводности можно получить сведения о материалах, обладающих самой высокой степенью теплоизоляции. К ним относятся материалы из минеральных волокон и вспененных пластмасс.

Потери тепла в здании происходят на 20–30% через стены, на 17–25% через окна, на 5–10% через крышу, на 6–12% через подвал и на 40–50% через вентиляцию.

Обеспечить эффективную теплозащиту стен дома можно, утеплив их двумя способами — изнутри или снаружи.

Внутренняя теплоизоляция обладает существенными недостатками.

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 холодное. Перепад температур вследствие теплоизоляции вызывает конденсацию влаги около утеплителя. Влага, попавшая на поверхность материала, не проникает в его толщу, благодаря минимальному водопоглощению утеплителя. Если утеплитель будет закреплен с внутренней стороны стены, влажность воздуха в помещении будет повышаться, а стены — отсыревать. Например, три человека в день испаряют до 15 литров воды. Через стены уходит всего 5% влаги (остальное — через окна и вентиляцию), но и это небольшое количество воды может создать проблемы. В этом случае необходима очень хорошая вентиляция, иначе не избежать постоянной сырости.

Кроме того, утепление изнутри повлечет значительное уменьшение внутренней полезной площади помещений. Поэтому этим способом утепляют дом тогда, когда нет возможности сделать это снаружи (как правило, это уже готовые дома). При этом остается очень мало вариантов для устройства теплоизоляции — придется снимать внутреннюю или внешнюю отделку, устанавливать специальные каркасы для утеплителя. Предпочтительно проделывать эту операцию во время строительства.

Утепление стен дома снаружи производится с использованием фасадных систем трех видов. Первый — теплоизоляционные панели, второй — штукатурная теплоизоляционная система и третий — система с навесным (вентилируемым) фасадом.

Теплоизоляционные панели или панели-сандвичи очень удобны в работе. Они состоят из наружного покрытия, окрашенного атмосферостойкими красками, слоя энергосберегающего материала и внутреннего пароизоляционного слоя — металлического, фанерного либо из крафт-бумаги. Панели долговечны, морозо- и удароустойчивы и могут служить отделочным материалом. Штукатурная теплоизоляционная система — это многослойное покрытие, состоящее из утеплителя, который крепится клеем и дюбелями непосредственно к наружным стенам здания, и защитно-отделочного покрытия из нескольких слоев полимерных или полимерцементных составов, армированных стеклосеткой. В качестве финишного слоя могут использоваться легкие или тяжелые «мокрые» (с применением воды) штукатурки и краски, а также применяемая в последнее время керамическая плитка.

Теплоизоляционная система с навесным вентилируемым фасадом представляет собой конструкцию из энергосберегающего материала и защитно-декоративной оболочки, которая крепится к поверхности стен с помощью специальных профилей. Важная отличительная особенность этой системы — наличие зазора между утеплителем и внешней оболочкой. Он играет роль вентиляционного канала, через который летом уходит тепло, прошедшее сквозь облицовку, а зимой — водяные пары, просачивающиеся изнутри здания. Таким образом, уменьшаются температурные колебания в стенах, и утеплитель предохраняется от увлажнения. Навесные фасады обычно применяют для утепления высотных многоэтажных зданий, а вот для сложных по архитектуре домов с колоннами, порталами и карнизами он просто не годится.

При монтаже теплоизоляционных систем следует строго придерживаться рекомендаций фирмы-производителя, т.к. клеящие и армирующие составы, грунты, финишные штукатурки могут иметь разные прочностные характеристики, требования к подготовке поверхности, способ приготовления смесей и порядок работы.

Чтобы дом был действительно «теплым», надо позаботиться не только о теплозащите стен, но и не забыть про фундамент, полы и крышу. Обеспечить теплоизоляцию конструкции фундамента необходимо, чтобы сократить теплопотери и предотвратить возможное разрушение ограждающих конструкций в результате их промерзания. Одним из самых распространенных способов теплоизоляции фундаментов является внешнее утепление — теплоизоляционный материал клеится непосредственно на гидроизоляцию фундамента, а затем присыпается грунтом.

Комфортность помещения определяется температурой на поверхности пола, поэтому особенно важна теплоизоляция полов первого этажа. Оптимально располагать теплоизолирующий материал под полами. Возможно изолировать полы и изнутри, но при этом обычно приходится изменять уровень дверей.

Утеплить кровлю существующих крыш можно укрепив теплоизоляционный материал изнутри — утеплитель монтируют непосредственно внутри здания или снаружи — твердые теплоизоляционные плиты и новый кровельный ковер укладывают поверх старой кровли. При устройстве покатых крыш используют систему вентилируемой кровли, когда между кровлей и утеплителем оставляют вентиляционный зазор.