Утепление фасада дома снаружи: теплотехнический расчет, выбор утеплителя и правила монтажа

Старые, еще советские нормы допустимых теплопотерь здания были рассчитаны на нормальное отопление и низкую стоимость теплоносителей. Сейчас же цена на них поднялась очень существенно, и все больше людей задумываются о том, как снизить теплопотери своего жилья. Один из самых эффективных и рациональных способов – утепление фасада дома снаружи.

Почему именно снаружи?

Выбор именно наружного утепления обусловлен двумя основными факторами:

  • необходимостью сохранения жилой площади. Слой утеплителя толщиной даже в 10 см «крадет» не менее квадратного метра площади. Если для комнаты с размерами 5х4 м потеря 1,75 кв.м. еще допустима – это менее 10% площади, то для помещения 3х3 м потеря 1,25 кв.м. (почти 15%) – это уже перебор;
  • правильным положением «точки росы». Так называют место конденсации влаги. При неутепленных стенах точка росы находится примерно в середине стены, то есть влага конденсируется непосредственно в порах стенового материала. При внутреннем утеплении влага сгущается на внутренней поверхности стены, под утеплителем, что приводит к развитию грибка и плесневых споров. При наружном же конденсация идет на внешней поверхности стен, где при наличии вентиляции ничем плохим это не грозит. Точка росы

Точно определить положение точки росы можно только при наличии информации о температурном и влажностном режиме помещений. Причины образования конденсата на внутренних поверхностях более подробно рассмотрены здесь, в этой же статье мы уделим больше внимания тому, как выяснить положение точки росы в конкретном случае. Для этого в первую очередь необходимо определить, какую сопротивляемость тепловым потерям имеют ограждающие конструкции здания.

Теплотехнический расчет дома

Он необходим для того, чтобы понять – каким именно утеплителем воспользоваться, где его расположить, какую толщину выбрать.

Для расчета необходимо знать, из какого материала сложены так называемые ограждающие конструкции, то есть внешние стены дома. Учитывается как базовый материал (кладка, монолит, сборная стена), так и отделка, внешняя и внутренняя.

Для примера рассмотрим стену каркасно-щитового дома.

Стена каркасно-щитового дома

Здесь использован деревянный каркас, плитный или рулонный утеплитель, заложенный в ячейки каркаса. С внутренней стороны на обрешетку закреплен гипсокартон, поверх него – чистовая отделка (штукатурка). С внешней стороны смонтирована облицовка из плит OSB, потом термопанели с немецким клинкерным кирпичом. В зависимости от толщины слоев и выбранного утепления такая стена может обладать более чем достаточным теплоизолирующим свойством или же недостаточным.

Если же взять кирпичную стену (для частных домов этот материал применяется чаще), видим другую картину.

Толщина кирпичной кладки

Здесь нет слоев, есть лишь толщина кирпичной кладки, и теплотехнические свойства стены зависят только от этого параметра.

Ниже приведены сравнительные характеристики популярных строительных материалов, дающие одинаковую разницу наружной и внутренней температур.

сравнительные характеристики теплоизоляционных материалов

Однако для расчета сравнительной характеристики недостаточно, необходимо знать точные цифры для подстановки их в расчетную формулу.

Итак, что нам надо знать? Формула расчета термического сопротивления

R=δ/λ (м2·°С/Вт).

Здесь δ – это толщина слоя материала, измеряемая в метрах, а λ – так называемая удельная теплопроводность, Вт/(м·°С), принимаемая по таблицам.

Таблица 1. Удельная теплоемкость, плотность и коэффициент теплопроводности строительных материалов.

Удельная теплоемкость, плотность и коэффициент теплопроводности строительных материалов

Полученный результат сравнивается с данными СП 23-101-2004. Для более точного расчета необходимо знать длительность отопительного периода и среднесезонные температуры. Они принимаются с учетом региона согласно таблице ниже.

Карта распределение климатических зон РФ в соответствии с числом суток, в которых среднесуточная температура ниже 8 градусов Цельсия (потребность в отоплении).

Карта распределения климатических зон РФ в соответствии с числом суток, в которых среднесуточная температура ниже 8 градусов Цельсия (потребность в отоплении).

Таблица 2. Градусо-сутки отопительного периода РФ

По этой таблице выбирается город (область) и планируемый (либо действительный) температурный режим помещения.

Сравнение проводится с данными таблицы 3, согласно рекомендациям СНиП 23-02-2003.

Таблица 3. Нормируемые сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.

Нормируемые сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.

Пример теплотехнического расчета для утепления фасада дома снаружи

В качестве базы для расчета возьмем Ленинградскую область, старый дом из полнотелого силикатного кирпича (кладка в два кирпича), с отделкой цементной штукатуркой снаружи (общая толщина 20 мм) и внутри (общая толщина 15 мм).

Коэффициент теплопроводности для силикатного полнотелого кирпича составляет 0,87 Вт/(м·°С), для цементной штукатурки принимаем как для бетона, то есть 1,51 Вт/(м·°С) (согласно данным таблицы 4).

Таблица 4. Коэффициенты теплопроводности строительных материалов и утеплителей.

Коэффициенты теплопроводности строительных материалов и утеплителей

Тогда для всех слоев (штукатурку для удобства считаем как один слой с суммарной толщиной 35 мм)

R=δ/λ = 0,51/0,87+0,035/1,51=0,586+0,023=0,609.

Принимая внутреннюю температуру в помещении равной 22 градусам Цельсия, получаем для Ленинградской области 5200 градусо-суток отопительного периода. Для этого параметра нормируемое сопротивление теплопередаче для стен составляет примерно 3,3 (интерполируем данные таблицы 3 для жилых помещений).

С учетом полученного результата расчета, необходимо увеличить сопротивление теплопередаче более чем в пять раз.

Такой эффект может дать увеличение толщины кирпичной стены, но более рационально утеплить фасад дома минеральной ватой, пеноплексом или другим теплоизолирующим материалом. Для сравнения: недостающее сопротивление теплопередаче (2,7) может дать

  • 21 см пенобетона с плотностью 300 кг/м.куб.;
  • 15 см минеральной ваты плотностью 100 кг/м.куб. или 19 см ваты с плотностью 200 кг/м.куб.;
  • 10…13 см пенополистирола (в зависимости от плотности);
  • 8…9 см монтажной пены с плотностью 25…30 кг/м.куб.

Подходящий материал выбирается в зависимости от финансовых возможностей, планируемой отделки и условий работы.

Сравнение утепляющих материалов в зависимости от условий эксплуатации

У всех материалов, используемых для тепловой изоляции зданий снаружи, есть свои плюсы и минусы. Одним из важных показателей является цена, что хорошо отражено в таблице 5.

Однако следует учитывать также такие параметры, как стойкость к действию влаги, горючесть и токсичность (согласно нормам ГОСТ 12.1.044-89).

Таблица 5. Сравнение показателей теплоизолирующих материалов.

Тип материалаКоэффициент тепло-проводностиПлотность (удельный вес)ГорючестьТоксичностьЦена*, евро за кубометр
Растительные и животные волокна (льняное, хлопковое, конопляное, пеньковое, целлюлозное, овечье)0,035…0,0415…40 (до 70 у целлюлозы)Г4Т3, Т315…40, до 250 за маты из льняного волокна
Древесные, древесно-волокнистые, пробка0,039…0,2110…700Г4Т3, Т3100…150 и более
Стекловолокнистая и минеральная (каменная) вата0,035…0,03815…80НГ, Г1Не токсична30…60
Пенополистирол0,03515…40Г3, Г4Т3, Т425…80
Пенополиуретан (в том числе пена монтажная)0,0325…35Г3, Г4Т3, Т4220…350
Пенопласт0,035…0,0515…35Г3, Г4Т3, Т425…40

*Цены приведены для Московской области на январь 2019 года и являются ориентировочными

Таким образом, можно по приведенным сравнительным характеристикам сделать вывод: оптимальным по соотношению цена/характеристики является каменная вата, особенно при высокой угрозе пожара и во влажном климате.

Тем, кто больше всего заботится об экологии своего жилья, подойдут материалы на основе растительных волокон, но они потребуют очень качественной гидроизоляции, пожароопасны и не слишком удобны в монтаже.

Если толщина утеплителя критична, стоит остановиться на пенополиуретане в виде пены, но в этом случае расходы будут существенными.

Плюсы и минусы разных вариантов утепления фасада

Ниже разберем более подробно, какие преимущества и недостатки имеют основные применяемые способы теплоизоляции дома снаружи, а также базовые принципы монтажа утеплителя.

Утепление фасада дома снаружи минватой под штукатурку

Для данного способа утепления используют минеральную вату высокой плотности (80…140 кг/м.куб.) в виде плит.

Утеплительный пирог с использованием минваты

Такой материал предназначен для наружных работ, поставляется в плитах 500х1000 мм или 600х1200 мм, обычно толщина плит равна 50, 100 и 150 мм. Для приведенного выше примера расчета подойдет плита 150 мм.

Рассмотрим плюсы и минусы данного варианта утепления. К преимуществам относятся:

  • хорошая паропроницаемость;
  • высокий уровень тепловой и звуковой защиты;
  • стойкость к биологическим опасностям (плесень, грибок, грызуны, вредители);
  • пожарная безопасность;
  • срок использования до 100 лет.

Есть и минусы:

  • возможно содержание токсинов (обращайте внимание на маркировку, должно быть указано «Испытано Роспотребнадзором»);
  • значительные изменения свойств при намокании, сминании, вплоть до полной потери тепловой защиты;
  • плохая сопротивляемость постоянной механической нагрузке. Тяжелую штукатурку (с каменной крошкой, декором, большой толщины) поверх слоя теплоизоляции из каменной ваты желательно не наносить.

Технология монтажа сравнительно простая.

  1. Фасад очищается от загрязнений, высолов, пятен плесени и/или грибка, осушается. Удаляются все металлические элементы, по возможности выравнивается поверхность (допустимая величина выступов – не более 5 мм).
  2. После предварительной разметки монтируют плиты на клеевой состав, закрепляя тарельчатыми дюбелями. Применение только одного метода крепежа – дюбелей или клея – не рационально, поскольку в первом случае нет полного прилегания плиты к стене, образуются мостики холода, во втором возможно «сползание» тяжелых плит под весом нанесенной поверх штукатурки.монтаж плиты на клеевой состав, закрепляя тарельчатыми дюбелями
  3. Выполняется первичная (черновая) штукатурка поверх слоя утеплителей. Желательно использование армирующей сетки. черновая штукатурка поверх слоя утеплителейАрмирующий слой
  4. Поверх черновой штукатурки наносят слой грунтовки, далее – декоративную штукатурку и/или покраску.

Поскольку несовпадение характеристик материала «утепляющего пирога» стены чревато разрушением слоев, нарушением теплоизолирующих свойств, желательно выбирать полный комплект материалов одного производителя, так называемые «системы утепления» от компаний «Ceresit», «Atlas», «Knauf», «Roockwool» и других.

Материалы для утепления

Утепление фасада дома снаружи минватой под сайдинг

Монтаж минеральной ваты под вентилируемый фасад – сайдинг, вагонку, панели – выполняется несколько иначе.

Здесь следует учитывать, что сайдинг, вагонка или панели крепятся, как правило, на обрешетку. Следовательно, та же обрешетка может быть использована как каркас для монтажа утеплителя. Таким образом, для такой теплоизоляции можно использовать минеральную вату с плотностью менее 80 кг/м.куб., в плитах или рулонах.

Схема утепления минватой под сайдинг

Возможно устройство двойного слоя утепления, как показано на схеме выше. Это дает более высокие показатели тепловой защиты стены, чем один слой сравнимой толщины.

Если расстояние между ячеями каркаса достаточно мало, а сам изолирующий материал имеет сравнительно высокую (80…120 кг/м.куб.) плотность и жесткость, можно обойтись без крепления дюбелями, просто закладывая плиты или рулон в ячейки каркаса. Если плотность недостаточна или шаг обрешетки велик, лучше использовать тарельчатые дюбели.

Использование тарельчатых дюбелей

Обязательна установка гидро-, паро- и ветрового барьера, то есть пленки или мембраны, с обеих сторон от слоя утеплителя. Поверх наружного слоя крепятся дистанционные планки – для фиксации сайдинга (панелей, вагонки) и создания воздушного зазора между утеплением и облицовкой.

А вот выравнивать стену не обязательно, хотя наличие крупных выступов/впадин, а также выступающих элементов из другого материала снизит эффективность теплоизоляции. Также не обязательно очищать поверхность, но плесень и грибок лучше все же удалить.

Схема монтажа под сайдинг

Теплоизоляция пенопластом или вспененным пенополиуретаном

Эти два разных теплоизолирующих материала в данном случае похожи по характеристикам и способу монтажа. В обоих случаях возможна установка как под штукатурку, так и под вентилируемую облицовку.

Схема утепления стены пенопластом

Оба материала выпускаются в виде плит различного размера и толщины, для них не обязателен каркас – вполне приемлемо крепление на клеевой слой с добавлением тарельчатых дюбелей.

Монтаж пенопласта на клеевой слой с добавлением тарельчатых дюбелей

Поскольку крепление выполняется с плотным прилеганием относительно жесткого плитного материала к базовой стене, последняя должна быть выровнена, очищена от механических, химических и биологических загрязнений, просушена.

Для утепления фасада снаружи пенопластом или пенополистиролом не нужна гидроизоляция, что существенно ускоряет и удешевляет работы. Однако следует помнить: оба материала являются горючими и токсичными, то есть при горении выделяют токсичные вещества. Если для утепления под штукатурку это не так критично (сложно поджечь даже специально слой пенопласта под слоем штукатурки), то вентилируемые фасады представляют определенную опасность.

Последовательность работ для «мокрого» утепления:

Схема монтажа пенопласта мокрое утепление

  • подготовка фасада – очистка, удаление пыли, загрязнений. При необходимости обработка антисептиками и последующая просушка;
  • монтаж плит на подготовленную поверхность с помощью клеевого слоя, с фиксацией дюбелями;
  • первичная штукатурка по армирующей сетке;
  • грунтовка и декоративная штукатурка.

Выполнение утепления под сайдинг или другой вид вентилируемой облицовки:

Утепление под сайдинг пенопластом

  • подготовка фасада;
  • монтаж каркаса для облицовки;
  • крепление плит в ячеи каркаса, с подрезкой под него при необходимости. Используется клеевой слой и дюбели или плотная закладка в ячеи;
  • установка облицовки.

Утепление фасада дома снаружи пеноплексом

Данный способ теплоизоляции полностью аналогичен утеплению пенопластом или пенополистиролом, за одним исключением – у плит имеется собственная система крепления «шип-паз», что позволяет обеспечить более плотное соединение элементов утепляющего слоя.

При этом материал имеет более высокие эксплуатационные показатели, то есть при равной степени тепловой защиты можно использовать более тонкие и легкие плиты. Также, в случае применения типов 31и 35, значительно снижается риск пожара даже при вентилируемом фасаде.

Хакарактеристики пеноплекса

С учетом особенностей материала, можно использовать не цементно-клеевой состав, а клей-пену с высокой адгезионной способностью. Это не исключает использование дюбелей, скорее просто уменьшает вес облицовки дома.

Монтаж пеноплекса на клей пену

Еще один плюс пеноплекса – его можно использовать в комплексном утеплении фасада и фундамента, например, для утепления отмостки.

Утепление отмостки пеноплексом

Утепление фасада монтажной пеной

В отличие от плитных и рулонных материалов, вспененный полиуретан, то есть монтажная пена, позволяет создать бесшовную теплоизоляцию.

Чтобы пена не «сползала», ее наносят в ячеи обрешетки, действуют снизу вверх. Глубина ячей каркаса зависит от желаемой толщины слоя теплоизоляции – пена должна заполнить ячеи и выйти за их пределы. Излишки при необходимости обрезаются после полной полимеризации.

Утепление монтажной пеной

Несомненные плюсы бесшовного пенного утепления:

  • отсутствие мостиков холода, даже в труднодоступных местах;
  • предельная простота монтажа, минимум подготовительных работ (поверхность необходимо все же очистить и обеспылить, это улучшит адгезию);
  • высокая плотность соединения с любыми материалами, после напыления полиуретан становится единым блоком с базовой поверхностью;
  • малый вес материала, фасад утяжеляется не более чем на 2…4%;
  • стойкость к биологическим и химическим воздействиям.

К сожалению, есть и недостатки:

  • из-за малой плотности материал легко сминается, повреждается, теряя свои изолирующие качества;
  • требуется защита от действия ультрафиолета – его лучи меняют свойства пены, приводят к ее разрушению;
  • в процессе напыления пенополиуретан достаточно токсичен, что требует использования защитных средств и одежды;
  • несмотря на простоту монтажа, для него требуется специальное оборудование и защитные средства, поэтому самостоятельно выполнить утепление монтажной пеной может не каждый.

Еще одним существенным минусом является высокая стоимость материала (см. таблицу 5) в сравнении с другими утеплителями.

Заключение

Надеемся, что представленные в данной статье материалы помогут Вам правильно подобрать утеплитель для внешней термоизоляции фасада Вашего дома и помогут не совершить распространенных ошибок.

Очень плохоПлохоСреднеХорошоОтлично (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
Комментарии