Создание комфортного микроклимата внутри частного или многоквартирного жилого дома (любого другого строения) требует обеспечения необходимой теплопроводности стен. При этом возможны два решения: базовое строительство с соблюдением требуемой теплопроводности или утепление уже сооруженного здания. Утепление стен снаружи позволяет исправить ошибки на стадии строительства, уменьшить потери тепла и снизить расходы на отопление.
Основные технологии утепления наружных стен дома
Для частных домов теплопотери через стены и окна составляют до 40% в зависимости от стеновых материалов, для многоквартирных строений – до 26%. Уменьшить эти цифры помогает качественное утепление стен дома снаружи или изнутри.
Выбор внешней или внутренней теплоизоляции
При внутреннем утеплении «точка росы» находится внутри капитальной стены или на ее внутренней поверхности, при наружном – в утеплителе на внешней стороне стены.
Кроме того, использование внутреннего утеплителя приводит к сокращению полезной площади помещений на 5…15%.
Пример расчета:
- для комнаты размерами 5х3 м площадь составляет 15 м.кв.;
- использование утеплителя толщиной 100 мм размеры составят 4,8х2,8 м, площадь 13,44 м.кв.;
- потеря полезной площади 10,4%.
При наружном утеплении площадь строения увеличивается меньше, даже с учетом облицовки поверх утеплителя прирост составляет 6…12%.
Пример расчета:
- для дома размерами 12х8 м площадь составляет 96 м.кв.;
- при толщине слоя утеплителя 150 мм и использовании облицовки штукатуркой размеры увеличиваются до 12,4х8,4 м (приблизительно, с учетом установки штукатурной сетки и пароизоляции), соответственно площадь 104,16 м.кв.;
- увеличение площади на 8,16 м.кв., что составляет 8,5%.
Ниже представлена иллюстрация утепления здания снаружи и изнутри на примере деревянной постройки (из оцилиндрованного бревна).
Рекомендации и требования к внешнему утеплению стен
Помимо теплопроводности, изолирующие материалы, выбираемые для утепления стен снаружи, должны отвечать таким требованиям:
- соответствие экологическим нормам. Сюда относится наличие выделяемых в воздух вредных веществ (формальдегидные смолы и другое), возможность утилизации остатков без вреда для окружающей среды, особенности производства;
- пожарная безопасность;
- приемлемая паропроницаемость, низкая способность накапливать влагу, малое изменение свойств при изменении влажности;
- стойкость к влиянию внешних факторов (резкие перепады температур, ультрафиолетовое излучение, атмосферная влага);
- простота и удобство монтажа;
- долговечность;
- приемлемая стоимость.
При этом следует отметить: большая часть теплоизолирующих материалов не отвечает всем пунктам требований, только их части.
Рекламируя свою продукцию, производители утеплителя для стен снаружи и внутри сообщают не всю информацию, подают данные так, чтобы покупатель не разобрался в указанных характеристиках или – при недобросовестном подходе – намеренно сообщают неправильные данные. Поэтому покупка изолирующих материалов у непроверенных производителей – риск получить не подходящие для решения задачи утеплители.
При термоизоляции жилья, построенного из оцилиндрованного бревна или бруса, требования к изолирующим материалам немного отличаются. Это связано с особенностями строительства – горизонтальное расположение бревен или бруса требует межвенцового уплотнителя, а не только изоляции по всей площади стены.
- Материал должен сочетаться с древесиной, оптимален выбор натуральных утеплителей для стен дома снаружи (джут, пакля) или специализированных герметиков.
- Оптимален вентилируемый теплоизолирующй слой.
- Пожарная безопасность утеплителя выбирается в соответствии с характеристиками стенового материала: если брус (бревно) не прошли антипириновой обработки, стоит внимательнее отнестись к выбору изолирующего слоя. Желательно, чтобы он не имел способности к возгоранию или затруднял распространение огня.
- Учитывая экологичность деревянных построек, утеплитель для деревянных стен снаружи также должен соответствовать нормам экологии.
Выбор материала утепления
При выборе материала для утепления стен дома необходимо провести сравнение нескольких вариантов для обеспечения максимально комфортного температурного режима внутри строения и экономии средств на работы и материалы.
| Материал | Пенопласт (пенополистирол) | Пенополиуретан | Базальтовая вата | Эковата | Стекловата |
| Форма выпуска | Плиты обычные, экструдированные | Напыление (вспененная масса) | Плиты, маты | Россыпь, напыление | Плиты, рулоны |
| Коэффициент теплопроводности в зависимости от плотности | 0,030…0,050 | 0,041…0,020 | 0,032…0,050 | 0,037 | 0,042…0,07 |
| Способ монтажа | На тарельчатые дюбели, на клей | Напыление из баллона, требует ограничителей (открытые или закрытые ячейки) | Крепление тарельчатыми дюбелями, планками | Насыпью, напыление на поверхности любой геометрии. При насыпном способе укладывается между слоями строительных материалов | Тарельчатые дюбели, специальный крепеж |
| Требуемая поверхностная отделка (защита) | Штукатурка | Штукатурка, декоративная облицовка | Паро- и гидроизоляция, любая фасадная отделка | Обязательная обрешетка или черновая стена под наружную отделку | Под жесткую облицовку (обрешетка, черновая стена) |
| Водопроницаемость, паропроницаемость | Отсутствует | Отсутствует | Гигроскопичен, теряет свойства при повышении влажности | Гигроскопична, не меняет теплопроводности до 20%-го увлажнения по объему | Гигроскопичен, при увлажнении теряет свойства |
| Пожарная безопасность | Горючий, выделяет дым, допустимая температура до 75 градусов Цельсия | Плохо воспламеняется, не выделяет вредных веществ | Не горючий, предельная температура до 600…700 градусов Цельсия | Не горит, затрудняет распространение огня | Не горючий, не выделяет вредных веществ |
| Шумоизоляция | Низкая | Высокая | Средняя, высокая (зависит от плотности) | Высокая | Высокая, средняя (зависит от плотности и способа строительства) |
| Область применения | Наклонные, вертикальные и горизонтальные плоские поверхности. Оптимален для цоколей и подвалов | Поверхности с любой геометрией, предпочтительно горизонтальные и наклонные | Внешняя теплоизоляция фасадов, кровель, поверхностей с простой геометрией | Любые конструкции, в том числе сложной геометрии, внутри и снаружи здания | Любые конструкции простой геометрии |
Таблица. Сравнительные характеристики теплоизолирующих материалов
Следует отметить, что при решении вопроса – чем утеплить стены дома снаружи – стоит учитывать появление новых материалов с более высокими эксплуатационными характеристиками. Однако при покупке производитель обязан предоставить сертификаты соответствия материала, результаты испытаний, дать возможность проверить свойства изолятора. Один из простейших способов проверки – взвешивание кубометра материала с поправкой на упаковку, поскольку именно плотность недобросовестные производители указывают с намеренной неточностью. Для сравнения и финансовых расчетов можно использовать данные следующей таблицы.
Таблица. Сравнительные показатели теплоизолирующих материалов при различной толщине слоя.
Выбор материала должен также основываться на стоимости. В зависимости от толщины слоя и термоизолирующей способности итоговая стоимость утеплителя для деревянного дома снаружи более дорогим материалом может оказаться меньше, чем более дешевым. Для сравнения представлены данные ниже.
Таблица. Сравнительная стоимость кубометра теплоизолирующего материала (Москва, конец 2017 года).
Выбор изолирующего материала с учетом стоимости работ
Прежде чем окончательно решить, чем утеплить дом снаружи, важно также выяснить стоимость работ. Если они будут выполняться самостоятельно, учитывается цена крепежа и подготовки стен (кровли, подкровельных конструкций, фундамента и прочего) к монтажу. Если предпочтение отдается профессиональной установке, следует заранее узнать расценки выбранной фирмы.
Как утепляют стены снаружи:
- в зависимости от типа капитальной стены выбирают способ крепления – на клеевой (клеево-цементный, цементный) состав, с помощью тарельчатых дюбелей, другого крепежа, напылением;
- производят подготовку стены к монтажу (зачистка фасадной отделки – при необходимости), выравнивают поверхность при наличии значительных выступов;
- осуществляют монтаж;
- выполняют поверхностную отделку. Это может быть выкладка дополнительного слоя облицовочного кирпича, оформление фасада сайдингом или вагонкой, заделка штукатуркой или фасадной плиткой, устройство вентилируемого фасада и так далее.
Расчет толщины утепления
При расчете толщины наружного утепления стен необходимо на основе данных о материале стеновых конструкций рассчитать теплопотери и подобрать материал, который при расчетной толщине эти теплопотери исключит. Необходим также небольшой запас, поскольку расчет ведется для средних температур. Коэффициента запаса определяется как 1,05…1,1 в зависимости от климатических условий и назначения здания. Допустимо не учитывать его при условии использования отделочных материалов, данные по которым не задействованы в выкладках.
Данные для расчета берутся из СП 23-101-2004, СП 131. 13330.2012 и СП 50.13330.2012.
При этом учитываются:
- требуемая сопротивляемость теплопотерям (при получении данных учитывались статистические сведения для разных регионов и соответствие температуры внутри помещения гигиеническим нормам для жилых и общественных зданий).
- существующая или планируемая толщина капитальной стены, коэффициент теплопроводности материала. При наличии нескольких слоев учитывается толщина и коэффициент для каждого слоя, итоговая цифра получается суммированием.
- планируемый коэффициент теплопроводности (коэффициенты при выборе из нескольких позиций) утеплителя и – при желании – отделочных материалов. Данные по теплопроводности конкретной марки материала следует уточнять у производителя.
R = p/k
где p – толщина слоя в метрах;
k – коэффициент теплопроводности.
Таблица. Требуемая сопротивляемость теплопотерям для регионов России.
Таблица. Плотность, теплопроводность и паропроницаемость традиционных строительных и теплоизолирующих материалов по нормативным данным Российской Федерации.
При условии, что дом возведен в Брянске (требуемая сопротивляемость теплопотерям R1=3,00) из кирпича с коэффициентом теплопроводности 0,56, толщина стены составляет 0,38 м, выберем – чем утеплять дома снаружи.
- Для указанной толщины стены и материала сопротивляемость теплопотерям составляет
R2 = p/k = 0,38/0,56 = 0,68 - При требуемой сопротивляемости теплопотерям три на утеплитель приходится необходимая сопротивляемость
R = R2 – R1 = 3,00 – 0,68 = 2,32
Подобный уровень сопротивляемости может дать:
- минеральная вата плотностью 200 кг/м.куб. 2,32х0,070 = 0,162 м;
- то же с плотностью 100 кг/м.куб. 2,32х0,056 = 0,129 м;
- пенополистирол плотностью 40 кг/м.куб. 2,32х0,038 = 0,089 м;
- пенополиуретан плотностью 40 кг/м.куб. 2,32х0,029 = 0,067 м
Таким образом, утеплитель подбирается по «остаточному принципу» с учетом его плотности, теплопроводности, возможности монтажа. Отделочные материалы в базовом расчете лучше не учитывать, поскольку они выступают в роли «запаса» для необычно низких или высоких температур окружающей среды.
При необходимости поддержания более высокой температуры воздуха в помещении (сауны, бани, комнаты специального назначения) расчет ведется с поправкой на другую базовую сопротивляемость теплопотерям. Данные для таких расчетов представлены в нормативных документах, но сложность выкладок заметно возрастает.
Расчет утепления каркасного дома
При выполнении расчетов на требуемую теплоизоляцию каркасного дома (без капитальных стен) следует учитывать отсутствие базовой конструкции, имеющей собственную сопротивляемость теплопотерям. В расчете учитываются такие нюансы:
- материал каркаса – дерево или металл. Во втором случае следует учитывать возникновение «мостиков холода» и их устранение;
- компоновку здания, возможность применения шовных или бесшовных материалов;
- заранее принимать во внимание эксплуатационные характеристики облицовочных материалов изнутри и снаружи;
- выбирать теплоизоляторы с требуемыми параметрами водо-, паро-, ветропроницаемости.
Ниже представлены иллюстрации с вариантами теплозащиты каркасного строения.
Упрощенный тип
Более сложный, но и более эффективный способ утепления.
Ещё немного советов, которые упростят работу
Расчет теплозащищенности дома или нежилого строения, выбор способа монтажа теплоизолирующих материалов и предпочтение типа материала – сложный и требующий учета многих факторов вопрос. Для непрофессионала такой расчет очень сложен, в том числе за счет поиска необходимой информации по используемым материалам.
Заметно упростит работу использование специального программного обеспечения, в наиболее простом варианте – онлайн-калькуляторов для расчета толщины теплоизолирующего слоя. При их использовании следует учитывать, что большая часть калькуляторов разрабатывается производителями средств для теплоизоляции и ориентированы на их продукцию. Соответственно, данных по товарам других производителей может не быть или же информация может содержать неточности.
Из программного обеспечения, помимо калькуляторов, можно рекомендовать Revit компании AutoDESK, а также расчеты в Exel.
Правильно и рационально утепленный дом позволяет сократить расходы на отопление до 50%, а разумная конструкция на стадии строительства – создать не просто пассивный (потребляющий незначительное количество энергии), а активный – имеющий положительный годовой баланс энергии. Тем самым при высокой начальной стоимости строительства (в том числе значимых расходах на теплоизолирующие материалы и энергосберегающие конструкции) окупаемость такого строения будет удачно дополнена сохранением экологической обстановки и комфортными условиями проживания.
