Не всем посчастливилось жить в теплом климате, поэтому в холодные периоды приходится отапливать жилище. Однако, цены на топливо постоянно растут, увлекая за собой и счета за отопление. Чтобы снизить расходы на поддержание комфортной температуры внутри помещений, необходимо качественное утепление дома. Потратившись один раз на теплоизоляционные работы, можно значительно сократить ежегодные траты на содержание жилища.
В чем смысл утепления
Утепление дома является одним из ответственных этапов строительства.
В результате неправильно проведенных теплоизоляционных работ, последствия отразятся не только на экономичности здания, но и на прочности конструкций. В строительстве утепление регламентируется сводом строительных норм и правил СНиП 23-02-2003 Тепловая защита зданий.
Задачи утепления
При проведении утепления необходимо учесть целый комплекс мер, которые должны обеспечить:
- сопротивляемость ограждающих конструкций (стен, перекрытий, кровли) передаче тепла — чем меньше тепла выйдет наружу, тем меньше придется отапливать помещение;
- недопустимость образования влаги на внутренней поверхности ограждающих конструкций — конденсат породит возникновение грибка и плесени, разрушая конструкции и создавая нездоровую атмосферу в жилище;
- ограничение воздухопроницаемости ограждающих конструкций вопреки массовому заблуждению, что стены «должны дышать» — вместе с воздухом, конструкции будут пропускать и тепло, а также влагу, а она будет задерживаться внутри материала, разрушая его;
- теплоусвоение поверхности полов — если пол будет холодным, то даже при высокой температуре воздуха в помещении будет некомфортно.
СНиП 23-02-2003 допускает образование конденсата на окнах с вертикальным остеклением, но в частных домах такое явление вызовет дискомфорт. Еще на стадии проектирования можно учесть и этот фактор.
Только учитывая свойства строительных материалов, и правильно сочетая материалы друг с другом, можно сделать эффективное утепление дома, при котором удельный расход тепловой энергии на отопление будет минимальным.
Здесь следует понимать, что под удельным понимается расход на единицу площади, а не на все здание. Например, обогревая даже самым неэффективным способом плохо утепленную бытовку размером 2 х 3 метра, топлива израсходуется меньше, чем при отоплении двухэтажного дома площадью 150 кв.м с эффективной теплоизоляцией. Но если на отопление дома израсходуется даже в десять раз больше топлива, чем на обогрев бытовки, то его теплоэффективность окажется все равно в 2,5 раз а выше, так как площадь в 25 раз больше.
Как используются свойства материалов?
В зависимости от пористости и структуры, все материалы обладают свойством пропускать тепло в той или иной степени. Как правило, чем больше плотность, тем больше теплопроводность материала, и тем меньше он пригоден для использования в качестве утеплителя. Пористый же материал, обладает большим количеством замкнутых воздушных ячеек, а воздух, как известно, является лучшим теплоизолятором.
Существует целый класс утеплителей – минеральные ваты. Благодаря тому, что они состоят из множества переплетенных волокон, движение воздуха внутри массива затрудняется и создается неподвижная воздушная прослойка. Тем не менее, минераловатные утеплители обладают высокой паропроницаемостью.
Помимо теплоизолирующих свойств, строительные материалы еще обладают так называемой тепловой инерцией — величиной, условно обратной теплоизоляционным свойствам. Чем массивнее материал, тем больше его теплопроводность. Но при этом, как правило, выше тепловая инерция. Она позволяет накапливать в массиве материала тепло. Этот фактор определяет один из главных принципов правильного утепления зданий. Защищая материал с высокой тепловой инерцией от внешних воздействий снаружи, можно заставить отдавать тепло, аккумулированное ранее, внутрь помещения.
Чтобы обеспечить нормальные условия для работы строительных материалов, нужно выбирать утеплитель, учитывая коэффициент паропроницаемости. Материалы в конструкции должны располагаться так, чтобы от помещения к улице коэффициент паропроницаемости увеличивался. Только тогда водяные пары не будут задерживаться в стене.
Что нужно знать о паропроницаемости и пароизоляции
Эффективное утепление дома невозможно осуществить, если не учитывать такую характеристику строительных материалов, как паропроницаемость, и не предусмотреть мероприятия, обеспечивающие пароизоляцию конструкций.
Паропроницаемость
Паропроницаемость — это свойство материалов пропускать воду, содержащуюся в воздухе в виде пара, вследствие разницы давлений с двух сторон конструкции. Такое давление называется парциальным. Значение его внутри помещения почти всегда, а зимой безусловно, выше, чем снаружи. Обусловлено это тем, что чем выше температура воздуха, тем больше влаги он способен вместить. Например, при температуре +25°С кубометр воздуха может вместить в себя 22,8 мл воды, а при температуре 0°С — всего 4,8 мл. Соответственно и парциальное давление воздуха при +25°С будет выше, чем при 0°С.
При снижении температуры парциальное давление воздуха падает, потому что вода, выделяясь из воздуха, стремится осесть на холодных поверхностях в виде конденсата. При большем количестве влаги в воздухе температура точки росы увеличивается.
Определить, при какой температуре начнет появляться конденсат, в зависимости от начальной температуры и относительной влажности воздуха, можно по таблице.
То есть, например, воздух с относительной влажностью 40%, находящийся при температуре 25°С, начнет конденсировать влагу при остывании ниже 9,7°С. А если при тех же 25°С воздух будет насыщен до 80%, то вода выпадет в виде росы уже при остывании до 21,1°С.
Стремясь уравновесить значение парциального давления внутри и снаружи, пар стремиться проникнуть через ограждающие конструкции. Казалось бы в этом нет ничего страшного, а даже, наоборот — влажность в доме снижается. Как раз об этом и твердят очень часто сторонники того, что «дом должен дышать». Но на самом деле здесь существует большая проблема.
Зимой, проникая через поры материала, влага наконец-то достигнет той зоны внутри ограждающих конструкций, где температура материала уменьшится. При ее снижении вода стремится высвободится из воздуха и выпадает в материале уже в жидком состоянии. Эта зона называется точкой росы. Насыщенный водой материал подвержен биологическому разрушению быстрее, чем сухой. Кроме того, при дальнейшем снижении температуры, вода в порах начнет замерзать, превращаясь в лед и механически разрушать материал. Даже при высокой морозостойкости (большом количестве возможных замерзаний-оттаиваний), материал уже неспособен эффективно защищать помещения от холода, так как плотность его увеличится из-за появившегося внутри льда.
Поэтому при устройстве многослойных конструкций необходимо учитывать паропроницаемость материалов. Она характеризуется коэффициентом паропроницаемости. В таблице приведены значения этой характеристики для некоторых материалов.
Пароизоляция
Чтобы не допустить вредных последствий от проникновения влаги внутрь строительных материалов, утепление дома должно обязательно сопровождаться мероприятиями по устройству пароизоляции. Под пароизоляцией подразумевается создание в ограждающей конструкции слоя, который не пропускает из помещений воздух, насыщенный паром. Чтобы устранить паропроницаемость, внутренние поверхности конструкций грунтуют или оклеивают паронепроницаемыми материалами — пергамином, полиэтиленом или специальными мембранами.
Применение пароизоляции позволяет практически полностью исключить попадание влаги внутрь конструкций. При этом совершенно не оспаривается утверждение, что «дом должен дышать». Но происходить это должно, благодаря правильно выполненной системе вениляции.
При устройстве ограждающих конструкций материалы должны располагаться таким образом, чтобы паропроницаемость каждого слоя была больше любого, расположенного ближе к внутренней грани. То есть самые плотные и паронепроницаемые материалы должны находится с внутренней стороны. Если же располагать материалы в обратном порядке, то внутренние слои, обладая большей паропроницаемостью, напитаются влагой, которая не будет успевать выходить наружу, потому что следующий слой не сможет пропустить такое количество пара.
Снаружи или изнутри?
Утепление снаружи ограждающих конструкций является более эффективным, чем утепление изнутри. И причин несколько:
Размещая утеплитель снаружи, можно закрыть им весь контур сплошным слоем, без пропусков, что невозможно при внутреннем утеплении. На наружной поаерхности здание редко имеет какие либо выступы. Это могут быть декоративные элементы фасада, поэтому и утеплитель монтируется сплошным слоем. Не закрываются только оконные и дверные проемы. Если же утеплитель монтировать изнутри, обязательно придется прервать слой в местах сопряжения наружных стен с перекрытиями и перегородками. В этих местах останутся так называемые «мостики холода» — зоны с повышенной теплопроводностью.
При вынужденных перерывах в работе отопления, здание, утепленное снаружи, будет остывать дольше. Материал, из которого изготовлены ограждающие конструкции, имеют достаточно большую плотность по сравнению с утеплителем. Конструкции, нагреваясь, долго сохраняют тепло. Но это возможно, только если они изолированы от уличного холода. Если же утеплитель смонтирован изнутри, то стены не будут нагреваться от прогретого воздуха, находящегося внутри помещений. А если такое и произойдет, то тепло они будут отдавать на улицу. При наружном утеплении конструкции будут аккумулировать тепло, и при аварийном отключении отопления смогут долго отдавать его внутрь помещений. Другими словами, именно при наружном утеплении можно наиболее эффективно использовать такое свойство ограждающих конструкций, как тепловая инерция.
Материал, из которого изготовлены ограждающие конструкции, сохранит свои свойства дольше именно при наружном утеплении, так как он находится в теплой зоне, защищенный утеплителем. А при внутреннем он подвержен замерзанию и оттаиванию по несколько раз в год. Если материал гигроскопичный, как, например, дерево или газобетон, то попавшая внутрь влага, замерзая, будет постепенно разрушать конструкции. Кроме этого, при внутреннем утеплении точка росы будет находиться на границе утеплителя и материала стены, поэтому при изменениях температуры в этой зоне будет образовываться конденсат, способствующий развитию грибка и плесени.
Когда можно утеплять изнутри?
Но не всегда возможно наружное утепление дома. Вариант, при котором утеплитель нужно монтировать изнутри, будет оправдан в следующих случаях:
- Здание не предназначено для постоянного проживания зимой и протапливается для кратковременного пребывания, поэтому, если утеплитель расположен изнутри, воздух в таком здании быстрее прогреется.
- Строение имеет архитектурную ценность и утепление фасада снаружи невозможно.
- Утепление квартиры тоже придется производить изнутри, так как часть фасада утеплить, скорее всего, не разрешат органы местного самоуправления.
В сравнении с наружным утеплением у внутреннего есть единственный плюс — работы можно производить при любой погоде и в любое время года.
Чем утеплять
В настоящее время на рынке представлено множество теплоизоляционных материалов. Но не все они безусловно подходят и могут заменять друг друга. При выборе материала необходимо учитывать условия эксплуатации здания, конструкцию, а также материал, из которого построен дом. Конечно же, разные части здания не всегда могут быть утеплены одним и тем же материалом, так как они эксплуатируются в разных условиях и выполняют разные задачи. Толщина утепления зависит от назначения здания, климатических условий, материала конструкций и утеплителя.
Утепление фасада
Еще в прошлом веке при строительстве домов фасады не утепляли. Для того, чтобы в доме было тепло зимой, стены делали очень толстыми. На теплоснабжении экономить было не принято. В домах было по нескольку печей, каминов. Сейчас, в условиях, когда энергоносители дорожают, появились новые теплоэффективные материалы, позволяющие сделать фасады легкими и теплыми.
Утепление фасада производится, как правило, одновременно с его отделкой. Так утеплитель сразу защищается от воздействий внешней среды, если утепление производится снаружи. При этом предпочтение нужно отдавать паропроницаемым материалам. Это могут быть различные минеральные и органические ваты, которые производятся в виде матов или в рулонах.
Широко предлагаемые в торговле пенопласт и экструдированный полистирол (ЭППС) можно использовать при внутреннем утеплении, либо для наружного утепления бетонных стен. Совершенно не стоит производить утепление пенопластом или пеноплэксом, если стены изготовлены из дерева или ячеистых бетонов.
С учетом паропроницаемости, например, стены, изготовленные из бетона с коэффициентом 0,03, можно утеплять снаружи пеноплэксом (или экструдированным пенополистиролом) с коэффициентом паропроницаемости 0,05. Все другие материалы из приведенных в таблице выше должны снаружи утепляться минераловатным утеплителем, так как паропроницаемость его (коэффициент 0,30) выше, чем у любого конструкционного материала.
При отделке фасада штукатуркой по утеплителю, штукатурный слой также должен быть паропроницаемым. Существуют специальные составы для производства таких работ.
Если же фасад отделывается листовыми материалами, необходимо обеспечить наличие вентиляционного зазора между ними и утеплителем не менее 20 мм. При этом утеплитель должен быть защищен паропроницаемой ветрозащитной мембраной.
Утепление крыши
Качественное утепление крыши в первую очередь влияет на сохранность тепла в доме. Теплый воздух всегда поднимается вверх, а если крыша плохо утеплена, то он будет быстро остывать и остывшие массы будут опускаться вниз. А на их место начнут поступать нагревшиеся массы и, в свою очередь, будут быстро остывать.
Однако, не всегда нужно утеплять именно крышу. Если в доме есть неотапливаемый чердак, то выгоднее утеплить перекрытие, а пространство под крышей сделать вентилируемым. При этом производится не утепление потолка, а именно изоляция перекрытия сверху, так как в этом случае утеплителем закрываются и стены. В противном случае верхние участки стен могут стать «мостиками холода» из чердака в помещение.
В зданиях с мансардой целесообразно производить утепление кровли по 
всей площади, не оставляя пространство для чердака. Утепление мансарды включает в себя как утепление кровли, так и утепление участков стен.
Утепление скатных кровель осуществляют, располагая утеплитель между стропилами. С внутренней стороны утеплитель защищается пароизоляцией, а с наружной — паропроницаемой мембраной, которая пропускает пар только наружу. Такие материалы укладываются ориентировано.
Если при укладке изменить смонтировать мембрану верхней поверхностью вниз, пар не будет выходить из утеплителя, а зимой будет замерзать, ухудшая теплоизоляционные свойства.
Бетонные плоские крыши допускается утеплять пенопластом или пенополистиролом, укладывая его на слой пароизоляции.
В этом случае, ее обычно делают из битумных материалов — рубероида, гидроизола. По слою утеплителя необходимо устроить армированную проволочной сеткой цементно-песчаную стяжку, по которой можно устраивать кровлю.
Утепление фундамента
Фундамент необходим утеплять по нескольким причинам:
-
чтобы оградить от холода пол первого этажа здания;
-
для того, чтобы уменьшить влияние на фундамент сил морозного пучения;
-
с целью защитить бетон от многократного замерзания и оттаивания.
Утепления фундамента производят, либо утепляя саму конструкцию, либо изолируя от наружного холода грунт около здания. Наибольшего эффекта можно достичь, если применить оба способа.
Конструкции ленточных фундаментов утепляют, оклеивая их снаружи ЭППС. Утепление плитного фундамента наиболее эффективно производить еще во время его возведения. Для этого перед заливкой плиты на подготовленное основание укладывают плиты ЭППС, а уже сверху производят заливку бетона. Столбчатые и свайные фундаменты утепляют, закрывая промежутки между оголовками утепленными сэндвич-панелями.
Утепление стен
Стены чаще всего утепляют изнутри в квартирах, расположенных в домах старой постройки. В 60-70 годах прошлого века стеновые панели еще не были достаточно теплоэффективными, а обеспечение комфортных условий обеспечивалось работой отопления. Утепление стен производится пенопластом или ЭППС. Это можно легко выполнить своими руками во время очередного ремонта квартиры. К тому же объем работ будет невелик, так как утеплять придется только панели, ограждающие помещения с улицы.
Утепляя стены, необходимо часть утепления завести на внутренние стены, так как они все равно будут холодными в местах примыкания к наружным. Если производится утепление стен снаружи, площадь утеплителя также должна перекрывать места примыкания, чтобы изолировать от холода перегородки и внутренние стены.
Утепление каркасного дома производят в процессе строительства, монтируя утеплитель между элементами каркаса. Как правило, для этого применяют минеральные ваты.
Утепление окон и дверей
Утепление окон и дверей производят путем герметизации пазух между материалом стен и оконными или дверными коробками. Кроме того, герметизации подлежат еще и стыки между створками окон или полотном двери и косяком. При установке стекол необходимо использовать герметик или оконную замазку, чтобы устранить проникновение холодного воздуха между рамой и стеклом.
Утепление дверей включает в себя еще и теплоизоляцию самого дверного полотна по всей площади, а также установку дополнительной внутренней двери для создания теплового тамбура.
В настоящее время на рынке представлено большое количество готовых изделий для заполнения проемов. Окна со стеклопакетами и с теплоэффективными профилями обладают отличными показателями энергосбережения. Технология утепления таких окон проста. При установке, на наружную кромку рамы наклеивается саморасширяющаяся уплотнительная лента (ПСУЛ), которая после установки заполняет весь зазор между окном и стеной. Оставшееся пространство шва изнутри заполняется монтажной пеной. Утепление пеной всегда должно производится так, чтобы она была защищена от воздействия солнечного света, который разрушает ее.
Утепление пола
На первых этажах зданий обязательно необходимо производить утепление пола, потому что даже наличие подвала не сможет обеспечить необходимую температуру. Деревянные полы по лагам могут утепляться двумя способами — расположением утеплителя между лагами или с устройством «черного пола» с последующим монтажом утеплителя и «чистого пола» по нему.
Полы по бетонным перекрытиям могут утепляться снизу — со стороны подвала, или сверху — по поверхности бетона. При устройстве утепления обязательно нужно устраивать гидроизоляцию и пароизоляцию. Нередко утепление пола производят одновременно с устройством «теплого пола» — одного из видов отопления.
Утепление частного дома — важный и ответственный этап в строительстве, определяющий, насколько выгодной и комфортной будет эксплуатация здания в будущем. Если продумать , как осуществлять утепление дома еще на стадии его проектирования, можно избежать множества ошибок и в результате дом будет сухим, теплым и уютным.
