Оптимальная толщина утеплителя для наружных стен
Для комфортного проживания в своем доме, выполняют его наружное утепление.
Правильный расчет теплоизоляции повысит комфортность дома и уменьшит затраты на обогрев. При строительстве не обойтись без утеплителя, толщина которого определяется климатическими условиями региона и применяемыми материалами. Для утепления используют пенопласт, пеноплекс, минеральную вату или эковату, а также штукатурку и другие отделочные материалы.
Утепление стен дома снаружи позволяет:
- Сберечь полезное пространство внутри помещения.
- Защитить дом от промерзания.
- Увеличить общий эксплуатационный ресурс здания, без дополнительной нагрузки на его конструкцию и на фундамент.
- Улучшить степень защиты от промерзания. Утепление наружной стены дома позволяет сместить точку образования конденсата в сторону теплоизоляционного слоя. При этом отсутствует риск образования плесени и грибка.
- Не остывать утепленным снаружи стенам, и длительное время сохранять тепло внутри здания, без его потерь.
- Утеплители для наружных стен дома снаружи быстро утрачивают влагу, без изменения своих основных характеристик.
- Обеспечить высокую звукоизоляцию помещения.
При выборе материала для утепления стен дома снаружи, необходимо обращать внимание на:
- Паро- и влагопроницаемость.
- Степень поглощения воздуха и влаги.
- Теплопроводность.
- Устойчивость к перепадам температуры.
- Биологическая устойчивость.
- Стойкость к химическим препаратам.
- Коэффициент сохранения температуры.
- Отсутствие усадки и эстетичность.
- Малый вес.
- Легкость монтажа своими руками, без стыковых швов.
Выбор материалов
При выборе утеплителя для стены дома, прежде всего, нужно учитывать материал строения.
Плюсы
- Отличные термоизоляционные свойства.
- Маленькая масса и небольшие размеры.
- Почти не впитывает влагу.
- Долговечность.
- Доступная цена.
- Быстрый и легкий монтаж.
Минусы
- Почти не пропускает воздух.
- Подвергается отрицательному воздействию лакокрасочных покрытий, изготовленных на основе нитрокрасок – постепенно начинает разрушаться.
Расчет толщины пенопласта. Теплопроводность пенопласта, как и других материалов, зависит от плотности. Например, при плотности 20 кг/м3 коэффициент теплопроводности около 0,035. Поэтому толщина пенопласта 0,05 м обеспечит термосопротивление на уровне 1,5.
Пеноплекс
Плюсы
- Морозостойкость.
- Малая теплопроводность.
- Прочность.
- Долговечность.
- Не поглощает влагу.
- Быстрый и легкий монтаж.
Минусы
- Отрицательное влияние высоких температур – материал начинает плавиться.
- Нет стойкости при атаках грызунами.
- Высокая стоимость.
Пенополиуретан
Плюсы
- Экологичность.
- Самое низкое впитывание влаги.
- Долговечность.
- Огнестойкость.
- Небольшой вес.
Минусы
- Низкая стойкость к ультрафиолетовому излучению.
- Нельзя работать и оставлять на холодных поверхностях.
Плюсы
- Экологическая чистота и безвредность.
- Огнестойкость.
- Отталкивает влагу.
- Пропускает воздух.
- Бюджетная стоимость.
Минусы
- При неправильном монтаже материал может со временем деформироваться.
- Плохо переносит значительные перепады температур.
Базальтовый утеплитель
Плюсы
- Экологическая чистота. Для изготовления используется лишь натуральное сырье.
- Легко режется и монтируется.
- Срок эксплуатации конструкции до 50 лет.
- Воздушная прослойка обеспечивает низкую теплопроводность.
- Поглощение влаги не более 5%.
- Паропроницаемость.
- Не горит.
- Высокая шумоизоляция.
- При контакте с кожей, не вызывает ее раздражение.
- Хорошее звукопоглощение.
Минусы
- Высокая стоимость.
- При работе из базальтовой ваты образуется много пыли, что требует защиты дыхательных путей.
- Швы негерметичны после монтажа материала.
- Не подходит для утепления цокольного этажа.
Жидкая теплоизоляция
Плюсы
- Можно получить очень тонкое паропроницаемое покрытие с защитными функциями от снега, дождя, мороза, что значительно увеличивает срок службы.
- Стены «дышат». Внутри помещения сохраняется максимально комфортный микроклимат для человека.
- Хорошая адгезия с любыми материалами, используемыми для возведения стен.
Минусы
- В составе материала 80% жидкой теплоизоляции, состоящей из микросфер с разряженным воздухом, почти, с вакуумом, и лишь 20% составляют связующие компоненты, от качества которых зависит адгезия материала с поверхностью стены.
- Плохое качество утеплителя способствует быстрой потере своих характеристик. В этом случае микросферы начинают сминаться внутрь из-за большего атмосферного давления.
- Некачественные связующие вещества способствуют отслаиванию и шелушению материала со стен.
Расчет толщины слоя утеплителя
Большое значение для качественного утепления здания имеется правильный теплорасчет наружной стены жилого дома.
При этом нужно учитывать следующие характеристики:
Толщина утеплителя. Слишком малая может стать причиной промерзания стен, «точку росы» перенести внутрь помещения. Это приведет к переизбытку влаги в доме, образованию конденсата на стенах. При увеличении толщины теплоизоляционного слоя больше, чем необходимо, значительных улучшений не принесет, а лишь добавит дополнительные финансовые затраты.
Только правильно рассчитанная толщина теплоизоляции для дома сэкономит средства и сохранит в доме нормальный тепловой режим.
Теплосопротивление материала для утепления – R. Это коэффициент, представляющий собой: разность температур по краям утеплителя/ на величину теплового потока, идущего сквозь него. Эта величина отражает свойства утеплителя и определяется: плотность материала/ на теплопроводность.
С увеличением R, улучшаются теплоизоляционные свойства материала. Формула для расчета: R = толщина стенки в метрах /коэффициент, присущий теплоизоляции конкретного материала.
Расчет толщины теплоизоляции для стен также можно сделать самостоятельно, учитывая данные действующих строительных норм и правил.
Значение R можно выбирать для разных климатических зон по соответствующим таблицам.
Для примера - расчет утепления дома пенопластом толщиной 100 миллиметров, со стенами из силикатного кирпича, толщина которых 51 сантиметр.
Рассчитываются коэффициенты теплосопротивления R для стены и пенопласта.
Складываются два полученных значения.
Толщина стены 0.51 метра/ на коэффициент теплопроводности материала стены 0,87 Вт/(м•°С) = 0,58 (м2•°С)/Вт.
Получилась сопротивляемость теплопередачи стены из кирпичной кладки R=0,58 (м2•°С)/Вт.
Рассчитается величина R для пенопласта 0,1 метра толщиной.
Делится на коэффициент теплопроводности соответствующий пенопласту, равный 0,043 Вт/(м•°С).
Получился результат R= 0,1/0,043 = 2,32 (м2•°С)/Вт.
Складываются полученные коэффициенты R для силикатного кирпича и пенопласта: R= 0,58 + 2,32 = 2,9 (м2•°С)/Вт.
Сравнивается величина с требуемыми значениями коэффициента для наружных стен при разных климатических зонах.
Анализируя результат, можно сделать вывод, что утеплять здание нужно утеплителем толщиной не менее 10 сантиметров.
Как рассчитать толщину утеплителя для стены?
Для определения требуемой толщины утеплителя необходимо воспользоваться формулой R = δ/λ , где R - суммарное термическое сопротивление слоев конструкции (м2·°С/Вт), δ - толщина утеплителя в метрах, λ − расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя с учетом условий эксплуатации ограждающих конструкций (Вт/(м·°С).
Таким образом, стандартную наружную стену из кирпича (120-510 мм) утеплять нужно практически всегда. Толщина утеплителя подбирается расчетом, в зависимости от климатической зоны стройки и толщины стены.
Чтобы рассчитать, какая должна быть толщина утеплителя, необходимо знать величину минимального термосопротивления. Она зависит от особенностей климата. При ее расчете учитывается продолжительность отопительного периода и разность внутренней и наружной (средней за это же время) температур. Так, для Москвы сопротивление передаче тепла для наружных стен жилого здания должно быть не меньше 3,28, в Сочи достаточно 1,79, а в Якутске требуется 5,28.
Термосопротивление стены определяется как сумма сопротивления всех слоев конструкции, несущих и утепляющих. Поэтому толщина теплоизоляции зависит от материала, из которого выполнена стена. Для кирпичных и бетонных стен требуется больше утеплителя, для деревянных и пеноблочных меньше. Обратите внимание, какой толщины бывает выбранный для несущих конструкций материал, и какая у него теплопроводность. Чем тоньше несущие конструкции, тем больше должна быть толщина утеплителя.
Способность материала пропускать тепло определяется его теплопроводностью. Дерево, кирпич, бетон, пеноблоки по-разному проводят тепло. Повышенная влажность воздуха увеличивает теплопроводность. Обратная к теплопроводности величина называется термосопротивлением. Для его расчета используется величина теплопроводности в сухом состоянии, которая указывается в паспорте используемого материала.
Нужно учитывать, что в углах, местах соединения несущих конструкций и других особенных элементах строения теплопроводность выше, чем на ровной поверхности стен. Могут возникнуть “мостики холода”, через которые из дома будет уходить тепло. Стены в этих местах будут потеть. Для предотвращения этого величину термосопротивления в таких местах увеличивают примерно на четверть по сравнению с минимально допустимой.
Толщина утеплителя в каркасном доме
В качестве утеплителя для каркасного дома чаще всего выбирают минеральную вату или эковату.
Необходимая толщина утеплителя определяется по тем же формулам, что и при традиционном строительстве. Дополнительные слои многослойной стены дают примерно 10% от его величины. Толщина стены каркасного дома меньше, чем при традиционной технологии, и точка росы может оказаться ближе к внутренней поверхности. Поэтому излишне экономить на толщине утеплителя не стоит.
Утепление крыши и чердака
Формулы расчета сопротивления для крыш используют те же, но минимальное термосопротивление в этом случае немного выше. Неотапливаемые чердаки укрывают насыпным утеплителем. Ограничений по толщине здесь нет, поэтому рекомендуется увеличивать ее в 1,5 раза относительно расчетной. В мансардных помещениях для утепления крыши используют материалы с низкой теплопроводностью.
Утепление пола
Хотя наибольшие потери тепла происходят через стены и крышу, не менее важно правильно рассчитать утепление пола. Если цоколь и фундамент не утеплены, считается, что температура в подполе равна наружной, и толщина утеплителя рассчитывается также, как для наружных стен. Если же некоторое утепление цоколя сделано, его сопротивление вычитают из величины минимально необходимого термосопротивления для региона строительства.
Наружное утепление стен
После выбора материала, перед тем как утеплить наружную стену дома, нужно подготовить поверхности для дальнейших работ.
Для этого:
Снимается при необходимости оставшийся слой штукатурки до самого основания. В результате остается ровная поверхность.
При наличии значительных перепадов уровней на стене, углублений или выступов более одного сантиметра, они заделываются раствором или счесываются.
Поверхность очищается от грязи и пыли.
Стена грунтуется. Грунтовку лучше использовать с глубоким проникновением.
Для получения ровного слоя утеплителя заранее монтируется система маяков и отвесов. Эти элементы определяют плоскость наружного края утеплителя, облегчая монтаж.
На установленные по верхнему краю стены анкера или шурупы, навязываются нитки большой прочности и опускаются с отвесом до низа.
Привязывается горизонтальные нитки.
По полученной контрольной сетке, можно ориентироваться при монтаже теплоизолятора или каркаса.
Дальнейшая технология утепления наружных стен дома для каждого материала несколько отличается.
Утепление пенопластом
Технология работ заключается в следующем:
После подготовки поверхности устанавливаются снаружи подоконники и утепляются откосы.
Отливы крепятся к самому окну или к дополнительному профилю.
Подоконник выносится с учетом утепления стены – к толщине утеплителя прибавляется один сантиметр. При этом подоконник будет выступать за готовую стенку на 4 сантиметра.
Снизу монтируется стартовый профиль, что придаст надежность фиксации утеплителя снизу.
На стену наносится смесь.
Не стоит наносить раствор на пенопласт. Иначе при поклейке деталей на стену могут образовываться пустоты между ровной плоскостью пенопласта и неровной стеной.
По периметру листа распределяется раствор прерывистой полосой. Эта полоска, при соприкосновении листов пенопласта и стены, разойдется под края соседних листов, что увеличит прочность стыков.
На смесь приклеивается лист, аккуратно выставляется и с усилием вдавливается.
Укладка пенопласта на стену должна производиться в шахматном порядке.
Спустя три дня после поклейки листов они прибиваются к стене специальными грибками или шляпками с пластмассовой гильзой.
После крепления грибка, в его гильзу забивается гвоздь из пластмассы или металла.
На листе нужно размещать примерно 5 грибков, отступив от угла стены примерно 10 сантиметров.
Внимательно осматриваются стыки между листами пенопласта, на наличие зазоров. Если они более 5 миллиметров их следует заполнить пеной.
В зазоры свыше 1,5 сантиметров дополнительно вкладываются полоски утеплителя и задуваются пеной.
После 5 часов выступающие части срезаются ножом.
Корректируются стыки теркой по пенопласту.
Все стыковые швы и шляпки грибков шпаклюются клеящей смесью.
На углы и стены наклеивается сетка.
Смесь затирается наждачной бумагой.
Фасад грунтуется.
Выполняется финишная отделка стен фасада.
Утепление минеральной ватой
Перед тем, как утеплить стену дома снаружи минватой, необходимо правильно подготовить стены.
Деревянные конструкции пропитываются антисептиком, чтобы предотвратить поражение сруба микроорганизмами.
Поврежденные участки стен гнилью, грибком или плесенью тщательно зачищаются и пропитываются соответствующими растворами.
Стены из кирпича и пенобетона освобождаются от отслаивающейся краски, штукатурки.
Влажные стены тщательно просушиваются.
Демонтируются откосы и наличники окон.
Убираются со стен все декоративные и крепежные элементы, которые могут нанести вред пароизоляции и утеплителю.
Под утеплитель укладывается слой паропроницаемой мембраны. При этом пленка располагается паропроницаемой стороной к стене дома, а гладкой – к утеплителю. Роль мембраны – обеспечение отвода водяных паров от поверхностей стен здания через утеплитель.
Крепятся саморезами или дюбелями направляющие деревянные рейки, или металлический профиль для фиксации гипсокартона. Шаг между рейками берется на 2 сантиметра меньше ширины используемых элементов утеплителя, а толщина реек равна толщине утеплителя.
Рейки фиксируются от угла дома.
При использовании утеплителя в виде матов, следует внизу стены дополнительно закрепить горизонтальную рейку, для установки нижнего утеплительного мата.
Маты или рулоны минеральной ваты укладываются между направляющими рейками: укладка матов идет снизу, а рулонов – сверху, фиксируя материалы на стене между рейками враспор, или используя дюбеля с широкой шляпкой.
К кирпичным или блочным поверхностям плитный материал крепится без зазора на специальный клей, для плотного прилегания утеплителя.
Сначала укладываются цельные куски утеплителя, затем заполняются оставшиеся участки вокруг дверных и оконных проемов.
Укладывается еще слой пленки для ветрозащиты и гидроизоляции.
Материал должен быть паропроницаемым, для беспрепятственного отвода влаги из утеплителя наружу.
Пленка крепится к рейкам скобами без натяга.
Весь слой утеплителя и пароизоляции дополнительно закрепляется к стене дюбелями с широкой шляпкой.
Для лучшей гидроизоляции места крепления проклеиваются металлизированным скотчем.
Важный этап утепления стен – устройство вентилируемого фасада. При этом вентиляционный зазор должен быть более 5 сантиметров. Для этого на направляющие набиваются дополнительные контррейки, и на них монтируется вентилируемый фасад. Это могут быть: сайдинг, блок-хаус или прочие материалы.
При наружном утеплении стен увеличивается их толщина, что потребует установки новых оконных откосов, подоконников, наличников и элементов отделки.