Теплоизоляция загородных домов
По большому счету, дом – это конструкция для защиты человека от ветра и атмосферных осадков, а также некое ограниченное пространство, где производится и хранится поддерживающее жизнедеятельность тепло. И если с источниками этого самого тепла все более-менее ясно, то вот с его сохранением очень часто возникают проблемы. Чтобы избежать их, необходимо оборудовать дом современной и эффективной теплоизоляцией.
Вложение средств в теплоизоляцию дома не просто необходимо, но и выгодно. В Европе это осознали довольно давно - после энергетического кризиса 70-х прошлого столетия. Именно тогда большое внимание стало уделяться разработками внедрению новых энергосберегающих материалов и технологий. Как показывают расчеты, грамотно выполненная теплоизоляция позволяет ощутимо сократить расходы на отопление здания в течение года. К тому же, помимо чисто экономической выгоды, сохранение тепла в доме может вполне конкретно влиять на экологическую обстановку в районе проживания. Ведь уменьшение расхода сжигаемого топлива значительно сокращает количество вредных выбросов в атмосферу.
Как за каменной стеной
Современная промышленность предлагает широчайший ассортимент материалов для утепления различных конструкций - от уже считающихся устаревшими "традиционных" (керамзита, например) до современных, обладающих высокими эксплуатационными характеристиками. Один из таких материалов – каменная вата. Она производится в основном из натурального базальта при температуре около 1500 °C. Из расплавленного сырья в центрифуге получают тонкие (от 0,04 до 15 мкм, в зависимости от технологии) волокна, которым затем придается хаотичное направление и нужная плотность. Далее при температуре около 200 °C волокна отвердевают, и происходит окончательное формирование продукта. После этого вата разрезается на плиты нужного размера и упаковывается.
Материалы из каменной ваты хорошо выдерживают нагрузку, устойчивы к влиянию климатических условий, не горючи и не оказывают вредного воздействия на окружающую среду. Важным показателем является гидрофобность каменной ваты. Дело в том, что влага хорошо проводит тепло. Попадая в теплоизоляционный материал, она заполняет воздушные поры, заметно ухудшая его теплозащитные свойства. По свидетельству специалистов компании Paroc, проводившей исследования на эту тему, содержание в материале даже 2% влаги дает значительное ухудшение теплоизоляционных параметров. Тем не менее, каменная вата при погружении в воду (чего в реальных условиях эксплуатации, как правило, не случается) на два часа впитала менее 1% воды.
Волокна каменной ваты абсолютно безопасны: даже при попадании в организм через дыхательные пути они не оседают в легких и не вызывают аллергических или иных нежелательных реакций.
Очень важный момент: данный материал относится к классу негорючих. Такая теплоизоляция способна без потери свойств выдержать нагрев до 1000°C, а связующие смолы в случае пожара превращаются в прочный кокс, спекающийся с волокнами горных пород.
Наиболее известные производители каменной ваты, представленные на отечественном рынке – Rockwool, Isover, Paroc и др.
Не колется, но греет
Стекловата – более привычный для потребителя материал, чем "каменная" теплоизоляция, но вместе с тем очень на нее похожий. Главный аргумент в пользу стекловолокна – более низкая цена при почти таких же характеристиках. Технологии производства этих материалов во многом совпадают, только вместо базальта для получения нитей используется стекло. Связывание волокон происходит с помощью специального полимерного вещества, подмешиваемого в виде аэрозоля в процессе волокнообразования. Стекловате этого вещества требуется меньше, чем базальтовой, так как за счет более длинных (до 15 см) переплетенных волокон она хорошо держит форму и при минимальном количестве связующего.
Перед упаковкой готовая продукция спрессовывается, благодаря чему уменьшается ее объем для последующей транспортировки и хранения – это одно из преимуществ стекловаты. Также стекловолокно - более легкий и, как отмечалось выше, дешевый (в силу низкой себестоимости стекла) материал. В то же время некоторые изделия на основе базальтового волокна обладают более высокой пожаростойкостью и гидрофобностью.
В основном, стекловолокно применяется в тех конструкциях, где теплоизоляция не нагружена ничем кроме собственного веса: стены, перегородки, скатные кровли, вентилируемые фасады, полы на лагах и т. д.
Необходимо отметить, что современная стекловата давно уже избавилась от своих "детских болезней": она не колется и практически не содержит опасной стеклопыли.
Самые известные марки производителей этого материала – Isover, Ursa, "Изотек".
Вспененная химия
Теплоизоляционные плиты производят также из полистирола. Самый популярный материал из этой категории – обычный пенопласт, а наиболее оптимальный по соотношению "цена-качество" – экструдированный полистирол. В отличие от обычного он не крошится, обладает низкой теплопроводностью, высокой механической прочностью, почти нулевым водопоглощением, устойчивостью к циклам замораживания-оттаивания, долговечностью.
Плиты из пенопласта и экструдированного пенополистирола можно резать обычным инструментом, а так как материал не содержит органических веществ, он не подвержен гниению и не обрастает плесенью. Плиты из полистирола обычно применяют там, где изоляция испытывает высокие механические нагрузки, а также в случаях, когда нецелесообразно использовать материалы из стеклянного или базальтового волокна: при утеплении плоских инверсионных крыш, когда гидроизоляционный слой располагается под утеплителем; для изоляции внешней стороны стен подвалов; нагружаемых полов и полов промышленных холодильных камер; "мостиков холода" и фундаментов. Возможно применение экструдированного пенополистирола и в конструкциях стен. В этом случае не требуется пароизоляция, так как сам материал паронепроницаем. Однако если есть опасность появления в доме грызунов, от пенопласта лучше отказаться, иначе по ночам будет невозможно уснуть от скрипа прогрызаемых в нем ходов, а вот каменная вата и стекловолокно мышам однозначно не по зубам.
На строительном рынке представлены также такие теплоизоляционные материалы, как, например, вспененный полиэтилен и вспененный каучук. Однако в домостроении они практически не используются. Максимальная толщина вспененного полиэтилена – около 2 см, поэтому область его применения не выходит за рамки отделочных работ, а вспененный каучук очень дорог и пользуется спросом в основном в холодильной промышленности и при монтаже систем вентиляции и кондиционирования.
Нюансы теплотехники
Надежная теплоизоляция – залог комфорта. Поэтому к ее устройству нужно подходить с особенной тщательностью. Например, материал необходимо устанавливать таким образом, чтобы он вплотную прилегал к окружающим конструкциям каркаса и соседним листам. При правильно выбранной толщине материал должен полностью заполнять изолируемое пространство.
Нужно учесть, что воздух в помещении всегда содержит повышенное количество водяных паров, а так как дома практически всегда теплее, чем на улице, диффузия влаги происходит из здания наружу. Влага, переносимая воздухом, может оседать на волокнах базальтовой или стекловаты, что значительно повышает теплопроводность изоляции и, соответственно, снижает ее потребительские свойства. Поэтому при утеплении всегда рекомендуется устраивать слой пароизоляции. Он должен располагаться с "жилой" стороны утеплителя.
Наружная облицовка стен призвана, кроме прочего, служить надежной преградой проникновению ветра и атмосферных осадков вовнутрь конструкций. Лучше всего, когда за ней оставляется вентиляционный зазор, через который из материалов будет выводиться влага. Таким образом, максимального теплоизолирующего эффекта можно достичь в том случае, когда внутри здания имеется паронепроницаемый слой, а со стороны наружной теплоизоляции, если это необходимо, – ветрозащита, наоборот обладающая достаточной паропроницаемостью для отведения влаги.
Помимо ухудшения теплоизоляционных свойств, вода способствует образованию гнили и различных грибков. При превышении уровня относительной влажности в 70% на поверхностях материалов могут образовываться споры плесени. Хотя стекловолокно, каменная вата и полистирол производятся из неорганических веществ, а, значит, сами по себе не способствуют росту плесени и гнилостных бактерий, это не может служить абсолютной гарантией от их появления.
Для каждой конкретной области применения теплоизолирующих материалов есть свои особенности. Так, при использовании базальтовой ваты решающее значение имеет не столько толщина материала, сколько поставленная перед ним задача. Например, для утепления плоской кровли, по которой будут ходить или ездить, важен показатель прочности "на сжатие". Базальтовая вата в силу своей высокой прочности не требует устройства массивной бетонной стяжки и подходит для устройства любого вида мембран под кровлю – из OSB (ориентированно-стружечная плита), влагостойкой фанеры или др. Кстати, в конструкции скатной крыши с холодным чердаком целесообразнее утеплять только чердачное перекрытие.
А вот при утеплении фасада с наружным штукатурным слоем гораздо большее значение имеет прочность волокон утеплителя на отрыв. Иначе штукатурка может через некоторое время просто отвалиться вместе с частью волокон. У стекловаты нити гораздо длиннее, чем у ее базальтового собрата, поэтому соединены (спутаны) они между собой лучше, а значит использовать плотную стекловату в такой ситуации предпочтительнее. Полистирол же и вовсе лишен проблем с "отрывом". Надо сказать, утепление стен – один из наиболее важных этапов в теплоизоляции дома. По статистике, потери тепла через них достигают 25% от общего показателя. Лучше всего, если утепление будет наружным или двухсторонним: ведь при наличии только внутреннего утепления несущая стена будет промерзать, что опять же способствует появлению избытка влаги, образованию грибка и ускоренному старению конструкций.
Для изоляции полов и перекрытий применяется обычно базальтовая вата, обладающая высокими характеристиками прочности на сжатие или экструдированный полистирол, тоже рассчитанный на большие нагрузки.
Интересно, что 100 мм минеральной ваты равняются по своим теплоизоляционным характеристикам кирпичной стене в два метра толщиной. Поэтому сегодня даже вопрос "дерево или кирпич?", часто задаваемый еще на стадии проектирования будущего дома, из чисто практической сферы перешел в разряд предпочтений, а, следовательно, конечной стоимости конструкции. Ведь если при строительстве, скажем, каркасного дома использовать современную гидроизоляцию, антисептики и средства повышения огнестойкости, а также соответствующее утепление, то можно добиться тех же, а то и лучших характеристик долговечности, теплопроводности и акустического комфорта, что и у кирпичного дома. Главное – внимательно прислушиваться к рекомендациям производителей материалов. Ведь использование одного и того же материала даже в похожих конструкциях может иметь различные последствия, которые под силу предусмотреть только специалисту.
Разброс цен на теплоизоляционные материалы очень велик. Их стоимость зависит от марки, теплопроводности, плотности материала и т. д. Поэтому приведенный ниже диапазон весьма примерный: каменная вата - от 1700 до 5000 руб. за куб. м; стекловолокно – от 600 до 3200 руб. За куб. м; пенопласт - от 500 до 1400 руб. за куб. м, экструдированный пенополистирол – от 4000 до 5500 руб. за куб. м.
Современные качественные материалы в сочетании с соблюдением технологии строительства позволяют с минимальными затратами добиться желаемого уровня комфорта. Зачем содержать котельную, если можно обойтись одним камином?