Энергоэффективность каркасных домов

Утепление каркасного дома для постоянного проживания

Требуется плохой проводник тепла

Потери  тепла имеют место в любом доме, и пути его оттока выглядят следующим образом: до 20% вырабатываемого системой отопления тепла «убегает» через кровлю, еще 20% — через оконную площадь, 10% уходит через подвал. На стены приходится до 40% тепловых потерь. Свою долю в этом «теплоразборе» могут обеспечивать также система вентиляции, плохая подгонка дверей, рам и конструктивных узлов. Но сейчас речь — не об огрехах монтажных работ, а о неизбежном, физически предопределенном свойстве, которым обладает любое вещество: о теплопроводности. Чем выше этот параметр у стенового материала, тем больше он пропускает через себя тепла. И тем толще должны быть стены у дома, чтобы обеспечить нормальную температуру в его комнатах. И — не только в лютые морозы: хороший проводник тепла, используемый в качестве стены, и в зной быстро сравняет внутридомовую температуру с внешней, воссоздав пекло там, где ожидался комфорт.

Основным способом  предотвращения утечки тепла из дома и ненужного его проникновения снаружи является применение материала с низкой теплопроводностью под названием «утеплитель» (он же – «теплоизолятор»).  Каркасный дом для  постоянного проживания возводится по-иному, чем жилье из традиционных стеновых материалов. Заказать каркасный дом означает получить стены, которые будут оптимально утеплены еще во время строительства — на основе расчетов, сделанных на проектной стадии и с использованием современных теплоизолирующих материалов и технологий.

Теплоизоляторы, выбираемые при проектировании каркасных домов

Виды утеплителей и как они работают

Расфасовка представленных на рынке материалов для утепления дома разнообразна. Их можно встретить и в сыпучем виде (керамзит, гранулы вспененного материала — например, пенополистирола), и в форме матов или рулонов, а также в твердотельных плитах  разной толщины (пенопласт и др.). Наиболее распространен экологичный натуральный материал — каменная вата, известная также под названиями «базальтовый утеплитель» и «горная шерсть» (rock wool). Ее получают путем плавки вулканических пород с последующим раздувом полученного расплава до волоконной структуры.  Кроме показателей теплопроводности утеплителя на практике пользуются понятием «термическое сопротивление». Само название говорит о способности материала препятствовать потоку тепла ( чем больше термическое сопротивление, тем менее выражена теплопередача, приводящая к потерям ).  Этот параметр зависит от толщины материала. Скажем, утеплитель, состоящий из двух слоев одинаковой толщины, будет иметь вдвое большее термическое сопротивление, чем одинарный слой. Термическое сопротивление зависит и от плотности самого материала утеплителя: слои одинаковой толщины, но разной плотности будут по разному сопротивляться оттоку тепла (здесь действует принцип «чем плотнее, тем теплее»).  При использовании базальтового утеплителя специалисты советуют выбирать его плотность не менее 30 кг/м 3 в составе наклонной кровли и 80–135 кг/м 3  при утеплении стен, иначе теплоизолятор даст со временем усадку. Наглядное представление о теплоизоляционный свойствах этого материала дает следующий пример:

чтобы воспроизвести тепловое сопротивление слоя каменной ваты толщиной 50 мм и плотностью 100 кг/м 3. нужно построить стену из сухого древесного массива толщиной 12,5 см; в случае силикатного кирпича ее толщина составила бы 1 м; пустотелый керамический кирпич потребует выкладки стены толщиной 58,5 см.


Поток тепла через стену или кровлю мансарды зависит также и от разности температур на внутренней и внешней ее поверхностях (то есть, между заданной комфортной температурой в комнате и температурой наружного воздуха). Разные регионально-климатические условия потребуют от утепляющей конструкции обеспечения разных значений термического сопротивления. Поэтому минимальная толщина утеплителя связана с географией места застройки. Для Москвы и Московской области этот параметр, рассчитываемый специалистами на основе рекомендаций, приведенных в СП 50.13330.2012, выглядит в каркасном доме следующим образом: для стен — 150 мм, для кровли — 200 мм. Нужный слой набирается сочетанием предлагаемых рынком плит, толщину которых производители обычно делают кратной 50 мм.  Но для того, чтобы эти расчеты гарантированно и полноценно работали на практике, все же необходимо соблюсти некоторые особенности монтажа и воспользоваться конструкциями поперечного утепления или же двойного объемного каркаса, поскольку обычные схемы утепления все же оставляют «лазейки» для оттока тепла.

Слоеная защита в комплекте каркасного дома

Важно учесть, что монтаж утеплителя в кровле, стене или перекрытии должен быть строго подчинен определенной технологии, обеспечивающей сохранность свойств самого материала. Утеплитель должен быть защищен как от попадания паров, которые всегда присутствуют в воздухе обитаемого помещения, а также от «забортной» влаги. Ведь при увеличении влажности утеплителя только на 5% его теплопроводность увеличивается в два раза, а его термическое сопротивление падает . Поэтому для утепления применяется конструкция типа «слоеный пирог», в котором каждый слой имеет свою функцию. В него входит внутренняя облицовка, затем — слой пароизоляции (пленка, заграждающая путь парам внутрь стены или кровли) и уже только потом располагается, собственно, утеплитель. Кроме того, сверху утеплителя должен быть размещен гидроизоляционный слой, защищающий от проникновения в него влаги снаружи. Для этой цели применяются гидроизоляционные пленки или супердиффузионные мембраны. И только после этого следует кровельный материал или наружная облицовка. Между утеплителем и завершающим слоем обязательно оставляется зазор — естественный вентиляционный канал, по которому удаляется лишняя влага от поверхности теплоизолятора. При использовании обычной гидроизоляционной пленки зазоров должно быть два: один — между утеплителем и пленкой, другой — между пленкой и завершающим слоем. А применение супердиффузионной мембраны позволяет ее укладывать прямо на утеплитель и обходиться одним зазором (вследствие разной структуры гидроизоляционная пленка при контакте с поверхностью теплоизолятора покрывается конденсатом, а мембрана — нет).

Обычный вариант утепления каркасного дома

Простота — не всегда путь к надежности

Предлагаемое многими компаниями стандартное утепление производится за счет установки мягких плит утеплителя между досками каркаса или в межстропильном пространстве до набора нужной толщины, где они удерживаются за счет естественной упругости. Нетрудно увидеть, что даже при самом тщательном монтаже всех составляющих утепляющего «пирога» — от внутренней облицовки до внешней — стена или кровля оказываются рассеченными через каждые 58–60 см стропильными или каркасными досками, которые становятся «посредниками» в тепловом общении внутреннего жилого пространства с внешним. И термическое сопротивление в этих местах вовсе не соответствует расчетному. Иными словами, имеем целую шеренгу «мостиков холода», через которые тепло убегает наружу. И интенсивность этого процесса возрастет, если древесина «надышится» влажным воздухом, поскольку в этом случае ее теплопроводность возрастает.

Это, собственно и побудило специалистов разработать поперечное утепление и двойной объемный каркас (ДОК), которые на данный момент являются двумя основными способами борьбы с «мостиками холода».

Другой остов — иные свойства каркасного дома 

Двойной объемный каркас

Данная технология основана на пересмотре структуры стенового и стропильного каркасов, что видоизменяет и состав взаимодействующих в конструкции элементов.

В обычном варианте каркасных стен и кровли имеем либо стропила, расположенные в один ряд, либо таким же порядком установленные доски-стойки. Именно однорядность, как было показано выше, и порождает в дальнейшем «мостики холода». А в двойном объемном каркасе в конструкцию вводится еще один ряд стропил либо досок, которые монтируются не друг против друга, а со смещением.

Теперь в каждом ряду можно производить монтаж, укладывая теплоизолятор обычным способом, но в  итоге реберные поверхности деревянных деталей окажутся  перекрыты плитами утеплителя — общее термическое сопротивление конструкции повысится. Конечно же, в случае выбора этой технологии, она должна быть отображена еще на ранних стадиях проектирования — ее вряд ли можно «присоединить» к конструкции каркасного дома, уже возведенной традиционным способом. Очевидно, что распространяясь на сами основы строительства каркасного дома, этот метод не только повышает тепловые и механические качества всего сооружения, но и увеличивает его смету.

  «Малый золотник» каркасного домостроения

А нельзя ли исправить ситуацию, применив относительно небольшое воздействие, без радикальных «рокировок» в стойках и стропилах? В ответ на этот вопрос и появился метод поперечного утепления. Наряду с обычной укладкой утеплителя между каркасными стойками и стропилами стандартной конструкции, он предусматривает также монтаж дополнительного внешнего слоя теплоизолятора, перекрывающего собой ребра досок. Для этого требуется провести простую доработку: добавить рейки, наподобие тех, что применяются для создания обрешетки на кровле (что, кстати, помогает решить и задачу устройства вентиляционного зазора у внешней облицовки). Тогда стойка, оказавшись «укутанной» со всех сторон, лишается прямого теплового контакта со средой и «мостик холода» ликвидируется.

Для этого достаточно толщины дополнительного внешнего слоя в 50 мм. С учетом того, что сами стойки каркаса по нормам могут быть шириной 150 или 200 мм, то возможна реализация поперечного утепления по схемам «150+50» или «200+50».

Два способа, позволяющие добиться цели. Два пути, сопровождающиеся разными затратами на их воплощение. Идти на капитальную смену конструкции всего дома с самого начала — с момента его замысла, или же — оставить каркас стандартным и затем совершить в него небольшую технологическую «интервенцию» ради большого результата? Выбор, как всегда — за потребителем.

По материалам сайта: http://indexhome.ru