Современные утеплители или три кита энергоэффективного дома

Главная | Статьи | Современные утеплители или три кита энергоэффективного дома

Дата: 10.10.2019

Когда дело доходит до строительства собственного дома, не один хозяин впадает в ступор: как из такого многообразия теплоизоляционных материалов выбрать наиболее подходящий?

Каменная вата, экструзионный пенополистирол и эковата. Полагаем, что многим из пользователей forumhouse.ru  знакомы эти названия. Но как сориентироваться во всём том многообразии утеплителей, что предлагает современный рынок строительных материалов?  А главное, для каких целей лучше всего подходит тот или иной утеплитель?

Чтобы ответить на эти вопросы  необходимо понять, на какие характеристики  следует в первую очередь обратить внимание при выборе теплоизоляционного материала.

1. Коэффициент теплопроводности. Чем меньше это значение, тем лучше материал сохраняет тепло зимой и комфортный микроклимат летом;
2. Гигроскопичность материала. Или, проще говоря, подвержен ли материал накоплению влаги. Чем больше склонность материала к впитыванию влаги, тем быстрее он утрачивает свои теплоизоляционные качества;
3. Плотность материала. Эта характеристика, исчисляемая в кг/м3 определяет вес утеплителя. Чем меньше весит материал при сохранении своих теплоизоляционных свойств, тем меньшую нагрузку утеплитель оказывает на элементы возводимой конструкции;
4. Экологические свойства утеплителя. В последние годы всё больше количество застройщиков стали обращать внимание на эту характеристику. Ведь утеплитель помимо энергосбережения должен быть ещё и безопасен для здоровья;
5. А так же – негорючесть материала,  его долговечность, паропроницаемость  и способность к звукоизоляции помещения.

Итак, рассмотрим основные характеристики и особенности трёх китов современного и энергоэффективного дома:

Каменная вата это…

Ведущий инженер-проектировщик Центра проектирования

ROCKWOOL Андрей Петров.

– Каменная вата – это одна из разновидностей минеральной ваты. Этот продукт, производится путем плавления камня, при температуре +1500°С. В результате этого получается подобие вулканической лавы, которую с помощью центробежной силы и резкого охлаждения превращают в волокна будущего утеплителя.

Для утеплителей из каменной ваты подходят не все камни – в качестве сырья используют изверженные горные породы габбро-базальтовой группы, отличающиеся своей высокой прочностью.

Если сравнивать сопротивление передачи тепла различных материалов с плитой каменной ваты толщиной 5см, то ей будет равна стена толщиной около 20см из деревянного бруса, около 1м из полнотелого красного кирпича или 2м железобетона. А сам материал используется в строительстве уже 50 лет.

Существует три основных вида этой теплоизоляции:

1. Мягкие плиты;
2. Жесткие плиты;
3. Рулоны и формованные изделия, например, цилиндры для утепления трубопроводов.

Следует помнить, что помимо видоизменённого камня в составе каменной ваты есть и органические вещества – около 4,5% по массе. В них входят гидрофобизаторы, которые защищают материал от увлажнения, обеспыливающие агенты, а также связующее вещество, которое связывает волокна в прочный и упругий продукт.

В качестве связующего звена – предпочтение отдают водному раствору фенолформальдегидной смолы из-за её долговечности и химической стойкости в отвержденном виде.

Андрей Петров:

– В чистом виде и фенол и формальдегид, конечно, опасны, но в процессе производства изделий материал с нанесенным связующим проходит камеру полимеризации, где при температуре +200°С смола раз и навсегда из жидкой формы переходит в твердую.

Отсутствие вредных выделений из каменной ваты документально подтверждается заключением центров гигиены и эпидемиологии.

Что в конечном итоге позволяет получить  материал, состоящий из натурального камня, который пожаробезопасен, препятствует потерям тепла и обладает звукопоглощающими свойствами.

Как известно – свойства материала, определяют сферу его применения, а также способ монтажа. Так какие особенности следует учитывать при утеплении дома каменной ватой, и важна ли плотность материала с точки зрения теплоизоляции?

Андрей Петров:

– Важна не столько плотность, сколько необходимая прочность изделий, которая продиктована применением в той или иной конструкции. Очевидно, что для установки утеплителя в распор в каркас нужны мягкие и упругие плиты, а для устройства цементной стяжки в квартире по утеплителю – жесткие.

При монтаже теплоизоляции необходимо строго придерживаться  рекомендаций производителя. Для мягких плит в каркасных конструкциях стен, которые устанавливают в распор в каркас, каждые 3м стены по высоте предусматриваются горизонтальные разгружающие перемычки в каркасе, чтобы вышестоящий утеплитель не давил на нижние слои.

Каменная вата очень паропроницаема, поэтому, если пароизоляцию поставить с холодной стороны утеплителя, то будет эффект холодного крана в горячей ванне – прошедший водяной пар не сможет миновать холодной плёнки и выпадет в виде конденсата. Пароизоляция должна находиться со стороны утеплителя, которая обращена в сторону отапливаемого объема.

Также полезно мнение Андрея Петрова по методу утепления дома.

– При утеплении изнутри, снижается паропроницаемость конструкций, а  из-за необходимости установки пароизоляции и «съедается» внутренняя полезная площадь помещений. Кроме того, наружное утепление как шуба защищает несущие конструкции дома от перепадов температуры, а это значит, что дом простоит намного дольше.

Экструзионный пенополистирол

Среди застройщиков часто можно услышать вопрос: Что же это за материал и в чём его основное отличие от пенопласта?

Расставить все точки над “i” нам поможет технический специалист компании

«ТехноНИКОЛЬ» Антон Борисов.

– Экструзионный пенополистирол это теплоизоляционный материал, получаемый путём смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении, с введением вспенивающего агента и последующим выдавливанием из экструдера.

Среди характеристик экструзионного пенополистирола можно выделить следующие особенности:

• Низкая теплопроводность;
• Минимальное водопоглощение;
• Малый удельный вес.

Несмотря на то, что экструзионный пенополистирол производится из полистирола – материал является экологически безопасным. Это подтверждается сертификатами и санитарно – эпидемиологическими заключениями.

Иногда можно слышать утверждение, что экструзионный пенополистирол и пенопласт – это практически один и тот же материал. Но так ли это на самом деле?

Антон Борисов:

– Отличий от пенопласта достаточно много. И вот только некоторые из них:

1. Прочность на сжатие. Например: применение экструзионного пенополистирола в конструкции кровельного пирога позволяет рабочим передвигаться по поверхности утеплителя во время монтажа без каких-либо последствий для материала;
2. Хрупкость при изгибе. Благодаря высоким прочностным характеристикам плит на изгиб экструзионный пенополистирол можно применять по менее прочному основанию, сохраняя повышенные эксплуатационные характеристики всей конструкции;
3. Благодаря мелкоячеистой структуре экструзионный пенополистирол практически не имеет внутренних пор и пустот.  Такая структура материала обеспечивает низкое водопоглощение, что положительно  влияет на долговечность материала.

Подтвержденная долговечность экструзионного пенополистирола составляет не менее 40 лет. А применение экструзионного пенополистирола в конструкции фундаментов и для устройства цокольных этажей позволяет решить ряд ключевых проблем: сократить потери тепловой энергии, увеличить долговечность всей конструкции, защитить гидроизоляционный слой.

Что делает  экструзионный пенополистирол  незаменимым материалом при устройстве полов по грунту, фундаментов УШП и тёплых полов. В тоже время экструзионный пенополистирол является прекрасным звукоизоляционным материалом и способствует увеличению энергоэффективности жилища.

Антон Борисов:

– Суть в том, что в процессе эксплуатации неутепленное здание постоянно теряет тепло. Чтобы этого избежать, необходимо сохранить тепло в нашем здании. Наиболее экономичный способ – это применение энергоэффективных теплоизоляционных материалов. Таким образом, толщина стен дома изменяется незначительно, а вот термическое сопротивление увеличивается в разы.

Эковата

Теплоизоляция строительных конструкций является одной из наиболее важных задач при возведении домов, особенно для России с её суровым климатом. И хотя такой теплоизоляционный материал – как эковата в западных странах применяется в вот уже более 50 лет, в нашей стране этот материал стали использовать сравнительно недавно. Так что же это за материал?  Обратимся за разъяснениями к президенту группы компаний

“НПО Экватор” Владимиру  Фриштеру.

– Эковата – это рыхлое, целлюлозное волокно, изготавливаемое из макулатуры с добавками  антисептиков и антипиренов, а структура материала позволяет применить механический метод утепления дома, и соответственно свести к минимуму человеческий фактор при выполнении этих работ.

При утеплении кровли, стен, перекрытий с помощью выдувных машин эковата подается пневмотранспортом по шлангу диаметром в 65мм в зашитую плитами каркасную конструкцию между стропилами, стойками каркаса за пленку.

При этом волокна эковатыпроникают в самые труднодоступные полости и зазоры, образуя непрерывный и бесшовный теплоизоляционный контур.

Плотность эковаты при укладке с помощью выдувной машины составляет в среднем 35–45 кг/м3

Владимир  Фриштер:

– Эковата закачивается в конструкцию пневмотранспортом, при этом целлюлозные волокна полностью заполняет изолируемое пространство, плотно прилегает к его поверхностям, превращаясь в бесшовный, не проседающий теплоизолирующий    и теплоёмкий слой толщиной в 40 см – оптимальный для строительства пассивного дома.

Например:  на участках утепления кровель, на сложных стыках двух плоскостей, где сходится много стропил,  эковата легко и качественно заполняет всё пространство.Работу по утеплению обычно выполняют 2 человека – один подает материал в бункер выдувной машины, а другой направляет шланг в полости конструкций.

Производительность выдувных машин – от 10 до 25 м3/час – позволяет выполнять большие объемы изоляции в сжатое время.

Поскольку конденсации водяных паров в утеплителе из эковаты не происходит, то отпадает и необходимость в устройстве пароизоляции, что увеличивает скорость возведения энергоэффективного дома и позволяет сократить расход денежных средств.

Дома, утепленные эковатой, «дышат» аналогично бревенчатым деревянным и способствуют поддержанию оптимального микроклимата. А благодаря добавкам антисептиков и антипиренов этот утеплитель относится к группе трудновоспламеняемых и долговечных материалов неподверженных гниению и воздействию грызунов и насекомых.

Мы специально провели опрос и выяснили, какой вид утеплителя предпочитаете Вы. 

Источник: https://www.forumhouse.ru

Современные материалы для утепления дома снаружи

Утепление дома – вопрос, который прорабатывается еще на этапе проектирования. И даже в этом случае невозможно всё предусмотреть. Бывает, что первая зима в новом доме наводит на мысль: нужно дополнительное утепление. Теплоизоляция может понадобиться и во время строительства, и при доработке готового дома.

При недостаточной теплоизоляции в помещении не просто стоит холод. Вместе с воздухом в дом попадает лишняя влага. Внутри становится влажно, появляется благоприятная для бактерий среда, на потолке, стенах или на полу может появиться грибок и плесень.

Как следствие – простуды и болезни дыхательных путей. В то же время неправильно выбранный и установленный утеплитель может создать эффект «парника», что для жилого дома неприемлемо.

Характеристики теплоизоляционных материалов

На современном строительном рынке представлены самые различные материалы для укрепления дома снаружи. Прежде чем выбрать тот или иной утеплитель, нужно изучить их основные критерии.

• Коэффициент теплопроводности, указывается как «λ» в Вт/(м·К). Чем он ниже, тем лучше будет удерживаться тепло и тем меньший слой теплоизоляции понадобится для работ.
• Коэффициент водопоглощения или гидрофобность. Чем меньше указанный процент, тем более устойчивым к влаге будет материал. Эта характеристика напрямую связана с теплопроводностью. Если у материала высокий коэффициент водопоглощения, теплопроводность будет повышаться – а значит, утепление будет плохим и потеряет свои свойства.
• Плотность – характеристика по весу утеплителя из расчета килограмм на кубический метр. Плотность учитывают, когда выясняется вес теплоизоляционной конструкции и насколько она утяжелит дом.
• Класс по горючести. Другими словами, насколько пожароопасные те или иные материалы. Они разделяются на четыре класса: Г1, Г2, Г3, Г4. Чем меньше цифра, тем лучше. Для жилых помещений выбирают материалы с классом Г1. Такие изоляторы даже при возгорании быстро погаснут без открытого огня.
• Экологичность. Условная характеристика, потому что не является определяющей. Однако почти все современные утеплители в строительстве ориентированы на безопасность для окружающей среды. Другими словами, приоритет отдается тем материалам, которые не содержат вредных примесей и не выделяют опасных веществ в воздух.

Кроме того, при выборе теплоизоляционных материалов учитывается их долговечность, способность «дышать» (паропроницаемость), сложность монтажа и звукоизоляционные свойства.

Синтетические утеплители

Пенополистирол (пенопласт). Плиты из спрессованных пластмассовых шариков, пронизанных воздушными микрокамерами. Пенополистирол обладает хорошими теплоизолирующими свойствами, легко монтируется, но имеет несколько недостатков. Материал хрупкий, токсичный, горит, не «дышит» и хорошо вбирает влагу.

Экструдированный пенополистирол (ЭППС). Плиты, состоящие из закрытых ячеек полистирола с воздухом. ЭППС не впитывает воду, гораздо прочнее пенопласта, но также не «дышит», горит и выделяет вредные вещества.

Эти два вида утеплителя используются чаще всего, их рекомендуют в первую очередь – из-за доступной цены. Но если хочется более экологичные и «дышащие», можно рассмотреть другие современные утеплители в строительстве.

Минеральная вата. Этот утеплитель похож на обычную вату, только вместо волокон хлопка – горные породы или шлаки. Бывает в рулонах или плитах разной плотности. У минеральной ваты хорошие звукоизоляционные свойства, она «дышит», не горит. Но: минеральная вата впитывает до 70% влаги, при этом теряет все свойства. В ней могут обосноваться грызуны.

«Теплые» штукатурки. Специальная смесь микрошариков (1-2 мм) из белого цемента, вспененного стекла и различных добавок. Это хороший тепло- и гидроизоляционный материал, паропроницаемый и не горючий.

Утеплители из органических материалов

Натуральные материалы в большинстве своем не подходят для наружного утепления дома.

Пробка, пенька, эковата (или целлюлозная вата), солома и водоросли имеют низкий коэффициент теплопроводности, «дышат», не выделяют вредных веществ, в них не появляется плесень и грибок. Органические утеплители не содержат синтетики, только обработаны специальным противопожарным составом.

Но их главный минус – плохая гидрофобность. Натуральные материалы хорошо впитывают влагу – до 70%. При этом они теряют свои теплоизоляционные свойства. И поэтому органические материалы для утепления дома снаружи почти не используются, если только на защищенных от влаги участках.

Поделиться с друзьями:

Проектирование пассивного дома: Изоляция — это пленка

Опубликовано в разделе Проектирование пассивного дома, Истории

Это третий пост в нашей серии статей о проектировании пассивного дома. Если вы пропустили что-то из предыдущего, нажмите на ссылки ниже, чтобы быть в курсе! Процесс интеллектуального проектирования LEAP состоит из четырех основных этапов, каждый из которых основывается на предыдущем. Анализ сайта — это первый шаг, потому что он дает информацию для всех остальных шагов. У вас могут быть все самые лучшие окна, двери и теплоизоляция, но их эффективность снижается, если ориентация конструкции неверна.

Процесс проектирования пассивного дома

Сегодня мы рассмотрим важность изоляции и предотвращения тепловых мостов.

1. Анализ объекта
2. Двери и окна
3. Изоляция
4. Воздушное уплотнение

Изоляция для минимизации теплопотерь

Типичный современный дом теряет и получает около 150 кВтч/м² тепла в год, где единицы относятся к энергии на единицу площади. «Дырявый дом» будет иметь двойные потери — подумайте о старых окнах, отсутствии изоляции стен и изношенных дверных уплотнителях. С другой стороны, пассивный дом будет в 20 раз эффективнее негерметичного дома и в 10 раз эффективнее обычного современного дома. Большая часть того, как дизайн пассивного дома сводит к минимуму тепловые приросты и потери, заключается в суперизоляции.

Сравнение притоков и потерь тепла для разных типов домов.

Стандарты пассивного дома

Согласно определению пассивного дома — он может использовать не более 1,4 кВтч на 1 фут² жилой площади в год. Например, дом площадью 2000 футов² будет использовать только 2800 кВтч в год, что составляет 280 долларов в год (@ 10 центов/кВтч). Чтобы достичь такой эффективности, мы обсудили, что оболочка конструкции должна быть воздухонепроницаемой, но нам также нужно ее чертовски изолировать.

Сама изоляция, как правило, состоит из нескольких слоев, каждый из которых имеет высокие коэффициенты сопротивления теплопередаче. Эта изоляция покрывает всю оболочку конструкции, включая основание, за исключением окон и дверей. Чтобы быть непрерывной, изоляция проходит снаружи каркаса, в отличие от между стойками в обычном здании. Самый внешний слой изоляционного сэндвича представляет собой водно-ветровую мембрану, которая имеет тенденцию быть чувствительной к ультрафиолетовому излучению. Это требует установки сайдинга для покрытия и защиты мембраны.

Эта конфигурация значительно снижает теплопередачу через стены, крышу и пол по сравнению с обычными зданиями. Широкий спектр теплоизоляционных материалов можно комбинировать для обеспечения требуемых высоких значений R. Особое внимание также уделяется устранению тепловых мостов.

Тепловой мост – это разрыв изоляции вокруг дома. В традиционном доме это будет включать все элементы каркаса конструкции, а также такие элементы, как крыльцо и навесы. Тепловые мосты приводят к массовым потерям тепла, сводя на нет преимущества «избыточной изоляции» конструкции.

Пример возможного сочетания изоляционных слоев для проекта пассивного дома.

 

 Много шума о крыльцах, палубах и свесах

Мы не зря уделяем этим «дополнениям» особое внимание. Здесь скрываются тепловые мосты… готовые впустить (или выпустить) все тепло из нашей тщательно созданной конструкции. Таким образом, вместо того, чтобы оштрафовать конструкции пассивного дома и отправить их в угол без крыльца или террасы, мы обходим это. Обычно к конструкции прикрепляют бухгалтерскую доску в качестве опорного элемента для террасы или крыльца. Вместо этого мы проектируем его таким образом, чтобы он стоял в стороне, и помещаем все наши опорные столбы в землю. Таким образом, мы избегаем разрыва непрерывной изоляционной оболочки.

Итак, чтобы подвести итог (каламбур), подумайте о суперизоляции для пассивного дома, как у брата Ральфи в «Рождественской истории». Он закутан по максимуму, слой за слоем зимней одежды, вместе с носками, ботинками, перчатками, а его капюшон натянут так туго, что он едва может видеть — и все это снаружи его «каркаса». Я думаю, мать Рэнди и Ральфи понимала опасность потери тепла и тепловых мостов еще в 50-х годах. Эта дама намного опередила свое время.

Заинтересованы в проектировании пассивного дома или экологичного строительства? Если вы хотите начать с нуля или отремонтировать – мы можем помочь! Каждый доллар, потраченный на проектирование, экономит 10 долларов на строительстве. Не стреляйте себе в глаза. Позвольте нам предоставить вам лучший дизайн из возможных. Свяжитесь с нами, чтобы начать.

Архитекторы делятся своими лучшими системами утепления стен

Стены являются основой дизайна здания — без них жители не защищены. Сегодня команды дизайнеров совершенствуют стеновые системы и фасады, встраивая воздухопроницаемые элементы в герметичные оболочки и применяя высокоэффективные материалы. Здесь четыре архитектора объясняют, как они улучшают стены своих проектов.

Джейсен Боландер, AIA
Leddy Maytum Stacy Architects, Сан-Франциско

Тим Гриффит

Построенная в 2012 году пожарная часть № 1 Leddy Maytum Stacy Architects стала первой новой пожарной частью, построенной в Сан-Франциско с 1970-х годов. Сооружение площадью 15 400 квадратных футов требовало легкой системы стен, способной выдерживать землетрясения, на что фирма ответила усиленным дождевым экраном. Чтобы соответствовать строительным нормам Калифорнии для внешней жесткой изоляции и избежать тепловых мостов за счет теплопередачи от металлического каркаса, команда постоянно применяла наружную изоляцию из войлока R21. «Мы вытащили конструкцию, стальные колонны и диагональные распорки внутри внешней стены, которая имеет баллонный каркас, поэтому плиты перекрытия не прерывают каркас», — говорит партнер Джейсен Боландер, который отмечает, что внутри также использовалась некоторая изоляция. .

Ледди Мейтум Стейси Архитекторы Ледди Мейтум Стейси Архитекторы

Марлен Имирзян, FAIA
Marlene Imirzian & Associates Architects, Феникс

Марлен Имирзян и Associates Architects

Проект Marlene Imirzian & Associates Architects для серии новых зданий в лагере девочек-скаутов Сомбреро площадью 14,5 акров в Фениксе использует обычный продукт, композитный настил Trex Transcend, и использует его необычно — в качестве защиты от дождя. Около 38 600 погонных футов продукта используется в кампусе, он монтируется горизонтально к вертикальным шляпным каналам с гидроизоляционной лентой поверх паропроницаемого воздушного барьера и жесткой изоляции, и все это прикреплено к внешней обшивке и стене с металлическими стойками.

Президент фирмы Марлен Имирзян, рассматривая Trex для настила, говорит, что она нашла его подходящим для облицовки из-за его ограниченных потребностей в обслуживании. «Этот материал обычно считают второстепенным, но он очень прочен и отлично справляется с жарой пустыни».

Марлен Имирзян и партнеры Архитекторы Марлен Имирзян и партнеры Архитекторы

Арджун Манде, AIA
Гуди Клэнси, Бостон

Дэвид Лэмб

В исследовательском центре Upstate Neuroscience Research Building, на территории кампуса Медицинского университета штата Нью-Йорк в Сиракузах, штат Нью-Йорк, пристройка площадью 158 000 квадратных футов, покрытая дождевым экраном из алюминиевых композитных панелей, контрастирует с кирпичным фасадом оригинальной конструкции. Задача бостонской компании Goody Clancy состояла в том, чтобы разработать единый изоляционный пакет для обеих систем, который мог бы выдержать суровые зимы в регионе — «настоящую систему с термическим разрушением», — говорит заместитель директора Арджун Манде.

Архитекторы разработали монолитную оболочку, которая опирается на непрерывный воздушный барьер из пенополиуретана толщиной 3 дюйма для достижения изоляционных свойств R23. Первоначально пенопласт не тестировался с алюминиевыми панелями в соответствии со стандартом 285 Национальной ассоциации противопожарной защиты для наружных ненесущих стеновых конструкций. Архитекторы работали с производителем, BASF, чтобы пройти тесты, чтобы убедиться, что система жизнеспособна. «Это очень многообещающий материал, из которого можно создать высокопроизводительную систему навесных стен», — говорит Манде о пене. «[Но] … разные материалы, все они должны работать вместе».

Гуди Клэнси Гуди Клэнси

---

Heath May, AIA
HKS Architects, Даллас

Собственная исследовательская группа HKS Architects, Лаборатория интенсивных исследований (LINE), базирующаяся в Далласе, сотрудничает со студентами Техасского университета в Исследовательском консорциуме цифровой архитектуры Арлингтона для изучения как новые материалы могут повысить размерность стеновых систем.