утепление каркасного, брусового дома, пошаговая инструкция, видео
Каждый человек мечтает о теплом доме, чтобы даже в самые лютые морозы в помещении было комфортно находиться. Поэтому первый вопрос, который встает перед владельцами своего дома – как можно утеплить стены снаружи самостоятельно. Особенно это касается деревянных построек. В этой статье мы приведем инструкцию, согласно которой выполняется теплоизоляция стен каркасных и брусовых домов снаружи. А для более наглядного примера можно просмотреть видео.
Содержание
- Виды утеплителя
- Как способ утепления стен лучше выбрать
- Утепление стен каркасного дома минеральной ватой
- Утепление стен каркасного дома пенопластом
- Утепление стен дома из бруса
- Утепление дома минеральной ватой: видео
- Утепление деревянного дома: фото
Виды утеплителя
Существует огромное разнообразие теплоизоляционных материалов. Остановимся на выборе утеплителя для деревянных домов, которые массово используются потребителями.
Утепление деревянного дома поможет сохранить древесину от разрушенияКаменная вата в плитах. Такой материал нетрудно раскроить даже при помощи обычного ножа. Благодаря небольшому весу плиты легко транспортировать даже на легковом авто, особенно если нужно утеплить небольшую площадь. При монтаже каменную вату укладывают в промежуток между стойками каркаса, а затем изолируют пароизоляционным материалом изнутри и гидроизоляционным снаружи.
Внимание! При транспортировке или монтаже ни в коем случае не сжимайте и не трамбуйте маты.
Эковата. Это экологически чистый материал для утепления, в основе которого волокна целлюлозы. Выпускается в упаковке, в слегка спрессованном виде. Существует два способа утепления данным материалом:
- сухой. Для этого упаковку со стекловатой вскрывают, разминают материал и утрамбовывают в стены. Недостаток такого способа в том, что со временем волокна могут дать усадку, а это приведет к потере тепла. Однако некоторые производители дают гарантию, что этот материал не осядет в течение 10-20 лет.
- влажный. Эковата распыляется на стены и схватывается с каркасом здания, благодаря чему материал не оседает.
Пенопласт. Один из самых бюджетных видов утеплителя. Этот материал не впитывает влагу, поэтому необязательно обкладывать его влагонепроницаемой мембраной. Однако при работе с пенопластом нужно проявить максимум аккуратности, т.к он может крошится и ломаться.
Внимание! В качестве утеплителя нужно приобретать непрессованные листы пенопласта.
Пенополиуретан. Он продается в виде двухкомпонентных веществ, которые начинаются вспениваться при нанесении на стены под воздействием воздуха. В работе такой материал схож с монтажной пенной. Им заполняют пустоты в стене, а излишки срезают. В результате получается монолитный слой утеплителя, который полностью исключает теплопотери. Пенополиуретан обладает влагоотталкивающими свойствами.
Утепление дома из бруса пенополиуретаномНатуральные утеплители. К ним можно отнести плиты из опилок или смеси глины и соломы. Такие материалы экологически чистые, стоят недорого, но главный их минус — это сложность изготовления. Льняное волокно также натуральный утеплитель. Он обладает антисептическими свойствами, препятствуя образованию грибка и плесени. Его легко резать, монтировать, он не вызывает аллергии и влагоустойчивый.
Как способ утепления стен лучше выбрать
Залог качественного ремонта – хорошо продуманный план работ. Поэтому стоит заранее продумать, каким способом вы будете утеплять стены: изнутри или снаружи. Внутреннее утепление используется редко, т.к. из-за него значительно уменьшаются размеры комнат. К тому же специалисты не рекомендуют утеплять деревянные дома таким способом, т.к. влага будет проникать внутрь древесины, со стороны улицы. Из-за этого внутри конструкции могут появиться плесень и грибок, а само дерево начнет гнить. Кроме того, необходимо покупать материал, который по своим свойствам будет совпадать с деревом. Для этого подойдет льняное волокно, мягкий вид ДВП, базальтовые и стекловолоконные материалы.
Утепление дома минеральной ватойПри наружном способе теплоизоляции образуется равномерный слой изолятора для свободного выхода паров. Утеплитель менее плотный чем дерево, из-за этого пар уходит через вентиляционный зазор. Внешний способ теплоизоляции — идеальный вариант для тех, кто хочет утеплить старые дома из бруса, которые со временем потеряли «товарный вид», после обшивки они будут смотреться как новые. Однако если неправильно утеплить стены, дерево начнет портиться, а под слоем внешней отделки, вы не сможете проконтролировать состояние древесины.
Утепление стен каркасного дома минеральной ватой
Теплоизоляция каркасного дома начинается с гидроизоляции. Для этого можно использовать пергамин – дешевый, но эффективный материал. Его нарезают на полосы и степлером крепят к каркасу дома, с шагом не более 12 см. Листы пергамина клеят с напуском до 10 см, чтобы защитить утеплитель от попадания конденсата.
Совет! Если каркас дома будет обшиваться сайдингом, то между ним и утепленным фасадом должно оставаться расстояние 30-50 мм, чтобы влага не задерживалась в каркасе.
Затем укладываем слой утеплителя. Минеральная вата отличный вариант для утепления стен. Она не вызывает аллергических реакций, обладает низкими показателями горючести и высокой теплопроводимостью, такие плиты легко режутся при помощи строительного ножа. Процесс укладки несложен, для начала замеряем расстояния между стойками и прибавляем по 5 см с каждой стороны на припуски. Вырезаем листы нужного размера и укладываем их на гидроизолятор. Закрываем стыки между каркасом и утеплителем полосой минваты шириной 3-4 см.
Минеральная ватаПоверх укладываем слой пароизоляции, для этого воспользуемся пенофенолом. Его нужно пристрелить к каркасу здания при помощи строительного сшивателя. Пенофенол укладывают в горизонтальном направлении, оставляя стыки 5 см фольгированной частью наружу. После этого обшиваем стены дома обрезными досками или сайдингом.
Утепление стен каркасного дома пенопластом
Для того чтобы закрепить пенопласт на стене, сперва устанавливаем вертикальные навесы из шнура. Затем на листы пенопласта наносят клей, по краям и в пяти точках внутри, и фиксируют на стене. Таким образом укладывают весь утеплитель. Далее нужно заделать щели монтажной пеной. Для дополнительной прочности фиксируем листы пластмассовыми дюбелями.
Внимание! Пенопласт не впитывает влагу, поэтому дополнительная изоляция в данном случае не нужна.
Снаружи стены необходимо оштукатурить, а перед этим нужно монтировать армированную сетку. Шпатлевка поможет защитить конструкцию от влияния внешних факторов, но наносить ее стоит в два слоя. После высыхания поверхности можно нанести финишный слой декоративной штукатуркой.
Утепление стен каркасного дома пенопластомУтепление стен дома из бруса
Наружное утепление домов из бруса нужно производить плитными материалами, они более жесткие и со временем не усаживаются. Если отдали предпочтение базальтовым или стекловолоконным утеплителям, то нужно правильно подобрать их толщину. Если дом выполнен из 15 см бруса, то толщина теплоизолятора 10 см, а если брус 20 см, то можно взять более тонкий материал — 5 см.
Для начала поверхность дома промазывают водозащитной мастикой. Затем устанавливают вертикальный деревянный каркас, который нужно промазать антисептиком для профилактики гниения. Затем на него крепят базальтовую вату при помощи саморезов или дюбелей-зонтиков, на 1 кв.м утеплителя – 4-6 крепежей. Поверх укладывают диффузионную мембрану в качестве гидроизолятора. Сверху деревянного каркаса прибиваем рейки, толщиной 5 см, которые создадут вентиляционный зазор для отвода влаги. Затем к рейкам прибиваем профили и устанавливаем сайдинг, начиная снизу, проверяя горизонтальность укладки уровнем.
Схема: утепление домаТаким образом, выбор утеплителя зависит от ваших личных предпочтений. А решать делать ли внутреннюю или внешнюю термоизоляцию зависит от того, каким способом будет выполнена финишная отделка внешних стен. Ну а если вы хотите, чтобы даже самые лютые морозы не приносили вам неудобства, можно утеплить стены как внутри, так и снаружи.
Утепление дома минеральной ватой: видео
Утепление деревянного дома: фото
Утепление деревянного дома снаружи – материалы и технологии
Дерево – это особый строительный материал. Даже через много лет после строительства дома в древесине протекают естественные процессы, которые активизируются под воздействием природных факторов. Дерево дышит, периодически изменяет свою форму и размеры, в нем появляются трещины и щели, через которые в дом проникает холод и сырость. Особенно страдает древесина, расположенная с внешней стороны дома, на которую постоянно воздействуют осадки, ветра, ультрафиолет и другие природные явления. Утепление деревянного дома снаружи защитит фасад от неблагоприятных воздействий, сделает дом теплым и облагородит его внешний вид. Рассмотрим, какие материалы можно использовать для наружного утепления и остановимся на способах утепления.
Содержание
- 1 Особенности утепления наружных стен
- 2 Требования к теплоизоляционным материалам
- 3 Лучшие материалы для отделки сруба снаружи
- 4 Какими материалами не рекомендуется утеплять деревянный дом
- 5 Варианты наружного утепления
- 5.1 Утепление плитами и рулонными материалами
- 5.1.1 Навесной фасад
- 5.1.2 Мокрый фасад под штукатурку
- 5.2 Теплоизоляция напыляемым утеплителем
- 5.1 Утепление плитами и рулонными материалами
- 6 В заключение
Особенности утепления наружных стен
Утепление стен в деревянном доме снаружи – это наиболее предпочтительный и рекомендованный специалистами способ теплоизоляции деревянных построек. Это связано со специфическими свойствами древесины: дышать, поглощать и накапливать в себе влагу и отдавать ее.
Теплоизоляционный материал менее плотный, чем древесина, и если утеплитель располагается на наружных стенах дома, излишек влаги будет спокойно уходить из дерева через вентиляционный зазор.
Внутреннее утепление не дает такого эффекта. Более того, в случае использования только внутренней теплоизоляции, дерево будет собирать в себе влагу, поступающую с улицы, которая будет собираться во внутренних слоях древесины.
В результате в дереве поселяется грибок, появляется плесень, а затем оно начинает гнить. В связи с этим, если вы решили делать теплоизоляцию внутри здания, то утеплять бревенчатый дом нужно и изнутри, и снаружи.
Обратите внимание, что правильное утепление сруба снаружи теплоизоляционными материалами должно выполняться только после работ по конопатке брёвен и обработки древесины антисептиком.
Теперь ответим на вопрос, который беспокоит владельцев брусовых домов: нужно ли утеплять дом из бруса150х150 и других стандартных размеров? Если речь идет о дачном домике, которым пользуются только в теплое время года, утеплительные работы обычно не проводятся.
Если дом планируется использовать для круглогодичного проживания, толщины стен в 150 и 200 мм будет недостаточно. В этом случае необходимо сделать наружное утепление. Это также касается домов из оцилиндрованного бревна диаметром до 220 мм. Если дом построен из бревен сечением 240-280 мм, можно ограничиться только конопаткой.
Дома из клееного бруса стандартных размеров обычно не утепляют, но если из соображений экономии приобретался клеёный брус до 210 мм, наружную теплоизоляцию сделать придется.
Требования к теплоизоляционным материалам
На рынке представлено много разных видов утеплителей, однако не все они подходят для деревянных домов. Утеплитель для сруба должен обладать следующими характеристиками:
- Быть паропроницаемым. Это очень важное свойство. Хорошая паропроницаемость позволяет материалу выпускать пар из помещения, обеспечивая оптимальный микроклимат в доме.
- Влагоустойчивость. Такой материал не накапливает в себе влагу и остается сухим.
- Обладать антисептическими свойствами, предотвращая развитие патогенных микроорганизмов.
- Пожаробезопасность. Дерево очень горюче, поэтому по возможности оно должно соприкасаться с негорючими материалами.
- Пропускать воздух и не мешать воздухообменным процессам, проходящим в древесине.
Лучшие материалы для отделки сруба снаружи
Утеплитель для отделки бревенчатого дома необходимо подбирать так, чтобы он не уменьшал полезных свойств древесины. И конечно, лучшим вариантом утепления дома из бруса снаружи являются материалы, обладающие всем списком рекомендуемых характеристик. К таким можно отнести:
- Эковату. Это натуральный материал, не препятствующий воздухообмену древесины. Сырьем для ее производства является переработанная целлюлоза. Утеплитель наносится способом напыления.
- Минеральную вату. Материал не горюч, хорошо проводит воздух. Для утепления фасада подходят два вида: стекловата и каменная (базальтовая) вата. Первая обычно выпускается в рулонах, вторая – в плитах. Специалисты признают минвату лучшим утеплителем для деревянного дома.
Какими материалами не рекомендуется утеплять деревянный дом
Одно из основных свойств, которым должен обладать утеплитель для сруба является паропроницаемость. Существует ряд материалов, которые не обладают этой характеристикой, но, тем не менее, довольно часто применяются для утепления деревянных стен. Это такие утеплители:
- Пенопласт. Этот материал обладает отличными теплоизоляционными характеристиками, утепление пенопластом обойдется совсем недорого, поэтому он нередко используется в качестве утеплителя. Однако паропроницаемость материала имеет очень низкие показатели, в связи с чем в доме, утеплённом пенопластом, будет тепло, но в то же время на древесине будет скапливаться конденсат, что может стать причиной ее гниения.
- Экструдированный пенополистирол. Этот материал является разновидностью пенопласта. Его паропроницаемость несколько выше, чем обычного пенопласта, но все-таки она недостаточна для эффективного выведения водяных паров. В связи с этим, если для утепления применяется пенополистирол, чтобы в доме не образовался эффект парника, необходима дополнительная вентиляция.
- Пенополиуретан представлен двумя видами. Легкий ППУ с открытой ячеистой структурой – это дышащий и паропроницаемый материал, но он имеет невысокую прочность, поэтому его не стОит применять для утепления фронтона и фасадной части дома. Легкий ППУ лучше всего подходит для утепления каркасного дома изнутри, а также для теплоизоляции мансарды или чердака. Жесткий ППУ состоит из закрытых ячеек, он обладает очень высокими прочностными характеристиками, но показатели паропроницаемости у него одни из самых низких.
- Полинор – это новинка рынка утеплителей. Он представляет собой напыляемый изоляционный материал, выпускаемый в виде аэрозоли. Основная часть массы состоит из воздуха (до 90%) и твердых веществ (не более 10%). При нанесении полинор образует на поверхности плотную пену кирпичного цвета, которая полностью заполняет собою все пространство. Утеплитель имеет низкую паропроницаемость, при напылении полинором древесина не дышит.
Специалисты не рекомендуют использовать эти материалы для теплоизоляции деревянных домов, поскольку они препятствуют выходу пара, тем самым способствуя гниению древесины. Если уж вы решили применить именно эти утеплители, необходимо организовать в доме эффективную систему принудительной вентиляции, которая обеспечит оптимальный режим температуры и влажности и восстановит воздухообмен помещения.
Варианты наружного утепления
Теплоизоляционные материалы выпускаются в виде плит, рулонов и напыляемых утеплителей. Каждый материал укладывается по своей технологии. Ниже приведены основные особенности каждого варианта.
Утепление плитами и рулонными материалами
Существует две технологии утепления наружных стен дома этими материалами:
- навесной вентилируемый фасад;
- мокрый фасад.
Навесной фасад
Принцип этой технологии утепления заключается в установке каркаса под вагонку, евровагонку, сайдинг или другой отделочный материал. В этом случае утеплитель располагается между бревенчатой стеной и облицовкой.
Навесной вентилируемый фасад
Материалом для изготовления каркаса могут быть деревянные бруски или металлический профиль.
Наружное утепление дома из цилиндрического бревна и бруса выполняется в следующем порядке:
- Сначала укладывается пароизоляция, которая служит для отвода водяных паров от деревянных стен дома.
- Следующий слой – термоизоляционный материал. Утеплитель должен плотно лечь между стойками каркаса, для этого его ширина должна быть на 2-3 см шире расстояния между брусками.
- Затем устанавливается гидроизоляционная мембрана, которая служит защитой утеплителя от влаги и ветра. При ее наличии атмосферные осадки не будут попадать на стены, а пар из внутренних помещений сможет свободно выходить наружу.
- Последний этап – монтаж декоративной обшивки. Чтобы обеспечить беспрепятственный выход влаги из всей конструкции, необходимо между утеплителем и финишной облицовкой сделать вентиляционный зазор в 3-5-см. Для этого сверху влаго-ветрозащитной мембраны монтируется дополнительная обрешетка, и уже на нее устанавливается декоративный материал.
Данная схема утепления подходит как для новых, так и старых срубов. Такой порядок утепления является оптимальным для деревянного дома, он позволит избежать появления плесени и грибка и предотвратит гниение древесины.
Мокрый фасад под штукатурку
Мокрый фасад под штукатурку
Мокрая технология заключается в укладке утепляющих материалов на специальный клеящий состав. Плитами оклеивают всю стену, а затем их дополнительно фиксируют дюбелями.
Этот способ применяется в том случае, когда предполагается наружные стены дома отштукатурить декоративной штукатуркой. Предварительно плиты армируют сеткой, которую сначала фиксируют на клей, а затем покрывают слоем грунтовки. После этого на гладкую поверхность стен наносится декоративная штукатурка.
Обратите внимание, что если предполагается отштукатуривание стен деревянного дома, лучше всего в качестве утеплителя использовать дышащую и паропроницаемую минеральную вату.
Теплоизоляция напыляемым утеплителем
Самым популярным жидким утеплителем для деревянных построек является экологически чистая эковата. Напыление осуществляется на подготовленные и чистые стены при помощи специального аппарата, который подает материал под высоким давлением.
Предварительно на стены монтируется деревянный каркас, на котором закрепляется ветроизоляционная пленка. В ней проделывают отверстия, куда будет задуваться утеплитель.
Эковата представляет собой сухой материал, перед тем как он будет нанесен на стены, его необходимо вспушить прибором типа миксера. Затем утеплитель задувается под пленку до тех пор, пока он не заполнит полностью все полости без пустот. После наполнения эковатой, отверстия заклеиваются, и приступают к наружной отделке.
В заключение
Важное условие качественного утепления – строгое следование технологии и соблюдение правил теплоизоляции. Утеплительный материал рекомендуется выбирать в соответствии с климатическими показателями региона и с учетом особенностей деревянной конструкции.
Компания «Мастер Срубов» много лет занимается отделкой и утеплением частных деревянных домов на территории Московского региона. Обращаясь в нашу компанию, вы получаете качественно и в срок выполненную работу по утеплению вашего дома любым материалом.
Вы можете оставить свою заявку по телефону или в форме обратной связи на странице «Контакты». Первый выезд специалиста для осмотра и составления сметы осуществляется бесплатно.
Рассчитайте стоимость покраски и утепления вашего дома прямо сейчас
Выберите виды работ:
Пескоструйная шлифовка Шлифовка машинками Теплый шов Покраска Доп. работыВыберите материалы:
Герметик Ramsauer Герметик Remmers Масло Gnature или Biofa Масло Remmers Масло Adler ДругоеУ вас есть точные замеры дома?
Замерял сам Есть проект дома Приезжали замерщики Хочу вызвать замерщикаВаше имя * Номер телефона * Email
Нажимая на кнопку, Вы даете согласие на обработку персональных данных
Утепление деревянного дома снаружи – Заметки строителя
Содержание
По традиции в русских селах или городах деревянные дома надежно служили своим хозяевам по многу лет и даже столетий. Но, со временем утепление деревянного дома становится необходимостью, так как под влиянием окружающей среды стены начинают рассыхаться и покрываться трещинами, через которые внутрь дома проникает холодный ветер. Чтобы не тратить много средств на проведение тепла в дом, достаточно просто утеплить стены. Сделав утепление наружных стен, хозяин дома решит сразу три проблемы:
- сделает внутреннее помещение теплым;
- избавится от уличного шума;
- обновит дизайн дома.
Но, чтобы начать работы, необходимо узнать, каким современным утеплителем лучше всего обшивать деревянные дома и какая последовательность его монтажа. На сегодняшнее время самым известным материалом для утепления деревянных зданий является пенополистирол в панелях и минеральная вата, которая изготавливается в виде матов или рулонов. Так же очень часто используются такие утеплительные составы, как пеноизол или эковата, и термопанели, которые являются не только утеплителем для стен, но декоративной отделкой.
Особенности утепления деревянного дома снаружи
Дерево – особый материал, свойство которого необходимо учитывать при утеплении дома. Его природное происхождение имеет много плюсов, но и заставляет продумывать технологию теплоизоляционной конструкции в зависимости от условий работы и выбранного утеплителя.
Чтобы избавиться от разрушения стен, их необходимо защищать от влаги, мелких жуков и микроорганизмов. А чтобы сохранить тепло, необходимы герметично застыкованные промежутки между венцами. Рассмотрим каждый пункт подробно.
Защита от сырости
Главная задача – это не позволить процессам гниения поразить древесину и препятствовать возникновению в ней микроорганизмов, которые обязательно появляются в условиях, где есть сырость, вода. В таких условиях за пару лет в древесине начинают происходить необратимые процессы, приводящие к разрушению дома, и создают опасные условия проживания в помещении из-за попадания в воздух спор черной плесени.
Дерево имеет высокую паропроницаемость. Из внутренних помещений влажный воздух легко проникает в поры дерева. Таким образом, пар легко проходит через стены и попадает наружу. Но такое случается, если наружная стена закрыта непроницаемым для пара материалом, который препятствует его испарению. Иначе пар начнет оседать на стенах, а это приведет намоканию дерева и появлению плесневых грибков, разбуханию, гниению и дальнейшему разрушению.
Основное правило при теплоизоляции паронепроницаемыми материалами:
проницаемость пара каждого последующего слоя утеплителя должна увеличиваться изнутри, наружу. То есть наружные утеплители должны пропускать воздух и пары так же, как и древесина.
При утеплении деревянных стен используют и материалы с нулевой проницаемостью пара, но, в таких случаях между утеплителем и стеной оставляют воздушный зазор, чтобы удалялся избыточный пар выходящий изнутри дома. Но такой способ теплоизоляции малоэффективен.
Биозащита
Грибковые и плесневые споры могут появиться во всякой древесной породе. В том числе и в местах, где нет заметных следов поражения, но, даже если их не видно, это не означает, что их нет. Так как после установки утеплителя увидеть саму стену становится невозможно, поэтому обработка стен различными антисептиками просто необходима.
Такая обработка эффективна при нанесении ее на сухую древесину, поскольку мокрые поры не впитают в себя нужное количество антисептика и, тем самым, не получат нормальной защиты. Именно поэтому новые дома, построенные из дерева, обрабатывают и утепляют только через 2-3 года. За это время дерево не только успевает высохнуть, но и дает усадку.
Герметизация стыков
Деревянным домам не нужно утепление, если толщина стен подобрана под определенные климатические особенности региона и имеет отличное сопротивление теплопередаче. Но такие строения имеют «слабое звено» и это межвенцовые стыки, через которые тепло покидает дом.
Даже при тщательной подгонке бревен между ними обязательно подкладывают теплоизоляционный материал. Но в результате усушки и усадки древесины происходит разгерметизация стен.
Это одна из причин, почему не утепляют деревянные дома сразу, а только через 2-3 года после постройки. Дерево должно простоять время, высохнуть и принять окончательный свой размер. После этого происходит выявление всех проявившихся дефектов. Это не обязательно только щелочки между венцами, это могут быть крупные щели между стеной и оконными, дверными блоками.
Все эти трещины заполняются монтажной пеной и иными способами.
Способы утепления деревянного дома
С 2003 года действуют новые нормы теплозащиты домов. До этого строили однослойные конструкции внешних стен, которые выполняли одновременно две функции: несущую и теплоизоляционную. Например, по старым стандартам вполне нормально считали строительство деревянных домов из бруса с сечением в 20 сантиметров, либо бревна диаметром в 28 сантиметров.
На данный момент требования к теплоизоляции стали жестче, что связано с экономией ресурсов на отопление и проветривание. Эти требования не обязывают частного застройщика утеплять деревянные здания, но если сравнить разовое утепление стен и ежегодную экономию денежных средств на обогрев, то выгода становится очевидной.
Утепляются деревянные дома как изнутри, так и снаружи. Чаще всего используют второй вариант утепления.
Преимущества наружного утепления перед внутренним
Некоторые преимущества вполне очевидны для всех. К этим преимуществам относятся:
- сохранение площади дома, которая заметно уменьшается при установке утеплителя внутри помещения;
- красивый вид деревянных стен;
- остаются прежними условия для комфортного проживания в доме (необходимо помнить, что утеплители ставят через 2 года после постройки здания, а к этому времени дом уже будет обитаем).
Но главное достоинство наружного утепления, это правильное смещение точки росы к несущим стенам.
Точка росы – это такая температура, при которой пар превращается в воду и выпадает на поверхность в виде конденсата. Место, где происходит этот конденсат, и называют точкой росы.
Самое главное, чтобы эта точка была смещена в сторону улицы и образовавшаяся влага уходила в атмосферу. Данное испарение возможно только при наружной теплоизоляции или нормальной толщине стены, которая в сильные морозы промерзает только наполовину.
Если утеплена внутренняя стена дома, то положение точки росы смещается в сторону помещения и конденсат ложится на стык стены с утеплителем, либо в самом утеплителе. Намокание утеплителя приводит к появлению плесени на внутренней отделке, гниению стен, потери утеплителем своих свойств и другим последствиям, которые ухудшают климат в доме и угрожают целостности конструкции.
При наружном утеплении стена прогревается теплым внутренним воздухом, тем самым, всегда остается сухой, что очень важно для данного материала. Естественно, что такое возможно только когда толщина утеплителя подобрана правильно и монтаж произведен с соблюдением всех норм.
Данные пункты будут разобраны ниже.
Варианты наружного утепления
Чаще всего наружная теплоизоляция двухслойная, где первый слой – это сама несущая стена, а второй – сам утеплитель. При этом варианты двухслойного утепления различны.
Навесной вентилируемый фасад с воздушной прослойкой между утеплителем и внешней отделкой. Для него применяются ватные материалы с высокой проницаемостью пара, к ним относят: стекловату, каменную вату в плитах и напыляемую эковату.
Наружное утепление с навесным вентилируемым фасадом
Мокрый фасад с воздушной прослойкой. В качестве утеплителя используется плиты пенополистирола, закрепленные на каркасе и отделанные штукатуркой. Паропроницаемость данных материалов ниже, чем у дерева, поэтому воздушная прослойка смещается под утеплитель.
Воздушный зазор возникает из-за набитых на стену брусков, к которым присоединяют пенополистирол.
Мокрый фасад без воздушной прослойки. Это штукатурка стен специальным раствором, который пропускает пар и изолирует тепло. Данный раствор делается из глины и натуральных наполнителей – солома или опилки.
Очень редко пользуются трехслойной наружной теплоизоляцией. В такой изоляции третьим материалом является облицовка толщиной 5 сантиметров и связанная с несущей стеной. Очень часто используют кирпичную кладку, которая так же является теплоизолятором. В пространство между кирпичом и стеной засыпают такой утеплитель, как опилки или керамзит, в качестве замены дорогой минеральной ваты.
Особенности утепления фронтона
Если фронтон в доме является стеной жилого мансардного этажа, то он нуждается в утеплении. Способ его теплоизоляции зависит от конструкции.
Если же фронтон является продолжением стен и сделан из бревна, то их утепляют так же, как и стены.
Пустой фронтон лучше всего утеплить при помощи деревянного каркаса, заполнив его минеральной ватой и закрыв изнутри пароизоляционной пленкой, а снаружи гидроветрозащитной мембраной. Со стороны помещения данная конструкция обшивается гипсокартоном, панелями, а с улицы любым материалом с устройством вентиляционного зазора.
Как разобраться с требуемой толщиной утеплителя?
Толщина термоизоляции зависит от толщины стен и климата данного региона.
Очень важно знать толщину утепления. Лишняя толщина утеплителя деревянному дому может только навредить, а недостаточная – не позволит помещению держать тепло. Данные параметры отражаются на конструкции каркаса, поэтому необходимо знать на какое удаление от стены должны быть вынесены направляющие под внешнюю обшивку. Сделать вычисления самостоятельно не сложно, особенно, если использовать имеющиеся в доступе формулы.
Суть в том, что сопротивление теплопередачи многослойной стены конструкции R не должны быть меньше расчетного для конкретного климата на определенной территории страны. Эти величины нанесены на карте РФ. Нас интересует верхнее значение (фиолетовые цифры) – для стен.
Карта для определения значений сопротивления теплопередаче по регионам России
Стена – это не просто сруб, но и внутренняя его отделка, слой теплоизоляции и наружный фасад. (Важно – в расчет не берется внутренняя отделка, сделанная по принципу вентилируемого фасада). Для каждого слоя рассчитывается показатель термического сопротивления.
Для примера можно привести следующую схему:
- Деревянная стена. Толщина стены может быть несколько меньшей, чем из бруса. На это стоит обратить внимание при расчетах.
- Внутренняя отделка стен, при ее наличии. Часто в деревянных домах стены в помещениях оставляют не обшитыми, для того, чтобы не утрачивать натуральности покрытия. Но они могут быть обшиты гипсокартоном, фанерой, натуральной вагонкой и т.п.
- Слой термоизоляции — его толщина и должна быть определена.
Конструкция может иметь несколько слоев. Так, если снаружи предусматривается обшивка без вентелируемого просвета вплотную к оттепельному материалу, то ее тоже нужно принять в расчет . - Паропроницаемая мембрана.
- Детали каркаса.
- Сайдинг или вагонка с вентилируемым фасадом.
Итак, чтобы определить необходимую толщину утепления, требуется знать толщину каждой прослойки и коэффициент их теплопроводности.
В итоге формула расчета принимает такой вид
Rn = Hn / λn
- Hn — толщина конкретного слоя.
- λn — коэффициент теплопроводности материала, из которого слой выполнен.
В итоге формула расчета принимает такой вид
Hу = (R– h2/ λ1 – h3/ λ2 – h4/ λ3 …) × λу
- Hу – толщина утеплителя.
- λу – коэффициент теплопроводности выбранного термоизоляционного материала.
В интернете полно материала для поиска коэффициента на различные материалы. Не сложно и измерить толщину слоев утепления.
Для простоты вычислений рекомендуем пользоваться калькулятором, в который уже запрограммированы необходимые величины часто используемых строительных и иных материалов.
Полученное значение от вычислений – минимальное, и его относят к стандартным толщинам материалов термоизоляции. Для утеплителей, которые наносятся по технологии напыления, расчетное значение может показать точную толщину слоя.
Калькулятор расчета толщины утеплителя
Какой материал лучше выбрать для наружного утепления дома из дерева
Утеплить деревянный дом можно любым теплоизоляционным материалом, но его установка будет зависеть от вида материала.
Материалы с хорошей проницаемостью пара устанавливаются в составе навесных вентилируемых фасадов очень близко к стене. К ним относят как современные утеплители, так и старинные способы, например опилки.
Плохо пропускающие через себя пары материалы, крепятся с установлением воздушного зазора между материалом и деревянными стенами, после чего их заштукатуривают, либо закрывают фасадными панелями. Все это виды полистирола.
Засыпной утеплитель монтируется между стенами и ограждающими конструкциями и является средним слоем в трехслойной теплоизоляции.
Из всех видов штукатурок, паропроницаемостью обладает только глиняная, размешанная с соломой или опилками. Она наносится на стены, либо формируется в плиты, крепящиеся на деревянные обрешетки.
Про эти способы будет рассказано ниже.
Подготовительные работы и обработка древесины антисептиком
Утепление каждого дома начинается с демонтажа фасадов старой облицовки, если она имеется, а также оконных и дверных наличников, водостоков и т.п.
Затем происходит ремонт поверхности. Если это деревянные здания, проверяют межвенцовые стыки, трещины или наличие грибков и плесени. От всех перечисленных дефектов необходимо избавиться: дыры заделать, грибок убрать, швы законопатить.
Самое важное это избавиться от грибков. Чтобы не допустить дальнейшее разрастание плесени и попадание ее вглубь древесных спор, сначала происходит зачистка пораженных участков металлической щеткой, затем промывают водой и ждут полного высыхания. После этого несколько раз обрабатывают химическими средствами.
После того, как закончили ремонтные работы, можно переходить к профилактическим, а именно, обработка всего фасада антисептическими пропитками для лучшей защиты дерева. Чаще всего антисептики смешивают с добавками, которые снижают горючесть древесины.
Минимальное количество слоев нанесения – два, с полной просушкой между ними.
Часто используемые бренды, имеющие защитные свойства для древесины: Неомид, Белинка, Сенеж, Акватекс, Пинотекс и другие.
Очень важный момент! Обрабатывать антисептиками можно только высохшую древесину, и проделывать такую работу необходимо в сухую погоду, поскольку вода не позволит наносимому материалу проникнуть внутрь дерева.
Утепление деревянного дома снаружи минеральной ватой
Минеральная вата – это старый, надежный материал, так как его использую уже много лет, и за этот период вата не потеряла своей актуальности.
Данный материал состоит из множества волокон, скрепленных между собой определенными составами.
Существует три вида ваты и различаются они материалам изготовления. Это каменная, стекловата и шлаковата.
Так же они различаются влагостойкостью, теплопроводностью, устойчивостью, толщиной и длиной волокон.
Шлаковата
Он изготавливается из доменных шлаков, переработав которые, они вытягиваются в волокна длинной в 1-2 см и толщиной в 10 мкм.
Данный материал плохо подходит для утепления фасада, поскольку он гидроскопичен. Попадание влаги внутрь материала может привести к возникновению плесени, а если он находится рядом с металлическим профилем, то возможно появление окислительной реакции, так как в своем составе шлаки имеют кислотность.
Так же шлаковата имеет высокую теплопроводность и по этой характеристике она тоже не подходит для утепления дома.
Стекловата
Стекловата получается методом плавления стекломассы, длина ее волокон от 1,5 до 4,5 см, а толщина не более 15 мкм. Стекловата отлично подходит для защиты наружных стен от холода. Этот материал имеет свойства теплостойкости и негигроскопичности, а так же он упругий и легкий. Благодаря ее эластичности, ее упаковка не имеет объемов, так как стекловату можно легко спрессовать.
Изготовленная в матах стекловата, имеет больше прочности. Помимо хорошего утепления стен, она не пропускает ветер и ее легко установить между брусков обрешетки. Стекловата очень хороший утеплитель, но работая с ним, необходимо соблюдать меры предосторожности. При ее установке необходимо защищать глаза, лицо и дыхательные органы, поскольку стеклянные волокна могут поранить или вызвать зуд и раздражение на коже. Поэтому, при работе с стекловатой необходимо надевать защитную экипировку.
Каменная вата
Каменная вата изготавливается из базальтовой каменной породы. Данный материал, так же как и другие утеплители, имеет волокна, низкую теплопроводность и высокую гидрофобность. Каменная вата выдерживает высокие температуры, поэтому это жаростойкий материал. Форма этой ваты всегда стабильна, поскольку она не обладает эластичностью. Благодаря таким ее характеристикам, базальтовая вата является отличным утеплителем для фасада.
Каменная вата производится в виде рулонов, либо плит, может быть как плотной, так и мягкой, но для утепления используют более плотный материал.
Этот вид ваты не опасен для человека и, работая с ним, не нужно надевать защитные средства.
Все виды ват имеют свою жесткость. Этот показатель очень важен для уточнения, поскольку не все марки годны для утепления стен. Чаще всего выбирают марку ПЖ-175 или ПЖ-200 которые имеют повышенную жесткость плиты.
Пошаговая инструкция по утеплению минеральной ватой
Утепление деревянных домов чаще всего происходит при помощи минеральной ваты. Вид утепления «Пирог» выглядит следующим образом:
— несущая стена;
— пароизолятор;
— обрешетка из брусков, между которыми находятся плиты теплоизолятора;
— гидроветрозащитная пленка;
— каркас, создающий вентиляционный зазор;
— отделочный материал.
Ниже рассмотрим каждый слой и способ его установки.
Пароизоляция
Функция пароизоляции заключается в том, что она не дает влаге попасть на ватный утеплитель, который, намокая сползает вниз, а капельки влаги, которые забивают воздушные просветы между волокнами, понижают теплоизоляцию.
На первый взгляд кажется, что пароизоляция – это необходимый материал при утеплении дома, но это не совсем так.
Хорошо просохшие деревянные стены, которые не испаряют влагу, не нуждаются в пароизоляторе, так как водяной пар, который просачивается через стены, не так вреден для утеплителя. Пар просто будет проходить через утеплитель и попадать на улицу.
Если стены дома сырые, их необходимо просушить. В таком случае, пароизоляция необходима.
Но возникает вопрос, какой материал необходим для установки паробарьера. Непроницаемые пленки не подходят, поскольку они не позволят процессу естественного переноса влаги осуществляться, а это значит, что влага будет постепенно накапливаться, в результате чего произойдет гниение стен. Использовать нужно только воздухопропускающую диффузионную мембрану, при установке которой необходимо следовать инструкциям производителей.
При креплении между стеной и мембраной должен оставаться зазор для вентиляции воздуха. При утеплении деревянных стен изоляцию устанавливают с помощью строительного степлера, при этом, впадины на стыке венцов выполняют функцию вентиляции.
При монтаже на брусе, сначала вбивают рейки толщиной примерно 2 см, на которые и крепится пароизоляция.
Мембрану раскатывают вдоль стены и прикрепляют без натяжения. Материал должен образовывать барьер без щелей, поэтому на всех стыках делаются нахлесты в 10 см, а вокруг проемов приклеивают специальным скотчем. Перед установкой, рейки также необходимо обработать антисептиком.
Монтаж обрешетки
Монтаж обрешетки делается из ровных деревянных брусков, на которые укладывается минеральная вата. Толщина брусков должна соответствовать толщине минваты. Расстояние между брусками должно быть немного меньше ширины теплоизолятора. Это делается для того, чтобы плиты вставали между направляющими и хорошо держались.Устанавливать бруски необходимо либо гвоздями, либо оцинкованными саморезами, но не метизами, так как они легко поддаются коррозии.
Установка теплоизолятора
Если устанавливают утеплитель в два слоя, то используют следующий способ установки обрешеток:
— однослойный, когда толщина брусков такая же, как и толщина теплоизоляции. Плиты в таком случае устанавливаются с перехлестом стыков и они не должны совпадать.
— двухслойный – на первый слой теплоизоляции в поперечном направлении устанавливается второй слой. Данный вариант лучше первого, поскольку исключается наличие мостиков холода.
Укладка ветрозащитной пленки
Внешняя защита от воды и ветра так же должна быть воздухопроницаемой, чтобы пары, которые попадают в утеплитель, могли выходить в атмосферу. Но основная задача таких материалов – это не дать возможности атмосферной влаге проникнуть в теплоизоляцию. То есть, мембрана должна выпускать наружу комнатные пары и не давать наружной влаге попасть внутрь.
Такие свойства имеют многие материалы разных производителей, например Изоспан, Роквул и другие.
Ее устанавливают горизонтальными полосами, фиксируя степлером на деревянной обрешетке.
Способы установки такие же, как и при пароизоляции, то есть нахлесты, проклейки стыков и т.д.
Устройство вентиляционного зазора
Чтобы происходила циркуляция воздуха под обшивкой, на обрешетку устанавливают бруски или металлические профили, толщиной, примерно 40 мм, к которым и крепятся панели фасада.
Кроме ватных материалов, очень часто стали применять жидкие утеплители, которые наносят на стены, например эковата и пенополиуретан. При выборе таких утеплителей необходимо внимательно читать их характеристики.
Так как ППУ – это материал ,не пропускающий пар, его нельзя наносить на стены. Вариант, как его можно использовать, это при облицовке стен листовыми материалами с вентиляционным зазором и нанесением ППУ на установленную облицовку. Но такие действия экономически не выгодны, поэтому применение их нецелесообразно.
Утепление стен дома снаружи эковатой
Эковата – это звукоизоляционный, утепляющий материал, наносимый с помощью напыления. Изготавливается она из вторично переработанной целлюлозы с добавлением буры и борной кислоты, которые полностью безопасны для человека. Эковата выглядит как порошок серого цвета.
Безопасность данного материала подтверждается и тем, что он не содержит в себе синтетических соединений, нефтепродуктов и иных веществ, которые могут навредить человеку.
При нанесении материала на стены, он заполняет все пустоты, образуя утепляющий слой.
Бура и борная кислота являются хорошими антисептиками в составе материала, они не дают появляться и размножаться никаким микробам и грибкам.
Очень важное качество эковаты – это жароустойчивость. При возгорании данное вещество не возгорается, а просто тлеет.
Нанесение эковаты на стены
Дерево, на которое будет наноситься слой эковаты, должно быть заранее обработано и подготовлено. Устанавливается обрешетка, которая будет регулировать толщину напыления и играть роль поддерживающего элемента, чтобы нанесенный материал при засыхании не сползал вниз.
Для того, чтобы начать работу по распылению эковаты, необходима специальная установка, в которую засыпают сухое вещество, перемешивают и увлажняют, чтобы потом из специального пистолета под давлением распылять материал. Сам процесс нанесения очень прост, но он не возможен без специального аппарата.
Раствор смачивается с водой, смешанной с клеем, и после высыхания распыленного вещества на поверхности дерева образуется пленка, не дающая выветриваться утеплителю и проникать в него влаге. После такого слоя устанавливать ветрозащитную пленку не нужно.
Утепление деревянного дома опилками
Этот старый способ теплоизоляции в наше время сочетают с новыми способами. Опилки заменяют минвату в системе утепленного вентилируемого фасада. Но так как этот материал рассыпчатый, то, для того, чтобы его уложить, вокруг стен строят деревянную коробку из каркаса и обшивки. Дно и наружные стены такого короба закрывают защитой от воды.
Засыпают опилки слоями толщиной по 40-50 см, после чего утрамбовывают. Но, несмотря на постоянно уплотнение во время засыпки, опилки еще несколько месяцев будут самостоятельно уплотняться, поэтому их периодически подсыпают.
Для удобства работы при утеплении опилками, коробку наращивают постепенно. После ее заполнения, на обшивку устанавливаются бруски обрешетки, чтобы создать вентиляционный зазор, а на них крепят облицовку.
Основной плюс этого способа утепления – это его экологичность и недорогая стоимость. Очень хорошо, если рядом есть деревообрабатывающий завод, где опилки можно купить по минимальной стоимости, либо вообще забрать бесплатно, оплатив только за доставку.
Так как опилки, это такой же природный материал, как и дерево, они подвержены заражениям, гниению, могут стать домом для мышей и едой для насекомых. Чтобы этого не произошло, опилки высушивают и обрабатывают специальным материалом.
В качестве антисептика для опилок используют гашеную известь, которую разводят с водой в соотношении 9:1. Так же вместо извести можно использовать медный купорос.
Чтобы защититься от грызунов достаточно добавить в опилки стекло или табак.
Для уменьшения горючести пропитывают антипиренами.
Чтобы качественно утеплить стены стружками, лучше всего использовать опилки хвойных или дубовых деревьев, размером в 3-6 мм. Если брать более крупные стружки, то их сложно уплотнять и есть риск оставить пустоту. Если брать очень маленькие, то они очень сильно слепливаются и, тем самым, теряют свой теплоизоляционный эффект.
Утепление дома снаружи с помощью пенополистирола
Пенополистирол – самый дешевый вариант для утепления. Он имеет хорошие характеристики и с помощью него можно экономить на отоплении.
Пенополистирол производят различной толщины, размеров и плотности. Для утепления наружных стен используют материал средней плотности.
Пенополистирол легкий материал, так как в его состав входит вспененная масса, заполненная воздухом. Поэтому он является отличной преградой для холода и лишних шумов. Материал имеет низкую теплопроводность, поэтому в помещении надолго сохраняется тепло.
Его легко монтировать, а так же он устойчив к перепадам температур, при этом почти не впитывает воду, поэтому данный материал очень долговечен.
Но, пенополистирол имеет свои недостатки:
- материал очень не прочный, легко ломается и рассыпается, поэтому после установки его армируют сеткой или другим покрытием;
- при сильном нагревании, материал превращается в текучую горящую массу, которая выделяет вредные для человека вещества. Негорючим является только экструдированный пенополистирол и именно его установка подходит для деревянных домов.
Если установка пенополистирола происходит с помощью клея, то необходимо узнать, подходит ли этот клей для установки данного материала, поскольку некоторые клеи разрушают его.
Правильный монтаж пенополистирольного утепления
Данный материал не пропускает воздух и воду, утеплять им деревянный дом возможно только с устройством воздушного зазора, в противном случае он просто не будет выпускать водяные пары в стене.
Очень часто пенополистиролом утепляют каркасные дома, которые обшиты плитами ОСП. Таким же образом его можно устанавливать и на деревянные стены, заранее обшив их плитами. Пенополистирол прикрепляется к ним специальным клеем и фиксируется тарельчатыми дюбелями.
Так же можно закрепить на стенах обрешетку, для создания воздушных зазоров, тем самым удешевив процесс.
На них в поперечнике прибивают бруски дополнительной обрешетки, между которыми вкладывают плиты материала и крепят к брускам нижней обрешетки. Щели заполняют пеной. В результате чего должна получиться ровная поверхность. Этот вариант в большинстве случаев используют для устройства мокрого фасада по следующим действиям: на все углы здания устанавливаются уголки с сеткой, которые закрепляются клеем. На остальную поверхность закрепляется широкая сетка в рулонах, которую укладываю внахлест на клеевую массу. Угловая сетка должна утонуть в клее. Закрепив ее на пенополистероле, по ней проводят шпателем от центра к краям, тем самым удаляют лишний клей.
Когда клей высохнет, стену необходимо покрыть грунтовкой, на которую хорошо ложится штукатурка.
Вместо пенополистерола, в качестве утеплителя, можно использовать фасадные панели с декоративной поверхностью, что позволит сократить время работы.
Утепление наружных деревянных стен глиной
Штукатурка стен глиной – это классический способ теплоизоляции. Такую теплоизоляцию делают из глины, размешенной с опилками, соломой, сухим камышом. Чаще всего добавляют именно солому или камыш, которые играют еще и роль арматуры, делая покрытие намного прочнее, так же камыш отпугивает мелких грызунов.
Достоинства глиняной штукатурки
В глиняной штукатурке отсутствуют вредные вещества, поскольку эта штукатурка природного происхождения. Помимо этого ее плюсом является дешевизна, если сравнивать с другими теплоизоляторами, и плюс, если вы находитесь в сельской местности, все необходимые материалы можно достать бесплатно.
Еще достоинства, это консервация внешних стен и хорошая защита от грызунов, а также возможность применения не только для утепления стен.
Снятую глиняную штукатурку можно повторно использовать, размочив ее в воде.
Глиняную штукатурку также можно использовать для внутренних стен. Такая штукатурка сохраняет климат в доме, поглощает лишнюю влагу из воздуха. Однако необходимо учитывать химический состав глины, которая зависит от места добычи. Для приготовления штукатурки, самым важным показателем является жирность сырья, от которого зависит пластичность и клейкость к поверхностям. Для неопытного человека, сделать такой качественный состав глины будет проблематично.
Изготовление глиняной штукатурки
Лучшей глиной для изготовления из нее штукатурки является красная глина. Помимо имеющихся в ней природных наполнителей, в нее рекомендуется добавлять конский навоз, но это не обязательное мероприятие.
Если в глину добавлять солому или опилки, то перед этим их необходимо смочить в извести или в готовых антисептиках.
При приготовлении рабочего раствора, глину смачивают водой и ждут, когда она разбухнет, после чего месят до однородного состояния без комков. Затем в нее добавляют 2/3 наполнителя.
Но точное количество обычно определяют визуально и при помощи сжатия в руке: она должна быть очень густой и липкой, и не рассыпаться после сжатия. Для этого в глину наполнитель добавляют постепенно. Если случайно переборщили, необходимо добавить воды.
Технология нанесения на деревянные стены
Глина очень плохо держится на деревянных поверхностях, поэтому для нее делают обрешетку. Для этого на стены набивают деревянные рейки толщиной 10 мм и шириной 20 мм. Данные рейки крепятся так, чтобы получились ромбовидные ячейки со сторонами около 30 см.
На данный каркас наносится глиняная смесь, разравнивая ее правилом или ровной доской. Все пустоты под дранкой должны быть заполнены сплошным слоем.
Чтобы глина нормально высохла и не потрескалась, ее необходимо оградить от попадания солнечных лучей. Если после нанесения глины планируется ее покраска, то необходимо пройти еще одним слоем глины, но уже без наполнителей. Красить глину необходимо только после полного высыхания.
Видео технология нанесение глины
Трехслойное утепление с керамзитом
Чаще всего керамзит используют для изоляции горизонтальных конструкций. Из-за сыпучести материала осложняется работа с ним на вертикальных стенках, но если сделать жесткий каркас, то это вполне возможно.
Процесс установки керамзита чем-то схож с монтажом опилок, но различия в том, что керамзит не нужно обрабатывать антисептиками, утрамбовывать и защищать пленкой от воды.
Керамзит – это материал из обожженной глины и сланцев, имеющий пористую поверхность. Благодаря обжигу материал приобретает прочность, влагостойкость и другие свойства.
Как утеплитель керамзит имеет следующие плюсы:
- материал не содержит вредных для здоровья человека компонентов и в нем не развиваются насекомые и микроорганизмы;
- устойчив к пожару, то есть керамзит не горит;
- очень прочный материал, который выдерживает различные давления и не прогрызается мелкими вредителями;
- устойчив к влаге, благодаря этому свойству материал всегда находится в своей первоначальной форме;
- благодаря пористой поверхности, керамзит хорошо изолирует тепло и подавляет шумы;
- керамзит стоит намного дешевле всех современных утеплителей;
- относительно легкий материал, но все же он тяжелее той же минваты или пенополистирола, а теплосбережение намного ниже. Чтобы керамзитом утеплить дом, засыпка должна быть толщиной в 20-25 см, в то же время для минеральной ваты потребуется всего 10-15 см;
- легкий монтаж.
Обшивка может не выдержать вес вертикальной засыпки, поэтому держащая конструкция должна быть очень прочной, а для этого необходим мощный фундамент, чтобы снять нагрузку со стен.
Как итог, стоимость утепления дешевым керамзитом будет намного выше, чем утепление минватой, для установки которого не потребуется такой мощный каркас.
Этот вариант выгоден, только если вы решили использовать кирпичную кладку в качестве облицовки фасада.
Использование наружной древесноволокнистой изоляции для строительства с нулевыми потерями
Дополнительные строительные науки
С нашей сборкой стены у нас есть каркас 2×8, который будет плотно набит целлюлозой. И затем у нас есть внешняя жесткая древесно-волокнистая изоляция от Steico, которая идет на здание. Нам очень нравится этот материал, потому что он накапливает углерод и потому что он очень проницаем, что позволяет влаге свободно проходить через сборку.
Удельная теплоемкостьОн также имеет еще одно преимущество, которое мы только начинаем понимать, которое называется удельной теплоемкостью. Некоторым материалам присуща потребность в энергии для повышения их температуры. Другими словами, для повышения температуры этой древесноволокнистой изоляции требуется больше энергии, чем, скажем, для наружной изоляции из минеральной ваты или пенопластовой изоляции. Это означает, что когда у нас есть взлеты и падения температур, они начинают выравниваться, поэтому мы получаем меньшие пики и спады в колебаниях температуры в нашей сборке. Это означает, что у нас более стабильная среда здания, которая позволяет нашим механическим системам работать лучше и позволяет нашим клиентам чувствовать себя более комфортно. Нам нужно учитывать не только значение R, но мы также должны обращать внимание на проницаемость и удельную теплоемкость наших материалов, если мы действительно пытаемся точно настроить наши сборки.
Спецификации материаловЭтот европейский продукт имеет размеры 2–3/8 дюйма или 60 мм и поставляется в размерах 29 дюймов. на 8 футов. листы, которые стыкуются вместе. Одна из прелестей этого материала заключается в том, что, когда он идет вместе, швы не должны приходиться на раму. Пока у каждого соединения есть полный шпунт и паз, и они щелкают вместе, все в порядке — вы можете без проблем сломаться в середине полости.
УстановкаПрикрепляя это к стене, мы приклеиваем скотч от края до основы. У нас там есть прокладка, но это ремень и подтяжки, служащие нашим воздушным уплотнением, а также в качестве гидроизоляции на случай, если туда когда-нибудь попадет вода. Далее у нас есть этот кусок металла, который мы согнули. Это действует как буклет, на который опирается изоляция, но это также двухкомпонентное закрытие в нижней части стены. Мы кладем это на уровень вокруг здания. Снимаем транзитом, находим наши точки, защелкиваем линии и начинаем крепить металл. Это дает нам отправную точку, на которой держится вся наша изоляция.
Изоляция продолжается с помощью винтов и вот этих маленьких шайб. Это маленькие термически сломанные шайбы. Нам нужно только поместить пару таких на каждый лист, потому что сейчас мы просто прикрепляем его к стене, потому что следующим этапом для нас будет добавление здесь обвязки 1 × 3, которая ввинчивается в раму. . Это то, что действительно скрепляет сборку и будет нести всю нашу облицовку снаружи здания. Он также действует как защита от дождя для здания. Любая влага, которая проходит через нее, может свободно вентилироваться через эту полость вверх и наружу, а затем любая вода, когда-либо проходящая через облицовку, может полностью стекать на дно.
Металлическая кромка внизу служит нескольким целям. Во-первых, он будет перфорирован, что позволит проходить воздуху и стекать воде. Он также действует как физическая остановка, чтобы предотвратить попадание вредителей в полость от дождя и создание нового дома.
Бен Боги — одержимый высокопроизводительным строительством во втором поколении, работает менеджером проекта в компании BPC Green Builders из Риджфилда, Коннектикут. Фотографии предоставлены автором.
ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ
- Запуск древесноволокнистой изоляции запланирован на 2022 год — первый в своем роде в Северной Америке
- В пользу древесноволокнистой изоляции
Избранные блоги
Размышления энергетического ботаника Посмотреть больше
Рассмотрение возможности использования энергии в жилых помещениях
Руководство по продукту Посмотреть больше
Спонсор
Строительная наука – Преимущество внешней изоляции – Построено в северных странах
Я большой поклонник внешней изоляции. Он редко используется в моем районе, в основном потому, что штат Миннесота отменил это требование кода. Это связано с тем, что мы широко используем полиэтиленовую пленку в качестве ингибитора парообразования на теплой зимой стороне стенового узла, а затем добавляем пластиковый изоляционный продукт с низкой проницаемостью в качестве внешней изоляции. Эти пенопласты были бы предпочтительным выбором для большинства подрядчиков, поскольку они дешевле и их легко найти. Очень медленное движение пара в любом направлении, когда стеновая сборка становится влажной. В этой публикации речь пойдет не об пеноизоляции, а о том, что внешняя изоляция может сделать для дома.
Я часто вижу фото выше при проведении энергоаудита и оценки местных домов. Тепловые мосты возникают, когда более низкие изоляционные свойства некоторых строительных материалов, таких как деревянный каркас, напрямую связаны с разницей температур снаружи и внутри дома. Деревянный каркас лучше проводит тепло, чем изоляция полости, а металл и бетон еще лучше проводят тепло. Довольно простая концепция.
В доме, построенном по нормам Миннесоты (и домах по всей стране, построенных до 2012 года, которые не должны были иметь наружную изоляцию), сборка стены может выглядеть примерно так: 6 каркас стен, изоляция полости и гипсокартон. Вероятно, есть какая-то домашняя пленка и, возможно, внутренний пароизолятор, который можно было бы включить, для простоты я не включаю эти продукты. При типичном 16-дюймовом центральном каркасе деревянный каркас будет занимать около 22% стены. Имея эту информацию, мы можем рассчитать средневзвешенное R-значение стеновой сборки. Средневзвешенное значение R — это среднее значение R всей стены в сборе, а не только значения R изоляции полости. Я часто слышу что-то вроде «Мои стены из R-21», хотя на самом деле фактическое значение R намного меньше. Как вы могли догадаться, здесь идет математика!
Чтобы рассчитать взвешенное значение R стены, вам потребуются значения R каждого компонента, из которых состоит стеновая сборка, а также процент каркаса стены. Вам также необходимо знать, как преобразовать R-значение в U-значение. Что такое U-значение? Это значение, используемое для расчета энергии, необходимой для обогрева. Это простой расчет, U=1/R-значение. Верно и обратное, если вам нужно R-значение, R=1/U-значение. Если вы посмотрите на необходимые наклейки на новых окнах, они всегда указаны как U-значение. Дом, построенный по нормам, может иметь окна с U-.30, что означает, что окно имеет сопротивление тепловому потоку R-3,33. Мы поговорим о влиянии окон на утяжеленную сборку стены позже.
Вернемся к сборке, перечисленной выше, вот R-значения перечисленных компонентов:
Деревянный колен сайдинг R -.80
7/16 OSB SeeThing R-.
2 x 6 Деревянное обрамление R-6,88
Drywall-1/2 дюйма R-45
Нам нужно отделить значения R-r от изоляции R-полости. Хорошая новость заключается в том, что мы можем просто сложить R-значения вместе. Наше значение R = для каркаса стены составляет R-0,80 (сайдинг внахлестку) + R-0,50 (обшивка OSB) + R-6,88 (2 x 6 шпилек) + R-0,45 (гипсокартон) = R-8,63.
Значение R полости, где у нас есть волокнистая изоляция, составляет R-0,80 (сайдинг) + R-0,50 (обшивка OSB) + R-21 (изоляция полости) + R-0,45 (гипсокартон) = R- 22,75
Теперь нам нужно изменить оба значения R на значения U для следующей части уравнения. U=1/R, значение U каркаса составляет 0,116, а площадь изоляции полости составляет U-0,044. Формула для расчета взвешенного стенового узла:
U = (коэффициент теплопередачи стенового каркаса x процент площади стенового каркаса) + (значение теплоизоляции полости x процент площади изоляции полости)
Мы рассчитали процентную долю каркаса стены в 22% и изоляцию полости в 78%. (U-0,116 x 0,22) + (U-0,044 x 0,78) = 0,06. Таким образом, взвешенное значение U для стенового узла составляет U-0,06, 1/0,06 = R-16,67. Вот наше взвешенное значение R стены в сборе без окон, R-16,67. Далеко от изоляции полости R-21.
Далее давайте посмотрим, каковы потери тепла для этой настенной сборки в трех разных районах США: Атланта, Джорджия, Канзас-Сити, Миссури, и Гранд-Рапидс, Миннесота. Для этого воспользуемся 99% тепловая нагрузка, указанная в Руководстве J. Эта температура для данного города означает, что в 99% случаев температура выше расчетной. Это точка, в которой, если система отопления спроектирована правильно, система должна работать непрерывно. Расчетная температура в Атланте составляет 26°F, в Канзас-Сити — 9°F, а в Гранд-Рапидсе — -17°F. Чтобы рассчитать тепловые потери в БТЕ в час, нам нужен тройник-треугольник или разница между внутренней и внешней частью. Я собираюсь использовать температуру в помещении 68°, типичную температуру в помещении во время отопительного сезона в моем районе. Это дает Атланте разницу между внутренней и внешней температурой 42 ° F, KC получает 62 ° F, а мой город, Гранд-Рапидс, получает 85 ° F. Нам также понадобится площадь стены, мы будем использовать дом 30 x 40 футов с боковыми стенами 8 футов. Это дает нам общую площадь 1120 квадратных футов. Мы просто рассчитываем потери тепла из стен, а не через крышу или пол, и не рассматриваем потери из-за утечек воздуха. Формула, которую мы будем использовать:
БТЕ/час = значение U x площадь x треугольник
Наше средневзвешенное значение R равно 16,67, U-0,060 Уравнение для Атланты:
БТЕ/час = 0,060 x 1120 x 42 = 2822 БТЕ за час теплопотерь в Атланте. В Канзас-Сити будет 4166 БТЕ/час, а в моем городе Гранд-Рапидс, штат Миннесота, будет 5712 БТЕ/час. Эти тепловые нагрузки относятся к идентичным домам без внешней изоляции в трех различных климатических условиях.
Теперь добавим внешнюю изоляцию! Я большой поклонник Rockwool ComfortBoard 80, используемого в качестве внешней изоляции. Мы будем использовать две разные толщины, чтобы проиллюстрировать, как добавление изоляции к внешней стороне наших стеновых конструкций снизит тепловые нагрузки. Мы будем использовать два дюйма, R-8, и новую толщину Rockwools, пять дюймов, R-20. Поскольку изоляция находится за стеной в сборе, мы можем просто добавить R-значения наружной стены к первоначальному взвешенному расчету стены без окон. R-16,67 + R-8, два дюйма внешней изоляции дают нам общую стоимость сборки стены без окон R-24,67. Пять дюймов дают нам R-36,67. Значения U необходимо изменить на U-0,041 для двух дюймов и U-0,027 для 5 дюймов.
Тепловые потери Atlanta снижаются до 1929 БТЕ/час для двухдюймового и 1270 БТЕ/час для пятидюймового. В Канзас-Сити расходуется 2847 БТЕ/час и 1875 БТЕ/час. Гранд-Рапидс достигает 3903 БТЕ/час и 2570 БТЕ/час.
Давайте сосредоточимся на очень холодном климате Гранд-Рапидс. Нормативный минимум монтажных теплопотерь через стены без окон и без потерь из-за притока воздуха составил 5712 БТЕ в час. При отоплении с использованием природного газа по цене 2 доллара США за тепло, не принимая во внимание потери эффективности системы отопления, потери тепла составляют 0,115 долларов США в час при расчетной температуре -17°F. Эта стоимость падает до 0,05 доллара в час с пятидюймовой внешней изоляцией. Есть ли смысл утеплять снаружи? Я не рекомендую смотреть только на экономию затрат на электроэнергию, хотя сокращение теплопотерь стены наполовину является большим стимулом, но есть и другие преимущества. Повышение долговечности за счет устранения поверхностей конденсации внутри стен, значительного повышения комфорта и снижения внешнего шума, проникающего в дом. Все следует учитывать.
Теперь давайте перейдем к самой страшной части, добавим в эту сборку 15-процентные окна. Мы будем использовать минимальные кодовые окна с U-.30 и нашу утяжеленную стеновую сборку с пятидюймовой изоляцией в моем очень холодном климате.
U = (0,30 x 0,15) + (0,027 x 0,85) = 0,067 1/0,067 = R-14,9. Вау, наша средневзвешенная сборка стен теперь снизилась до R-14,9 с R-36,67. Все это за счет добавления 15% окон с R-3.33 и U-.30, типичного минимального окна в сборе. Еще одно важное соображение при добавлении внешней изоляции – установка более качественных окон. Вот почему мы видим, что значения u для окон приближаются к 0,12 или R-8,3 в домах с высокими эксплуатационными характеристиками, окна становятся слабым местом.
Если вам интересно узнать больше о Rockwool, я участвую в вебинаре с ними уже почти год. Вебинар проходит в первый четверг каждого месяца. Вот ссылка для регистрации.
Доступная эффективность: непрерывная изоляция в развернутом виде (rockwool.com)
BA-1204: Внешняя изоляция каменных стен и стен с деревянным каркасом сборки. Он также имеет другие преимущества, включая улучшенное управление водными ресурсами и часто повышенную герметичность здания. Однако инженерная база и вспомогательные работы по наружной изоляции не проводились, что создавало препятствия для принятия строительных норм и правил. Кроме того, стратегии управления водными ресурсами и методы интеграции оконных систем, дверных систем, террас, балконов и пересечений стен крыши не были должным образом разработаны. Этот пробел также препятствует более широкому развертыванию.
В рамках этого исследовательского проекта Building Science Corporation (BSC) разработала базовый инженерный анализ для поддержки установки толстых слоев внешней изоляции (от 2 до 8 дюймов) на существующие каменные стены и стены с деревянным каркасом. В качестве места крепления обшивки использовались планки деревянной обшивки (крепящиеся через утеплитель обратно к конструкции). Детали управления водными ресурсами, необходимые для соединения наружных изолированных стеновых конструкций с крышами, балконами, палубами и окнами, были созданы в качестве руководства для интеграции стратегий внешней изоляции с другими элементами ограждения.
Сопротивление выдергиванию ветровой нагрузки было определено на основе рекомендаций, изложенных в Национальных технических условиях проектирования деревянных конструкций (Американская ассоциация лесной и бумажной промышленности, 2005 г., глава 11, «Крепежные детали на дюбелях»). Во всех случаях пропускная способность не зависит от толщины внешней изоляции.
Анализ допустимой нагрузки под действием силы тяжести является более сложным и включает несколько переменных, которые необходимо учитывать при креплении облицовки. BSC выполнила численный анализ для толщины изоляции от 1 дюйма до 8 дюймов (с шагом 1 дюйм). Лабораторные испытания были ограничены установками толщиной 4 и 8 дюймов. Намерение состояло в том, что результаты от 4-in. испытание может быть применено к установкам до 4 дюймов и 8 дюймов. результаты испытаний могут быть применены к установкам размером от 4 до 8 дюймов
BSC определила, что приемлемый прогиб, а не предельная грузоподъемность систем определял конструкцию. Для сайдинга внахлест и панельной облицовки с соединениями (металл, винил, дерево и фиброцемент) движение носит эстетический характер, а не является проблемой для здоровья и безопасности. Приемлемая величина прогиба будет зависеть от приемлемой эстетики выбранной системы облицовки. Для большинства систем сайдинга или панельной облицовки могут быть допустимы отклонения до 1/16 дюйма или даже 1/8 дюйма, поскольку допуски на материал и установку намного превышают потенциальный зазор. В связи с этим BSC рекомендует ограничивать прогиб до 1/16 дюйма в процессе эксплуатации, если только не будет продемонстрировано, что допускаются более крупные прогибы.
Для хрупких облицовок (таких как штукатурка и искусственный камень) движение может привести к растрескиванию и возможному отслаиванию материала. Для этих систем BSC рекомендует установить предел прогиба в процессе эксплуатации, чтобы предотвратить прогиб, который может повредить оболочку или нарушить ее функцию. Предел 1/64 дюйма предлагается для хрупких оболочек после первоначального прогиба.
Наиболее распространенные системы облицовки жилых помещений (металл, винил, дерево и фиброцемент) достаточно легкие (<5 фунтов на квадратный фут), поэтому их крепление к обрешетке поверх изоляции любой толщины не создает проблем. Для этих систем облицовки прогнозируемый прогиб, основанный на разумном горизонтальном расстоянии (от 16 до 24 дюймов в центре) и вертикальном расстоянии между крепежными элементами (до 24 дюймов в центре), настолько мал (1/200 дюйма .), а эффекты ползучести настолько минимальны, что прогиб не приближается к предлагаемому 1/16 дюйма. максимальный эксплуатационный предел прогиба.
Для более тяжелых систем облицовки (> 10 фунтов на квадратный фут) начальный прогиб находится в пределах предлагаемого предела прогиба. Однако существует недостаточная информация о потенциальном тепловом и влажностном расширении и сжатии, а также о ползучести некоторых изоляционных материалов в открытых средах для прогнозирования деформации в течение длительного срока службы. Необходимы дополнительные исследования долговременного отклонения более тяжелых облицовок в открытых средах.
Интеграция внешней изоляции в стратегию управления водными ресурсами здания требует тщательной детализации стыков с другими элементами ограждения.
По большей части размещение водонепроницаемого барьера снаружи изоляции было самым простым, потому что детали во многом аналогичны стандартным методам строительства. Часто возникает вопрос о том, как поддерживать элементы, которые когда-то располагались в стене несущего каркаса, а теперь «выдвинуты» наружу в плоскость внешней изоляции (например, окна и отливы ступеней). Для решения этих проблем в проект можно интегрировать осторожное использование блокирующих или блочных расширений.
И наоборот, размещение водонепроницаемого барьера внутри внешней изоляции было более трудным для подрядчиков из-за некоторых существенных отклонений от стандартных строительных деталей и общих последовательностей строительства. Эти опасения усилились, когда эти методы были применены к модернизации здания. Однако у этого есть преимущества, заключающиеся в размещении водонепроницаемого барьера в более защищенном месте (повышение долговечности) и расположении окна в плоскости существующего обрамления.
BSC разработала детали, которые служат руководством по эффективному поддержанию непрерывности управления водными ресурсами. Эти подробности представлены в Приложении А к настоящему отчету.
1 Постановка задачи1.1 Введение
Основная концепция теплоизоляции снаружи существующих каменных стен и стен с деревянным каркасом проста; он имеет множество преимуществ в отношении долговечности и непрерывности воздушного барьера (Lstiburek 2007; Hutcheon 1964). Несмотря на то, что практика должна быть простой, на пути ее широкого внедрения стоят несколько проблем. Например, производители облицовочных систем и материалов для наружной изоляции часто ограничивают толщину до 1½ дюйма в своих гарантиях; крепление облицовки, таким образом, становится проблемой. Эта проблема решалась различными практиками (Crandell 2010; Ueno 2010; Joyce 2009).; Петтит 2009; Штраубе и Смегал, 2009 г.). Демонстрации, проведенные членами исследовательской группы Building Science Corporation (BSC), которая выполнила работу, описанную в этом отчете, показали, что возможна внешняя изоляция толщиной до 8 дюймов поверх деревянных каркасных зданий (Lstiburek 2009). Однако инженерная база и вспомогательные работы не проводились, что создавало препятствия для официального принятия строительных норм и правил. Кроме того, стратегии и процедуры управления водными ресурсами для интеграции крыш, балконов, палуб и оконных систем не были должным образом разработаны. Этот пробел также препятствует более широкому развертыванию.
В рамках этого исследовательского проекта компания BSC провела базовый инженерный анализ для поддержки установки толстых слоев наружной изоляции (от 2 до 8 дюймов) на существующих кирпичных стенах и стенах с деревянным каркасом. В качестве места крепления обшивки использовались планки деревянной обшивки (крепящиеся через утеплитель обратно к конструкции). Также были разработаны детали управления водными ресурсами, необходимые для соединения наружных изолированных стеновых конструкций с крышами, балконами, палубами и окнами, что привело к руководству по интеграции стратегий внешней изоляции с другими элементами ограждения. Подробности учитывают как полную модернизацию, так и поэтапную модернизацию, предоставляя детали соединений, которые позволяют в будущем интегрировать с другими высокопроизводительными элементами системы шкафов.
1.2 Исходная информация
Существующий фонд жилых зданий представляет собой значительную часть энергопотребления в США. Секторы жилых и коммерческих зданий потребляли примерно 40% первичной энергии, используемой в Соединенных Штатах в 2008 году. Жилой сектор потреблял 21%, а коммерческий сектор потреблял 18% (Министерство энергетики США, Управление энергетической информации, 2008 г.). Новое строительство представляет собой лишь небольшую часть общего фонда зданий в стране. Принятие энергетических кодексов во многих штатах способствовало переходу к зданиям с низким энергопотреблением, но существующий фонд зданий по большей части остается нетронутым.
В прошлом модернизация существующих жилых зданий обычно включала заполнение полых каркасных стен изоляцией. Однако величина эффективного теплового сопротивления, которую можно было добавить, была ограничена существующей глубиной полости каркаса (стены с деревянным каркасом) или глубиной обвязки (обычно для стен из массивной кладки), используемым изоляционным материалом (обычно стекловолокно / минеральное волокно или целлюлоза). , а также количество тепловых мостов, присутствующих в деревянном каркасе.
Добавление изоляции к внешней стороне существующих зданий было методом, используемым подрядчиками по модернизации для преодоления этих ограничений и достижения более высоких эффективных значений R для стеновых конструкций. Преимущества этого подхода выходят за рамки дополнительного теплового сопротивления; часто также реализуются повышенная прочность здания и воздухонепроницаемость.
Компания BSC участвовала в многочисленных проектах по новому строительству и модернизации зданий, в которых использовалась внешняя изоляция в рамках стратегии сокращения энергопотребления зданий. Опыт показывает, что часто возникают два основных вопроса:
- Как будет крепиться обшивка?
- Как будет осуществляться управление водными ресурсами комплекса?
1.3 Экономическая эффективность
В большинстве случаев наружная модернизация дома с наружной изоляцией является частью более крупного объема работ по модернизации здания. Выбор дополнительной внешней изоляции обычно вызван необходимостью (или желанием) перекрыть или перекрыть здание. Движущей силой установки новой облицовки могут быть существующие проблемы с водоснабжением, проблемы с комфортом или долговечностью, окончание срока службы облицовки или эстетические проблемы. Необходимость замены облицовки дает проектировщику или подрядчику возможность включить внешнюю изоляцию как способ одновременного повышения энергоэффективности здания. Таким образом, экономическая эффективность этого с точки зрения энергии зависит от стоимости изоляции, а также любых связанных компонентов выше и вне новой установки облицовки.
Компания BSC завершила предварительную оценку, в ходе которой рассматривалась дополнительная стоимость изоляции различной толщины, установленной на внешней стороне стеновых блоков. В этом предварительном анализе затрат в качестве базовой внешней изоляции использовался полиизоцианурат (PIC), облицованный фольгой. Данные о затратах на наружную изоляцию были взяты из данных по строительству RSMeans (Reed Construction Data 2011). Затраты, включенные в анализ, включали стоимость установки изоляционного материала, 1 × 4 планки деревянной обшивки, расположенные на расстоянии 16 дюймов от центра (ос), и шурупы для дерева, расположенные на расстоянии 24 дюйма. вертикально для крепления обшивки к конструкции. В эталонной модели использовалась надбавка к стоимости в размере 100,00 долларов за окно в качестве оценки дополнительных затрат на удлинители отделки, которые потребуются для учета дополнительной толщины наружной изоляции. Это значение было рассчитано, поскольку фактические затраты могут сильно различаться. Эта изменчивость является результатом множества различных вариантов дизайна, доступных для размещения окна, дизайна внешней отделки окна и крепления.
Другие предметы, такие как упаковочная лента или лента для обшивки, самоклеящиеся мембранные отливы, металлические отливы, сайдинг и крепежные элементы для сайдинга, не учитывались при анализе. Эти элементы связаны с повторной обшивкой и управлением водными ресурсами и будут частью проекта модернизации независимо от добавления внешней изоляции.
BSC провела моделирование с использованием программного обеспечения Building Energy Optimization (BEopt), разработанного Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии. Пример дома был использован в качестве базового, чтобы продемонстрировать преимущества использования внешней изоляции в рамках энергетической модернизации дома. Предполагалось, что этот эталонный дом будет около 19Двухэтажная плита эпохи 50-х годов на уровневой конструкции. В таблице 1 приведены его основные характеристики.
Table 1. Benchmark House Characteristics
House Characteristics | ft 2 |
Finished floor area | 2,312 |
Ceiling area | 1,156 |
Площадь перекрытия | 1,156 |
Площадь стены | 2,799 |
Площадь окон | 410 (коэффициент остекления 17,7%) |
Чтобы проверить эффективность этой единственной стратегии, характеристики проводимости стен были изолированы от всех других аспектов дома. Учитывая предполагаемый возраст дома, эталонный дом имел неизолированную стенную полость (в соответствии с рекомендациями Протокола сравнительного анализа Building America 2011 года). 1 Параметры, перечисленные в таблице 2, были рассчитаны для оценки эффективности дополнительного теплового сопротивления в отношении энергоэффективности и затрат на коммунальные услуги.
Таблица 2 . Parametric Steps and Cost
Parametric Step | Cost/ft 2 |
Benchmark (uninsulated 2×4 wall) | N/A |
R-13 cavity fill insulation | 2,20 долл. США |
Изоляция полости R-13 + 1 дюйм. наружная изоляция (R-6,5) | 3,55 $ |
R-13 изоляция заполнения полости + 1-дюйм. наружная изоляция (Р-9.75) | 3,76 $ |
R-13 изоляция для заполнения полости + 2-дюйм. наружная изоляция (R-13) + 1×4 деревянная обрешетка | 5,73 $ |
R-13 изоляция для заполнения полостей + два слоя 1,5-дюйм. наружная изоляция (R-19.5) + деревянная обшивка 1×4 | 7,19 $ |
R-13 изоляция для заполнения полостей + два слоя 2-дюймовой пены. наружная изоляция (R-26) + деревянная обшивка 1×4 | 7,58 $ |
R-13 изоляция для заполнения полостей + четыре слоя 2-дюймового пенопласта. наружная изоляция (Р-52) + деревянная обшивка 1х4 | 11,07 $ |
Результаты показали, что для зон с холодным климатом (4 и выше) изоляция толщиной до 1,5 дюйма является оптимальным по стоимости решением. Это было главным образом потому, что это был переломный момент, перед которым необходимо было добавить дополнительные расходы, связанные с полосами обшивки и дополнительными винтовыми креплениями, необходимыми для крепления облицовки. В рамках этого упрощенного анализа было продемонстрировано, что изоляция толщиной до 4 дюймов не требует затрат во всех городах, кроме Далласа, штат Техас (см. Таблицу 3 для контрольных городов). Было продемонстрировано, что толщина изоляции до 8 дюймов не требует затрат, но только в зонах с холодным климатом, таких как Бостон, штат Массачусетс, и Дулут, штат Миннесота (результаты см. в Приложении B).
Хотя анализ был сосредоточен только на улучшении проводимости, можно привести некоторые аргументы в пользу того, что добавление внешней изоляции, вероятно, также улучшит общую воздухонепроницаемость сборок (Ueno 2010). Известно, что преимущества повышенной воздухонепроницаемости очень важны при строительстве в холодном климате; однако его также труднее выделить и распределить по отдельным показателям.
Таблица 3. Справочные города
Город | Climate Zone |
Dallas, TX | 3A |
Kansas City, MO | 4A |
Boston, MA | 5A |
Duluth, MN | 7A |
1.
4 Другие преимуществаИспользование внешней изоляции дает множество дополнительных преимуществ помимо повышения теплового сопротивления. Единственным самым большим преимуществом является повышенная устойчивость к конденсации, которую эта стратегия обеспечивает для зданий с холодным климатом. Размещение изоляции снаружи здания способствует поддержанию более равномерной температуры всех структурных элементов в течение всего года, что снижает риск внутритканевой конденсации. Для деревянных конструкций это может значительно снизить вероятность гниения древесины; Дополнительным преимуществом является то, что сезонные колебания температуры и влажности деревянного каркаса значительно уменьшаются. В каменном строительстве вероятность замерзания-оттаивания практически исключена, поскольку такой подход не только сохраняет тепло каменной кладки, но и решает проблему поглощения каменной кладкой наружной дождевой воды (которая является основным источником влаги, связанной с повреждением зданий от замерзания и оттаивания).
В дополнение к сохранению тепла в конструкции и предотвращению образования конденсата, увеличение дренажа и высыхания, возникающее в результате использования 3/4-дюйм. зазор, созданный полосами обшивки, обеспечивает дополнительную защиту от проблем с проникновением воды (Lstiburek 2010). Преимущество настолько велико, что использование полос обрешетки является базовой рекомендацией для всех установок облицовки, независимо от того, используется внешняя изоляция или нет. Тот факт, что обшивочные полосы являются неотъемлемым компонентом этой системы, значительно повышает долговечность этих стеновых сборок.
2 Конструкция крепления облицовкиКрепление облицовки поверх внешней изоляции сталкивается с двумя распространенными барьерами:
- Производители облицовки ограничивают свои гарантии на установку своих систем облицовки только толщиной изоляции от 1 дюйма до 1½ дюйма.
- Наличие крепежных деталей достаточной длины для крепления через облицовку и изоляцию, при сохранении требуемой глубины заделки в конструкцию, ограничено. 2
Для преодоления этих ограничений были добавлены полоски обшивки в качестве места крепления обшивки для сборок, когда используются более толстые уровни внешней изоляции (2 дюйма и более). Это относится к гарантии производителя облицовки и позволяет использовать легкодоступные крепежные детали и стандартные процедуры крепления облицовки.
Для стен с деревянным каркасом длинные шурупы используются для крепления полос обрешетки через изоляцию обратно к деревянной конструкции. Для стен из массивной кладки необходим промежуточный шаг. Чтобы обеспечить точку крепления обрешетки, деревянные элементы 2×4 (установленные на плоскости) сначала прикрепляются к каменной конструкции стены. Затем обрешетка снова крепится через изоляцию к элементам каркаса 2×4 с помощью винтов (см. рис. 1).
Рис. 1: Рекомендуемая конструкция крепления обшивки
Крепление обшивки к полосам обрешетки, которые крепятся через наружную изоляцию, использовалось во многих тестовых домах и сообществах Building America как в новых, так и в модифицированных приложениях. Доказано, что эта стратегия является эффективным и долговечным способом крепления облицовки (BSC 2010; BSC 2009a; BSC 2009b). Однако нехватка инженерных данных была проблемой для многих проектировщиков, подрядчиков и специалистов по кодированию. Часто высказываются опасения по поводу провисания облицовки из-за вращения креплений и сжатия изоляционной обшивки.
2.1 Предыдущие исследования
Недавно исследования, проведенные Коалицией по пенопластовым покрытиям (FSC), наряду с совместным исследовательским проектом Управления энергетических исследований и разработок штата Нью-Йорк (NYSERDA) и Steel Framing Alliance (SFA), завершили некоторые испытания. и анализ для разработки предписывающих кодовых таблиц для крепления облицовки к каркасу поверх непрерывной изоляции. Эта работа включала в себя проведение некоторых лабораторных испытаний сопротивления поперечной нагрузке для различных конфигураций типов облицовки и обшивки, прикрепленных через наружную изоляцию к деревянным или стальным каркасным стеновым конструкциям. При проверке характеристик соединения оценивались два критерия: (1) общая прочность соединения и (2) допустимая характеристика прогиба.
Допустимый предел прогиба является эксплуатационным требованием для ограничения величины вертикального прогиба, который установленный вес облицовки вызовет на полосах обрешетки. Чрезмерный прогиб может привести к возникновению зазоров между сайдингом и другими элементами ограждения (например, окнами, оконными наличниками или другими отделочными материалами).
В рамках исследования FSC и NYSERDA/SFA допустимый предел прогиба был установлен на максимальное значение 0,015 дюйма (или 1/64 дюйма; Crandell 2010). 0,015 дюйма. предел прогиба имеет давнюю основу для расчетных значений деревянных соединений, используемых в Национальной спецификации проектирования деревянных конструкций (известной как NDS; Американская ассоциация лесной и бумажной промышленности [AF&PA] 2005). Исследование FSC и NYSERDA/SFA определило, что во всех случаях 0,015-дюймовый. предел прогиба, а не средняя прочность на сдвиг, контролировал расчетные значения пропускной способности систем.
Второстепенным аспектом исследований FSC и NYSERDA/SFA была проверка точности применения современных инженерных знаний о соединениях древесины с древесиной с использованием теории текучести NDS (как подробно описано в разделе «Общие уравнения дюбеля для расчета величин поперечного соединения: Технический отчет AF&PA 12»). [TR-12]; AF&PA 1999) в прогнозировании пропускной способности соединения. Исследователи обнаружили, что прогноз текучести при смещении 5%, рассчитанный с использованием TR-12, дает достаточно точный прогноз сдвиговой нагрузки при прогибе 0,015 дюйма. Хотя между этими значениями нет математической связи, исследователи сочли это адекватным. основа для проектирования до 0,015 дюйма. предел отклонения, учитывая ограниченный объем исследований и финансирования, которые были доступны на тот момент. Кроме того, к результатам расчетов был добавлен коэффициент запаса прочности 1,5, чтобы решить потенциальные проблемы ползучести материалов при длительных нагрузках.