Выбор теплоизоляции для каркасного дома

Современный каркасный дом это сложная архитектурная система. Основа дома – каркас, он может быть изготовлен из цельного или клееного бруса, из обрезной доски или стальных тонкостенных профилей. Каркас с наружной и внутренней сторон обшивают различными материалами: OSB, ДСП, фанера, деревянная доска, ГКЛ, ГВЛ и т.д. Все каркасные строения объединяет одно - это внутреннее заполнение каркаса стен - утеплитель (теплоизоляция). Именно от качества этой теплоизоляции зависит тепло и комфорт в доме, а так же долговечность всей каркасной конструкции.

Задачи теплоизоляции

Для хорошего теплоизоляционного ма­териала важными свойствами являются низкая теплопроводность (способность передавать тепло), низкое водопоглощение (способность впитывать и удерживать в порах влагу при непосредственном контакте с водой), пожаробезопасность (способность материала выдерживать воздействие высоких тем­ператур без воспламенения, нарушения структуры, прочности и т.д.), экологическая безопасность (безвредность для человека).

Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем меньше тепла проходит через ограждающую конструкцию: зимой по­мещение медленно остывает, а летом медленно нагревается, следовательно, можно сэкономить на его обогреве или охлаждении. Поэтому в первую очередь при выборе утеплителя нужно обращать внимание на его коэффициент теплопроводности в условиях эксплуатации в конкретном регионе (согласно СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий» для Нижегородской области эти условия эксплуатации обозначаются буквой «Б»).

Чем ниже водопоглощение утепли­теля, тем лучше, потому что влажный намокший утеплитель хорошо проводит тепло. Это связано с тем, что воздушные поры утеплителя заполняются водой, а вода намного лучше чем воздух проводит тепло. Кроме того, сильно намокший утеплитель может просто замерзнуть и «превратиться в кусок льда», в этом случае ни о какой теплоизоляции не может быть и речи. Водопоглащение характеризуется количеством воды, ко­торое поглощает сухой материал при выдерживании в воде, отнесенным к массе сухого материала. Поэтому при выборе утеплителя обратите внимание на то, каков этот параметр (он указывается в технической документа­ции на материал). При сравнении ма­териала различных производителей, относящихся к одному и тому же классу утеплителя, лучше выбрать тот, у которо­го водопоглощение меньше (этот параметр измеряется в процентах).

Пожаробезопасность материала определяется по ГОСТ 30244 «Материалы строительные. Методы испытаний на горючесть» и ГОСТ 30402 «Материалы строительные. Методы испытания на воспламеняемость», СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений». Всем материалам присваивается группа горючести Г4, Г3, Г2, Г1 - горючие или НГ- не горючие материалы. Конечно лучше для каркасного или любого другого дома выбрать утеплитель, относящийся к группе НГ.

Кроме того, утеплитель не должен подвергаться значительной усадке. В противном случае, в процессе эксплуатации на месте утеплителя образуются щели, и снижается толщина самого материала, что приводит к образованию мостиков холода и к увеличению теплопотерь.

Утеплитель для каркасных домов производится из самых разных материалов и выпускается в различных фор­мах. Это могут быть мягкие маты, которые для удобства транспортировки скатываются в рулоны или плиты, упакованные по несколько штук в полиэтиленовую пленку.

Минераловатные утеплители

Более 70% всей применяемой сегодня теплоизоляции это волокнистые материалы – минеральная теплоизоляционная вата. Она изготавливается из различного сырья неорганического происхождения и называется базальтовой ватой (базальтовая минплита), каменной ватой (каменноватная минплита), шлаковатой (шлаковатная минплита) и стекловатой (штапельное стекловолокно) и т.д.

Сырьем для производства каменно-ватных утеплителей (минплиты) чаще всего служат различные горные породы - диабаз, ба­зальт, базалит, порфирит, диарит, доломит, известняк и т.д., но пальма первенства за базальтом, поэтому такой утеплитель нередко назы­вают базальтовым. Однако это название не совсем верно, правильнее его назы­вать «утеплитель на основе базальтовых горных пород». А вот чисто базальтовые волокна, полученные из расплава собственно базальта, без каких-либо дополнений в виде синтетических или минеральных веществ, - это отдельный материал, который предназначен в ос­новном для изоля­ции технологического оборудования и трубопроводов в промышленности, а не для утепления сте­новых конструкций.

Называется этот материал «техническая изоляция». Лидером в производстве технической изоляции из базальта, на сегодняшний день в России, является компания ИЗОРОК. ЗАО «ИЗОРОК» производит техническую изоляцию из базальтового волокна по ГОСТ, а именно: плиты П-75, П-125, прошивные маты М1-100, М2-100, М3-100, М1-75, М2-75, М3-75 и минераловатные теплоизоляционные цилиндры для изоляции трубопроводов Изошелл (Изошел, Isoshell, Isoshel). Данный материал может с успехом использоваться и для утепления каркасных (и других видов) домов, но для его грамотного выбора и использования лучше проконсультироваться со специалистами.

Каменная (базальтовая) вата (базальтовая минплита) – это долговечный него­рючий материал с хорошими теплоизоляционными свойствами. Теплоизоляционные и механические свойства минерального базальтового утеплителя сохраняются на первоначальном уровне в течение нескольких десятилетий (производители базальтовых теплоизоляционных материалов указывают срок службы не менее 50 лет). Кроме того, каменная (базальтовая) теплоизо­ляция (минплита) обладает химической и биологи­ческой стойкостью, не гигроскопична, экологична, чрезвычайно устойчива к температурным деформациям (выдерживает, не плавясь, температуру до 1000°С). Усадка каменноватных базальтовых теплоизоляционных материалов ничтожно мала (в том числе и термическая); качественный базальтовый утеплитель сохраняет свои геометрические размеры в течение всего пе­риода эксплуатации здания. Это свойс­тво гарантирует отсутствие «мостиков холода» на стыках изоляционных плит. Кроме того, благодаря гидрофобным добавкам, базальтовая минераловатная теплоизоляция, заслу­живающих внимание производителей, обладает эффективными водоотталки­вающими свойствами. Благодаря этому большая часть влаги, попавшая на поверхность каменной (базальтовой) минплиты, не проникает во внуть, а та, которая содержится в парах воздуха, свободно проходит че­рез материал, не задерживаясь в его толще.

Для каркасных конструкций более всего подходят плиты утеплителя плотностью от 35 до 50 кг/м3, при этом ширина плиты должна быть шире расстояния между стойками на 1.0 – 3.0 см, в этом случае плиты встают плотно, без зазоров. С этой точки зрения прекрасным в своей технологичности ре­шением являются теплоизоляционные плиты ИЗОЛАЙТ и ИЗОЛАЙТ-Л производства ИЗОРОК (ISOROC) – одного из лидеров в сегменте качества базальтовой теплоизоляции.

Среди других произво­дителей качественной каменной (базальтовой) ваты, продаваемой в России, сегодня можно отметить ROCKWOOL, Nobasil, PAROC.

Утеплители на основе стекловолок­на (стекловата, например, ISOVER, URSA, Knauf Insulation) имеют много общего с каменной ватой, но имеются и серьезные отличия в которых мы постараемся разобраться. Эти утеплители выпускаются не в плитах, а в рулонах. Для получения стеклянного во­локна используют то же сырье, что и для производства обычного стекла, или отходы стекольной промышленности. Некоторое время назад в частном домостроении наблюдалась тенденция, когда от стекло­ваты стали отказываться в пользу других утеплителей из-за её не экологичности. Работать с ней рекомендуется с соблюдением оп­ределенных требований безопасности (в перчатках и респираторе), хотя, если верить сертификатам, то этот материал не пред­ставляет опасности для здоровья живущих в полностью построенном доме людей, при соблюдении технологии монтажа материала, что не всегда встречается в реальной жизни.

Выпускается этот утеплитель в виде матов (по­лос различной толщины, ширины и длины), которые скатываются в рулоны. Ориентировочный размер такого мата может быть: ширина 1.2м, длина 10м, толщина 100мм). Для утепления каркасных стен используется изоляция плотностью от 15 кг/м3 до 20 кг/м3. Важно заметить, что недобросовестные продавцы и монтажники рекомендуют своим заказчикам использовать материалы меньшей плотности (например 11 кг/м3) для экономии денег. Этого делать нельзя. Необходимо использовать материал по его прямому назначению. Изоляция плотностью менее 15 кг/м3 может использоваться только на горизонтальных участках, т.е. только для утепления полов. При монтаже стекловаты ее нарезают на полосы необходимой длины и ширины, и подрезают таким образом, чтобы их ширина была на 15-25 мм больше расстояния между стойками каркаса, а затем вставляют между ними «враспор». Благодаря небольшому весу и длинным пружинистым волокнам ма­териал неплохо держится в каркасе. Одним из недостатков утеплителя этого типа являет­ся его усаживаемость с течением времени, то есть со временем в каркасе могут образовываться пустоты, что влечет за собой образование мостиков холода. Так же к серьезным недостаткам стекловаты можно отнести повышенное водопоглашение, которое на практике может достигать 12-15%.

Шлаковатные утеплители (шлаковата, шлаковая минплита) перешли в разряд аутсайдеров и, несмотря на низкую стоимость и не очень высокую теплопроводность, сегодня прак­тически не используются на объектах, где заказчик считает не только сиюминутные деньги, полученные от экономии на стоимости материалов, но и задумывается о долговечности и экологичности конструкции. Прежде всего это связано с тем, что шлаковатные утеплители очень ломкие и хрупкие, они не восстанавливают свою форму после перенесенных механических воздействий, а также они не являются экологичными материалами, т.к. при производстве шлаковатных утеплителей применяют фенол-формальдегидные связующие «старого поколения», не являющиеся материалами полезными для жизни человека. Кроме того, шлаковатные утеплители имеют чрезмерное водопоглощение, так как технологически в них невозможно добавлять гидрофобные вещества, кото­рые серьезно уменьшают способность материала к поглощению влаги. Стоит добавить, что сырьем для производства шлаковатных утеплителей служит доменный шлак и другие отходы базальтового и металлургического производства, а так же иногда использут известняк и доломит.

Вышеперечисленные минераловатные материалы из каменного и стекло сырья имеют отличные теплоизоляционные качества, шлаковатные материалы тоже имеют неплохие теплоизоляционные показатели, однако, для того, чтобы все они «работали», требу­ется грамотное устройство всей системы утепления стен. В первую очередь это касается защиты утеплителя от влаги, которая может проникать во внутрен­нюю полость каркаса через щели и не­плотности наружной обшивки во время косых дождей и снежных заносов или же конденсироваться в холодное время года из водяных паров, поступающих через внутреннюю обшивку из жилых помещений. Все это может привести к потере минераловатными утеплителя­ми своих изоляционных качеств. Нередко недобросовестные строители бросают минераловатный утеплитель на стройплощадке, где ведутся работы, прямо под дождем, уповая на то, что он заключен в полиэтиленовую упаковку, не обращая внимание на то, что с торцов руло­нов или пачек в материал может проникнуть влага. А ведь мокрая минераловатная теплоизоляция (минплита и маты), установ­ленная внутри каркасных стен, - прямая дорога к тому, чтобы в ней завелись био­разрушители - грибы и другие вредо­носные микроорганизмы, разрушающие элементы здания, а также к образованию конденсата, то есть влаги в стене, и ухудшению свойств теплоизоляции, а худшем случае к полному промерзанию конструкции в холодное время года, т.к. накопленная в минеральной вате влага. Испаряется в течении многих месяцев, а может и нескольких лет.

Чтобы защитить минераловатную теплоизоляцию в кар­касных стенах от воздействия пара и влаги, поступающих изнутри дома, необходимо выполнить пароизоляцию. Стоит уделить особое внимание устройству качественной пароизоляции, т.к. она иногда оказывает ключевое влияние на качество всей теплоизоляционной системы в целом. Лучше поручить это профессионалам или хотя бы неуклонно выполнять указания производителей минераловатных теплоизоляционных материалов и производителей пароизоляционных материалов, по устройству пароизоляции. Нуждается в защите и внешняя сторона минераловатного утеплителя. В ветреную погоду даже толстый шерстя­ной свитер плохо защищает от холода. Но стоит надеть сверху ветровку из тон­кой не продуваемой ткани, и становится тепло и комфортно. Точно такая же ситу­ация и с домом: утеплитель будет хорошо сохранять тепло, только если с внешней стороны защитить его от ветра и сырости специальной гидро-ветрозащитной мембраной. Назначение ветрозащиты - не только сохранить тепло внутри помещения, но и препятствовать выветриванию волокон минераловатного утеплителя, а также защищать его от атмосферной влаги. Как уже говорилось, гидро-ветроизоляция крепится на внешней стороне минераловатного утеплителя. Влага, оседающая на минплите (или матах) заметно снижает их теплоизоляционную эффективность, а при отри­цательных температурах наружного воз­духа стена начинает промерзать. Поэтому ветрозащитный материал не должен про­пускать влагу и воздух снаружи, но и не должен препятствовать выходу водяного пара, то есть обладать одновременно воз­духонепроницаемостью и паропроницаемостью, что обеспечивают современные многослойные гидро-ветрозащитные мембраны. Важно: при применении современных мембранных материалов (а не в коем случае не полиэтиленовой или иной пленки) благо­приятные условия создаются не только для утеплителя, но и для живущих в доме людей. И никакого «эффекта термоса» в каркасном доме. Еще раз хочется упомянуть о чрезвычайной важности качественного устройства и соблюдения технологии монтажа пароизоляции и гидроветрозащиты, согласно инструк­ции производителя минераловатных теплоизоляционных материалов. На этих материалах не стоит экономить – скупой платит дважды. Применение «устаревших» однослойных пленок и не профессиональный монтаж может привести к потере минераловатного утеплителя во всей конструкции!

Общая толщина минераловатных ма­териалов (минплиты и матов), для достижения минимальных теплопотерь в нашем климате, должна составлять около 200 мм. Специалисты рекомендуют в случае использования минераловатных (каменноватных, базальтовых) плит «набрать» эту толщину либо из нескольких слоев, например, из четырех слоев по 50 мм, либо из двух слоев по 100мм. При этом слои необходимо укладывать со сдвигом, чтобы вертикальные швы верхнего слоя перекрывали вертикальные швы нижне­го - это даст дополнительную гарантию герметичности горизонтальных стыков. Нужно заметить, что изолирующая способность минераловатных теплоизоляционных материалов соответс­твует толщине слоя, которая получается в результате строительства, а не толщине применяемой плиты, которая в процес­се укладки может уплотниться или дать усадку. Так, изоляция толщиной 100 мм при уплотнении до 80 мм соответствует слою изоляции толщиной 80 мм. Кроме того, изоляция 100мм, ужатая до толщины 80мм, может потерять свои теплоизоляционные свойства, т.к. основным теплоизолятором в минераловатных утеплителях является воздух, находящийся между волокнами минеральной ваты.

Полистиролы

Довольно часто для утепления каркас­ных стен сегодня используют жесткие утеплители на основе полистирола, выпускаемые в виде формованных плит. Самыми известными из них являются пенопласт (пенополистилол) или экструзионный (экструдированный) полистирол, к послед­ним относится «Полиспен», «Пеноплекс», STYROFOAM. Эти материалы по некоторым своим свойствам превосходят многие мине­раловатные утеплители, так как имеют более низкий коэффициент теплопро­водности и более высокую прочность на сжатие, а так же меньшее водопоглащение. Срок их службы вполне сопос­тавим со сроком эксплуатации здания, они не дают усадки. Полным отсутс­твием водопоглощения характеризуется экструдированный пенополистирол, а вот дешевые пенопласты могут вбирать в себя влагу - она проникает внутрь между гранулами и при многократном замерза­нии-оттаивании разрушает материал.

Самым главным недостатком всех полистиролов является их воспламеняемость, горючесть и дымообразующая способность по ГОСТ 30402, ГОСТ 30244 и СНиП 21-01-97.

Несмотря на ряд положитель­ных качеств, дающих повод некоторым экспертам называть производные поли­стирола чуть ли не универсальным утеп­лителем, и пенопласт и экструзионный полистирол обладают серьезными недостатками, ставящими под сомнение целесообраз­ность применения этих материалов в ряде случаев. Один из них связан с их хруп­костью: при использовании полистиролов сложно герметизи­ровать стыки плит по причине их жесткости и не пластичности. Кроме того, этот вид утеплителя очень нравится грызунам, которые любят его грызть, уст­раивать в них ходы и норы.

Да и экологичными каркасные стены, заполненные разновидностями полистиролов, назвать нельзя из-за входящего в состав этой изоляции стиро­ла, который при попадании в воздух от­рицательно влияет на организм дышащих им людей. Кроме того, одно из главных свойств этих утеплителей – очень низкая паропроницаемость - означает, что стены дома не будут «дышать», при утеплении создается «эффект термоса», что особенно важно не допустить в своем доме. К выбору этого материа­ла в качестве наполнителя стен жилого дома нужно подходить внимательно и сточ­ки зрения пожаробезопасности. Пенополистирольные плиты относятся к горючим материалам (группы горючести Г1-Г4). Однако слабогорючие материалы также представляют некоторую опасность с точ­ки зрения экологичности. Для уменьшения их горючести в состав вводят гексабромоциклододекан (ГБЦДД), который явля­ется устойчивым токсичным веществом. Успокаивает лишь то, что этот токсикант скорее всего не испаряется и не растворяется в воде. Тем не менее, Европейское химическое агентство ставит его в начале списка сре­ди самых опасных веществ, значит, повод задуматься все-таки есть.

Особенно же неприятным является то, что все без исключения полистролы при горении выделяют в той или иной степени удушливый дым, который включает токсичные вещест­ва - оксид углерода, бензол и другие. Класс материала по горючести (Г1-Г4), дымообразованию (Д1-Д4), воспламеняемости (В1-В4) и токсичности продуктов горения (Т1-Т4) указывается в сертификате пожарной безопасности, который выдается на основе отчета об испытаниях материала. Для сравнения: минеральная БАЗАЛЬТОВАЯ вата является негорючим материалом – группа НГ.

В заключении хочется добавить, что конечно же есть задачи, для которых применение полистиролов практически не имеет альтернативы, например, утепление фундаментов в грунте, но при утеплении наружной части любого здания первенство остается за базальтовым утеплителем. Важно в каждом конкретном случае выбирать материал, который будет решать конкретную задачу.

Что выбирать – решать Вам.