Матвиевский А.А., Абызова Т.Ю. - Утепляя - экономим

Утепляя - экономим!

http://www.maxmir.com/publish/walls.html

Компания 'Максмир' продолжает серию статей в помощь читателям, которые строят, перестраивают или только собираются строить свой дом...

Татьяна Абызова Александр Матвиевский

Этап 2. Стены. Особенности утепления трехслойных стен из кирпича и мелких блоков

В прошлой публикации мы с нашими читателями начали строить теплый, уютный дом и на первом этапе постарались возвести надежный фундамент, которому никакие пучины и невзгоды не страшны. Особо были рассмотрены преимущества применения экструдированного пенополистирола для теплоизоляции подземных конструкций.

Сегодня мы хотели бы дать несколько профессиональных советов по поводу возведения теплых наружных стен. На этом этапе строительства каждому хозяину из многообразия различной строительной теплоизоляции, представленной сегодня на рынке, предстоит выбрать действительно высокоэффективный, экологически чистый, долговечный материал. К сожалению, ограниченные рамками данной статьи, мы не можем дать сравнительный анализ современной теплоизоляционной продукции. Скажем лишь, что по совокупности технико-эксплуатационных параметров предпочтительнее всего использовать негорючие минераловатные плиты на основе базальтового волокна, обладающие высокими теплоизоляционными характеристиками (типа Rockwool). Это гидрофобизированный, не подверженный гниению, устойчивый к деформациям материал. Важно, что его форма и размеры остаются неизменными в течение всего периода эксплуатации. С плитами легко и удобно работать - каких-либо специальных навыков при монтаже не требуется.

Далее каждый частный застройщик неизбежно оказывается перед другим сложным выбором: как добрый молодец в русской былине он стоит у замшелого камня, думу думает, варианты просчитывает... по какому же пути утепления ему пойти?

Основных вариантов, как известно, три:

• разместить утеплитель на внутренней поверхности стены;

• упрятать его вовнутрь, в саму стену (т.н. слоистая кладка);

• устроить утепление ограждающей конструкции снаружи.

Итак, 'налево пойдешь - коня потеряешь, направо пойдешь - счастье найдешь, прямо пойдешь - не сносить тебе головы'... Каждый из возможных путей сопряжен со своими трудностями и опасностями. Как самый 'несказочный' сразу отметаем первый способ. В нем - целая коллекция недостатков, и абсолютное отсутствие каких-либо достоинств. Наглядный пример тому печальный опыт эксплуатации легких финских домиков, когда утепление изнутри влекло за собой сильное переувлажнение деревянных стен и их последующую биокоррозию (разрушение вследствие поражения грибками, бактериями и прочими микроорганизмами). На него не стоит соглашаться.

Самым привлекательным и эффективным способом является наружное утепление фасада (теплоизоляция под штукатурку, т.н. 'мокрого типа' или устройство навесных вентилируемых фасадов). Сильные и слабые стороны этих систем мы более подробно рассмотрим в последующих публикациях.

Сегодня хотелось бы поговорить об особенностях возведения трехслойных стен из кирпича или мелких блоков - конструкции наиболее широко известной и повсеместно применяемой.

Возвращаясь в прошлое, отметим, что еще в былые времена грамотный проектировщик неизбежно вступал в конфликт с инженерной совестью, так как, обеспечивая тепловой комфорт жильцов будущего дома, по существовавшим тогда нормам он должен был применять стены толщиной 64 см и более. С другой стороны точный расчет на нагрузки и воздействия показывал, что такая толщина раза в два превышала значение, необходимое для устойчивости конструкции. Сегодня этого проектировщика угрызения совести замучили бы окончательно. Так как чтобы удовлетворить новым требованиям строительных норм по тепловой защите здания, используя традиционное однослойное решение, нашему знакомому пришлось бы заложить в проект полутораметровую кирпичную стену. Так расточительно и с таким огромным запасом прочности в былые времена строили разве что оборонительные укрепления.

Между тем кирпичная кладка все также любима, востребована и желанна человеком. И по сей день она хранит в себе очарование древности, благообразие и прочность. Чтобы не возвращаться в эпоху царя Ивана Васильевича, и была изобретена трехслойная конструкция стены. Между наружной и внутренней стенками (выложенными из кирпича или блоков) поместили слой теплоизоляционного материала - минеральной ваты на основе базальтового волокна. Для сравнения: плита из базальтовой ваты толщиной 5 см по теплотехническим параметрам эквивалентна кирпичной стене толщиной 1 м. Таким образом и было заключено перемирие между строительной механикой и теплотехникой.

Однако можно сколько угодно рассуждать о незатейливости кирпичной кладки. Но грамотное применение трехслойной конструкции для утепления стен вашего дома, требует хорошей проработки всей анатомии здания и не терпит пренебрежения законами строительной физики. Здесь нужно знать цену деталей.

Что же это за такие детали? Во-первых, ремонтно-восстановительные работы такой конструкции чрезвычайно дороги и трудоемки, поэтому к применяемому утеплителю нужно подходить с особой ответственностью. Главных требований два: высокая устойчивости к усадке (а обеспечить это условие могут только плиты плотностью не менее 45-60 кг/м³), кроме того, материал обязательно должен быть гидрофобизирован (водопоглощение по объему не более 1%).

Во-вторых, в рассматриваемой системе внутренний слой каменной кладки - это атлант, на который несет на себе все механические нагрузки, приходящиеся на наружные стены (его толщина определяется из прочностного расчета). Поэтому слагать его могут только надежные и прочные камни: глиняный или силикатный кирпич, бетонные, керамзитобетонные, газосиликатные и другие блоки. Исключением из этого ряда будут разве что шлакобетонные блоки, которые как губка быстро насыщаются влагой и очень медленно сохнут. Сохранить же тепло в доме с влажным утеплителем - все равно, что пытаться согреться в мокрой рубашке. По этой же причине при использовании силикатного кирпича обязательно устраивают надежную горизонтальную гидроизоляцию. А вот для цоколя, подвала и стен помещений с повышенной влажностью этот материал совсем не пригоден, его заменяют более гидрофобным. Вообще использование для кладки любых переувлажненных материалов (влажность выше 6% по массе) запрещается категорически.

В-третьих, отметим, что перед внешним слоем стоят две совершено другие, но не мене важные задачи: украшать фасад и защищать утеплитель. Поэтому наружная стенка всегда тоньше и стройнее внутренней. Если говорить об эстетике наружного слоя, выполненного из качественного кирпича или керамического камня, то желательно не скрывать, а наоборот обнажать опоэтизированную кирпичную фактуру, делая ее тектоничной, как выражаются архитекторы. К оштукатуриванию же обычно прибегают в случае использования бетонных или керамзитобетонных блоков. Причем, сразу оговоримся, что ячеистый бетон и керамзитобетон из-за гидрофильности первого и низкой паропроницаемости последнего тест на совместное проживание в одной системе не проходят.

В-четвертых, чтобы нагруженный и ненагруженный слои в системе работали дружно, используют специальные связи. В такой конструкции будет непростительной ошибкой выполнять их жесткими, т.е. из тех же каменных материалов, из которых выполнены слои. Причина в том, что кирпичные перемычки, рассекающие утеплитель, превращаются в 'мостики холода', через которые на улицу течет из дома драгоценное тепло. Самое эффективное решение, позволяющее повысить теплотехническую однородность и снизить теплопотери - использование гибкой стеклопластиковой или базальтопластиковой арматуры. Коэффициент теплопроводности таких связей 0,45 Вт/м·°С против 50 Вт/м·°С у гибких стальных связей. Они укладываются в швы кладки на глубину 60-80 мм на расстоянии 600 мм друг от друга по высоте стены и 500-1000 мм вдоль стены (2-5 штуки на 1 м²).

В-пятых, хотелось бы предостеречь Вас и еще от одной ошибки проектирования, которая приводит к образованию вездесущих 'мостиков холода'. Балки и плиты перекрытий должны опираться только на внутреннюю стенку и не заходить в толщу утеплителя.

В заключение остановимся на самом 'узком' месте в конструкции трехслойной кирпичной стены. Дело в том, что теплоизоляционные свойства любой многослойной конструкции находятся в прямой зависимости от влажностного режима, который, в конце концов, установится в построенном доме. Поэтому следует тщательно просчитать и взвесить все плюсы и минусы той или иной последовательности расположения слоев тепло- и пароизоляции, т.е. досконально изучить всю анатомию здания. На этом этапе водяные пары будут создавать нам определенные трудности. Разница давлений заставляет их рваться наружу - вон из помещения, поэтому эти опасные диверсанты всегда диффундируют (проникают и распространяются) в толще ограждающей конструкции, переувлажняя утеплитель, и, в конце концов, могут свести все предпринятые для утепления меры к нулю. Устройство пароизоляции, даже самой надежной и эффективной, в данном контексте - палка о двух концах, так как при ее отсутствии 'выпадение осадков' (т.н. плоскость конденсации) будет наблюдаться на холодной поверхности утеплителя. В зимнее время кроме ухудшения температурно-влажностного режима внутри здания, это может привести к выпучиванию и другим всевозможным деформациям лицевого кирпичного слоя. Наличие пароизоляции - тоже не панацея, так как есть опасность выпадения конденсата между пароизоляцией и внутренней верстой, что отрицательно сказывается на состоянии нагруженной части нашей конструкции, а также грозит образованием плесени. Палочкой-выручалочкой здесь будут несколько правил:

• наружную стену выполняют из более паропроницаемого, как правило, менее плотного материала, чем внутреннюю;

• всегда лучше предусмотреть воздушный зазор - 5-10 мм, между утеплителем и наружной стеной. Для этого наряду со стекло- или базальтовыми связями используют специальный пластиковый фиксатор, прижимающий плиту утеплителя к внутренней стене;

• для проветривания воздушной прослойки устраивают специальные продухи в нижней и верхней части стены. Площадь таких отверстий принимается из расчета 75 см² на каждые 20 м² поверхности стены. Для этого используют либо пустотный кирпич, положенный на ребро, либо в нижнем ряду кладки не все вертикальные швы заполняют цементным раствором.

• другим вариантом, позволяющем избавиться от скапливающегося в нижней части стены конденсата, является сооружение из полиэтиленовых трубок диаметром 10 мм специальных отводных каналов через каждые 1000 мм по всему периметру здания на нижней точке утеплителя;

• пароизоляцию располагают как можно ближе к внутренней поверхности стены, с 'теплой' стороны утеплителя;

• наилучший результат достигается в случае использования фольгированного пароизоляционного материала ('Поликрафт' фирмы Монарфлекс).

В заключении хотелось бы пожелать читателям больше счастья и тепла в построенном доме. А к выбору варианта утепления всегда подходить через призму здравого смысла, и не стесняться обращаться к специалистам за получением грамотной исчерпывающей консультации.

http://www.maxmir.com/publish/extr_penopol.html

Этой публикацией компания 'Максмир' начинает серию статей в помощь читателям, которые строят, перестраивают или только собираются строить свой дом...

Татьяна Абызова Александр Матвиевский

Этап 1. Фундаменты. Преимущества экструдированного пенополистирола для теплоизоляции фундаментов

Экструдированный пенополистирол - пенопласт нового поколения, получаемый методом экструзии из полистирола общего назначения. Материал обладает однородной структурой, состоящей из герметичных ячеек размером 0,1-0,2 мм. Мелкие, предельно закрытые поры обеспечивают уникальные теплоизоляционных свойства, которые выгодно отличают его в ряде традиционных утеплителей. Экструдированный пенополистирол способен воспринимать значительные механические нагрузки. Водо-, морозо- и биостоек. Отличается стабильностью технических характеристик во времени и при эксплуатации в регионах с суровым и влажным климатом.

Каждый дом, будь то шикарный особняк, уютный коттедж, деревенский домик или романтичное дачное бунгало - всегда начинается с фундамента. Причем на его устройство может уйти больше четверти всех сбережений, которых хозяин выделил на постройку своего дома. Учитывая этот факт, мы хотим привлечь внимание частных строителей к некоторым важным моментам, которые нельзя сбрасывать со счетов при возведении подземной части будущего жилища.

Итак, какую бы сторону-сторонушку вы не выбрали для своего дома, учтите: первым злейшим и коварным врагом, которого вы встретите на своем пути, всегда будет вода, во всех ее формах и проявлениях. Чем страшна она?

Во-первых, если основанием для вашего строения стали влагонасыщенные грунты (а они на территории России преобладают), то уже очень скоро перед вами может стать проблема, так называемого, пучения грунтов. И сколь неблагозвучно название этого явления, столь же отвратительны его проявления и последствия. Суть вот в чем: неблагоприятные грунты (например, глины, суглинки, лессовые грунты) за лето и осень набирают значительное количество влаги, которая зимой, при минусовых температурах, превращается в лед. Процесс сопровождается 9% увеличением занимаемого водой объема. Грунты начинает раздувать, 'пучить' с огромной силой, иногда достигающей 10-15 тонн на один квадратный метр! В такой ситуации наш фундамент может уподобиться вылетающей из бутылки пробке от шампанского, только результат будет плачевным: перекошенные двери и окна, трещины на стенах - это снаружи, а внутри - сырость, плесень, осыпающаяся штукатурка. Словом, природа хорошо погуляла. Весной же вместе с оттепелью наступает похмелье: грунты раскисают, теряют связность, фундамент просаживается. Если не принять специальных мер, то может статься, что даже тяжелый массивный фундамент не защитит ваш особняк от касательных сил морозного пучения.

Во-вторых, гидроизоляция, обычно выполненная из водонепроницаемых мастик (обмазочная) или полиэтиленовых мембран (обклеечная), и призванная бесстрашно вступать в борьбу с рвущейся в тело фундамента водой, оказывается дамой нежной и легкоранимой, и не выдерживает грубого механического натиска промерзшего грунта. Возникающая фильтрация (а подземные воды химически довольно агрессивны) неизбежно приводит к коррозии бетона и постепенно подтачивает силы нашего атланта, несущего на уставших плечах все нагрузки от вашего дома. Как следствие, происходит раскрытие трещин, изменение структуры материала, накопление деформаций и сооружение оказывается в аварийном состоянии:

Достойный выход из подобных проблем, технически грамотный и экономически выгодный, видится в устройстве внешнего утепления фундаментов по всему периметру нашего строения с использованием плит экструдированного пенополистирола. Таким образом по сравнению с традиционной технологией мы получаем сразу несколько неоспоримых преимуществ:

1. Выводим пучинистые грунты из зоны промерзания и улучшаем температурно-влажностный режим грунта. Экономия: уменьшение глубины промерзания дает возможность устроить фундамент мелкого заложения и, тем самым, сократить объем земляных работ и уйти от необходимости сооружения массивной, следовательно материало- и трудоемкой, подземной конструкции из бетона.

2. Механически защищаем гидроизоляцию. Экономия: продлеваем срок ее эксплуатации, защищаем всю подземную конструкцию от проникновения влаги, обеспечиваем комфортный микроклимат в самом здании.

3. Устраиваем эффективную влаго-, морозо- и биостойкую теплоизоляцию подземной части дома. Экономия: сокращаем теплопотери здания, тем самым уменьшаем расходы на отопление (15-20% тепла уходит из наших домов через полы и фундаменты).

4. Выполняя работы по гидро- и теплоизоляции горизонтальной подземной части, укладываем плиты сразу на подстилающем слое гравия под гидроизоляционной мембраной, поскольку у экструдированного пенополистирола капиллярное водопоглощение отсутствует. Экономия: не затрачиваем средств на сооружение основания.

Несколько практических советов:

• необходимая толщины плиты экструдированного пенополистирола определяется из теплотехнического расчета (для стен подвалов определяется по СНиП II-3-79* как для наружных стен).

• при отсутствии грунтовых вод рекомендуется выбирать плиты плотностью не менее 25 кг/м³, а при их наличии - 30 и выше;

• перед устройством теплоизоляции из экструдированного пенополистирола по выровненной наружной поверхности вертикальной подземной части устраивается гидроизоляция (окрасочная или оклеечная - в зависимости от гидроусловий);

• плиты экструдированного пенополистирола крепятся на битумно-цементном клее (только после отверждения гидроизоляции!) и затем присыпаются грунтом;

• иногда (например, в зоне цоколя) возникает необходимость устройства дополнительного крепления дюбелями.