Чем утеплять каркасный дом: требования, свойства материалов

За последние несколько десятков лет популярность каркасного строительства значительно возросла. Ускоренное возведение конструкции, уменьшение количества тяжелого физического труда и общее удешевление постройки способствуют увеличению количества каркасных домов на территории России. Главный вопрос, определяющий способность дома сохранять тепло в зимний холодный период, состоит в правильном выборе вида утеплителя и характера его расположения на стенах и кровле строения.

Минеральная вата имеет лучшие теплоизоляционные свойства и достаточно просто устанавливается в стены.

Требования к материалу утеплителя каркасного строения

Каркасный дом требует обязательного утепления стен и кровли.

Теплосберегающий материал, монтируемый на стены каркасного дома, должен характеризоваться следующими свойствами:

Таблица сравнения утпелительных материалов.

1. Хорошая теплоизоляционность. Утеплитель стены должен эффективно сохранять тепло внутри жилого помещения. Для этого материал должен обладать низким коэффициентом теплопроводности, то есть не проводить тепло или проводить незначительное количество тепла. Как правило, такой характеристикой обладает пористая структура, содержащая в составе множество воздушных пор. Воздух ячеек, являясь плохим проводником тепла, обеспечивает теплоизоляцию материала.
2. Долговечность. Установленный на стены каркасного дома утеплитель должен длительное время качественно изолировать жилое пространство от холода. Материал должен сохранять свою форму и местоположение с течением многих лет, чтобы обеспечивать качественное теплоизолирование. Замена утеплителя, пришедшего в негодность, является трудозатратной операцией, связанной с демонтажем внутренней обшивки строения.
3. Экологичность. Утеплять стену необходимо материалом, безопасным для человека и окружающей его среды. Недопустимо содержание отравляющих веществ или аллергенов.

Перечисленные свойства являются основными, без их присутствия использование материала в качестве утеплителя каркасных стен бессмысленно и нелогично.

Вернуться к оглавлению

Свойства утеплителя, обеспечивающие технологическое удобство монтажа

Существует ряд дополнительных свойств, которые необязательны, но желательны для изолирующего материала.

Схема теплоизоляции каркасного дома базальтовым утеплителем.

1. Гидро- и ветростойкость. У каркасного дома теплая внутренность стены закрыта снаружи обшивкой. При этом (в зависимости от материала обшивки) возможно протекание капель воды во время сильного дождя с ветром, или продувание утеплителя холодным ветром. Гидростойкость утеплителя позволит не устанавливать гидробарьер под наружной обшивкой. Характеристика плохой продуваемости позволит сэкономить на монтаже противоветровой пленки.
2. Паростойкость — свойство не пропускать пары. Надо знать, что материал может быть гидростойким, и при этом пропускать пары внутрь и через себя. Если строительный утеплитель не обладает паростойкостью, то с внутренней стороны, между утеплителем и внутренней отделкой каркасного дома, монтируется пароизоляционная пленка (специальная мембрана, которая не пропускает теплый воздух с водяными парами в утеплитель).
3. Доступность ценовой политики.
4. Доступность технологии монтажа.

Если утеплитель обладает всеми перечисленными свойствами, то сборка каркасных стен будет производиться с минимальным набором слоев и строительных монтажных операций:

• закладывание фундамента;
• возведение опор;
• монтаж обвязки между опорами;
• установка утеплителя;
• навешивание наружной обшивки;
• выполнение внутренней отделки.

Схема утепления стен каркасного дома пенополистиролом.

В случае неполного соответствия свойств материала поставленным требованиям устанавливаются дополнительные слои, обеспечивающие недостающие характеристики (наружная гидроизоляция и ветрозащита, внутреннее пароизолирование). Чередование различных по составу и функциям слоев напоминает бутерброд. Подобные конструкции под названием сэндвич-панели поставляются в готовом виде для возведения каркаса.

Проанализируем предлагаемые на строительном рынке виды материалов с целью определить, какой из них наиболее соответствует поставленным требованиям.

Вернуться к оглавлению

Виды утеплителей для каркасного дома: натуральные и искусственные

Современный рынок строительных материалов предлагает несколько видов утеплителей для каркаса.

• строительные ваты;
• пенополистиролы;
• прессованные натуральные материалы.

Рассмотрим подробнее их характеристики, особенности эксплуатации и монтажа на стены и кровлю каркасного дома.

Вернуться к оглавлению

Виды строительных ват и их производство

Таблица различий между стекловатой и каменной ватой.

В настоящее время известны и применяются в различном строительстве стекловата, минеральная вата и базальтовая вата. При общем принципе утепления (наличие воздушных прослоек между нитями волокнистой основы) перечисленные материалы отличаются составом волокон сырья, являющимся источником образования твердых тонких волокон. В стекловате основообразующим веществом является стекло, в минвате — шлаковые металлургические отходы доменного производства или природный доломит, в базальтовом утеплителе — природный камень (базальт).

Технология производства ватного утеплителя состоит в нагреве основы до температуры плавления (например, для базальта это 1500ºC) и ее раздуве в центрифуге или под давлением сквозь щели (чтобы получить тонкие волокна). В качестве вещества, которое связывает волокна в общий слой утеплителя, применяются различные связующие с содержанием фенолов и формальдегидов. Последние являются ядами для человеческого организма. По количеству вредных веществ, содержащихся в строительной вате, утеплители делят на несколько групп безопасности. При этом группа 2 носит название «потенциально опасно», а группа 3 — «недостаточно изучено для определенных выводов».

Изоляторы низкого класса безопасности применяют в технологических постройках, где нет постоянного присутствия человека. Для жилого помещения используются только качественные материалы высокого класса, в которых содержание отравляющих веществ жестко ограничено.

Все строительные ватные утеплители обладают несомненным достоинством: не изменяют размеры под действием сезонных температур. Они легко сжимаются при установке. Зимнее суживание материала утеплителя компенсируется его сжатым состоянием.

Вернуться к оглавлению

Сравнительный выбор вида ватного утеплителя

Схема устройства пароизоляции стен каркасного дома.

Стекловаты представляют наименее используемый вид ватного утеплителя. При их монтаже в воздух попадают мельчайшие частички стекла, что опасно для здоровья человека. Попадая в легкие вместе с дыханием, частички стекла образуют раны в поверхности легочной ткани.

Минеральные ваты производятся из отходов доменного цикла. По данным медицинских исследований, минеральные волокна и связующие их смолы являются опасными для здоровья веществами. Они вызывают заболевания дыхательных путей человека, а также кожи и глаз.

Базальтовая вата опережает другие ватные утеплители по ряду характеристик.

1. Маты из базальтовой ваты изготавливают без связующих веществ, поэтому в матах не содержатся отравляющие фенолы и формальдегиды.
2. Сырье для производства стройматериала (природный камень) является натуральным веществом, что уменьшает количество вредных добавок, содержащихся в большинстве синтетических веществ.

По многим характеристикам базальтовая вата превосходит стекловату и шлаковату. Например, показатели химической стойкости в кислоте и щелочи выше в два-три раза, водопоглощение меньше в десять раз, диаметр волокна меньше в четыре раза. Каменная вата имеет самый высокий модуль упругости. Характеристика коэффициента уплотнения показывает, насколько тоньше становится материал с течением времени, у базальтового изолятора она минимальная. Несравнимо высокая виброустойчивость позволяет применять базальтовые ваты в аэрокосмической промышленности.

Схема принципа действия утеплителя в стене.

Среди недостатков ватного утеплителя стоит выделить два: ветропродуваемость и паропроницаемость. Для их исправления устанавливаются пароизолирующая пленка внутри и ветроизолирующая снаружи.

Данные преимущества определили востребованность каменной базальтовой ваты в утеплении, широкое применение базальтовых матов в обустройстве стен и кровли каркасного дома.

Другим популярным ватным материалом, которым можно утеплить стены, стала целлюлозная эковата. Она состоит на 81% из бумажной макулатуры и на 13% из антипиренов (веществ, снижающих горючесть материала). Высокое содержание последних веществ вызывает вопросы о целесообразности широкого применения данного утеплителя в жилом строительстве. Однако большая часть каркасных домов в Финляндии утепляются именно целлюлозной ватой.

Вернуться к оглавлению

Пенополистиролы в каркасном строительстве

Утеплить стены каркасного строения также можно пенополиуретаном или пенополистиролом. Это материалы группы вспененных пластмасс. Применяется два вида вспененных полистирольных утеплителей: жесткие плиты и напыляемый материал.

Пенополистирольные плиты являются самым недорогим утеплителем, предлагаемым на современном строительном рынке. Их использование в строительстве каркаса ограничено существующими недостатками. Недочеты установки пенополистирола связаны с нестабильностью геометрических размеров, они слегка сжимаются на холоде и расширяются в тепле. Однако учитывая доступность цены, можно использовать некоторые технологические приемы, позволяющие справиться с имеющимися недостатками.

Инструменты для утепления стен: утеплитель, диффузионная мембрана, брус, гвозди, степлер, сетка, клей, плотницкие инструменты.

Прием первый: монтировать плиты пенополистирола на стену в два или три слоя. При этом плиты разных слоев располагают в шахматном порядке относительно друг друга. Стыки одного слоя перекрываются поверхностью другого слоя. Пространство между стыками задувается морозоустойчивой монтажной пеной.

Прием второй: по периметру пенополистирольной плиты устанавливается ватный утеплитель. Он позволяет гасить температурное изменение геометрии. По технологии строительства каркасных домов количество слоев полистирола в стене равно трем, при толщине каждого слоя в 5 см.

Среди достоинств пенопласта выделим наиболее важные:

• относительно недорогая стоимость;
• паростойкость (если это экструдированный полистирол);
• ветростойкость;
• обеспечивает лучшую, чем ваты, теплоизоляцию;
• жесткость геометрических размеров гарантирует длительную эксплуатацию без проседания и ухудшения изоляционных свойств.

Напыляемый пенополистирол носит название пенополиуретан (или сокращенно ППУ). Он обладает комплексом характеристик качественной эксплуатации и технологического удобства. Материал легок в нанесении, заполняет все пустоты и щели, образует снаружи ровную плотную поверхность, готовую к отделке. Напыляемый ППУ обеспечивает теплоемкость, влаго- и гидростойкость. Существенным недостатком является его высокая цена.

Вернуться к оглавлению

Натуральные материалы для утепления каркасного дома

Каркасные стены можно утеплить рядом натуральных материалов: прессованной соломой, льноватином или плитами из пробкового дерева.

Тюки прессованной соломы располагают между опорами каркаса. Предусматривается увеличение ширины стен каркасного дома (под размер тюков). При установке прессованный блок слегка сжимают, наподобие работы с минватой. Благодаря сжимающим напряжениям солома удерживается между опорами каркаса.

Прессованную солому укладывают под вентилируемый фасад. Такая конструкция позволит выводить имеющиеся влажные испарения через зазор между утеплителем и фасадом. При этом материал фасада обеспечивает ветрозащиту стены.

Среди недостатков можно выделить сравнительно большую толщину стен и увеличение необходимого количества строительного дерева для каркаса.

В противовес недочетам существует большое количество достоинств использования прессованной соломы в утеплении каркасного дома.

1. Натуральный материал, абсолютно безопасный для здоровья человека.
2. Доступная стоимость, самый дешевый утеплитель.
3. Дышащая конструкция отменяет необходимость обустройства и постоянного функционирования принудительной вентиляции, достаточно обыкновенной кухонной вытяжки.

Широкий выбор утеплителей для каркасного строения позволяет выбрать подходящий по характеристикам, качеству и цене материал. Правильно определиться с выбором утеплителя поможет сравнение эксплуатационных свойств и технологических сложностей монтажа материала в стены каркаса.

Источник