Утеплители для наружных стен дома

Вполне реальная ситуация — в частном доме смонтирована и запущена эффективная система отопления, но не удается при этом добиться комфортных условий проживания, если само здание не имеет хорошей термоизоляции. Потребление любых энергоносителей в такой ситуации подскакивает до совершенно немыслимых пределов, но выработанное тепло совершенно бесполезно расходуется на «прогрев улицы».

Утеплители для наружных стен дома

Утеплению должны подвергаться все основные элементы и конструкции здания. Но на общем фоне по объему теплопотерь лидируют внешние стены, и об их надежной термоизоляции необходимо думать в первую очередь. Утеплители для наружных стен дома в наше время представлены в продаже в очень широком ассортименте, и нужно уметь ориентироваться этом многообразии, так как не все материалы одинаково хороши для тех или иных условий.

Основные способы утепления внешних стен дома

Содержание статьи

• 1 Основные способы утепления внешних стен дома
• 2 Каким требованиям еще должно соответствовать утепление внешних стен
• 3 Какие материалы используют для утепления внешних стен
  • 3.1 Материалы сыпучего типа
    • 3.1.1 Керамзит
    • 3.1.2 Вермикулит
    • 3.1.3 Вспученный перлитовый песок
    • 3.1.4 Видео: обзор «теплой штукатурки» THERMOVER
  • 3.2 Минеральные ваты
    • 3.2.1 Стекловата
    • 3.2.2 Базальтовая вата
    • 3.2.3 Видео: полезные сведения о базальтовой минеральной вате «Технониколь»
  • 3.3 Утеплители полистирольной группы
    • 3.3.1 Пенопласт
    • 3.3.2 Экструдированный пенополистирол
  • 3.4 Пенополиуретан
    • 3.4.1 Видео: пример напыления пенополиуретана на внешние стены дома
  • 3.5 Эковата
    • 3.5.1 Видео: утепление стен эковатой
• 4 Какая толщина утепления потребуется?
  • 4.1 Калькулятор расчета утеплителя для внешней стены

Основная задача утепления стен – это доведение суммарного значения их сопротивления теплопередаче до расчетного показателя, который определён для данной местности. На методике расчёта мы обязательно остановимся несколько ниже, после рассмотрения физических и эксплуатационных характеристик основных типов утеплителя. А для начала следует рассмотреть существующие технологии термоизоляции внешних стен.

• Чаще всего прибегают к внешнему утеплению уже возведенных стен строения. Такой подход способен в максимальной степени решить все основные проблемы теплоизоляции и сбережения стен от промерзания и сопутствующим этому процессу негативным явлениям порчи, отсыревания, эрозии строительного материала .

Способов внешнего утепления – немало, но в частном строительстве чаще всего прибегают к двум технологиям.

— Первая – это оштукатуривание стен поверх термоизоляционного слоя.

Схема утепления стены с последующей штукатурной отделкой

1 – внешняя стена здания.

2 – монтажный клей, на который вплотную, без зазоров, крепится термоизоляционный материал (поз. 3). Надежную фиксацию, кроме того, обеспечивают специальные дюбели – «грибки» (поз. 4).

5 – базовый штукатурный слой со стекловолоконным сетчатым армированием внутри (поз. 6).

7 – слой декоративной штукатурки. Может использоваться и фасадная краска.

— Вторая – облицовка утепленных снаружи стен декоративными материалами (сайдингом, панелями, « блок-хаусом » и т.п.) по системе вентилируемого фасада.

Утепление и отделка по принципу вентилируемого фасада

1 – капитальная стена дома.

2 — каркас (обрешетка). Может выполняться из деревянного бруса или же из оцинкованных металлическим профилей.

3 – уложенные между направляющими обрешетки плиты (блоки, маты) термоизоляционного материала.

4 – гидроизоляционная диффузная паропропускающая мембрана, одновременно выполняющая и роль ветрозащиты.

5 – элемент конструкции каркаса (в данном случае – рейка контробрешетки), создающий воздушный вентилируемый зазор толщиной порядка 30 - 60 мм.

6 – внешняя декоративная облицовка фасада.

Каждый из способов имеет свои достоинства и недостатки.

Так, оштукатуренная утепленная поверхность (ее часто называют «термошубой») – достаточно сложна в самостоятельном исполнении, если у хозяина дома нет устойчивых навыков штукатурных работ. Процесс это – достаточно «грязный» и трудоемкий, но по суммарным затратам на материалы обычно подобное утепление обходится дешевле.

Существует и «комплексный подход» к подобному внешнему утеплению стен – это применение облицовочных фасадных панелей, конструкцией которых уже предусмотрен слой термоизоляции. Штукатурных работ в данном случае не предвидится – после монтажа останется только лишь заполнить швы между плитками.

Отделка фасада декоративными термопанелями

Монтаж вентилируемого фасада практически не предполагает «мокрых» работ. Но общие трудозатраты – весьма значительны, да и стоимость всего комплекта материалов будет очень немалой. Но зато и утеплительные качества, и эффективность защиты стен от различных внешних воздействий в данном случае – существенно выше.

• Утепление стен дома изнутри, со стороны помещений.

Такой подход к термоизоляции стен вызывает очень много нареканий. Здесь – и существенные потери жилой площади помещения, и сложности в создании полноценного утепленного слоя без «мостиков холода» — они обычно остаются в области примыкания стен к полам и перекрытиям, и нарушение оптимального баланса влажности и температур в таком «пироге».

Утепление внешних стен изнутри

Безусловно, расположение термоизоляции на внутренней поверхности иногда становится чуть ли не единственно доступным способом утеплить стены, но при любой возможности все же стоит отдать предпочтение внешнему утеплению.

• Утепление стен созданием «сэндвич-конструкции »

Обычно такая технология утепления внешних стен применяется еще в ходе возведения здания. Здесь также могут быть использованы несколько различных подходов.

А. Стены выкладываются по принципу «колодца» и по мере их поднятия в образующуюся полость производится засыпка сухого или заливка жидкого (вспенивающегося и застывающего) термоизолятора . Такой метод применялся зодчими с давних пор, когда для утепления использовали природные материалы – сухие листья и хвою, опилки, выбракованные остатки шерсти и т.п. В наше время, безусловно, чаще применяются специальные термоизоляционные материалы, адаптированные под такое использование.

Варианты засыпки (заливки) утеплителей в полость стеновой конструкции

Как вариант, для кладки стены могут использоваться крупные газобетонные блоки с обширными полостями, которые в ходе строительства сразу заполняются теплоизоляционным материалом (керамзитом, вермикулитом, перлитовым песком и т.п.)

Б. Другой вариант опустим как при первоначальном строительстве дома, так и при необходимости создать термоизоляцию в уже возведенном ранее здании. Суть заключается в том, что капитальная стена утепляется тем или иным материалом, который затем закрывается кирпичной кладкой в один или ? кирпича.

Укладка утеплительных плит с дальнейшей обкладкой кирпичом

Обычно в таких случаях внешняя кладка выполняется «под расшивку» и становится финишной облицовкой фасада.

Существенный недостаток этого способа, если приходится выполнять такое утепление в уже возведенном домке – необходимо обязательно расширять и усиливать фундамент, так как и толщина стены становится существенно больше, и нагрузки от дополнительной кирпичной кладки заметно возрастут.

В. Утепленная многослойная конструкция получается и при использовании для возведения стен пенополистирольной несъёмной опалубки.

Блоки такой пенополистирольной опалубки чем-то напоминают известный детский конструктор «LEGO» — они имеют шипы и пазы для быстрой сборки стеновой конструкции, в которую по мере поднятия устанавливается арматурный пояс и производится заливка бетонного раствора. В итоге получается железобетонные стены, сразу имеющие два – наружный и внутренний, утеплительных слоя. Затем по фасадной стороне стены можно сделать тонкую кирпичную кладку, плиточную облицовку или просто штукатурное покрытие. Внутри также применимы практически все виды отделки.

Возведение стен по технологии несъемной опалубки

Такая технология набирает популярность, хотя, справедливости ради, нужно отметить, что и противников у нее немало. Основными аргументами являются недостатки пенополистирола с точки зрения экологической и противопожарной безопасности. Есть определенные проблемы и м паропроницаемостью стен и смещением точки росы в сторону помещений из-за слоя внутреннего утепления. Но с тем, что стены действительно получают надежную термоизоляцию, согласны, видимо, все.

Каким требованиям еще должно соответствовать утепление внешних стен

Понятно, что термоизоляционная прослойка на стене в первую очередь должна свести к допустимому минимуму теплопотери здания. Но, выполняя свою главную функцию, она не должна допустить негативных моментов – угрозы здоровью проживающих в доме людей, повышенной пожарной опасности, распространения патогенной микрофлоры, отсыревания конструкций с началом деструктивных процессов в стеновом материале и т.п.

Так, с точки зрения экологической безопасности очень много вопросов вызывают утеплители на синтетической основе. Если прочитать рекламные проспекты производителей, то практически всегда можно встретить заверения об отсутствии какой бы то ни было угрозы. Тем не менее, практика показывает, что большинство вспененных полимеров имеют свойство со временем распадаться, и продукты разложения не всегда являются безвредными.

Еще тревожнее выглядит ситуация с возгораемостью – низкий класс горючести (Г1 или Г2) вовсе не говорит о полной безопасности материала. Но чаще страшен даже не перенос открытого пламени (современные материалы в большинстве своем замозатухают), а продукты горения. Печальная история показывает, что именно токсические отравления дымом, получающимся при сгорании, к примеру, пенополистирола, чаще всего становятся причиной человеческих жертв. И следует хорошенько подумать, чем хозяин рискует, устраивая, к примеру, подобную термоизоляцию внутри помещения.

Жуткая картина — горение утепленного фасада

О конкретных достоинствах и недостатках основных термоизоляционных материалов будет рассказано подробнее в соответствующем разделе статьи.

Следующий важный фактор, который должен обязательно учитываться при планировании утепления. Термоизоляция стен должна максимально выносить «точку росы» как можно ближе к внешней поверхности стены, а в идеале – в наружный стой утеплительного материала.

«Точка росы» — это не линейно изменяющаяся граница в стеновом «пироге», на которой происходит переход воды из одного агрегатного состояния в другое – пар превращается в жидкий конденсат. А скопление влаги – это промокание стен, разрушение строительного материала, набухание и потеря качеств утеплителя, прямой путь к образованию и развитию очагов плесени или грибка, гнезд насекомых и т.п.

А откуда в стене может взяться водяной пар? Да очень просто – даже в процессе обычной жизнедеятельности человек с дыханием выделяет не менее 100 г влаги в час. Добавьте сюда влажные уборки, стирки и сушки белья, принятие ванн или душа, приготовление пищи или просто кипячение воды. Получается, что в холодное время года давление насыщенных паров в помещении всегда значительно выше, чем на открытом воздухе. И если в доме не предприняты меры по эффективной вентиляции воздуха, влага ищет себе пути через строительные конструкции, в том числе и через стены.

Это – вполне нормальный процесс, который не принесет никакого вреда, если утепление спланировано и реализовано правильно. Но в тех случаях, когда «точка росы» смещена в сторону комнат (это – типичный недостаток утепления стен изнутри), баланс сможет нарушиться, и стена с утеплителем начнут насыщаться влагой.

Чтобы минимизировать или полностью исключить последствия образования конденсата, следует придерживаться правила – паропроницаемость стенового «пирога» в идеале должно нарастать от слоя к слою в сторону их помещения наружу. Тогда с естественным испарением в атмосферу излишки влаги будут выходить.

Для примера, в таблице ниже приведены значения паропропускающей способности основных строительных, утеплительных и отделочных материалов. Это должно помочь при первичном планировании термоизоляции.

Материал Коэффициент паропроницаемости, мг/(м*ч*Па) Железобетон 0.03 Бетон 0.03 Раствор цементно-песчаный (или штукатурка) 0.09 Раствор цементно-песчано-известковый (или штукатурка) 0,098 Раствор известково-песчаный с известью (или штукатурка) 0.12 Керамзитобетон, плотность 800 кг/м3 0.19 Кирпич глиняный, кладка 0.11 Кирпич, силикатный, кладка 0.11 Кирпич керамический пустотелый (1400 кг/м3 брутто) 0.14 Кирпич керамический пустотелый (1000 кг/м3 брутто) 0.17 Крупноформатный керамический блок (тёплая керамика) 0.14 Пенобетон и газобетон, плотность 800 кг/м3 0.140 Плиты фибролитовые и арболит, 500-450 кг/м3 0,11 Арболит, 600 кг/м3 0.18 Гранит, гнейс, базальт 0,008 Мрамор 0,008 Известняк, 1600 кг/м3 0.09 Известняк, 1400 кг/м3 0.11 Сосна, ель поперек волокон 0.06 Сосна, ель вдоль волокон 0.32 Дуб поперек волокон 0.05 Дуб вдоль волокон 0.3 Фанера клееная 0.02 ДСП и ДВП, 600 кг/м3 0.13 Пакля 0.49 Гипсокартон 0,075 Плиты из гипса (гипсоплиты), 1350 кг/м3 0,098 Плиты из гипса (гипсоплиты), 1100 кг/м3 0.11 Минвата каменная, в зависимости от плотности 0,3 - 0,37 0,3 - 0,37 Минвата стеклянная, в зависимости от плотности 0,5 - 0,54 Пенополистирол экструдированный (ЭППС, XPS) 0,005 ; 0,013; 0,004 Пенополистирол (пенопласт), плита, плотность от 10 до 38 кг/м3 0.05 Эковата целлюлозная (в зависимости от плотности) 0,30 - 0,67 Пенополиуретан, при любой плотности 0.05 Керамзит насыпной - гравий, в зависимости от плотности 0,21 - 0,27 Песок 0.17 Битум 0,008 Рубероид, пергамин 0 - 0,001 Полиэтилен 0,00002 (практически непроницаем) Линолеум ПВХ 2E-3 Сталь 0 Алюминий 0 Медь 0 Стекло 0 Пеностекло блочное 0 (редко 0,02) Пеностекло насыпное 0,02 - 0,03 Пеностекло насыпное, плотность 200 кг/м3 0.03 Плитка (кафель) керамическая глазурованная ? 0 ОСП (OSB-3, OSB-4) 0,0033-0,0040

Для примера взглянем на схему:

Расположение слоев по паропропускающей способности

1 – капитальная стена здания;

2 – слой термоизоляционного материала;

3 – слой внешней отделки фасада.

Синие широкие стрелки – направление диффузии водных паров из помещения в сторону улицы.

На фрагменте «а» показана стане, которая с очень большой долей вероятности всегда будет оставаться сырой. Показатель паропроницаемости используемых материалов снижается в направлении улицы, и свободная диффузия пара будет очень ограничена, если вообще не прекратится.

Фрагмент «б» — утеплённая и отделанная стена, в которой соблюден принцип увеличения паропропускающей способности слоев – избыток влаги свободно испаряется в атмосферу.

Безусловно, далеко не во всех случаях по, тем или иным причинам возможно достичь таких идеальных условий. В таких ситуациях необходимо постараться в максимальной степени предусмотреть выход влаги, ну а если внешняя отделка стен планируется материалом, паропроницаемость которого близка к нулевой, то лучше всего будет смонтировать так называемый «вентилируемый фасад» (поз. 4 на фрагменте «в»), о котором в статье уже упоминалось.

Если же будет монтироваться термоизоляция из не пропускающих пар материалов, то здесь ситуация сложнее. Придется предусматривать надёжную пароизоляцию, которая исключит или сведет к минимуму вероятность попадания паров изнутри помещения стеновую конструкцию (некоторые утеплители сами по себе являются надежной преградой для проникновения паров). И все же в полной мере предотвратить «консервацию» влаги в стене так вряд ли удастся.

Могут возникнуть закономерные вопросы – а как же в летнее время, когда давление водяных паров на улице нередко превышает аналогичные показатели внутри дома? Не будет ли обратной диффузии?

Да, такой процесс в определенной мере будет, но этого бояться не надо – в условиях повышенных летних температур происходит активное испарение влаги, и стена никак не сможет насытиться водой. При нормализации влажностного баланса стеновая конструкция перейдет в обычное сухое состояние. А временно повышенная влажность особой угрозы не представляет – она опасна больше при низких температурах и промерзании стен – вот тогда выпадение конденсата достигает пика. Кроме того, в летнее время в большинстве домов постоянно открыты окна или форточки, и сколь-нибудь значимого перепада давления паров для обильной обратной диффузии просто не будет.

Для нормализации баланса влаги и температуры требуется эффективная вентиляция

В любом случае, кокой бы качественной ни была термоизоляция, и как бы оптимально она ни располагалась, все же наиболее действенной мерой для нормализации влажностного баланса является эффективная вентиляция помещений. Та отдушина, которая располагается на кухне или в санузле, самостоятельно с подобной задачей ну никак не справится!

Интересно, что с такой остротой вопрос вентиляции стал подниматься сравнительно недавно – с началом массовой установки хозяевами квартир металлопластиковых окон со стеклопакетами и дверей с герметичными уплотнителями по периметру. В домах старой постройки деревянные окна и двери были своеобразным «вентиляционным каналом», и вместе с отдушинами в какой-то мере справлялись с задачей воздухообмена.

Какие материалы используют для утепления внешних стен

Теперь перейдем к, собственно, рассмотрению основных материалов, которые применяются для утепления внешних стен дома. Основные технические и эксплуатационные параметры будут, как правило, преподнесены в виде таблиц. А внимание в тексте будет сконцентрировано на особенностях материала в плане его использования именно в этой области.

Материалы сыпучего типа

Для утепления стен при соблюдении определённых условий могут применяться материалы, которыми заполняются полости внутри стеновой конструкции, либо они используются для создания легких растворов, обладающих термоизоляционными качествами.

Керамзит

Изо всех материалов подобного типа самым известным является керамзит. Его получают путем специальной подготовки особых сортов глины и последующего обжига глиняных катышков при температурах свыше 1100 градусов. Такое термическое воздействие приводит к явлению пиропластики – лавинообразного газообразования за счет имеющейся в сырье воды и продуктов распада компонентов. В итоге получается пористая структура, обеспечивающая хорошие термоизоляционные качества, а спекание глины придает гранулам высокую поверхностную прочность.

Различные фракции керамзита

После получения готовой продукции она отсортировывается по размерам – фракциям. Каждой из фракций присущи свои показатели насыпной плотности и, соответственно, теплопроводности.

Параметры материала Керамзитовый гравий 20 - 40 мм Керамзитовый щебень 5 - 10 мм Керамзитовый песок или песчано-щебеночная смесь 0 - 10 мм Насыпная плотность, кг/м? 240 - 450 400 - 500 500 - 800 Коэффициент теплопроводности, Вт/м?°С 0,07 - 0,09 0,09 - 0,11 0,12 - 0,16 Водопоглощение, % от объема 10 - 15 15 - 20 не более 25 Потеря массы, %, при циклах заморозки (при стандартной марке морозоустойчивости F15) не более 8 не более 8 не регламентируется

Каковы достоинства керамзита, как утеплительного материала:

• Керамит отличается высокой экологической чистотой – при его изготовлении не используется никаких химических соединений .
• Важное качество – огнестойкость материала. Он не горит сам, не распространяет пламени, а при воздействии высоких температур не выделяет вредных для здоровья человека веществ .
• Керамзит никогда не станет питательной средой ни для каких форм жизни, а кроме того, его обходят стороной грызуны и насекомые .
• Несмотря на гигроскопичность, процессов гниения в материале развиваться не будет .
• Цены на материал – довольно приемлемые, доступные для большинства потребителей.

Из недостатков можно отметить следующее:

• Качественное утепление потребует достаточно толстого слоя засыпки .
• Утепление стен возможно лишь созданием многослойной конструкции с полостями внутри или использованием при строительстве крупных пустотных блоков. Утепление стен ранее построенного дома таким способом – э то очень масштабное и затратное мероприятие, которое вряд ли окажется рентабельным.

Типичное использование керамзита для утепления стен

Керамзит засыпают в полости в сухом виде или же заливают в форме легкого бетонного раствора (керамзитобетона).

Вермикулит

Очень интересный и перспективный утеплительный материал – вермикулит. Получают его путем термической обработки особой горной породы – гидрослюды. Высокое содержание влаги в сырье приводит к эффекту пиропластики, материал стремительно увеличивается в объеме (вспучивается), образуя пористые и слоистые гранулы различных фракций.

Слоистые гранулы вермикулита

Такое структурное строение и предопределяет высокие показатели сопротивления теплопередаче. Основные характеристики материала приведены в таблице:

Параметры Единицы измерения Характеристика Плотность кг/м ? 65 - 150 Коэффициент теплопроводности Bт/м ?° К 0,048 - 0,06 Температура плавления ° С 1350 Коэффициент температурного расширения 0,000014 Токсичность не токсичен Цвет Серебристый, золотистый, желтый Температура применения ° С -260 до +1200 Коэффициент звукопоглощения (при частоте звука 1000 Гц) 0,7 - 0,8

Наряду с массой достоинств есть у вермикулита один очень значимый недостаток – слишком высокая цена. Так, один кубометр сухого материала может обойтись в 7 и более тысяч рублей (можно встретить предложения, превышающие даже 10 тысяч). Естественно, что применять его в чистом виде для засыпки в полости – крайне разорительно. Поэтому оптимальным видится решение использовать вермикулит в качестве компонента при изготовлении «теплой штукатурки».

Нередко для качественной термоизоляции достаточно «теплой штукатурки»

Такой штукатурный слой придает стенам хорошие термоизоляционные качества, и в ряде случаев подобного утепления даже будет вполне достаточно.

Кстати, материал обладает высокой паропроницаемостью, поэтому такие «теплые штукатурки» могут использоваться на любых стеновых поверхностях практически без ограничения.

Вермикулитовые штукатурки в сухом виде

Вполне применимы они и для внутренней отделки. Так, теплые штукатурки с вермикулитом могут готовиться и на базе цемента, и на основе гипса – в зависимости от конкретных условий их использования. Мало того, такое покрытие стен придет им еще и повышенную огнестойкость – даже деревянная стена, закрытая вермикулитовой штукатуркой, сможет определенное время выдерживать «напор» открытого пламени.

Вспученный перлитовый песок

Еще один материал, полученный путем термической обработки горной породы. Сырьем в данном случае выступает перлит – вулканическое стекло. При воздействии высокими температурами частицы этой породы вспучиваются, поризуются, образуя чрезвычайно легкий пористый песок с удельной массой всего порядка 50 кг/м?.

Вспученный перлитовый песок

Малая плотность и газонаполненность перлитового песка – то, что требуется для эффективной термоизоляции. Основные свойства материала, в зависимости от марки по насыпной плотности, приведены в таблице;

Наименование  показателей Марка песка по насыпной плотности 75 100 150 200 Насыпная плотность, кг/м3 До 75 включительно Свыше 75 и до 100 включительно Свыше 100 и до 150 включительно Свыше 150 и до 200 включительно Теплопроводность при температуре (20 ± 5) °С, Вт/м ?°С, не более 0,047 0,051 0,058 0,07 Влажность, % по массе, не более   2, 0 2 2.0 2.0 Прочность при сдавливании в цилиндре (определяется по фракции 1,3-2.5мм), МПа (кгс/см2) , не менее Не нормируется 0.1

Популярным этот материал делает и относительно невысокая цена, не идущая ни в какое сравнение с тем же вермикулитом. Правда, и технологические и эксплуатационные качества здесь похуже.

Одним из недостатков перлита при его использовании в сухом виде является чрезвычайно высокое влагопоглощение – не зря его часто используют в качестве адсорбента. Второй недостаток – в составе песка всегда присутствуют чрезвычайно тонкие фракции, почти пудра, и работать с материалом, особенно в открытых условиях, даже при совсем слабом ветерке – крайне сложно. Впрочем, и в помещении хватит хлопот, так как пыли он образует очень много.

Обычная область применения перлитового песка – изготовление легких бетонных растворов с термоизоляционными качествами. Еще одно типичное использование – замешивание кладочных составов. Использование подобных растворов при кладке стен сводит до минимума влияние мостиков холода по швам между кирпичами или блоками.

Используют перлитовый вспученный песок и в производстве готовых сухих смесей – «теплых штукатурок». Эти строительно-отделочные составы стремительно завоёвывают популярность, так как одновременно с приданием стенам дополнительного утепления сразу выполняют и декоративную функцию.

Видео: обзор «теплой штукатурки» THERMOVER

Минеральные ваты

Изо всех используемых утеплительных материалов по категории оценки «доступность – качество» минеральная вата, скорее всего, займет первое место. Нельзя сказать, что материал лишен недостатков – их немало, но для термоизоляции стен нередко становится оптимальным вариантом.

В жилом строительстве, как правило, используется два вида минеральной ваты – стекловата и базальтовая (каменная). Сравнительные их характеристики указаны в таблице, а более подробно описание достоинств и недостатков – вслед за ней.

Наименование параметров Стекловата Каменная (базальтовая) вата Предельная температура применения, °С oт -60 до +450 до 1000 ° Средний диаметр волокна, мкм от 5 до 15 от 4 до 12 Гигроскопичность материала за 24 ч. (не более),% 1.7 0,095 Колкость да нет Коэффициент теплопроводности, Вт/(м ?° К) 0,038 - 0,046 0,035 - 0,042 Коэффициент звукопоглощения от 0,8 до 92 от 0,75 до 95 Наличие связующего, % от 2,5 до 10 от 2,5 до 10 Горючесть материала НГ — негорючие НГ — негорючие Выделение вредных веществ при горении да да Теплоемкость, Дж/кг ?° К 1050 1050 Вибростойкость нет умеренная Упругость, % нет данных 75 Температура спекания, °С 350 - 450 600 Длина волокон, мм 15 - 50 16 Химическая устойчивость (потеря веса), % в воде 6.2 4.5 Химическая устойчивость (потеря веса), % в щелочной среде 6 6.4 Химическая устойчивость (потеря веса), % в кислотной среде 38.9 24

Стекловата

Этот материал получают из кварцевого песка и стеклянного боя. Сырье расплавляется, а из этой полужидкой массы формируются тонкие и достаточно длинные волокна. Далее, идет формовка полотен, матов или блоков различной плотности (от 10 до 30 кг/м?), и в таком виде стекловата поступает потребителю.

Стекловата

• Стекловата весьма пластична, и при упаковке легко подвергается сжатию до небольших объемов – это упрощает и перевозку, и доставку материала к месту проведения работ. После снятия упаковки маты или блоки расправляются до заложенных размеров. Малая плотность и, соответственно, небольшой вес – это простота укладки, отсутствие необходимости усиления стен или перекрытий – дополнительная нагрузка на них будет несущественна .
• Стекловата не боится химического воздействия, она не гниет и не преет. Ее не особо «любят» грызуны, не станет она питательной средой и для домашней микрофлоры .
• Стекловату удобно размещать между направляющими каркаса, а эластичность материала открывает возможности термоизоляции сложных, в том числе криволинейных поверхностей .
• Изобилие сырья и сравнительная простота изготовления стекловаты делают это материал одним из наиболее доступных в плане стоимости.

Недостатки стекловаты:

• Волокна у материала – длинные, тонкие и ломкие, и как свойственно любому стеклу, имеют острые режущие края. Нанести порез они, безусловно, не смогут, но стойкое раздражение кожи вызвать – вполне. Еще опаснее попадание этих мелких осколков в глаза, на слизистые оболочки или в дыхательные пути. При работе с такой минватой требуется соблюдение правил повышенной безопасности – защита кожи рук и лица, глаз, органов дыхания .

Весьма высокая вероятность попадание мелкой стеклянной пыли в помещение, где она может во взвешенном состоянии переноситься с потоками воздуха, делает очень нежелательным применение стекловаты для внутренних работ.

• Стекловата достаточно сильно впитывает воду и, насыщаясь влагой, частично утрачивает свои утеплительные качества. Обязательно предусматривается или гидропароизоляция утеплителя, или возможность его свободного проветривания .
• Со временем волокна стекловаты могут спекаться, склеиваться между собой – ничего необычного, так как стекло является аморфным материалом. Маты становятся тоньше и плотнее, теряют свои термоизоляционные свойства .
• В качестве связующего материала, удерживающего тонкие волокна в единой массе, используются формальдегидные смолы. Как бы ни уверяли производители в полной экологической безопасности их продукции, выделение свободного формальдегида, чрезвычайно вредного для здоровья человека, идет постоянно, в течение всего периода эксплуатации материала.

Конечно, существуют определенные стандарты санитарного соответствия, и добросовестные производители стараются их придерживаться. На качественный материал должны быть соответствующие сертификаты – никогда не будет лишним потребовать их предъявить. Но все равно, наличие формальдегида – еще один довод не применять стекловату в помещении.

Базальтовая вата

Этот утеплитель изготавливают из расплава горных пород базальтовой группы — отсюда пошло название «каменная вата». После вытягивания волокон они формуются в маты, создавая не слоистую, а, скорее, хаотичную структуру. После обработки блоки и маты подвергаются дополнительно прессованию в определенных термических условиях. Это предопределяет плотность и четкую «геометрию» выпускаемых изделий.

Блоки базальтовой ваты

• Даже на внешний вид базальтовая вата выгляди плотнее. Ее структура, особенно у марок повышенной плотности, иногда даже ближе к войлочной. Но повышенная плотность вовсе не говорит о снижении, термоизоляционных качеств – базальтовая вата в этом не уступает стеклянной, а нередко даже превосходит ее .
• Значительно лучше обстоит дело и с гигроскопичностью. Некоторые марки базальтовой ваты благодаря специальной обработки даже близки к гидрофобности .
• Четкие формы блоков и панелей делают монтаж такой минваты достаточно простым занятием. При необходимости материал легко режется до нужных размеров. Правда, на поверхностях сложной конфигурации работать с ней будет затруднительно .
• У каменной ваты – отменная паропроницаемость, и при правильном монтаже термоизоляции стена останется «дышащей».
• Плотность блоков базальтовой минваты дает возможность монтировать ее на строительный клей, обеспечивая максимальное прилегание к утепляемой поверхности – это чрезвычайно важно для качественной термоизоляции. Кроме того, по такой вате можно сразу, после армирования, укладывать штукатурный слой .

Блоки базальтового утеплителя можно монтировать на клей и оштукатуривать

• Волокна базальтовой ваты не столь ломкие и колкие, и работать с ней в этом плане – значительно легче. Правда, меры безопасности все же лишними не станут.

К недостаткам можно отнести:

• Хотя базальтовый утеплитель, конечно, не станет для грызунов питательной средой, ни с большим удовольствием устраивают в нем свои гнезда .
• Никуда не деться от наличия формальдегида – все точно так же, как и в стекловате, может быть – в чуть меньшей степени.
• Стоимость такого утеплителя существенно выше, чем стекловаты.

Видео: полезные сведения о базальтовой минеральной вате « Технониколь »

Какой вывод? И та и другая минеральная вата вполне подойдет для термоизоляции стен, если соблюсти все условия для того, чтобы она не напитывалась активно влагой и имела возможность «проветриваться». Оптимальное место ее размещения – внешняя сторона стен, где она создаст эффективное утепление и не принесет особого вреда проживающим в доме людям.

Использования минваты для внутреннего утепления следует, по возможности, избегать.

Можно отметить, что существует еще одна разновидность минваты – шлаковая. Но ее преднамеренно не включили в подробный обзор, так как для утепления жилой постройки она – малопригодна. Изо всех типов она в максимальной степени склонна к напитыванию влагой и усадке. Высокая остаточная кислотность шлаковаты ведет к активизации коррозионных процессов в материалах, укрытых ею. Да и чистота исходного сырья – доменных шлаков, тоже вызывает очень много сомнений.

Утеплители полистирольной группы

Термоизоляционные материалы на базе полистирола также можно отнести к категории наиболее часто используемых. Но если присмотреться к ним, то вопросов они вызовут очень много.

Пенополистирол представлен двумя основными типами. Первый – это беспрессованный вспененный полистирол, который чаще называют пенопластом (ПБС). Второй – более современный вариант, материал, полученный по технологии экструзии (ЭППС). Для начала – сравнительная таблица материалов.

Параметры материалов Экструдированный пенополистирол (ЭППС) Пенопласт Коэффициент теплопроводности (Вт/м ?° С) 0,028 - 0,034 0,036 - 0,050 Водопоглощение за 24 часа в % от объема 0.2 0.4 Предел прочности при статистическом изгибе МПа (кг/см?) 0,4 - 1 0,07 - 0,20 Прочность на сжатие 10% линейной деформации, не менее МПа (кгс/см?) 0,25 - 0,5 0,05 - 0,2 Плотность (кг/м?) 28 - 45 15 - 35 Рабочие температуры От -50 до +75

Пенопласт

Казалось бы, всем знакомый белый пенопласт – отменный материал для утепления стен. Низкий коэффициент теплопроводности, легкие и достаточно прочные блоки четких форм, простота монтажа, широкий ассортимент толщин, доступная цена – все это неоспоримые достоинства, которые привлекают многих потребителей.

Самый противоречивый материал — пенопласт

Однако, прежде чем принять решение об утеплении стен пенопластом, нужно очень хорошо подумать и оценить опасность такого подхода. Причин тому – немало:

• Коэффициен т теплопроводности у пенопласта – действительно «завидный». Но это только в исходном сухом состоянии. Сама структура пенопласта – наполненные воздухом шарики, склеенные между собой, предполагать возможность значительного впитывания влаги. Так, если погрузить кусок пенопласта в воду на определённое время, то он может впитать 300 и более % воды о своей массы. Безусловно, термоизоляционные качества при этом резко снижаются .

И при всем этом паропроницаемость ПБС невысока, и утепленные им стены нормального парообмена иметь не будут.

• Не следует верить тому, что пенопласт является очень долговечным утеплителем. Практика его использования свидетельствует, что уже через несколько лет начинаются деструктивные процессы – появление раковин, полстей, трещин, повышение плотности и уменьшение в объеме. Лабораторные исследования поврежденных такой своеобразной «коррозией» фрагментов показали, что общее сопротивление теплопередаче снизилось почти в восемь раз! Стоит ли затевать такое утепление, которое придется менять уже через 5 – 7 лет?
• Пенопласт нельзя назвать безопасным и с санитарной точки зрения. Это материал относится к группе равновесных полимеров, которые даже в благоприятных условиях могут пойти путем деполимеризации – распада на составляющие. При этом в атмосферу выделяется свободный стирол – вещество, представляющее опасность здоровью человека. Превышение предельно допустимой концентрации стирола вызывает сердечную недостаточность, отражается на состоянии печени, приводит к возникновению и развитию гинекологических заболеваний.

Этот процесс деполимеризации активизируется по мере роста температуры и влажности. Так что использовать пенопласт для утепления внутри помещений – чрезвычайно рискованное занятие.

• И, наконец, главная опасность – неустойчивость материала к огню. Назвать пенопласт негорючим материалом невозможно, при определённых условиях он активно горит с выделением чрезвычайно токсичного дыма. Даже несколько вдохов могут привести к термическому и химическому ожогу органов дыхания, токсическому поражению нервной системы и летальному исходу. К сожалению, тому есть немало печальных доказательств.

Именно по этой причине пенопласт давно уже не используют при производстве железнодорожных вагонов и других транспортных средств. Во многих странах он попросту запрещен в строительстве, причем  в любом виде – обычных утеплительных плит, сэндвич-панелей или даже несъемной опалубки. Дом, утепленный полистиролом, может превратиться в «огненную ловушку» с практически нулевыми шансами на спасение оставшихся в нем людей.

Экструдированный пенополистирол

Ряд недостатков пенопласта удалось исключить разработкой более современной разновидности пенополистирола. Его получают полным расплавом исходного сырья с добавлением определенных компонентов, последующим вспениванием массы и продавливанием через формовочные дюзы. В итоге получается мелкопористая однородная структура, причем каждый воздушный пузырек полностью изолирован от соседних.

Структура эструдированного пенополистирола

Такой материал отличает повышенная механическая прочность на сжатие и изгиб, что существенно расширяет сферы его применения. Термоизоляционные качества – намного выше, чем у пенопласта, плюс к этому ЭППС практически не впитывает влагу, и его теплопроводность не меняется.

Использования в качестве вспенивающего компонента углекислого газа или инертных газов резко снижает возможность возгорания под действием пламени. Однако говорить о полной безопасности в этом вопросе все же не приходится.

Такой пенополистирол обладает большей химической стабильностью, в меньшей степени «отравляет атмосферу». Срок его службы исчисляется несколькими десятилетиями.

ЭППС – практически непроницаем для водяных паров и влаги. Это для стен – не слишком хорошее качество. Правда, его с некоторой оглядкой можно использовать для внутреннего утепления – в этом случае при правильном монтаже просто не допустит проникновения насыщенных паров к стеновой конструкции. Если же ЭППС монтируется снаружи, то это следует делать на клеевой состав, чтобы не оставить щели между ним и стеной, а внешнюю облицовку выполнить по принципу вентилируемого фасада.

Материал активно используют для термоизоляции нагруженных конструкций. Отлично он подойдёт для утепления фундамента или цоколя – прочность поможет справиться с нагрузкой грунта, а водонепроницаемость в таких условиях – вообще неоценимое достоинство.

Но вот от общего химического состава никуда не деться, и от высочайшей токсичности при горении избавиться не удалось. Поэтому все предупреждения, касающиеся опасности пенополистирола при пожаре, в полной мере относятся и к ЭППС.

Пенополиуретан

Утепление стен напылением пенополиуретана (ППУ) считается одним из наиболее перспективных направлений в строительстве. По своим термоизоляционным качествам ППУ существенно превосходит большинство других материалов. Даже совсем небольшой слой в 20 — 30 мм может дать ощутимый эффект.

Характеристики материала Показатели прочность при сжатии (Н/мм ? ) 0.18 Прочность при изгибе (Н/мм?) 0.59 Водопоглащение (% объема) 1 Теплопроводность (Вт/м ?° К) 0,019-0,035 Содержание закрытых ячеек (%) 96 Вспениватель СО2 Класс воспламеняемости B2 Класс огнестойкости Г2 Температура нанесения от +10 Температура применения от -150oС до +220oС Область применения Тепло- гидро- хладо-изоляция жилых и промышленных зданий, емкостей, судов, вагонов Эффективный срок службы 30-50 лет Влага, агрессивные среды Устойчив Экологическая чистота Безопасен . Разрешен к применению в жилых зданиях. Используется при производстве холодильников для пищевых продуктов Время потери текучести (секунд) 25-75 Паропроницаемость (%) 0.1 Ячеичность закрытая Плотность (кг/м3) 40-120

Пенополиуретан образуется при смешивании нескольких компонентов – в результате из взаимодействия между собой и с кислородом воздуха происходит вспенивание материала, увеличение его в объеме. Нанесённый ППУ быстро застывает, образуя прочную водонепроницаемую оболочку. Высочайшие показатели адгезии позволяют проводить напыление практически на любую поверхность. Пена заполняет даже незначительные трещинки и углубления, создавая монолитную бесшовную «шубу».

Напыление пенополиуретана на внешние стены

Сами по себе исходные компоненты – достаточно токсичны, и работа с ними требует повышенных мер предосторожности. Однако после реакции и последующего застывания, в течение нескольких суток все представляющие опасность вещества полностью улетучиваются, и ППУ уже не будет представлять никакой опасности.

У пенополиуретана достаточно высокая стойкость к огню. Даже при термическом разложении он не выделяет продуктов, способных вызвать токсическое поражение. По этим причинам именно он пришел на смену пенополистиролу в машиностроении и в производстве бытовой техники.

Казалось бы – идеальный вариант, но опять проблема упирается в полное отсутствие паропроницаемости. Так, например, напыление пенополиуретана на стену из натурального дерева способно «убить» ее уже в течение нескольких лет – не имеющая выхода влага неизбежно приведет к процессам разложения органики. А вот избавиться от нанесенного слоя будет практически невозможно. В любом случае, если для утепления применяется напыление ППУ, требования в эффективной вентиляции помещений возрастают.

Из недостатков можно отметить еще одно обстоятельство – в процесс нанесения материала невозможно добиться ровности поверхности. Это создаст определенные проблемы, если сверху планируется контактная отделка – штукатурка, облицовка и т.п. Выровнять поверхность застывшей пены до требуемого уровня – задача сложная и трудоемкая.

И еще один условный недостаток утепления стен ППУ – невозможность самостоятельного проведения подобных работ. Оно обязательно требует специального оборудования и экипировки, устойчивых технологических навыков. В любом случае придется прибегать к вызову бригады специалистов. Материал и сам по себе недешев, плюс производство работ – в сумме могут получиться очень серьезные затраты.

Видео: пример напыления пенополиуретана на внешние стены дома

Эковата

Про этот утеплитель многие даже не слышали и не рассматривают его в качестве варианта термоизоляции внешних стен. И совершенно напрасно! По ряду позиций эковата опережает другие материалы, становясь чуть ли не идеальным решением проблемы.

Волокна эковаты

Эковату производят из целлюлозных волокон – в ход идут отходы деревообработки и макулатура. Сырье проходит качественную предварительную обработку – антипиренами для огнестойкости и борной кислотой – для придания материалу выраженных антисептических качеств.

Характеристики Значения параметров Состав целлюлоза, минеральные анипирент и антисептик Плотность, кг /м ? 35 - 75 Теплопроводность, Вт/м?°K 0.032 - 0.041 Паропроницаемость стены "дышат" Пожаробезопасность трудновоспламеняема, без дымообразования, продукты сгорания безвредны Заполнение пустот заполняет все щели

На стены эковату обычно наносят напылением – для этого в специальной установке материал смешивается с клеевой массой, а затем под давлением поступает в распылитель. В итоге на стенах образуется покрытие, обладающее очень достойными показателями сопротивления теплопередаче. Наносить эковату можно в несколько слоев, добиваясь требуемой толщины. Сам процесс проходит очень быстро. При этом определенная защитные средства, безусловно, нужны, но она не столь «категоричны», как, скажем, при работе со стекловатой или при напылении пенополиуретана.

Нанесение слоя эковаты на фасад

Сама по себе эковата для людей опасности не представляет. Входящая в ее состав борная кислота способна вызвать раздражение кожи только при длительном непосредственном контакте. Но зато она становится непреодолимой преградой для плесени или грибка, для появления гнезд насекомых или грызунов.

У эковаты – отличная паропроницаемость, «консервирования» в стенах не произойдёт. Правда, материал достаточно гигроскопичен, и требует надёжной защиты от прямого попадания воды – для этого его обязательно закрывают диффузной мембраной.

Применяют эковату и по «сухой» технологии – засыпают ее в полости строительных конструкций. Правда, специалисты отмечают, что в этом случае у нее будет склонность к слеживанию и потере в объеме и в утеплительных качествах. Для стен оптимальным выбором будет все же напыление.

Дом, утепленный эковатой

Что можно сказать о недостатках?

• Поверхность, утепленную эковатой, невозможно сразу оштукатурить или окрасить- требуется обязательная обшивка сверху тем или иным материалом.
• Нанесение эковаты напылением потребует специального оборудования. Сам по себе материал достаточно недорог, но с привлечением специалистов стоимость такого утепления возрастет.

Видео: утепление стен эковатой

По совокупности всех своих положительных и отрицательных качеств эковата видится, как наиболее перспективный вариант утепления внешних стен.

Какая толщина утепления потребуется?

Если хозяева дома определились с утеплителем, то само время узнать, какая толщина термоизоляции станет оптимальной. Слишком тонкий слой не сможет исключить существенных теплопотерь. Чрезмерно толстая – не слишком полезна для самого здания, да и повлечет ненужные затраты.

Методику расчета с допустимым упрощением можно выразить следующей формулой:

Rсум = R1 + R2 + … + Rn

Rсум – суммарное сопротивление теплопередаче многослойной стеновой конструкции. Этот параметр рассчитан для каждого региона. Есть специальные таблицы, но можно воспользоваться представленной ниже картой-схемой. В нашем случае берется верхнее значение – для стен.

Карта-схема требуемого сопротивления теплопередаче

R1 и далее, до Rn – сопротивление каждого из слоев стены (внешняя облицовка, выполненная по принципу вентилируемого фасада, при этом не учитывается).

Значение сопротивления Rn – это отношение толщины слоя к коэффициенту теплопроводности материала, из которого он выполнен.

Rn = ?n / ?n

?n– толщина слоя в метрах.

?n – коэффициент теплопроводности.

В итоге формула для вычисления толщины утеплителя предстает в таком виде:

?ут = (Rсум – 0,16 – ?1 / ?1 – ?2 / ?2 – … – ?n / ?n ) ? ?ут

0,16 – это усредненный учет термического сопротивления воздуха с обеих сторон стены.

Зная параметры стены, измерив толщину слоев и учитывая коэффициент теплопроводности выбранного утеплителя, несложно провести самостоятельные вычисления. НО чтобы облегчить читателю задачу, ниже размещен специальный калькулятор, в котором уже заложена эта формула.

Калькулятор расчета утеплителя для внешней стены   Введите или укажите запрашиваемые параметры и нажмите кнопку "РАССЧИТАТЬ" Укажите коэффициент теплопроводности выбранного утеплителя Определите по карте-схеме и укажите значение требуемого сопротивления теплопередаче для стен   Укажите параметры утепляемой стены толщина стены, мм 1000 - для перевода в метры Материал стены железобетон пемзобетон керамзитобетон газо- и пенобетон блоки известняка туф кирпич керамический сплошной кирпич керамический пустотный кирпич силикатный сплошной кирпич силикатный пустотный натуральное дерево (хвойных пород) древесные композиты (ДСП, ДВП, ОСП) плиты гипсовые   Дополнительный слой - планируемая внешняя отделка стены. Вентилируемый фасад в расчет не принимается!
При остутсвии - переходите к следующему блоку Укажите материал доска или натуральная вагонка клееная фанера листы OSB плиты ДСП или листы ДВП штукатурка цементно-песчаная штукатурка песок + цемент + известь штукатурка известково-песчаная кирпичная кладка в расшивку обицовка клинкерной плиткой теплая штукатурка с верликулитовым заполнением теплая штукатурка с перлитовым заполнением теплая штукатурка с гранулами пенополистирола теплая штукатурка с шариками пеностекла Толщина слоя, мм   Дополнительный слой - планируемая внутренняя отделка стены.
При отсутствии дополнительных слоев сразу переходите к кнопке "РАССЧИТАТЬ" Укажите материал внутренней отделки доска или натуральная вагонка клееная фанера листы OSB вагонка или панели МДФ натуральная пробка плиты ДСП или листы ДВП гипсокартон штукатурка цементно-песчаная штукатурка песок + цемент + известь штукатурка известково-песчаная штукатурка на гипсовой основе Толщина слоя, мм сопротивление воздуха

И еще одно замечание напоследок. Опытные специалисты в области строительства и теплотехники советуют – если возводится новое здание, то оптимальным решением будет вообще отказаться от какой-либо дополнительной термоизоляции. Имеется в виду, что сам по себе строительный материал и его толщина должны обеспечивать требуемое сопротивление теплопередаче. Однородная стена всегда лучше со всех точек зрения. Некоторые строительные материалы позволяют соблюсти это условие. А дополнительное утепление будет оправдано в тех регионах с суровым климатом, где без него обойтись действительно невозможно.