Разберемся в плотности утеплителя для стен каркасного дома

Строить дома по каркасной технологии начали более 500 лет назад. В скандинавских странах, Германии, Финляндии, Японии и Америки их доля составляет около 80 % всего объема малоэтажного строительства. Быстровозводимые здания не требуют мощных фундаментов глубокого заложения, энергоэффективны, обладают меньшей материалоемкостью по сравнению с капитальными бетонными или кирпичными сооружениями. Однако достоинства такого вида объектов напрямую зависят от характеристик используемых материалов, в том числе теплоизоляции. Плотность утеплителя для наружных стен каркасного дома должна обеспечить жилище надежной защитой, чтобы в нем было по-настоящему тепло и комфортно.

Утеплитель

Особенности утепления каркасников

Каркасная система представляет собой раму из несущих стоек, опорных ригелей, усиливающих подкосов, конструктивных элементов. Чаще всего ее изготавливают из цельной древесины или клееного бруса, реже – из стали. Обшивка наружных стен выполняется плитами ОСП, ЦСП, сайдингом, деревянной вагонкой или блокхаусом, асбестоцементными или металлическими листами, декоративными панелями. Стыки заполняют герметиком или соединяют замками в шпунт. Возможна штукатурка, облицовка кирпичом или камнем по бетонному основанию или обработанной антисептиками балке.

Для внутренней облицовки применяют гипсокартонные или гипсоволокнистые листы, ДСП, ДВП, отделочные материалы из древесины.

В пустоты стен помещают утеплитель в виде плит или матов, защищенных от воздействия атмосферных осадков и конденсата. Их вставляют враспор между стойками, следя, чтобы не возникло разрывов или щелей. Способность к усадке и сползанию под действием собственного веса – особенность материалов с волокнистой структурой. Поэтому подбирают теплоизолятор с учетом не только характеристик теплопроводности, но и плотности.

Пароизоляция сохраняет материал в сухом виде, тем самым устраняется причина потери теплоизолирующих свойств. Ее выполняют со стороны обогреваемого помещения из полиэтиленовых плотных пленок толщиной не менее 0,15 мм или защитных мембран. Слой укладывают непрерывно, не оставляя зазоров и отверстий. Это достигается нахлестом полотнищ не менее 15-20 см и тщательной проклейкой швов.

С наружной стороны утеплитель защищают от проникновения атмосферной влаги гидроизоляцией.

Она должна быть достаточно воздухо- и влагонепроницаема, но одновременно пропускать пар из теплоизолятора в обратном направлении. Этими свойствами обладают современные мембранные пленки, поры которых имеют конусообразную форму, препятствующую диффузии водяных паров внутрь материала.

Для устранения конденсата, который неизбежно появляется на границе двух поверхностей с разной температурой, между обшивкой и изоляцией оставляют вентиляционный зазор не менее 25 мм.

Минимальную толщину теплоизоляции определяют теплотехническим расчетом. В нем учитывается климатическая зона, тип и нормативная влажность помещения, характеристики материалов стены, в том числе слоев отделки.

Если полученная величина превышает высоту сечения каркасного бруса, рассчитанного по несущей способности, утеплитель нельзя проложить внутри стены в полном объеме. В этом случае волокнистые плиты или маты монтируют между стойками в пустотах, а дополнительный слой жесткого изолятора, например пенополистирола или фибролита, размещают с наружной стороны каркаса. Он может выполнять функции защитной обшивки дома.

Теплоизоляция должна соответствовать требованиям экологической и пожарной безопасности, эффективно выполнять теплозащитные функции.

Утеплитель для каркаса

Утеплители для стен каркасных домов

Энергоэффективность домов, построенных по каркасной технологии, достигается применением теплоизоляторов с низкой теплопроводностью. Свод правил СП 31-105-2002 рекомендует к использованию материалы, у которых эта величина не превышает 0,1 Вт/м°С.

В этой категории:

  • Каменная (базальтовая) вата;
  • Стекловата;
  • Эковата;
  • Пенопласт (пенополистирол).

Минеральная вата

Для утепления стен каркасных домов используют каменную или стеклянную вату. Это волокнистые материалы с большим количеством воздушных полостей. Пористая структура обеспечивает низкую теплопроводность изолятора, так как теплообмен в газах намного ниже, чем в твердых веществах.

Минеральную вату производят из расплава базальтовых горных пород или стеклянного боя. В состав вводят гидрофобизирующие (водоотталкивающие) добавки. Волокна диаметром 6-8 мкм формируются в центрифуге под воздействием сильного потока воздуха. Ковер из тонких нитей обрабатывают органическим связующим на основе фенолформальдегидных или карбамидных смол. Затем его нарезают на листы длиной 50-2000 мм, шириной 400-1000 мм. Толщина готовых изделий – до 200 мм.

Маркируются плиты по плотности от ПМ 40 до ПТ 300. Мягкие, полужесткие, жесткие и твердые утеплители находят применение в разных областях, где к материалам предъявляют требования не только по теплопроводности, но и прочности, термоустойчивости. В ГОСТ 9573-2012 указаны нормативные характеристики теплоизоляции из минерального сырья.

Минеральная вата – негорючий материал, поэтому она рекомендована для укладки внутри стен каркасных строений.

Вата

Пенопластовые утеплители

Теплоизоляционные изделия из пенопласта – газонаполненной пластмассы – широко применяют для утепления стен каркасных строений. Нормативы разрешают использовать их для крепления к наружной поверхности, так как исходное сырье для производства – полистирол – горючее вещество. Штукатурка или невоспламеняющаяся облицовка – условие пожаробезопасности при эксплуатации такого утеплителя.

Гранулы полимера при высокой температуре и давлении подвергают катализу со смесью фреона и углекислоты. Похожую на взбитые сливки массу формируют в изделия с микропористой структурой путем экструзии – выдавливания сквозь формы.

Материал обладает низкой теплопроводностью и водопоглощением, долговечностью, биологической устойчивостью, легкостью и прочностью. Маркируется в зависимости от плотности. Самые легкие – плиты ППС 10, их удельный вес всего 10 кг/м³.

Наиболее «тяжелый» пенополистирол – ППС 45. Кубический метр этого материала весит 45 кг.

Стандартные размеры изделий 60х120 см. Строительная индустрия выпускает плиты с длиной более 2 м, шириной – свыше 1 м, толщиной – 20-100 мм. Прочность на сжатие – от 40 до 350 кПа. Коэффициент теплопроводности не превышает 0,044 Вт/м°С, время самостоятельного горения – 1-4 с. Технические условия на теплоизоляционные пенополистирольные плиты регламентирует ГОСТ 15588-2014.

Эковата

Это название целлюлозный утеплитель получил благодаря внешнему сходству с ватой и экономически выгодному сырью. На 80 % он состоит из макулатуры, остальное – малотоксичные нелетучие антисептики и антипирены.

Эковата обладает низкой теплопроводностью (на уровне минеральной ваты), экологически безопасна, не боится увлажнения. Капиллярная структура материала после высыхания восстанавливает свои свойства. Плотность целлюлозного утеплителя – 28-65 кг/м³, группа горючести Г2 – умеренная. Обработанный бурой (натриевой солью борной кислоты) природный полимер воспламеняется, но огонь быстро затухает.

В нашей стране эковата стала использоваться с 1992 года. Производство ее растет, технологические линии включают переработку вторсырья, измельчение, смешивание с борной кислотой и бурой, упаковку.

Эковата

Используют 3 способа укладки:

  1. Ручная укладка на горизонтальные поверхности;
  2. Сухая задувка специальной установкой;
  3. Напыление влажной целлюлозы на вертикальные и наклонные поверхности.

Последний вариант предпочтительней для стен каркасного дома, так как позволяет контролировать качество укладки. Полученная ровная поверхность уже через 12 часов готова к дальнейшей отделке.

Эковата соответствует требованиям отечественного ГОСТ 16381-77.

Другие материалы

Для утепления каркасников применяют пенополиуретан в виде листов с замком по кромкам или напыляемой пены. Он не горюч, хорошо проникает в мелкие щели, обладает высокой адгезией, экологической чистотой, низкой теплопроводностью.

Цементно-стружечными фибролитовыми плитами плотностью 600 кг/м³ обшивают внутренние перегородки, а высокоплотные (950-1050 кг/м³) применяют для утепления наружных стен. Материал не горюч, прочен, служит до 50 лет. В составе отсутствуют фенолформальдегидные смолы и другие органические соединения, которые могут выделять токсичные для человека вещества.

Зависимость теплопроводности и прочности от плотности

Плотность утеплителя – характеристика, которая определяет теплопроводность и прочность. Чем она выше, тем меньше расстояния между частицами вещества, следовательно, быстрее передается энергия. Короткие связи позволяют лучше противостоять механическим воздействиям.

Скорость теплообмена характеризуется коэффициентом теплопроводности. В строительстве для его определения пользуются таблицами или СНиП. Он применяется в теплотехническом расчете. Для утеплителей стен каркасного дома значение ограничивается 0,10 Вт/м°С. Чем больше величина коэффициента, тем быстрее тепловая энергия проникает сквозь материал.

Но скорость теплопередачи лишь в определенной степени зависит от плотности вещества. Связь между изменением удельного веса и распространением энергии не линейная.

На теплоизоляционные свойства оказывает влияние структура материала.

При одинаковом объемном содержании воздушных пор скорость теплообмена выше там, где полости имеют больший размер и связь с атмосферой.

Теплопроводность минераловатных плит зависит от плотности – чем она ниже, тем меньше скорость передачи тепла сквозь толщу материала. Например, ПП-60 с удельным весом 60 кг/м³ характеризуется коэффициентом теплопроводности 0,038 Вт/м°С, а ПТ 300 при плотности 270-330 кг/м³ – 0,042 Вт/м°С. Изменение показателя незначительно, так как в уплотненном изоляторе возрастает количество мелких замкнутых, не сообщающихся с атмосферой, пор. Перенос тепла сквозь них замедляется.

Гораздо больше с плотностью связана прочность материалов. Чем мельче ячейки и меньше их количество, тем выше способность утеплителя противостоять механическим воздействиям. Здесь зависимость практически прямая. Во время испытания плит на сжатие ПП-60 показали 10 %-ную линейную деформацию при 4 кПа, тогда как ПТ 300 – при 150 кПа.

При одинаковых значениях плотности минеральная вата с волокнистой структурой проигрывает по прочности пенополистиролу, образованному массой мелких пузырьков, в несколько раз. Например, плита ПП 60 воспринимает предельное усилие сжатия 4 кПа, а ППС 45 – 350 кПа.

Какая же должна быть плотность утеплителя для стен каркасного дома, чтобы строение было надежно защищено от холодов и при этом сохраняло начальную форму и свойства?

Применение

Самый распространенный материал для утепления стен – минераловатные плиты или маты. Это обусловлено их пожарной и экологической безопасностью. При соблюдении технологии укладки теплоизоляция может прослужить долгие годы, не теряя своих качеств.

Наиболее легкими плитами марок ПМ40 и ПМ50 и рыхлыми рулонными изоляторами рекомендуется утеплять горизонтальные ненагруженные поверхности – перекрытия, полы между лагами. Можно использовать их в качестве звукоизоляции для внутренних перегородок.

Плиты полужесткие марок ПП60, 70, 80 хорошо справляются с утеплением наружных стен, а благодаря более высокой прочности они выдерживают нагрузку от собственного веса и не сползают. Плиты жесткие плотностью 100-140 кг/м³ используют для теплоизоляции фасадов с вентилируемым зазором. Изделия марок свыше ППЖ160 можно штукатурить по армирующей сетке.

Пенополистирольные плиты ППС10, 12,13 и 14 применяют для утепления наружных стен при отсутствии нагрузки. Если в качестве дальнейшей отделки предполагается оштукатуривание, то используют более плотные изделия марок ППС15Ф, 16Ф, 20Ф.

Плотность утеплителя для стен каркасного дома подбирают с учетом условий его работы. Чем больше действующая нагрузка, тем выше должна быть марка материала.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: