Способи утеплення фасадів

Проблема вибору способу утеплення фасадів будівель (енергозбереження не гарантує збереження ресурсів)
Частина 1

На основі узагальнення та аналізу численних результатів обстеження ефективності енергозберігаючих конструкцій будівель і споруд розглядаються переваги і недоліки прийнятих заходів, і формулюються пропозиції щодо їх вдосконалення.

Морозна зима 2005-2006 рр. показала: споживач вже не бажає миритися з низькою комфортністю умов проживання, яка нерідка навіть у новозбудованому житло. Промерзання стін, конденсат в віконних отворах, грибок, розгерметизація стиків, руйнування і корозія елементів конструкцій - це лише неповний перелік проблем, що ускладнюють наше життя, а часом представляють їй загрозу. В основі їх лежать прийняті проектувальниками рішення по тепловому захисту будівлі і якість реалізації цих рішень будівельниками і експлуатуючими організаціями.

Крім вимог комфортності, необхідність контролю теплозахисту будівель викликана стійким зростанням цін на енергоносії і жорсткістю нормативів теплових втрат через огороджувальні конструкції. Отже, в нинішніх умовах якість теплового захисту перетворилося в вагоме споживче властивість будівлі і послуг з його експлуатації.

У 2003 році. СНиП 23-02-2003 «Тепловий захист будівель» встановив нормативне опір теплопередачі в розмірі 3,16 м2 ° С / Вт (для Московського регіону).

Відео: Кращий спосіб утеплення фасаду ч. 2

Однак, щоб «вписатися» в задані нормативи, необхідно використовувати нові ефективні теплоізоляційні матеріали і конструкції. В іншому випадку, як товщина зовнішніх огороджувальних конструкцій, так і їх вартість були б непомірно високими. Наприклад, при збереженні одношарової конструкції стін з повнотілої цегли їх товщина повинна скласти близько двох метрів.

Тому виконання підвищених вимог по теплозахисту будівель неминуче орієнтує на нові підходи до будівництва, на застосування більш складних конструктивних рішень і технології і, як наслідок цього ускладнення, на посилення контролю за якістю будівельної продукції, тому що при порушеннях технологій будівництва різко знижується ефективність теплозахисту.

Відео: Утеплення фасаду приватного житлового будинку

Причому, якщо при проектуванні покриттів, горищних і цокольних перекриттів ускладнень не виникає, то проектування зовнішніх стін вимагає пошуку якісно нових технічних рішень.

Ці проблеми починаються вже при впровадженні енергоефективних вікон. Нові конструкції вікон, особливо з ПВХ, як правило, мають товщину віконних коробок 70-90 мм, що в 2,5-3 рази тонше раніше застосовуваних. Це відкриває на віконних укосах стін зони з низькими температурами і викликає утворення на них рясного конденсату і його переходу в вигляді пара в повітря приміщення. В першу чергу це помітно в будівлях зі збільшеною товщиною стін. Збільшення вологості повітря в приміщенні змушує до частого відкриття кватирок, і це на 50-70% знижує закладений ефект підвищення теплозахисних якостей вікон.

Крім того, при певних погодних умовах навіть постійне відкривання вікон не призводить до зниження відносної вологості повітря в приміщеннях до нормативного значення. Таким чином, впровадження енергоефективних вікон без конструктивного вирішення всього віконного отвору з урахуванням конвекції і організації повітрообміну часто призводить до зворотного ефекту, тобто до зниження теплозахисних властивостей вікон в умовах експлуатації та погіршення умов для проживання. При натурних обстеженнях будівель встановлено, що сприятливий мікроклімат в приміщеннях спостерігається там, де будівельники відступили від нових нормативних вимог в бік більшої повітропроникності вікон і стін.

Зовнішні стіни за рахунок переважання площі їх поверхні над площею будь-якого іншого елемента зовнішніх огороджувальних конструкцій мають найбільший в абсолютному вираженні потенціал енергозбереження. На будівлях, побудованих за радянських часів до 80-х років, при мінімальному підвищенні енергоефективності будівлі (з 0,9 до 1,8 м2 ° С / Вт) частка економії за рахунок утеплення стін становить понад 70% всієї можливої економії тепла.

З теплотехнічної точки зору умовно розрізняють три основних види стін по числу основних верств: одношарові, двошарові і тришарові (останні застосовуються в основному при новому будівництві, тому в даній статті як спосіб утеплення не розглядаються).

Одношарові стіни найбільш прості у виконанні, а при забезпеченні необхідних теплозахисних властивостей - і в експлуатації. Тому цей тип конструкції, виконаний з конструкційно-теплоізоляційних матеріалів і виробів, які суміщають несучі та теплозахисні функції, може бути з успіхом застосований при проведенні модернізації та реконструкції будівель.

З точки зору сучасних вимог до теплозахисту найбільш прийнятні легкі бетони, що виготовляються за різними технологіями. При щільності легких бетонів не більше 500 кг / м3 і розрахунковому значенні коефіцієнта теплопровідності не більше 0,15 Вт / (м2 оС) можливо їх використання в якості теплоізоляційного матеріалу. Стіни з легких бетонів в залежності від щільності і міцності можуть проектуватися самонесущими, з обов`язковим захистом від зовнішніх атмосферних впливів (облицювання, штукатурний, гідроізолірующій шар і т.п.). Натурні обстеження будівель з газобетонних стінами показали, що недотримання вимог їх захисту від зовнішніх атмосферних опадів призводить до зниження фактичного опору теплопередачі майже в 2 рази.

Двошарові стіни містять несе і теплоізоляційний шари. Це найбільш поширений і «природний» тип конструкції при утепленні існуючих будівель. Але, крім того, він отримав широке застосування і в новому сучасному будівництві, забезпечуючи високу енергоефективність без істотного збільшення товщини зовнішніх стін.

Треба враховувати, що перехід в будівництві від одношарових стін до багатошаровим з високим термоопором призводить до збільшення температурних напружень в вузлах з`єднання різних зовнішніх шарів стін.

Як правило, в якості теплоізоляційного матеріалу використовується будь-якої утеплювач, захищений від зовнішніх руйнівних впливів. Основним видом застосовуваних утеплювачів є мінераловатні вироби (більше 65%), на стекловатниє матеріали доводиться 8%, ще 20% -на пінопласти, частка теплоізоляційних бетонів не перевищує 3%.

Існують також теплоізоляційні штукатурні і фарбують покриття з пінополістирольним ( «Родіпор») або вакуумно-керамічним ( «Термо-Шілд») наповнювачем.

Останнім часом з метою утеплення будівель стали застосовувати матеріали, що відображають теплове випромінювання, найпоширенішим з яких є алюмінієва фольга. Однак розрахунки показують, що реальний ефект від використання теплоотражающих властивостей цих матеріалів в конструкції стін дуже незначний (збільшення опору теплопередачі на 0,2-0,3 м2 ° С / Вт). Тому найчастіше їх пропонують на ринку в складі утеплювачів (наприклад, фольга з пінополіетиленом). Найбільш доцільне використання цих матеріалів на тих ділянках зовнішніх будівельних конструкцій, де є найбільша різниця температур всередині і зовні будівлі, зокрема для утеплення горищних приміщень і покрівлі, зон за радіаторами опалювальних систем і ін.

Необхідно пам`ятати, що в коефіцієнтах теплопровідності матеріалів в сухому стані і цих же матеріалів в конструкції, що обгороджує є велика різниця. Наприклад, пінополістирольні плити щільністю 40 кг / м3 мають коефіцієнт теплопровідності в сухому стані 0,038 Вт / (м2 оС), а в захисної конструкції будівлі, розташованої в центральній смузі Росії, з урахуванням зволоження стіни при експлуатації, той же коефіцієнт має значення 0,05 Вт / (м2 оС). Однак при проектуванні шару теплової ізоляції часто помилково закладаються ті дані про властивості теплоізоляційних матеріалів, які обрані по рекламі або за результатами лабораторних випробувань матеріалу в сухому стані. В цьому випадку при використанні того ж пінополістиролу реальний ефект буде нижче на 30%.

У двошарових стінах теплоізоляційний шар може розташовуватися або зовні, або зсередини.

Відео: Фасад Баттс - утеплення фасадів своїми руками

Внутрішня теплоізоляція відкриває основний несучий шар конструкції стіни впливу циклічного промерзання-відтавання, що веде до прискореної втрати його міцності властивостей, що має бути враховано при розрахунку довговічності будівлі. При внутрішньому способі утеплення існує проблема яскраво вираженою теплової неоднорідності зовнішньої огороджувальної конструкції з мостами холоду в місцях стиків зовнішньої стіни з перекриттями і внутрішніми стінами. За ним холод надходить в приміщення, створюючи локальні некомфортні умови. До недоліків цього способу можна також віднести скорочення внутрішньої площі приміщень.

Нарешті головна проблема внутрішнього способу утеплення полягає в необхідності забезпечення надійного захисту теплоізоляційного шару від зволоження та накопичення вологи в товщі утеплювача, що вимагає спеціального теплотехнічного розрахунку і ретельного виготовлення.

Внаслідок різниці тисків водяної пари зовні і всередині будівлі через захисну конструкцію завжди відбувається дифузія водяної пари в зовнішню сторону. При проектуванні огороджувальних конструкцій з декількох шарів завдання полягає в ослабленні дифузії водяної пари у внутрішні шари стіни і відведення вологи, що проникла всередину огорожі. З цією метою проектують пароізоляційні шари, які слід розташовувати якомога ближче до внутрішньої поверхні шару, що несе стіни. Застосовувати теплоізоляцію з внутрішньої сторони допустимо тільки за умови надійного пароізоляційного шару з боку приміщення, що на практиці важко виконати.

Однак у внутрішній теплозахисту є вагомі технологічні переваги. При застосуванні напилюються утеплювачів з пінополіуретану за допомогою однієї операції вирішуються відразу чотири завдання:

забезпечення високої міцності зчеплення з несучим шаром (цеглою, бетоном, деревом, металом і т.д.) на рівні 2-3 кг / см2;

досягнення з високою точністю розрахункових нормованих характеристик теплоізоляційного шару;

Відео: Утеплюємо фасад своїми руками, кращим простим способом.

освіту пароізоляційного шару, в разі необхідності регульованого;

незначна товщина шару ізоляції в порівнянні з іншими теплоізоляційними матеріалами.

Застосування плитних і рулонних теплоізоляційних матеріалів не дає можливості вирішити ці завдання одночасно. Крім того, як показали обстеження, внутрішнє утеплення фасадів цими матеріалами призводить до масової появи цвілі в новобудовах через наявність достатньої повітряного прошарку між плитним (рулонним) утеплювачем і несучою конструкцією.

Отже, у випадку з напилюваним утепленням зсередини забезпечується головна вимога - опір пароізоляції відповідає п. 5.3 СП 23-101-2000 «Проектування теплового захисту будівель». При цьому величина загасання амплітуди коливань температури зовнішнього повітря в такій конструкції збільшується, так як більш теплотривкий матеріал розташований зсередини (п. 9.1. СП 23-101-2000).

При застосуванні внутрішньої напиляемой теплоізоляції створюється суцільний і надійний пароізоляційний шар, що гарантує відсутність накопичення вологи в теплоізоляційному шарі (п. 5.10 СП 23-101-2000).

До загальних переваг внутрішньої теплоізоляції відноситься практична неможливість допущення технологічного браку. В основному тут потрібен тільки контроль товщини покриття, що легко досягається в будівельних умовах. Залежність від людського фактора мінімальна. Внутрішнє утеплення можна виконувати в будь-який час року, в той час як роботи по зовнішній теплоізоляції можуть проводитися лише 7-8 місяців на рік. Нарешті, виробництво внутрішньої теплоізоляції значно дешевше зовнішньої по вартості матеріалів, трудомісткості, установці дорогих будівельних лісів.