Утепление фасада дома снаружи: теплотехнический расчет, выбор утеплителя и правила монтажа

Старые, еще советские нормы допустимых теплопотерь здания были рассчитаны на нормальное отопление и низкую стоимость теплоносителей. На сегодняшний день же цена на них поднялась довольно существенно, и все больше людей задумываются о том, как снизить теплопотери своего жилья. Один из самых эффективных и рациональных способов – утепление фасада дома снаружи.

Содержание статьи

• 1 Почему именно снаружи?
• 2 Теплотехнический расчет дома
  • 2.1 Пример теплотехнического расчета для утепления фасада дома снаружи
• 3 Сравнение утепляющих материалов зависимо от условий эксплуатации
• 4 Плюсы и минусы разных вариантов утепления фасада
  • 4.1 Утепление фасада дома снаружи минватой под штукатурку
  • 4.2 Утепление фасада дома снаружи минватой под сайдинг
  • 4.3 Теплоизоляция пенопластом или вспененным пенополиуретаном
  • 4.4 Утепление фасада дома снаружи пеноплексом
  • 4.5 Утепление фасада монтажной пеной
• 5 Заключение
  • 5.1 Похожие статьи

Почему именно снаружи?

Выбор именно наружного утепления обусловлен 2-мя основными факторами:

• необходимостью сохранения жилой площади. Слой утеплителя толщиной даже в 10 см «крадет» не менее квадратного метра площади. В случае, если для комнаты с размерами 5х4 м потеря 1,75 кв.м. еще допустима – это менее 10% площади, то для помещения 3х3 м потеря 1,25 кв.м. (почти 15%) – это уже перебор;
• правильным положением «точки росы». Так называют место конденсации влаги. При неутепленных стенах точка росы находится примерно в середине стены, т.е. влага конденсируется непосредственно в порах стенового материала. При внутреннем утеплении влага сгущается на внутренней поверхности стены, под утеплителем, что приводит к развитию грибка и плесневых споров. При наружном же конденсация идет на внешней поверхности стен, где при наличии вентиляции ничем плохим это не грозит.
  

Точно определить положение точки росы можно только при наличии информации о температурном и влажностном режиме помещений. Причины образования конденсата на внутренних поверхностях более подробно рассмотрены здесь, в этой же статье мы уделим больше внимания тому, как выяснить положение точки росы в конкретном случае. Для чего в первую очередь нужно определить, какую сопротивляемость тепловым потерям имеют ограждающие конструкции здания.

Теплотехнический расчет дома

Он необходим для того, чтобы понять – каким именно утеплителем воспользоваться, где его расположить, какую толщину выбрать.

Для расчета следует знать, из какого материала сложены так называемые ограждающие конструкции, т.е. внешние стены дома. Учитывается как базовый материал (кладка, монолит, сборная стена), так и отделка, внешняя и внутренняя.

Для примера рассмотрим стену каркасно-щитового дома.

Здесь использован деревянный каркас, плитный или рулонный утеплитель, заложенный в ячейки каркаса. С внутренней стороны на обрешетку закреплен гипсокартон, поверх него – чистовая отделка (штукатурка). С внешней стороны смонтирована облицовка из плит OSB, потом термопанели с немецким клинкерным кирпичом. Зависимо от толщины слоев и выбранного утепления такая стена может обладать более чем достаточным теплоизолирующим свойством или же недостаточным.

В случае, если же взять кирпичную стену (для частных домов такой материал используется чаще), видим другую картину.

Здесь нет слоев, есть лишь толщина кирпичной кладки, и теплотехнические свойства стены зависят только от чего параметра.

Ниже приведены сравнительные параметры популярных строительных материалов, дающие одинаковую разницу наружной и внутренней температур.

Тем не менее для расчета сравнительной параметры недостаточно, следует знать точные цифры для подстановки их в расчетную формулу.

Итак, что нам надо знать? Формула расчета термического сопротивления

R=δ/λ (м2·°С/Вт).

Здесь δ – это толщина слоя материала, измеряемая в метрах, а λ – так называемая удельная теплопроводность, Вт/(м·°С), принимаемая по таблицам.

Таблица 1. Удельная теплоемкость, плотность и коэффициент теплопроводности строительных материалов.

Полученный итог сравнивается с данными СП 23-101-2004. Для более точного расчета следует знать длительность отопительного периода и среднесезонные температуры. Они принимаются с учетом региона согласно таблице ниже.

Карта распределения климатических зон РФ в соответствии с числом суток, в которых среднесуточная температура ниже 8 °C (потребность в отоплении).

Таблица 2. Градусо-сутки отопительного периода РФ

По этой таблице выбирается город (область) и планируемый (либо действительный) температурный режим помещения.

Сравнение проводится с данными таблицы 3, согласно рекомендациям СНиП 23-02-2003.

Таблица 3. Нормируемые сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций.

Пример теплотехнического расчета для утепления фасада дома снаружи

В качестве базы для расчета возьмем Ленинградскую область, старый дом из полнотелого силикатного кирпича (кладка в два кирпича), с отделкой цементной штукатуркой снаружи (общая толщина 20 мм) и внутри (общая толщина 15 мм).

Коэффициент теплопроводности для силикатного полнотелого кирпича составляет 0,87 Вт/(м·°С), для цементной штукатурки принимаем как для бетона, т.е. 1,51 Вт/(м·°С) (согласно данным таблицы 4).

Таблица 4. Коэффициенты теплопроводности строительных материалов и утеплителей.

Тогда для всех слоев (штукатурку для удобства считаем как один слой с суммарной толщиной 35 мм)

R=δ/λ = 0,51/0,87+0,035/1,51=0,586+0,023=0,609.

Принимая внутреннюю температуру в помещении равной 22 градусам Цельсия, получаем для Ленинградской области 5200 градусо-суток отопительного периода. Для чего параметра нормируемое сопротивление теплопередаче для стен составляет примерно 3,3 (интерполируем данные таблицы 3 для жилых помещений).

С учетом полученного итога расчета, нужно увеличить сопротивление теплопередаче более чем в 5 раз.

Этот эффект может дать увеличение толщины кирпичной стены, однако более рационально утеплить фасад дома минеральной ватой, пеноплексом или другим теплоизолирующим материалом. Для сравнения: недостающее сопротивление теплопередаче (2,7) может дать

• 21 см пенобетона с плотностью 300 кг/м.куб.;
• 15 см минеральной ваты плотностью 100 кг/м.куб. или 19 см ваты с плотностью 200 кг/м.куб.;
• 10…13 см пенополистирола (зависимо от плотности);
• 8…9 см монтажной пены с плотностью 25…30 кг/м.куб.

Подходящий материал выбирается зависимо от финансовых возможностей, планируемой отделки и условий работы.

Сравнение утепляющих материалов зависимо от условий эксплуатации

У всех материалов, применяемых для тепловой изоляции зданий снаружи, есть свои плюсы и минусы. Одним из важных показателей является цена, что хорошо отражено в таблице 5.

Тем не менее следует учитывать также такие характеристики, как стойкость к действию влаги, горючесть и токсичность (согласно нормам ГОСТ 12.1.044-89).

Таблица 5. Сравнение показателей теплоизолирующих материалов.

Тип материала	Коэффициент тепло-проводности	Плотность (удельный вес)	Горючесть	Токсичность	Цена*, евро за кубометр
Растительные и животные волокна (льняное, хлопковое, конопляное, пеньковое, целлюлозное, овечье)	0,035…0,04	15…40 (до 70 у целлюлозы)	Г4	Т3, Т3	15…40, до 250 за маты из льняного волокна
Древесные, древесно-волокнистые, пробка	0,039…0,2	110…700	Г4	Т3, Т3	100…150 и более
Стекловолокнистая и минеральная (каменная) вата	0,035…0,038	15…80	НГ, Г1	Не токсична	30…60
Пенополистирол	0,035	15…40	Г3, Г4	Т3, Т4	25…80
Пенополиуретан (в том числе пена монтажная)	0,03	25…35	Г3, Г4	Т3, Т4	220…350
Пенопласт	0,035…0,05	15…35	Г3, Г4	Т3, Т4	25…40

*Цены приведены для Московской области на январь 2019 года и являются ориентировочными

Тем самым, можно по приведенным сравнительным характеристикам сделать вывод: оптимальным по соотношению цена/параметры является каменная вата, особенно при высокой угрозе пожара и во влажном климате.

Тем, кто больше всего заботится об экологии своего жилья, подойдут материалы на основе растительных волокон, однако они потребуют довольно качественной гидроизоляции, пожароопасны и не слишком удобны в монтаже.

В случае, если толщина утеплителя критична, стоит остановиться на пенополиуретане в виде пены, однако в данном случае расходы будут существенными.

Плюсы и минусы разных вариантов утепления фасада

Ниже разберем более подробно, какие преимущества и недостатки имеют основные используемые способы теплоизоляции дома снаружи, а также базовые принципы монтажа утеплителя.

Утепление фасада дома снаружи минватой под штукатурку

Для данного способа утепления применяют минеральную вату высокой плотности (80…140 кг/м.куб.) в виде плит.

Этот материал предназначен для наружных работ, поставляется в плитах 500х1000 мм или 600х1200 мм, как правило толщина плит равна 50, 100 и 150 мм. Для приведенного выше примера расчета подойдет плита 150 мм.

Рассмотрим плюсы и минусы данного варианта утепления. К преимуществам относятся:

• хорошая паропроницаемость;
• высокий уровень тепловой и звуковой защиты;
• стойкость к биологическим опасностям (плесень, грибок, грызуны, вредители);
• пожарная безопасность;
• срок использования до 100 лет.

Есть и минусы:

• возможно содержание токсинов (обращайте внимание на маркировку, должно быть указано «Испытано Роспотребнадзором»);
• значительные изменения свойств при намокании, сминании, вплоть до полной потери тепловой защиты;
• плохая сопротивляемость постоянной механической нагрузке. Тяжелую штукатурку (с каменной крошкой, декором, большой толщины) поверх слоя теплоизоляции из каменной ваты желательно не наносить.

Технология монтажа сравнительно простая.

Фасад очищается от загрязнений, высолов, пятен плесени и/или грибка, осушается. Удаляются все металлические элементы, по возможности выравнивается поверхность (допустимая величина выступов – не более 5 мм).

После предварительной разметки монтируют плиты на клеевой состав, закрепляя тарельчатыми дюбелями. Использование только одного метода крепежа – дюбелей или клея – не рационально, так как в первом случае нет полного прилегания плиты к стене, образуются мостики холода, во втором возможно «сползание» тяжелых плит под весом нанесенной поверх штукатурки.

Выполняется первичная (черновая) штукатурка поверх слоя утеплителей. Желательно применение армирующей сетки.

Поверх черновой штукатурки наносят слой грунтовки, далее – декоративную штукатурку и/или покраску.

Так как несовпадение характеристик материала «утепляющего пирога» стены чревато разрушением слоев, нарушением теплоизолирующих свойств, желательно выбирать полный комплект материалов одного производителя, так называемые «системы утепления» от компаний «Ceresit», «Atlas», «Knauf», «Roockwool» и остальных.

Утепление фасада дома снаружи минватой под сайдинг

Монтаж минеральной ваты под вентилируемый фасад – сайдинг, вагонку, панели – выполняется несколько в противном случае.

Здесь следует учитывать, что сайдинг, вагонка или панели крепятся, обычно, на обрешетку. Следовательно, та же обрешетка быть может использована как каркас для монтажа утеплителя. Тем самым, для этот теплоизоляции используют минеральную вату с плотностью менее 80 кг/м.куб., в плитах или рулонах.

Возможно устройство двойного слоя утепления, как показано на схеме выше. Это дает более высокие показатели тепловой защиты стены, чем один слой сравнимой толщины.

В случае, если расстояние между ячеями каркаса достаточно мало, а сам изолирующий материал имеет сравнительно высокую (80…120 кг/м.куб.) плотность и жесткость, можно обходиться не имея крепления дюбелями, просто закладывая плиты или рулон в ячейки каркаса. В случае, если плотность недостаточна или шаг обрешетки велик, лучше применять тарельчатые дюбели.

Обязательна установка гидро-, паро- и ветрового барьера, т.е. пленки или мембраны, с обеих сторон от слоя утеплителя. Поверх наружного слоя крепятся дистанционные планки – для фиксации сайдинга (панелей, вагонки) и создания воздушного зазора между утеплением и облицовкой.

А вот выравнивать стену не непременно, хотя наличие крупных выступов/впадин, а также выступающих элементов из другого материала снизит эффективность теплоизоляции. Также не непременно очищать поверхность, однако плесень и грибок лучше все же удалить.

Теплоизоляция пенопластом или вспененным пенополиуретаном

Эти два разных теплоизолирующих материала в этом случае похожи по характеристикам и способу монтажа. В обоих случаях возможна установка как под штукатурку, так и под вентилируемую облицовку.

Оба материала выпускаются в виде плит различного размера и толщины, для них не обязателен каркас – вполне более менее крепление на клеевой слой с добавлением тарельчатых дюбелей.

Так как крепление выполняется с плотным прилеганием относительно жесткого плитного материала к базовой стене, последняя должна быть выровнена, очищена от механических, химических и биологических загрязнений, просушена.

Для утепления фасада снаружи пенопластом или пенополистиролом не нужна гидроизоляция, что существенно ускоряет и удешевляет работы. Тем не менее следует помнить: оба материала являются горючими и токсичными, т.е. при горении выделяют токсичные вещества. В случае, если для утепления под штукатурку это не так критично (сложно поджечь даже специально слой пенопласта под слоем штукатурки), то вентилируемые фасады представляют определенную опасность.

Последовательность работ для «мокрого» утепления:

• подготовка фасада – очистка, удаление пыли, загрязнений. При необходимости обработка антисептиками и последующая просушка;
• монтаж плит на подготовленную поверхность при помощи клеевого слоя, с фиксацией дюбелями;
• первичная штукатурка по армирующей сетке;
• грунтовка и декоративная штукатурка.

Выполнение утепления под сайдинг или другой вид вентилируемой облицовки:

• подготовка фасада;
• монтаж каркаса для облицовки;
• крепление плит в ячеи каркаса, с подрезкой под него при необходимости. Применяется клеевой слой и дюбели или плотная закладка в ячеи;
• установка облицовки.

Утепление фасада дома снаружи пеноплексом

Данный способ теплоизоляции полностью аналогичен утеплению пенопластом или пенополистиролом, за одним исключением – у плит имеется собственная система крепления «шип-паз», что дает возможность обеспечить более плотное соединение элементов утепляющего слоя.

Вместе с тем материал имеет более высокие эксплуатационные показатели, т.е. при равной степени тепловой защиты используют более тонкие и легкие плиты. Также, в случае применения типов 31и 35, значительно снижается риск пожара даже при вентилируемом фасаде.

С учетом особенностей материала, используют не цементно-клеевой состав, а клей-пену с высокой адгезионной способностью. Это не исключает применение дюбелей, скорее просто уменьшает вес облицовки дома.

Еще один плюс пеноплекса – его используют в комплексном утеплении фасада и фундамента, к примеру, для утепления отмостки.

Утепление фасада монтажной пеной

В отличие от плитных и рулонных материалов, вспененный полиуретан, т.е. монтажная пена, дает возможность создать бесшовную теплоизоляцию.

Чтобы пена не «сползала», ее наносят в ячеи обрешетки, действуют снизу вверх. Глубина ячей каркаса зависит от желаемой толщины слоя теплоизоляции – пена должна заполнить ячеи и выйти за их пределы. Излишки при необходимости обрезаются после полной полимеризации.

Несомненные плюсы бесшовного пенного утепления:

• отсутствие мостиков холода, даже в труднодоступных местах;
• предельная простота монтажа, минимум подготовительных работ (поверхность нужно все же очистить и обеспылить, это улучшит адгезию);
• высокая плотность соединения с любыми материалами, после напыления полиуретан становится единым блоком с базовой поверхностью;
• малый вес материала, фасад утяжеляется не более чем на 2…4%;
• стойкость к биологическим и химическим воздействиям.

К сожалению, есть и недостатки:

• из-за малой плотности материал легко сминается, повреждается, теряя свои изолирующие качества;
• требуется защита от действия ультрафиолета – его лучи меняют свойства пены, приводят к ее разрушению;
• в процессе напыления пенополиуретан достаточно токсичен, что требует использования защитных средств и одежды;
• несмотря на простоту монтажа, для него требуется специальное оборудование и защитные средства, по этой причине самостоятельно выполнить утепление монтажной пеной может не каждый.

Еще одним существенным минусом является высокая стоимость материала (см. таблицу 5) в сравнении с другими утеплителями.

Заключение

Надеемся, что представленные в данной статье материалы помогут Вам правильно правильно выбрать утеплитель для внешней термоизоляции фасада Вашего дома и помогут не совершить распространенных ошибок.

Утепление дома. ТОП — 10 ошибок.