Как утеплить каркасный дом снаружи: все секреты компоновки стенового пирога

Одноквартирные дома, строящиеся по каркасно-обшивным технологиям, благодаря возможности быстрого возведения за относительно небольшие деньги, обрели популярность во всём мире. Такая конструкция стен препятствует создания дома с благоприятным микроклиматом, обеспечивая ему ещё и длительный срок службы.

Каркасники могут пристраиваться друг к другу или быть обособленными, с отапливаемым подвалом или без оного. Погреба (неотапливаемые подвалы) под такими домами не проектируют – в том числе, чтобы не снижать энергоэффективность строения в целом. И всё же главное, что обеспечивает сохранность тепла – это многослойная структура стен. Поэтому в данной статье мы расскажем о том, как производится утепление каркасного дома снаружи.

Структурирование стен каркасного типа

Конечно, каркасными бывают не только малоэтажные дома, но и многоквартирные, и производственные здания — но каркас каркасу рознь. Обшивным может быть только деревянный, и никакой другой, как бы он ни структурировался. Много слоёв — кроме того, что оно формирует ограждающие конструкции и обеспечивает сохранность тепла, ещё и защищает брус от внешних факторов. Но чтобы всё это работало как надо, толщина прослоек и их последовательность должны быть правильными.

Здесь не нужно что-то выдумывать: материалы и их характеристики определяются расчётом, а варианты их установки, которых всего два, выполняются по правилам (СП 31-105-2002). Смысл компоновки всей конструкции состоит в том, чтобы не допустить проникновения атмосферной влаги и её конденсирование во внутреннем, заполненном утеплителем пространстве, а также ограничить прохождение пара, поступающего из отапливаемых помещений.

Делать нужно правильно

Чтобы обеспечить нормативный перепад температур между внутренней поверхностью стен и воздухом в комнатах, минимальная толщина закладываемого в стены теплоизоляционного материала должна рассчитываться в соответствии со средней температурой и периодом отопительного сезона конкретной местности, в которой строится дом.

Российская климатология, устанавливающая нормы в строительстве, которой пользуются все проектировщики, приводится в строительных правилах 131.13330.2012.

Основные требования, изложенные в СП

Вот как выглядит список основных требований к утеплению каркасника:

• Теплоизоляция может выполняться только из плитных или рулонных материалов – то есть, насыпные материалы для утепления вертикальных конструкций выполнять нельзя.
• Разновидность плит не ограничивается, при условии, что их расчётная теплопроводность составляет не больше 0,10 Вт/(м*°С).

• Утеплительный материал должен быть защищён от циркуляции влаговоздушных потоков, с помощью паро- гидроизоляционные плёнки (о пароизоляции каркасных домов рассказано в статье).

Структурирование стены (её сердцевины, не считая отделочных слоёв) производится только по двум схемам:

• Подвал под каркасным домом всегда отапливаемый и возводится из бетона или красного кирпича. Его стены могут утепляться как снаружи, так и изнутри. При этом внутри могут применяться маты с любой степенью гигроскопичности – при условии, что они изолированы водонепроницаемой плёнкой.
• При наружном утеплении рекомендуется использовать только стойкие к увлажнению материалы: пенопласты различной плотности, пеностекло, жёсткую стекловату. Утеплитель над уровнем земли должен быть покрыт гидроизоляционным материалом. Ниже уровня земли он монтируется не сверху, а перед утеплителем – то есть, отделяет его от поверхности стен.

• Каким бы способом ни укладывались плиты, они должны плотно заполнять собой пространство между элементами каркаса или обрешётки. Это предотвратит нежелательную конвекцию воздушных потоков, способных сильно снизить эффективность теплоизоляции. По этой же причине парозащитный слой должен максимально плотно прилегать к утеплителю.

Материалы для жёсткой прослойки

Для защиты утеплительных плит от непосредственного воздействия влаги и возможных механических повреждений, применяются следующие виды облицовок:

• асбоцементные плиты (плоский шифер) (толщ. 6 мм);
• антисептированная (влагостойкая) фанера (толщ. 8 мм);

• слой цементной штукатурки (толщ. 10 мм) – наносится по сетке, наклеенной на жёсткий утеплитель;

• другие листовые материалы (например, ЦСП), прочность которых соответствует вышеуказанным вариантам по прочности и влагостойкости.

Изнутри теплоизоляция не подвергается угрозе намокания (если не считать ванной комнаты) поэтому её можно защищать любыми древесными плитами, простой фанерой или гипсокартоном.

Как обеспечить защиту стен от воздухо- и паропроницания

Плёночные прослойки предназначены не только предотвратить образование конденсата в теле конструкций, но и не допустить прохождения сквозь них нагретого отоплением воздуха наружу, а холодного – внутрь. Но чтобы получился тот эффект, который требуется, нужно учесть несколько правил.

• Со стороны помещения монтируется паронепроницаемая плёнка, которая располагается вплотную к утеплителю, под обшивочным слоем. Если утеплитель укладывается в несколько слоёв, пароизоляция может быть заложена между ними, но только в случае, если в этом месте температура будет превышать точку росы.

• Пароизоляция одновременно служит барьером на пути эксфильтрации воздуха, поэтому большое значение имеет её непрерывность. Поэтому полотна должны соединяться внахлёст, с тщательной изоляцией этих мест липкой лентой.

• Чтобы защитить стены от попадания холодного воздуха внутрь, с внешней стороны утеплителя устанавливается рулонный материал с практически нулевой воздухопроницаемостью. Но при этом он должен пропускать водяные пары, выходящие наружу.

Мембрана, устанавливающаяся с наружной стороны пирога, обычно имеет показатели сопротивления воздухопроницанию, превышающие 0,25 м2×ч×Па/кг. Поэтому, чтобы не образовывался конденсат, с внешней стороны этого слоя предусматривается воздушный зазор. Как правило, его обеспечивают за счёт толщины контробрешётки, которая и фиксирует полотно к деревянным стойкам.

Всегда ли нужен жесткий слой?

Кроме того, что монтируются мембраны, сопротивление продуванию утеплённых каркасных стен обеспечивается и за счёт других материалов пирога: внутренней и наружной защитной обшивки, штукатурки или модульных облицовочных слоёв.

• Например, для финишной отделки могут использоваться офактуренные плиты пенополистирола, которые будут дополнительным утеплительным слоем. Они могут иметь фигурный рельеф с поверхностью, предназначенной под покраску; бывают офактурены мраморной крошкой или клинкерной плиткой.

• Хорошей защитой для каркасника будет и фиброцементное модульное покрытие (керамосайдинг), так как технология монтажа предусматривает герметизацию стыков между панелями. В случае применения подобных материалов, устройство жёсткого защитного слоя в виде обшивки фанерой или ЦСП может и не понадобиться.

• В основном листовые материалы монтируют под те виды отделки, которые нуждаются в сплошном основании (например, когда термопанели монтируются на клей). Ещё вариант — это когда облицовочный материал, навешиваемый по системе вентилируемого фасада, не обеспечивает защиты от ветра — например, виниловый сайдинг.

Еще многое зависит от выбранного варианта финишной отделки, ведь мы уже выяснили, что некоторые покрытия защищают от проникновения воздуха. Но ещё раз отметим, что стыки в таких покрытиях должны быть качественно герметизированы.

Низкая собственная паропроницаемость защитных или отделочных слоёв диктует необходимость применения мембран с ещё меньшей проницаемостью. Поэтому эту характеристику у материалов внешнего пирога необходимо сопоставлять. Также имеет значение разновидность утеплительного материала, который может быть не только воздухопроницаемым как минвата, но и непроницаемым как пенополистирол.

Стены, утепляемые полиуретановой пеной, которая достаточно герметично изолирует всю конструкцию, в монтаже рулонных воздухоизоляционных слоёв снаружи не нуждаются. Зато жёсткий защитный слой должен присутствовать обязательно, и желательно, чтобы он выполнялся не фанерой или ДСП, а материалами с более низкой паропроницаемостью. Плиты OSB – хороший вариант.

Как понять, какой утеплитель лучше?

По ходу нашей статьи мы упоминали три основных типа утеплителей, которые сегодня и применяются для утепления каркасных стен. Это минеральная вата, Пеноплекс (популярная марка экструдированного пенополистирола) и полиуретановая пена (Пеноизол). По каким соображениям делается выбор в пользу того или другого варианта?

• Цена, конечно, имеет значение (пена, кстати, является самым дорогим вариантом), но всё же при проектировании теплоизоляционные материалы принято сравнивать по коэффициенту R – сопротивление теплопотерям. Он рассчитывается путём деления толщины материала (d) на его коэффициент теплопроводности (k).

• Чем выше получается коэффициент R, тем меньше тепла теряют стены через утеплитель. Если взять за основу расчёта стандартную для каркасников толщину стен в 150 мм, то результаты для трёх материалов будут такими, как показано ниже.

• Как видите, самый хороший результат получился у вспененного полиуретана, а это говорит о том, что в плане сопротивления теплопотерям он эффективнее и более высокая цена вполне оправдана. Чтобы достичь такого же показателя, слой пеноплекса нужно сделать вполовину толще.

• Слой минеральной ваты вообще нужно увеличивать вдвое, но зато она самая дешёвая, из-за чего ее часто и покупают (об утеплении каркасного дома минеральной ватой узнайте из статьи). Однако минеральную вату нужно со всех сторон укрывать воздухозащитными плёнками, которые тоже стоят денег.

А вот пенополистирол, если хорошо герметизировать его стыки с элементами каркаса, и сам по себе будет отличным барьером для сквозняков. Учитывая средние показатели его теплопроводности, сопротивления теплопотерям и стоимости, а так же устойчивость к влаге и проникновению воздуха, его можно назвать лучшим утеплителем.

Основные нюансы утепления плитным материалом

Чтобы приступить к утеплению каркаса после того, как он установлен, требуется сначала смонтировать один жёсткий слой. Если он сделан изнутри, то закладка плит производится с внешней стороны – и наоборот. Особой разницы в этом нет, и порядок укладки слоёв от этого меняться не должен.

• Слабым звеном каркасного дома являются стыки примыкания утеплителя к каркасу и его элементов между собой. Эти места необходимо герметизировать монтажной пеной (внутри каркаса) или специальной гидроизоляционной лентой (снаружи жёсткой обшивки).

• Толщина основного слоя утеплителя (он может быть не единственным) аналогична высоте сечения каркасных стоек. Если брусья имеют размер 50*150 мм, минвата может укладываться между ними слоями 100+50 мм, или 3х50 мм, так как найти плиты требуемой толщины не всегда легко.
• Если требуется выполнить перекрёстное утепление, то в случае использования для этой цели другого материала (того же Пеноплекса), между слоями разного утеплителя монтируется жёсткий слой из OSB плит.
• На него можно монтировать на клей более плотный утеплитель, по которому, допустим, выполняется оштукатуривание. Вторым теплоизоляционным слоем могут послужить термопанели, о которых мы уже вкратце упоминали.

• При бюджетном исполнении дома утеплитель не только внутри каркаса, но и поверх него используется однородный. Как правило, это наиболее дешёвая минеральная вата. Наличие дополнительного слоя плит всегда предпочтительно, так как он позволяет, расположив контробрешётку из бруска 50*50 мм в другом направлении, перекрыть все стыки первого слоя, снизив вероятность продувания стен до минимума.

• Очень важно при раскрое минераловатных плит оставлять припуск, на 1-2 см превышающий размер ячеек, в которые их предстоит укладывать. Тогда материал максимально плотно заполняет каркас. Однако тепло может уходить не только через эти щели, но и через сам брус, коэффициент теплопроводности которого намного выше, чем у минваты.

Поэтому и нужно перекрёстное утепление и слой ветрозащиты, монтируемый поверх него под фасадную облицовку. Мембрана фиксируется пиломатериалом или металлопрофилем, направление и размер поясов зависит от варианта предстоящей внешней отделки.

Видео об утеплении каркасного дома пеноплэксом и минеральной ватой

Подведем итоги

Если вы заметили, в статье не упоминалось про эковату. На форумах тоже нередко звучат вопросы типа: «Можно ли произвести утепление каркасного дома эковатой?».

Кто не знает, что такое эковата – это рыхлый целлюлозный утеплитель, сдобренный добавками (буры, или борной кислоты), препятствующими возгоранию, и делающими материал непривлекательным для грызунов и насекомых.

Те, кто торгует этим материалом, а так же оказывает услуги по его монтажу (чаще всего он наносится механизированным способом), утверждают, что это хороший вариант для заполнения каркасных стен.

Только позвольте усомниться в результативности такого утеплителя. Во-первых, существует СНиП, в котором написано, что насыпные материалы можно применять только на горизонтальных поверхностях. То есть, полы и чердаки – это самое то. Во-вторых, в вертикальных конструкциях вата, напылённая на большую высоту, со временем оседает и уплотняется, неизбежно образуются пустоты в стенах, которые будут промерзать.

Да, коэффициент теплопроводности у эковаты высокий – нечто среднее между полистиролом и минватой. Однако этот показатель уступает вспененному полиуретану, который хоть и напыляется, но зато, затвердев, он уже не теряет свой объём и является идеальным воздухонепроницаемым барьером. С его применением утепление каркасного дома снаружи дешевле не выйдет, но эффективнее будет однозначно.