Як зробити будинок теплим Енергозберігаючий будинок

Приймаючи рішення про будівництво будинку і займаючись пошуками проекту,необхідно враховувати майбутні витрати по експлуатації будинку.Більшість з них буде пов'язано з його опаленням, значить, особливу увагу слід приділити рішень, що впливає на надходження та втрати тепла.

Варто будувати енергозберігаючий будинок?

Мета енергозбереження при будівництві будинку – витративши певні гроші на енергозберігаючі заходи при будівництві, щорічно отримувати економію витрат на паливо. Ця щорічна економія повинна протягом певного періоду компенсувати додаткові одноразові витрати на утеплення будинку. Цей період називають терміном окупності інвестицій в енергозбереження.

Термін окупності СНиП визначають, як половина терміну служби елемента до заміни або ремонту, але не більше 12 років

Розмір щорічних витрат на опалювання будинку, при інших рівних умовах, визначається вартістю палива, витраченого на отримання 1 кВт·год теплової енергії на опалення.

У таблиці, в якості прикладу, для одного з регіонів наведено співвідношення вартості різних видів палива, витраченого на отримання 1 одиниці теплоенергії:

В інших місцях це співвідношення вартості палива може бути іншим.

З таблиці випливає, що якщо ми заощадимо 1 кВт·год тепла, то, в залежності від використовуваного палива, отримаємо економію щорічних витрат на паливо різної величини. Різниця може бути більш ніж десятиразова. Отже, термін окупності одного і того ж енергозберігаючого заходу в залежності від виду палива, може відрізнятися теж в десятки разів. 
Термін окупності в кінцевому підсумку залежить від щорічних сумарних витрат на паливо за опалювальний період, які у свою чергу визначаються не тільки вартістю палива, але і тривалістю опалювального періоду і температурами зовнішнього повітря в цей період.

Для оцінки і розрахунків найчастіше використовується інтегрований показник суворості клімату в опалювальний період в різних районах України – градусо-добу опалювального періоду (ГСОП). В деяких випадках застосовують індекс морозу (ЇМ). Діапазон зміни ГСОП на території України, від 979 до 12666 на.
    

Важливо розуміти, що ефективність (термін окупності) того чи іншого енергозберігаючого заходу залежить від виду палива і суворості клімату в місці будівництва будинку. При опаленні електрикою або в суворому кліматі можуть бути вигідні дорогі заходи, що дають порівняно невеликий відсоток економії витрат тепла. При опаленні природним газом або на півдні, ефективними виявляться тільки заходи менш дорогі, і з великим енергозберігаючим ефектом.

Як зробити будинок теплим.

Питання утеплення стін і перекриттів розглянуті в інших статтях блогу:

Точка роси, пароізоляція і вентильований зазор.
Витрати на опалення та опір теплопередачі.
Розрахунок опору теплопередачі стіни.
Розрахунок товщини утеплювача перекриття або мансарди.
Газобетон, газосилікат — яку товщину стіни вибрати? До речі, в цій статті можна знайти таблицю з показниками ГСОП для Вашого регіону.
  Тришарова стіна мурована з облицюванням з цегли.
Утеплення стіни будинку зовні з вентильованим фасадом.
Утеплення дерев'яних будинків, стін, зрубів з бруса або колоди.
Розрахунок теплоізоляції мелкозаглубленного фундаменту під будинок.
 

Зі статті Як зробити будинок теплим. Повітропроникність і вентиляцію можна дізнатися, як знизити втрати тепла з проходять через будинок потоками повітря.

Не будемо повторюватися і далі розглянемо інші заходи, як зробити будинок теплим. 

 

Вплив форми будинку на втрати тепла.

Очевидно, що чим більше площа огороджувальних конструкцій (стін і горищних перекриттів) в будинку, тим більше втрати тепла. Кути зовнішніх стін є додатковими містками холоду. Тому, будинок з компактним планом у формі квадрата, у якого чотири кута, має найменшу площу теплообміну через стіни та перекриття. Причому, такий будинок дешевше і в будівництві.

В будинку рівній площі, але з планом складної форми (L - Н-образної, хрещатої тощо) втрати тепла через стіни і кути збільшаться. Розрахунки показують, що для будинку площею 150 м2 в будинках складної форми потреба в теплі збільшиться за інших рівних умов не більш ніж на 3,5%.

Складна форма будинку може бути візуально більш привабливою, але за це доведеться заплатити збільшенням витрат на будівництво і щорічних витрат на паливо, або на додаткове утеплення.

Потреба в теплі залежить від поверховості будинку.

Нижче наведена таблиця з СНиП, в якій вказані норми питомої витрати теплоенергії для будинків різної площі та поверховості. Норми розраховані з урахуванням того, що всі огороджувальні конструкції (стіни, перекриття, підлога, вікна та двері) мають опір теплопередачі, що відповідає нормативам, і втрати тепла з йдуть через вентиляцію повітря також відповідають нормам.

З таблиці видно, що із збільшенням поверховості зростає і витрата тепла на опалення будинку. Наприклад, для двоповерхового будинку площею 150 м2 потрібна тепла на 10% більше, ніж для одноповерхового. Біля двоповерхового будинку більше площа стін і вище продувність зовнішнім повітрям. Біля одноповерхового будинку більше площа і горищного цокольного перекриття, але ці конструкції повинні мати і суттєво більша, ніж стіни, нормативний опір теплопередачі.

В результаті, одноповерховий будинок з нормативним опором теплопередачі огороджувальних конструкцій на 10% тепліше двоповерхового.
Необхідний питома витрата теплової енергії на опалення qh,req, кВт·год/м2, малоповерхових житлових одноквартирних будинків, що стоять окремо і блокованих (за опалювальний період):

 Примітка. Потрібне питоме енергоспоживання встановлено з розрахунку висоти приміщень житлових будинків — 3 м. Для конкретного проекту допускається перераховувати нормативні величини, представлені в таблиці, на інші.
 

Будівельні норми допускають, що опір теплопередачі окремих конструкцій будинку може бути менше нормативного, але за умови, що питома витрата теплової енергії не буде вище зазначеного у таблиці.

Нагадаю, що нормативний опір теплопередачі огороджувальних будинок конструкцій залежить від величини ГСОП в місці будівництва. Будинок, побудований за нормативами, в будь-якому регіоні повинен мати питома витрата теплоенергії не вище зазначеного в таблиці.

Користуючись даними таблиці, Ви легко можете підрахувати щорічний витрата теплоенергії для опалення вашого майбутнього будинку.

Наприклад, для опалення одноповерхового будинку площею 150 м2 щорічно буде потрібно: 150м2 х 150кВт·год/м2=22500 кВт·год.

Якщо для опалення використовувати електроенергію, то, знаючи тариф (наприклад 1,86 грн/кВт·год) знаходимо витрати на опалення в рік: 22500 кВт·год х 1,86 руб/кВт·год = 41850 грн. Втрати при перетворенні електричної енергії в тепло не враховуємо з-за їх малої величини, що припустимо для наших розрахунків.

При тих же умовах, але для двоповерхового будинку, вартість електроенергії, що витрачається щорічно на опалення будинку, складе 46035 гривнею. Забудовник може додатково утеплити будинок для того, щоб забезпечити питома витрата теплоенергії, як для одноповерхового будинку. Вартість таких додаткових заходів повинна визначатися терміном окупності (наприклад, 12 років) та не перевищувати суму: (46035 грн – 41850 грн) х 12 років = 50220 грн. Більш дорогі або менш енергозберігаючі заходи економічно не будуть виправдані.

Для інших видів палива розрахунок складніше і підсумкові цифри вартості природно інші. Наприклад, теплота згоряння природного газу становить 9,44 кВт·год/м3, ККД звичайного (не конденсаційного) газового котла 92%.

Для одноповерхового будинку з попереднього прикладу витрата газу за опалювальний період складе 22500 кВт·год/9,44 кВт·год/м3/0,92=2591 м3. Знаючи тариф на природний газ (наприклад 3,14 грн/м3) знаходимо витрати на опалення в рік природним газом одноповерхового будинку 2591 м3 х 3,14 руб/м3 = 8135 грн.

Те ж, але для двоповерхового будинку — 8948 грн. Економічно ефективні витрати на додаткові енергозберігаючі заходи не повинні перевищувати суму (8948 грн — 8135 грн) х 12 років = 9756 грн.

Втім, враховуючи політику уряду по прискореному (швидше інфляції) зростання тарифів на енергоносії, при розрахунках варто брати європейські ціни на паливо.

Знижуємо тепловтрати через вікна.

Найсучасніше і найдорожче вікно має в кілька разів менший опір теплопередачі, ніж навколишня його стіна. Але вікна необхідні для гарного самопочуття і комфорту. За санітарними нормами площа скління не повинна бути менше 1/8 площі житлового приміщення.

Вікна з південної сторони будівлі не завжди є джерелом тепловтрат. У сонячні дні крізь шибки до хати навпаки надходить сонячна енергія, що знижує потребу в паливі в опалювальний період. З цієї причини житлові приміщення в будинку рекомендується розташовувати з південної сторони будівлі.

З північної сторони зазвичай поміщають господарські приміщення з мінімальною площею вікон або взагалі без них.

Вікна з західної та східної сторони не надають помітного впливу на приплив сонячного тепла в будинок.

Розрахунки показують, що якщо більшу частину скління зосередити на південному фасаді, то в південних районах можна знизити споживання палива для опалення до 5%. Причому, для отримання цієї економії не потрібно додаткових інвестицій.

Правда, в літній час ці вікна стануть джерелом надмірного сонячного тепла. Витрати на установку та роботу кондиціонерів можуть істотно зменшити економію на опаленні. Для зменшення перегріву приміщень в літній час слід обов'язково передбачити установку на вікнах з зовнішньої сторони будинку темних пристроїв: ролети, віконниці, маркізи (навіси).
У більш північних районах цей спосіб економії на опаленні втрачає свою ефективність.

Тепла підлога економить тепло.

Система теплої підлоги в будинку дозволяє знизити температуру в приміщенні на 2 град.З, що заощадить до 5% теплової енергії на опалення. Якщо ногам тепло, то температура повітря в приміщенні може бути трохи нижче без втрати теплового комфорту для людей. Розподіл температури по висоті в приміщенні з теплою підлогою більш рівномірне, ніж з радіаторною системою опалення.

Поради забудовнику.

Якщо для опалення будинку використовується природний газ, то слід дотримуватися нормативів енергозбереження, закріплених у чинних нормах. Це, насамперед, норматив питомої витрати теплової енергії (дивись таблицю вище).

Для виконання нормативу необхідно забезпечити опір теплопередачі огороджувальних конструкцій, орієнтуючись на норми, зазначені в СНиП. Ці норми вже розроблені з урахуванням вартості матеріалів та робіт, необхідних для їх забезпечення.

Наприклад, нормативний опір теплопередачі стіни майже в 1,5 рази менше, ніж у перекриття. Така різниця в нормах враховує те, що вартість утеплення стіни істотно більше, ніж перекриття. Тобто, розробники норм спробували врахувати різницю у витратах на реалізацію нормативних показників.

Тим не менш, скрупульозно дотримуватися нормативних величин енергозбереження, без урахування вартості будівництва, в конкретних умовах часто невигідно. Можна заощадити, якщо, наприклад, не утеплювати додатковим шаром мінеральної вати газобетонну стіну, а натомість збільшити товщину утеплювача перекриття. В результаті, зниження теплоопору стіни буде скомпенсоване зменшенням тепловтрат через перекриття.

При використанні для опалення інших, більш дорогих видів палива слід орієнтуватися на більш жорсткі нормативи енергозбереження.

При використанні скрапленого газу, пелетт, дров (до вартості колотих дров додаємо зарплату господаря — опалювача) питома витрата, зазначений у таблиці, слід помножити на коефіцієнт 0,6 — 0,7.

Для рідкого палива, а тим більше електроенергії, питома витрата теплової енергії буде вигідно скоротити в два, два з половиною рази від зазначеного вище у таблиці. Для забезпечення такого витрат необхідно не тільки збільшувати опір теплопередачі огороджувальних конструкцій, але і використовувати інші заходи. C переліком таких заходів Ви познайомитеся в статтях, зазначених вище.

Постарайтеся купити готовий проект, де в документації вже розраховані показники теплозахисних характеристик будинку для регіону будівництва. Такий проект, швидше за все, Ви знайдете у місцевих проектних організацій. Проекти, куплені в інших регіонах потребуватимуть коригування під місцеві кліматичні умови і показники енергозбереження, які Ви можете визначити самі.
СНиП 23-02-2003 пропонує проводити оптимізацію оболонки будівлі по окупності енергозберігаючих заходів. Для цього, роблять розрахунки і визначають загальну вартість 1м2 поверхні, руб/м2, і термін окупності різних конструкцій стін і перекриттів. В різних регіонах, в залежності від вартості використовуваного палива і будматеріалів, а також суворості клімату, отримують різні результати.

Якщо бюджет Вашої будівництва обмежений і у Вас немає певних переваг з чого будувати будинок, то дізнайтеся у місцевих проектувальників результати таких розрахунків. Виберіть варіант конструкції стін і перекриттів з меншою вартістю. При виборі враховуйте, крім вартості, показники довговічності та екологічності.

Утеплення стіни будинку зовні з вентильованим фасадом.

Як дешево утеплити стіну будинку зовні?

Недоліки цегляної облицювання утепленої стіни будинку. Цегляна облицювання утеплених зовнішніх стін будинку, про устрій якої можна прочитати в статті«Тришарова стіна з облицюванням з цегли», природно, має і недоліки:

1. Досить висока вартість облицювальної цегли і кладочних робіт.
2. Необхідність розширення фундаменту для спирання шару облицювання, що збільшує його вартість.
3. Доцільність використання довговічних, а значить і більш дорогих, утеплювачів з-за складної і дорогої їх заміни після закінчення строку служби.
4. Ускладнений (неможливий) контроль за станом утеплювача, його заміна в окремих місцях при необхідності.

Вентфасад — підвищує теплозахист і довговічність стін будинку.

Система зовнішнього утеплення з вентильованим зазором і захисно-декоративним покриттям з листових або штучних матеріалів є економічним видом зовнішнього облицювання будівель.

Захисний екран з листових або штучних матеріалів захищає утеплювач від механічних пошкоджень, атмосферних опадів, впливу вітру і сонячної радіації.

Вентильований зазор запобігає накопичення вологи в конструкції, що сприяє як підвищенню її теплозахисних властивостей, так і довговічності, поліпшується температурно-вологісний режим приміщень.

Навісні вентфасади істотно подовжують термін життя будинку! Пристрій вентфасадів, як правило, не вимагає значних трудовитрат, вони легко піддаються ремонтно — відновлювальних робіт.

Крім того, приваблює і можливість самого різного дизайнерського оформлення фасаду. В якості облицювального матеріалу для вентфасад може використовуватися велика кількість матеріалів – від бюджетного сайдинга до елітних матеріалів типу натурального полірованого граніту.

Аналіз результатів проведених розрахунків вологісного режиму різних варіантів утеплених мінераловатної ізоляції стін (цегляні, керамзитобетонні, дерев'яні) показує, що в конструкціях з вентильованим зазором не потрібно пристрій додаткового парозахисної шару для всіх кліматичних зон Росії.
Для малоповерхового будівництва зазвичай застосовують недорогі фасадні системи з застосуванням решетування з дерева або оцинкованої сталі. Термін їх служби порівнянний з терміном служби утеплювача і недорогого облицювального матеріалу.
 

Утеплення стіни будинку з вентфасадом по дерев'яній обрешітці.

Рис.1. Утеплення стіни будинку з вентильованим фасадом по дерев'яній обрешітці. 1 — стіна; 2 — вертикальні бруски; 3 — плити нижнього шару утеплювача; 4 — горизонтальні бруски- експериментальні; 5 — плити утеплювача зовнішнього шару; 6 — вітрозахисна мембрана; 7 — планки несучі; 8 — облицювання

Утеплення стін мінераловатним утеплювачем загальною товщиною 80-180 мм зазвичай виробляють, укладаючи в 2-3 шару плити утеплювача товщиною 40-60мм.

В якості зовнішнього верхнього шару зручно використовувати плити утеплювача з зміцненою поверхнею, не потребують вітрозахисного покриття.

Розглянемо пристрій дерев'яної обрешітки для цього випадку, Рис.1. Вертикальні бруски (поз.2) для кріплення безпосередньо на стіну вибирають товщиною 40-50мм і шириною, рівній висоті внутрішнього шару утеплювача (поз.3), тобто, 40-60мм. для плит, що укладаються в один шар, дошки 80-120 мм — для плит утеплювача в два шари. До стіни бруски кріплять сталевими дюбель-цвяхами або шурупами діаметром не менше 6 мм пропускаючи їх крізь брусок. В цегляних і бетонних стінах для кріплення встановлюють нейлоновий розпірний дюбель. У легкобетонних стінах (ніздрюваті бетони щільністю 700кг/м3 і менше) використовують спеціальне кріплення.

Широкі дошки більш 80мм кріплять до стіни сталевими Г-подібними кронштейнами. Сталеві деталі і кріплення повинні мати антикорозійне покриття. Відстань між кріпленнями до стіни не більше 800 мм.
 

Відстань в світлі між вертикальними брусками вибирають рівну або трохи менше (на 0,5-1,5 див), ніж ширина плит утеплювача (500-600мм). Це роблять для того, щоб встановити плити між брусками «в розпір», без зазору.

Плити внутрішнього шару утеплювача (поз.3) кріплять до стіни спеціальними пластиковими дюбелями — 2 шт. на одну плиту. Це кріплення необхідно на період монтажу верхнього шару.

Потім на вертикальні бруски закріплюють бруски горизонтальної обрешітки (поз.4) товщиною 40-50мм і шириною, рівній товщині плит зовнішнього шару утеплювача — 40-60мм. Відстань між горизонтальними брусками таке ж, як і для вертикальних брусків.

Між горизонтальними брусками обрешетування укладають шар плит утеплювача (поз.5) з вітрозахисною поверхнею. Кожну плиту прикріплюють до стіни спеціальними тарілчастими дюбелями (Рис.2) не менше 4 шт на 1 м2 поверхні.

Рис.2. Кріплення плити утеплювача до стіни тарілчастим дюбелем.

Правильний підбір тарілчастого дюбеля:
a – зона заглиблення в основу залежить від матеріалу підстави, але не менш 55мм.; b – робоча зона, рівна товщині теплоізоляційного шару; з – необхідний розмір дюбеля.
d – технологічний зазор 10мм, що гарантує безперешкодне проходження розпірного цвяха.

Якщо використовують звичайні плити утеплювача, без вітрозахисного шару, то поверх утеплювача встановлюють вітрозахисну паропроніцаємую плівку (поз.6), прикріплюючи її дужками до решетування степлером. Уважно прочитайте інструкцію виробника з монтажу вітрозахисну мембрану.

На горизонтальні бруски вертикально закріплюють несучі планки (поз.7) товщиною 25-40мм. на які кріпитиметься облицювання вентфасад. Товщина планки задає величину вентильованого зазору.

Відстань між планками і ширина планок визначаються вимогами до кріплення матеріалу облицювання (поз.8).

Вибір розміру та встановлення несучих планок виробляють, ознайомившись з цими вимогами. Наприклад:
 

Несучі планки дерев'яної обрешітки для сайдинга Для вінілового сайдинга рекомендують відстань між центрами несучих планок 400мм і ширину планок 70-80мм.

Планку закріплюють на кожному горизонтальному бруску двома саморізами. Для монтажу сайдинга в якості брусків обрешітки і планок можна використовувати оцинкований профіль, який застосовується для монтажу каркасу під гіпсокартонні листи (ГКЛ).

Вікна, двері та їх глибокі отвори, а також кути, звиси даху, фронтони обрамляються планками решетування по всьому периметру. Сайдинг, у зазначених місцях, зручніше кріпити на планки завширшки 80-120мм.

Інші види захисно-декоративного облицювання кріпляться з використанням спеціальних систем кріплення та кріпильних елементів. Системи кріплення відрізняються великою різноманітністю і розробляються стосовно до конкретного виду покриття.

Варіанти конструкції дерев'яної обрешітки.

Описана вище конструкція тришарової дерев'яної обрешітки, з перпендикулярно розташованих брусків, забезпечує міцність і стабільність розмірів решетування при різних впливах, а також припасування розмірів під укладання утеплювача і монтажні розміри облицювання.

Якщо теплоізоляція укладається на стіну в один шар товщиною 40-60 мм, то вертикальні бруски можна не встановлювати. У цьому випадку горизонтальні бруски кріплять безпосередньо до стіни.

Іноді, для економії пиломатеріалів, конструкцію решетування змінюють. Наприклад, можна зробити обрешітку без горизонтальних брусків, закріпивши на стіні вертикально тільки дошки. Ширину вертикальних дощок вибирають рівною товщині утеплювача плюс ширина вентильованого зазору. У цьому випадку облицювання кріплять безпосередньо до вертикальних дощок.

Недоліки такої конструкції наступні:

• Труднощі вибору відстані між сусідніми брусками. Наприклад, ширина плит утеплювача 500-600мм, а необхідну відстань для кріплення сайдинга не більше 400 мм. Яку відстань вибрати?
• Брусок (дошку) шириною більше 60 мм складніше кріпити до стіни. Не прикріплена до стіни сторона широкої дошки більше схильна до деформацій, які неминуче відіб'ються на прикріпленій до неї облицювання.

Такий варіант решетування можна вибрати для кріплення жорсткої довгомірної облицювання, наприклад дерев'яного блок-хауса.

Вогнезахист дерев'яних конструкцій та захист деревини обрешітки.

Для дерев'яних деталей обрешітки слід використовувати суху деревину хвойних порід. Нанесення на дерев'яні деталі огнебиозащитных складів з допомогою пензлика дає ефект протягом максимум перших трьох-п'яти років. Надалі, відновити покриття цими складами дерев'яних деталей решетування неможливо.

Тому, має сенс опрацювати тільки біозахисним складом дерев'яні деталі решетування, яка встановлюється на свіжо складені стіни, у яких міститься будівельна волога.

У цьому випадку також бажано між стіною і бруском решетування прокласти шар гідроізоляції або промазати поверхню примикання гідроізоляційної мастикою.

Матеріали для покриття, облицювання вентильованих фасадів.

Для вентфасадів застосовуються наступні види захисно-декоративного покриття (облицювання фасаду):

• Дерев'яний блок-хаус;
• Вінілові сайдинг і панелі;
• Металеві (сталь, алюміній) сайдинг, плоскі панелі, листи металопрофілю;
• Фіброцементні панелі з імітацією фактури різних матеріалів (цегла, камінь, дерево і т. п.) товщиною 14 — 16 мм і більше.
• Об'ємні керамічні плити;
• Плити з натурального полірованого граніту;
• Фасадні керамогранітні плити, поліровані і матові;
• Композитні панелі (метал-полімерні);

На будівельному ринку постійно з'являються нові види покриттів і різні модифікації вже відомих систем.

У системах з вентильованим фасадом не рекомендується застосовувати плити з полімерного утеплювача — пінопласту, пінополістиролу. Такі плити горючі і паронепроникні, що знижує переваги вентфасадной системи. Зауважимо також, що горючі та вітрозахисні плівки. Тому краще обходитися без них.

Цікаве рішення використовують польські архітектори. На рис.3 стіни будинку облицьовані цеглою тільки в нижній частині до рівня вікон, де інтенсивність зовнішніх впливів на стіни найбільш висока. Облицювання верхній частині стін виконана в більш економному варіанті.

Тришарова стіна мурована з облицюванням з цегли.

Рис.1. Тришарова стіна. 1 — внутрішня обробка; 2 — несуча стіна; 3 — теплоізоляція; 4 — вентильований зазор; 5 — цегляна облицювання; 6 — гнучкі зв'язки

У малоповерховому будівництві великою популярністю користується конструкція тришарової зовнішньої стіни: несуча стіна — утеплювач-облицювання з цегли (120мм), Рис.1. Така стіна дозволяє использоватьэффективные для кожного шару матеріали.

Несуча стіна з цегли або бетонних блоків, є силовим каркасом будівлі.

Шар утеплювача. закріплений на стіні, забезпечує необхідний рівень теплоізоляції зовнішньої стіни.

Облицювання стіни з лицювальної цегли захищає утеплювач від зовнішніх впливів і служить декоративним покриттям стіни.

У багатошарових стін є і недоліки:

• обмежена довговічність матеріалу утеплювача в порівнянні з матеріалом несучої стіни та облицювання;

   

• виділення небезпечних і шкідливих речовин утеплювача, нехай і в межах допустимих норм;
• необхідність використання спеціальних заходів щодо захисту стіни від продування і зволоження — паронепроникні, вітрозахисні покриття та вентиляційні зазори;
• горючість полімерних утеплювачів;

Несуча стіна.

Несуча стіна зазвичай виконується з цегли, вібропресованих бетонних блоків, а також ячеистобетонных або легкобетонних малоформатних блоків щільністю 700кг/м3 і більше. Товщина стіни 200-640 мм. Для одноповерхових будівель мінімальна товщина несучої стіни з штучних матеріалів може становити 200-250мм. Для 2-3 поверхових будівель — 350мм.

Утеплення стін в шаруватої кладці

В якості утеплювача зазвичай застосовують жорсткі мінераловатні плити або листи спінених полімерів: пінополістиролу — екструзійний пінополістирол (ЕППС) або пінополістирольна плита (ППС), пінопласт ПСБ. Товщину утеплювача вибирають в залежності від кліматичних умов району будівництва.

Як визначити необхідний опір теплопередачі стіни і розрахувати товщину утеплювача читайте у статті «Витрати на опалення та опір теплопередачі».

Утеплення стіни мінераловатними матеріалами.

Мінераловатні плити закріплюють на несучій стіні з пристроєм вентильованого повітряного зазору між поверхнею плит і цегляною облицюванням або без зазору, Рис.1.

Навіщо потрібен вентильований зазор і про влагонакоплении в стіні докладно написано в статті «Точка роси, пароізоляція і повітряний зазор».

Проведені розрахунки вологісного режиму стін показують, що в тришарових стінах конденсат в утеплювачі випадає в холодну пору року практично у всіх кліматичних зонах Росії. Кількість випадаючого конденсату по-різному, але для більшості регіонів вкладається у норми, встановлені СНиП 23-02-2003 «Тепловий захист будівель». Накопичення конденсату в конструкції стіни при цілорічному циклі не відбувається за рахунок висихання в теплу пору року, що також є вимогою зазначених СНиП.

В якості прикладу, на малюнках представлені графіки кількості конденсату в утеплювачі за результатами розрахунків для різних варіантів облицювання тришарових стін житлового будинку р. в Санкт-Петербург.

Рис. 2. Результат розрахунку вологісного режиму стіни c мінераловатним утеплювачем в якості середнього шару (керамзитобетон — 250 мм, утеплювач -100 мм, цегла -120 мм). Облицювання — цегла керамічна без вентзазора.

Рис. 3. Результат розрахунку вологісного режиму стіни з мінераловатним утеплювачем з штукатурним покриттям (керамзитобетон — 250 мм, утеплювач — 120 мм, штукатурне покриття -10 мм). Облицювання — паропроникна штукатурка по плити утеплювача.

Рис. 4. Результат розрахунку вологісного режиму стіни, утепленням мінераловатними плитами з вентильованим зазором і покриттям типу «сайдинг» (цегла — 380 мм, утеплювач -120 мм, сайдинг). Облицювання — вентильований фасад.

З наведених графіків наочно видно, як бар'єр з облицювання, перешкоджає вентиляції зовнішньої поверхні мінераловатного утеплювача, призводить до збільшення кількості конденсату в утеплювачі. Хоча в річному циклі накопичення вологи в утеплювачі не відбувається, але при облицюванні цеглою без вентзазора в утеплювачі щорічно взимку конденсується і замерзає значну кількість води, Рис.2.

Зволоження утеплювача знижує його теплозахисні властивості, що збільшує витрати на опалення будинку. Крім того, вода щорічно при замерзанні руйнує утеплювач.Утеплювач поступово обсипається. Заміна утеплювача, закритого цегляною облицюванням, дороге задоволення. Більш довговічні в цих умовах гідрофобізовані мінераловатні плити високої щільності. Але ці плити мають і більш високу вартість.

Кількість конденсату скорочується або конденсація зовсім відсутній якщо забезпечити кращу вентиляцію поверхні утеплювача — рис.3 і 4.

Інший шлях усунення конденсації — збільшення опору паропроникненню несучої стіни. Для цього поверхню несучої стіни закривають пароізоляційною плівкою або використовують теплоізоляційні плити з нанесеним на їх поверхню пароізоляцією. При кріпленні на стіну поверхню плит, покрита пароізоляцією, повинна бути звернена до стіни.

Пристрій вентильованого зазору, герметизація стін паронепроникними покриттями ускладнює і здорожує конструкцію стіни. До чого призводить зволоження утеплювача в стінах взимку написано вище. Ось і вибирайте. Для районів будівництва з суворими зимовими умовами пристрій вентильованого зазору може бути економічно виправдане.

У стінах з вентильованим зазором застосовують мінераловатні плити щільністю 30-45 кг/м3, обклеєні з одного боку вітрозахисним покриттям. При використанні плит без вітрозахисту по зовнішньої поверхні теплоізоляції, слід передбачати вітрозахисні покриття, наприклад, паропроникні мембрани, стеклохолст і ін.

У стінах без вентильованого зазору рекомендується застосовувати мінераловатні плити щільністю 35-75кг/м3.

В конструкції стіни без вентильованого зазору теплоізоляційні плити встановлюються вільно у вертикальному положенні в просторі між основною стіною і лицювальним шаром цегли. В якості опорних елементів для утеплювача служать кріплення, передбачені для кріплення цегляної облицювання до несучої стіни — арматурна сітка, гнучкі зв'язки.

У стіні з вентзазором утеплювач і вітрозахисні покриття кріплять до стіни за допомогою спеціальних дюбелів з розрахунку 8 -12 дюбелів на 1 м2 поверхні. Дюбелі повинні бути заглиблені в товщу бетонних стін на 35-50 мм, цегляних — на 50 мм, в кладку з пустотної цегли і легкобетонних блоків — на 90 мм.

Утеплення стін пінополістиролом або пінопластом.

Жорсткі плити з спінених полімерів розміщують у середині конструкції цегляної стіни без вентильованого зазору. Плити з полімерів мають дуже високий опір паропроникненню. Наприклад, шар утеплювача стіни з плит пінополістиролу (ЕППС) має опір в 15-20 разів більше, ніж у цегляної стіни такої ж товщини.

Утеплювач при герметичній укладанні є в цегляній стіні паронепроникним бар'єром. Пар з приміщення на зовнішню поверхню утеплювача просто не потрапляє. При правильно обраній товщині утеплювача температура внутрішньої поверхні утеплювача повинна бути вище точки роси. При виконанні цієї умови, конденсації пари на внутрішній поверхні теж не відбувається.

Рис.5. Утеплення газобетонної стіни плитами пінополістиролу. (Натисніть на картинку мишкою для збільшення)

При утепленні газобетонних стін (а також з інших матеріалів з низьким опором паропроникненню і високим опором теплопередачі — наприклад, дерев'яних, з крупнопористого керамзитобетону) рекомендується влаштовувати шар пароізоляції на внутрішній поверхні стіни (з боку більш теплого приміщення), Рис. 5.

Стіни з газобетону і подібних йому матеріалів створюються такі умови розподілу температури в товщі стіни, при яких на кордоні газобетону і пінополістиролу температура знижується нижче точки роси, що призводить до конденсації пари на цій межі. Для виключення надходження пари на цю межу і необхідна пароізоляція.

Захисно-декоративне облицювання стіни цеглою.

Облицювання з цегли довговічна і, при використанні спеціального кольорового лицьового цегли, досить декоративна. До недоліків облицювання можна віднести порівняно велику вагу облицювання, високу вартість спеціального цегли, необхідність розширення фундаменту.

Особливо необхідно відзначити складність і дорожнечу демонтажу облицювання для заміни утеплювача. З облицюванням з цегли слід застосовувати самі довговічні утеплювачі, забезпечуючи їм в конструкції стіни умови для максимально тривалої роботи без заміни (мінімальна кількість конденсату в стіні).

Кладка цегляної облицювання зв'язується з кладкою несучої стіни арматурної сіткою, захищеними від корозії, або спеціальними гнучкими зв'язками (склопластиковими тощо). По вертикалі сітку або зв'язку розташовують з кроком 500-600мм. (висота плити утеплювача), по горизонталі — 500мм., при цьому кількість зв'язків на 1м2 глухої стіни — не менше 4 шт. На кутах будівлі по периметру віконних і дверних прорізів 6-8шт. на м2.

Кладку цегляної облицювання поздовжньо армують кладочної сіткою з кроком по вертикалі не більше 1000-1200мм. Кладочна сітка повинна заходити в шви кладки несучої стіни.

Для вентиляції повітряного зазору в нижньому ряду лицювальної кладки влаштовують спеціальні продухи з розрахунку 75 см2 на кожні 20 м2 поверхні стіни. Для нижніх продухів можна використовувати щілинний цегла, покладений на ребро таким чином, щоб зовнішнє повітря через отвори в цеглі мав можливість проникати в повітряний прошарок в стіні. Верхні продухи передбачають карнизної частини стіни.

Вентиляційні отвори також можуть бути виконані шляхом часткового заповнення цементним розчином вертикальних швів між цеглою нижнього ряду кладки.

Вікно розташовують в одній площині з утеплювачем

Розташування вікна в стіні.

Розміщення вікна в товщі стіни має забезпечувати мінімальні тепловтрати через стіну в місці установки.

У тришарової утепленої стіни зовні коробку вікна встановлюють в одній площині із шаром утеплювача на кордоні теплоізоляційного шару, як показано на рисунку.

Таке розташування вікна по товщині стіни забезпечить мінімальні тепловтрати в місці примикання.

Точка роси, пароізоляція і вентильований зазор.

Водяна пара в стіні — звідки він?

Рис.1. Графік температури точки роси. Максимально можливий вміст пари в повітрі в залежності від температури.

Для того щоб зрозуміти, до яких наслідків призведе відсутність вентиляційного зазору в стінах, виконаних з двох і більше шарів різних матеріалів, і завжди потрібні зазори в стінах, необхідно нагадати про фізичні процеси, які відбуваються в зовнішній стіні у разі різниці температур на її внутрішньої і зовнішньої поверхнях.

Як відомо в повітрі завжди містить водяні пари. Парціальний тиск пари залежить від температури повітря. З підвищенням температури парціальний тиск водяної пари збільшується.

У холодну пору року парціальний тиск пари всередині приміщення значно вище, ніж зовні. Під дією різниці тисків водяні пари прагнуть потрапити зсередини будинку в область меншого тиску, тобто на бік шару матеріалу з меншою температурою — на зовнішню поверхню стіни

Також відомо, що при охолодженні повітря водяна пара, що міститься в ньому, досягає граничного насичення, після чого конденсується в росу.

Точка роси – це температура, до якої повинен охолонути повітря, щоб міститься в ньому пар досяг стану насичення і почав конденсуватися в росу.

На наведеній діаграмі, Рис.1., представлено максимально можливий вміст водяної пари в повітрі в залежності від температури.

Відношення масової частки водяної пари в повітрі до максимально можливої частки при даній температурі називається відносною вологістю,що вимірюється у відсотках.

Наприклад, якщо температура повітря становить 20°С, а вологість – 50%, це означає, що в повітрі міститься 50% того максимальної кількості води, яке може там знаходиться.

Як відомо будівельні матеріали володіють різною здатністю пропускати містяться в повітрі, водяні пари, під дією різниці їх парціальних тисків.Це властивість матеріалів називається опір паропроникненню,вимірюється в м2*год*Па/мг.

Коротко резюмуючи вищесказане, в зимовий період повітряні маси, до складу яких входять водяні пари, будуть проходити крізь паропроніцаємую конструкцію зовнішньої стіни зсередини назовні.

Температура повітряної маси буде зменшуватися по мірі наближення до зовнішньої поверхні стіни, рис.2. Точка роси у правильно спроектованій стіні виявиться в товщі стіни, ближче до зовнішньої поверхні теплоізоляційного шару, де пара буде конденсуватися і зволожувати стіну.

В сухій стіні — пароізоляція і вентильований зазор

Рис.2. Приклад розподілу температури по різних сторонах зовнішньої стіни. а — при великому, б — при малому теплосопротивлении матеріалу стіни;

В результаті конденсації пара зовнішня поверхня теплоізоляційного шару стіни взимку буде накопичувати вологу.

У теплу пору року ця накопичена волога повинна мати можливість випаруватися.

Необхідно забезпечувати зміщення балансу між кількістю вступників у стіну пари зсередини приміщення і випаровуванням із стіни накопиченої вологи у бік випаровування.

Баланс влагонакопленія в стіні можна зміщувати в бік видалення вологи двома шляхами:

1. Зменшувати паропроникність внутрішніх шарів стіни, тим самим скорочуючи кількість пари в стіні.
2. І (або) збільшувати випарну здатність зовнішньої поверхні на кордоні конденсації.

Одношарові стіни мають однаковий опір паропроникненню по всій товщині. Це забезпечує таких стін позитивний баланс видалення вологи з товщі стіни у всіх випадках, крім приміщень з підвищеною вологістю.

У багатошарових стінах використовуються матеріали з різних опір паропроникненню.

Щоб забезпечити необхідний баланс переміщення вологи в багатошаровій стіні необхідно, щоб опір паропроникненню матеріалу в стіні зменшувалася у напрямку від внутрішньої до зовнішньої поверхні.

В іншому випадку, якщо зовнішній шар буде мати більший опір паропроникненню, баланс влагоперемещения зміститься в бік накопичення вологи у стіни.

Наприклад. Опір паропроникненню газобетону значно менше, ніж у металу. При фасадної обробки будинку з газобетону керамічною цеглою обов'язковий вентиляційний зазор між шарами. При відсутності зазору блоки будуть накопичувати вологу.

Вентиляційний зазор між лицьовою кладкою з цегли та несучою стіною з керамзитобетонних блоків не потрібен, оскільки опір паропроникненню цегли менше ніж у стіни з керамзитобетонних блоків.

При неправильному пристрої стіни, волога в утеплювачі буде поступово накопичуватися.

Вже на другий, максимум третій-п'ятий опалювальний період, можна буде відчути істотне збільшення витрат на опалення. Пов'язано це, природно, з тим, що збільшилася вологість теплоізоляційного шару і всієї конструкції в цілому, а відповідно суттєво знизився показник термічного опору стіни.

Волога з утеплювача буде передаватися і в сусідні шари стіни. На внутрішній поверхні зовнішніх стін може утворюватися грибок і цвіль.

Крім накопичення вологи в утеплювачі стіни відбувається ще один процес — замерзання сконденсировавшейся вологи. Відомо, що періодичне замерзання і відтавання великої кількості води в товщі матеріалу руйнує його.

Стінові матеріали розрізняються по своїй здатності протистояти замерзання конденсату. Тому, в залежності від паропроникності і морозостійкості утеплювача,необхідно обмежувати загальну кількість конденсату, що накопичується в утеплювачі за зимовий період.

Наприклад, мінераловатний утеплювач має високу паропроникність та дуже низьку морозостійкість. У конструкціях з мінераловатним утеплювачем (стіни, горищні та цокольні перекриття, мансардні дахи) для зменшення надходження пари в конструкцію з боку приміщення завжди укладають паронепроникну плівку.

Без плівки стіна мала б занадто малий опір паропроникненню і, як наслідок, в товщі утеплювача виділялося і замерзало б велику кількість води. Утеплювач в такій стіні через 5-7 років експлуатації будівлі перетворився на труху і осипався.

Товщина теплоізоляції повинна бути достатньою для того, щоб утримувати точку роси в товщі утеплювача, рис.2а.

При малій товщині утеплювача температура точки роси виявиться на внутрішній поверхні стіни і пари буде конденсуватися вже на внутрішній поверхні зовнішньої стіни, рис.2б.

Зрозуміло, що кількість вологи, сконденсировавшейся в утеплювачі, буде збільшуватися із зростанням вологості повітря в приміщенні і збільшенням суворості зимового клімату в місці будівництва.

Кількість випаровуваної з стіни вологи в літній час також залежить від кліматичних факторів — температури й вологості повітря в зоні будівництва.

Рис.3. Результат розрахунку вологісного режиму тришарової стіни: керамзитобетон — 250мм., утеплювач мінераловатний — 100мм., цегла керамічна — 120мм. житловий будинок в м. С.-Петербург. Накопичення вологи в річному циклі немає.

Як бачимо, процес переміщення вологи в товщі стіни залежить від багатьох факторів.Вологісний режим стін та інших огороджень будинку можна розрахувати, Рис. 3.

За результатами розрахунку визначають необхідність зменшення паропроникності внутрішніх шарів стіни або необхідність вентиляційного зазору на кордоні конденсації.

Результати проведених розрахунків вологісного режиму різних варіантів утеплених стін (цегляні, ячеистобетонные, керамзитобетонні, дерев'яні) показують, що в конструкціях з вентильованим зазором на кордоні конденсації накопичення вологи в огорожах житлових будинків не відбувається у всіх кліматичних зонах Росії.

Багатошарові стіни без вентильованого зазору необхідно застосовувати, грунтуючись на розрахунку влагонакопленія. Для прийняття рішення, слід звернутися за консультацією до місцевих фахівців, що професійно займаються проектуванням і будівництвом житлових будинків.

Результати розрахунку влагонакопленія типових конструкцій стін в місці будівництва, місцевим будівельникам давно відомі. «Стіна кам'яна тришарова з облицюванням з цегли» — це стаття про особливості влагонакопленія й утеплення стін з цегли або кам'яних блоків.

Все описане вище відноситься не тільки до стін, а й до інших елементів, огороджуючих тепловий контур будівлі — горищним та цокольним поверхами, мансардних дахах.

Прочитавши цю статтю, Ви дізналися, як зробити стіну сухий.

Статті pp-budpostach.com.ua Все про лазні

Статті по пїноблоку,пінобетону,пінобетонним блокам

Статті pp-budpostach.com.ua Статті по бетону

Статті Все про парканах

Статті pp-budpostach.com.ua Все про дахах ( види, матеріал, як краще вибрати)

Статті Все про Фундаменті

Статті по газобетону ( газоблокам ), газобетонних блоків, блоків газосиликатнных

Новини, статті, чутки, факти, різне і по чу-чуть

Статті по цеглині ( рядовому, особового,облицювальної,клинкерному, шамотною, силікатній,)