Толщина утеплителя каркасного дома: необходимая и оптимальная толщина для круглогодичного проживания

Материалы

Наибольшей популярностью среди профессиональных строителей пользуется минеральная вата, пенопласт, пенополиуретан.

Минеральная вата

Качественная минвата изготавливается из отходов металлургического производства и углеродистых сплавов минералов. Выпускается в виде рулонов, матов и плит. Широкая популярность этого материала объясняется большим количеством его достоинств:

• долговечность (при правильном монтаже прослужит не менее 50 лет);
• хорошие теплоизоляционные свойства;
• устойчивость к температурным перепадам, биологическому и химическому воздействию;
• экологичность;
• низкая теплопроводность;
• отличная паропроницаемость;
• простота монтажа (не требуются дорогостоящие профессиональные инструменты);
• относительно небольшой вес (нет никаких сложностей с транспортировкой);
• высокий уровень звукоизоляции;
• пожаробезопасность (не поддерживает процесс горения).

Толщина плиты или мата минваты – от 40 до 200 мм. Сколько слоев утеплителя нужно, зависит от климатических условий конкретной местности. Для средней полосы России теплоизоляцию минватой обычно проводят в два слоя.

К недостаткам этого утеплителя относят влагобоязнь. При попадании на материал воды в виде осадков он теряет свои теплоизоляционные свойства. Поэтому на этапе утепления дома плиты минеральной ваты необходимо укрывать до тех пор, пока не будет смонтирована облицовка. Использование подобного теплоизолятора возможно только в сочетании со слоями гидро- и пароизоляции.

Минеральная вата в рулонах стоит недорого, но она не применяется в качестве утеплителя для каркасных домов. Для таких строений используют теплоизолятор в матах, а он стоит значительно дороже.

Пенопласт

Этот материал получают путем переработки нефти. Пенопласт – это полистирольные шарики, которые в результате обработки расширяются, приобретают упругость и склеиваются.

Основная составляющая этого утеплителя – воздух, поэтому его главное преимущество – низкая теплопроводность и высокий уровень теплоизоляции.

Пенопласт – материал, который не гниет, в нем не заводятся насекомые, грибок, плесень. Он не боится температурных перепадов, долго сохраняет свои изначальные свойства и размеры, обеспечивает строение дополнительной звукоизоляцией. Что касается его пожаробезопасности, то продукция крупных производителей имеет в своем составе специальные добавки, благодаря которым пенопласт, в случае возгорания, может сам затухать.

Толщина одной плиты от 20 до 100 мм.

Пенопласт – один из лучших материалов для утепления жилища, так как он не впитывает влагу и не нуждается в монтаже дополнительных слоев гидро- и пароизоляции. Его применение обойдется гораздо дешевле, чем использование минваты.

Но существует мнение, что пенопласт любят грызуны. Это не совсем верно. Грызуны его не едят, они прогрызают в нем ходы. Защитить дом от их нашествия можно с помощью специальных средств, которые закладывают в стены между облицовкой и слоем утеплителя по периметру строения.

К недостаткам пенопласта относят воздухонепроницаемость.

Пенополиуретан (ППУ)

Этот современный материал относится к категории напыляемых утеплителей. Пенополиуретан – это термореактивная пластмасса с замкнутой ячеистой структурой. Представлен в виде двух жидких компонентов, которые смешивают в определенных пропорциях прямо на месте работы. Под воздействием воздуха, подаваемого под давлением, пенополиуретан вспенивается, затем наносится на поверхность.

К несомненным достоинствам этого материала можно отнести легкость монтажа. Полученный слой утеплителя, образуя монолитную бесшовную поверхность, полностью избавит жилище от теплопотерь. Он не впитывает влагу, поэтому не нуждается в дополнительных защитных мембранах.

Толщина напыляемого слоя может быть любой, кратной 10 мм. В отличие от описанных выше видов утеплителя, использование пенополиуретана не требует предварительно подготовки основания.

Какой материал выбрать из существующих утеплителей для каркасных домов, каждый владелец решает сам исходя из своих финансовых возможностей и конкретных строительных задач.

Но хотелось бы заметить, что теплоизоляция жилища не тот этап строительства, на котором стоит экономить.

Какой утеплитель выбрать

На современном строительном рынке представлен огромнейший ассортимент теплоизоляционных материалов: пенополиуретан, пенополистирол, различные засыпки и минераловатные утеплители. Наиболее энергоэффективным утеплителем считается тот теплоизоляционный материал, который имеет заполненные воздухом закрытые полости — пенополиуретан и пенополистирол. Однако эти теплоизоляционные материалы имеют очень существенные недостатки, которые перечеркивают их основное преимущество — высокую энергоэффективность. Такие утеплители не долговечны, активно поддерживают горение (и при этом выделяют ядовитые вещества), отличаются низкой паропроницаемостью, и в них заводятся грызуны.

Практика показала, что самыми оптимальными характеристиками для теплоизоляции каркасного дома обладает традиционный волокнистый  то есть, минеральная вата. Этот теплоизоляционный материал негорюч,  обладает низким коэффициентом теплопроводности и высокой паропроницаемостью, в нем не заводятся грызуны, и он не требует использования специального крепежа  монтаже. Проще говоря, современный минераловатный утеплитель (каменная вата) — это высокоэффективный, экономичный и экологичный материал, который не имеет ничего общего с той стекловатой, которая активно использовалась для утепления домов в советское время.

Стены здания из каркаса: устройство

Стена каркасного дома представляет собой конструкцию из нескольких слоев.

В ее основе лежит каркас из деревянных или металлических элементов.

Они сбиваются так, чтобы стены были жестко зафиксированы, для чего используются перемычки, подкосы и обвязка.

Брус для дома имеет ширину 15 см, и между ним впритык укладывается теплоизоляция.

С одной стороны от этого слоя кладется гидроизоляционный материал, чаще всего пленка, реже – более дорогая мембрана.

Она защищает внутренность стены от излишней влаги, поступающей снаружи.

Стена каркасного дома схематично

С другой стороны прокладывается пароизоляционная мембрана, не дающая поступать влаге изнутри помещений в стену, но при этом выводящая пары воды в комнату из стены.

• С обоих сторон кладут плиты ОСБ или другие.
• О технологии утепления читаем здесь.
• О канадском доме — тут, а о финской технологии — тут.

Толщина утеплителя

В первую очередь, толщина утеплителя в каркасном доме для постоянного проживания будет зависеть от географического положения будущего жилья, его климатической зоны, а так же от коэффициента теплопроводности материала.

По следующей формуле можно рассчитать толщину теплоизолятора:

δ =R .k ,

где δ

— толщина,

R

— показатель теплового сопротивления для конкретного региона, а

k

— коэффициент теплопроводности.

Показатель теплового сопротивления R можно рассчитать самостоятельно, основываясь на данных СНиП 23-01-99 Климатология, а можно взять из следующей таблицы:

Готовые данные помогут определить примерную толщину, но лучше доверить расчеты профессионалам, знающим особенности конструкции и материалов

Не менее важно правильно подобрать материал, который позволит избежать излишних тепловых потерь. Сейчас нет смысла рассматривать столь популярные на заре каркасного домостроения утеплители подобные опилкам или шлаку

На рынке масса более технологичных и практичных в применении теплоизоляционных материалов.

Минеральная вата

Такой вид утеплителя изготавливают с применением стеклянного или базальтового волокна по следующей технологии:

1. Сначала базальт расплавляют в печи при высоких температурах до тех пор, пока он не станет жидким.
2. Полученную жидкость закачивают в центрифугу, где под огромным давлением воздуха она превращается в волокна.
3. Затем эти волокна попадают под пресс, уплотняющий их до нужных параметров.
4. Далее полученный материал скатывают в рулоны или разрезают на плиты.

Положительные моменты при использовании минеральной ваты заключаются в её низкой теплопроводности, которая даже ниже, чем у дерева. При плотности 50 кг/м3 средний её показатель будет в районе 0,045-0,05 Вт/м оС (зависит от производителя). Опираясь на эти данные, по формуле δ =R .k можно рассчитать толщину утеплителя для любого региона России:

• 3 х 0,05 = 0,15 (м) — для Московской области,
• 4,9 х 0,05 = 0,24 (м) — для Якутска,
• 1,8 х 0,05 = 0,09 (м) — для Сочи.

Минвата один из недорогих и часто применяемых утеплителей Если сравнить с толщиной стен из дерева без дополнительного утепления, то получим:

3 х 0,11 (коэффициент теплопроводности ели) = 0, 33 м. Это для Московской области.

Единственный минус теплоизоляции из минерального волокна состоит в том, что при намокании его свойства ухудшаются в разы. Поэтому при монтаже нужно следить за соблюдением норм гидроизоляции.

Эковата

Относительно недавно появившийся на рынке материал на основе целлюлозы, полученной при переработке макулатуры и прочих бумажных отходов. Негорючесть достигается за счёт добавления в утеплитель соединений бора. По этой же причине в эковате не заводятся насекомые и грызуны. На сегодняшний день на рынке — это действительно, самый экологически чистый утеплитель.

Для монтажа этого материала на большие площади требуется специальное, распыляющее волокна оборудование, в простонародье называемое «пылесосом». Благодаря нему, можно напылять гранулы ваты как на конструкцию, которая ещё не зашита с одной из сторон, так и закачивать материал внутрь уже смонтированной стены через специально проделанные для этого отверстия. На небольшие площади волокно можно наносить без применения спецсредств подобно штукатурке.

Для распыления эковаты понадобится специальная машина

Из недостатков необходимо отметить усадку, которая происходит через некоторое время, а как следствие теряются изоляционные свойства. Это устраняется закачкой дополнительного количества утеплителя в уже смонтированную конструкцию, что не всегда удобно.

Теплопроводность эковаты примерно равна теплопроводности минерального утеплителя при их одинаковой плотности, поэтому расчёт будет таким же.

Кратко об утеплении каркасного сооружения

Утепление каркасного строения производится этапами, которые разделяются следующим образом:

1. Подготовительные мероприятия по организации работ;
2. Паро- и гидроизоляционные работы;
3. Теплоизоляционные мероприятия;
4. Внешняя и внутренняя обшивка сэндвича.

Первым этапом необходимо отчистить каркас строения от мусора и пыли. Если каркас выполнен из дерева, то все проблемные участки необходимо обработать наждачной бумагой, дабы убрать острые элементы. Выступающие детали крепежа требуется или загнуть, или забить. Мелкие повреждения на древесине необходимо зашпаклевать, крупные зазоры следует задуть монтажной пеной. Сырые или влажные места требуется просушить строительным феном.

Гидроизоляционный слой укладывается на утеплитель с внешней стороны основания конструкции. Она служит защитой для теплоизолятора от климатически неблагоприятных условий и от атмосферных осадков. С внутренней же стороны укладывается пароизоляционный слой, это будет сдерживать попадание влаги изнутри помещения. Как с одним, так и с другим слоем, пленка или специальная мембрана должны укладываться внахлест. Первый слой должен перекрываться на 150-250мм следующим.

При правильно выполненных работах не будет необходимости делать толщину стен каркасного домачересчур большой. Стыки паро- и гидроизоляционных слоев необходимо проклеить скотчем, в целях повышения герметичности. Изоляционная пленка должна прилегать к утеплителю как можно плотнее. К деревянному каркасу мембрана крепится посредством скоб и строительного степлера. Если в качестве утеплителя используется минвата, то паро- и гидроизоляция должны быть выполнена особенно качественно, так как этот материал наиболее гигроскопичен.

Так как утеплитель выбирается до начала строительства, то расстояние между опорами устанавливается такое, чтобы теплоизоляционный материал помещался между ними как можно плотнее. Например, при использовании минваты стойки устанавливаются с шагом в 580 мм между собой. Если используется пенопласт или экструдированный пенополистирол, то этот шаг должен уже составлять 600 мм. С пенополиуретаном это показатель незначителен, так как его задувают в жидком состоянии.

Минвата монтируется на специальные дюбеля. Между опорами и утеплителем не должно быть никаких зазоров, это позволит избежать образования мостиков холода. Пенопласт же крепится или посредством клея, или при помощи дюбелей с большой шляпкой.

Натолщину стен каркасного домавлияет выбранный утеплитель. Если теплоизоляционный слой сделан из минваты, то необходимо установить воздушную подушку, которая будет способствовать удалению влаги. Для этого после слоя гидроизоляции требуется отступить 50-100 мм и устанавливать обшивку. В случаях с плотными утеплителями, вроде полиуретана или пенопласта, воздушную подушку нет необходимости создавать, и обшивку допускается устанавливать сразу на теплоизоляционный слой.

Основные материалы

Выбирая материал для постройки, следует хорошо выполнить инженерный расчёт. Есть несколько вариантов конструкций:

1. Каркасно-обшивная;
2. Каркасно-щитовая;
3. Сип-панели;
4. Каркасно-засыпная.

Каркасно-обшивные конструкции

Данный метод предусматривает использование досок для возведения каркаса. Обшивается конструкция дополнительно к брусу. Толщина досок составляет 25 мм, размер плит ДСП колеблется в пределах 16-20 мм.

Внутреннюю часть стен утепляют. Именно от утеплителя зависит толщина стен

Берётся во внимание и отделка, расстояние между досками

Каркасно-щитовые дома

Метод постройки имеет множество преимуществ. Конструкции возводятся достаточно просто, быстро. Потребуется небольшое количество рабочих, специальная техника не понадобится.

Толщина стен определяется размерами бруса и выбранным утепляющим материалом. В среднем она составляет около 150 мм.

Использование сип-панелей

Для постройки приобретаются специальные панели, которые изготовляют на заводах. Толщина одной панели варьируется в пределах от 50 мм до 200 мм.

Каркасно-засыпные конструкции

Это самый экономичный вариант постройки. Таким методом, в основном, возводят хозяйственные помещения, но для жилых домов тоже используют. Стены конструкции утепляют шлаком, опилками, керамзитом или целлюлозным наполнителем. Каркас обшивают горбылем.

Толщина стен зависит от внешней и внутренней отделки, в среднем составляет 150 мм.

2 Стекловата

Стекловата также широко используется при строительстве. Выбор этого утеплителя в первую очередь обусловлен его доступной стоимостью и лучшими техническими характеристиками, обеспечивающими необходимые комфортные условия проживания. Единственным минусом данного материала, судя по отзывам, является его «колючесть», но при соблюдении рекомендаций использования, всех нежелательных моментов удается избежать. Стекловата легко укладывается по лагам в процессе утепления межэтажных перекрытий, а в каркасных стенах качественно заполняет все пустоты, не оставляя возможностей для потери тепла.

Низкий коэффициент теплопроводности данного утеплителя гарантирует максимальное удовлетворение требований, закладываемых в понятие комфортное жилье. При возведении каркасного дома немаловажным фактором при выборе является негорючесть материалов, и одной из характеристик стекловаты является как раз высокая пожароустойчивость. При этом вредители (грызуны) и микроорганизмы не способны выжить в пространстве, заполненном этим утеплителем. Учитывая способность стекловаты к влагопоглощению, самым серьезным образом следует отнестись к устройству паро- и гидроизоляции – от качества проведения этих работ напрямую зависит срок эксплуатации данного материала.

Выбираем плотность утеплителя для стен каркасного дома из различных материалов

В этой статье рассматривается толщина стен для дома круглогодичного проживания. В интернете очень много материалов на тему выбора оптимальной толщины стен каркасного дома, но они, либо списанные, причем с ошибками, либо изобилуют техническими терминами, которые достаточно трудно усвоить человеку, который впервые взялся за строительство.

Мы будем руководствоваться для расчета толщины стен строительными нормами и правилами (СНиП) — утвержденными документами, которыми должны руководствоваться все строительные организации. В СНиП СП 31-105-2002 «ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫХ ОДНОКВАРТИРНЫХ ЖИЛЫХ ДОМОВ С ДЕРЕВЯННЫМ КАРКАСОМ», в главе «Теплозащита», говорится, что минимальная толщина утепляющего слоя в ограждающих конструкциях дома должна определяться расчетом в соответствии с требованиями СНиП II-3 исходя из требуемого расчетного сопротивления теплопередаче по условиям энергосбережения в зависимости от расчетных характеристик отопительного периода (средняя температура и продолжительность) для данного района строительства, принимаемых по СНиП 23-01.

То есть, мы должны определить среднюю температуру и продолжительность отопительного сезона для нашего района по таблице КЛИМАТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ХОЛОДНОГО ПЕРИОДА ГОДА из СНиП 23-01 — СТРОИТЕЛЬНАЯ КЛИМАТОЛОГИЯ (представлена только часть таблицы):

Продолжительность, сут, и средняя температура воздуха, °С, периода со средней суточной температурой воздуха
Город	Продолжительность	Средняя температура
Архангельск	253	-4,4
Белгород	191	-1,9
Брянск	205	-2,3
Великий Новгород	221	-2,3
Владимир	213	-3,5
Волгоград	177	-2,4
Вологда	231	-4,1
Воронеж	196	-3,1
Вятка	231	-5,4
Дмитров	216	-3,1
Иваново	219	-3,9
Калининград	193	1,1
Калуга	210	-2,9
Кашира	212	-3,4
Кострома	222	-3,9
Курск	198	-2,4
Липецк	202	-3,4
Москва	206	-2,7
Мурманск	275	-3,2
Нижний Новгород	208	-3,8
Орел	205	-2,7
Петрозаводск	240	-3,1
Псков	212	-1,6
Рязань	208	-3,5
Самара	200	-5,5
Санкт-Петербург	216	-2,2
Саранск	209	-4,5
Саратов	196	-4,3
Тамбов	201	-3,7
Тверь	218	-3
Тула	207	-3
Чебоксары	217	-4,9
Ярославль	221	-4

Далее, определяем градусо-сутки отопительного периода по формуле: ГСОП=(Тв-Тс)*Д, где Тв — температура внутреннего воздуха, °С (20-22), Тс — средняя температура периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°С (получили ее из предыдущей таблицы), Д — продолжительность (в сутках) периода со средней суточной температурой воздуха ниже или равной 8°С (получили ее из предыдущей таблицы).

В СНиП 23-02-2003 — Тепловая защита зданий, находим таблицу «Нормируемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций»:

Градусо-сутки отопительного периода Dd, °С/сут	Нормируемые значения сопротивления теплопередаче Rreq, м 2/°С/Вт
2000	2,1
4000	2,8
6000	3,5
8000	4,2
10000	4,9
12000	5,6
a	0,00035
b	1,4

По ранее расчитанному ГСОП, находим сопротивление теплопередаче.

Если в таблице не нашли рассчитанный нами ранее ГСОП, определяем сопротивление теплопередаче по формуле: Rreq = aDd + b

Теперь нам надо определить коэффициент теплопроводности нашего утеплителя (указывется производителями) Например, для некоторых утеплителей на основе каменной ваты это 0,04. Окончательную толщину нашего утеплителя определяем по формуле: толщина = сопротивление теплопередаче * коэффициент теплопроводности.

Например, для Москвы: Тв = 22, Тс = -2,7, Д = 206. Находим градусо-сутки отопительного периода = (22 — (-2,7))*206 = 5089. Rreq = 0,00035*5089 + 1,4 = 3,18. Толщина утеплителя (Москва, для каменной ваты с коэффициентом теплопроводности 0,04) = 3,18 * 0,04 = 0,13м. Поскольку утеплители на основе каменной ваты выпускаются толщиной 10 и 5 см, берем толщину, равной 15см.

Расчет выполняется для утеплителя с коэффициентом теплопроводности 0.04 (средний для минеральной ваты)

Температура в доме: 

5 Пенофол

Рулонный комбинированный материал обладает высоким отражающим эффектом и используется в каркасных домах большей частью для утепления потолков и пола, а для теплоизоляции стен его применение целесообразно лишь в комплексе с другим материалом (тот же полистирол или каменная вата). При этом пенофол также обеспечивает звукоизоляцию, не выделяет вредных веществ и отличается высоким коэффициентом теплового сопротивления. К тому же данный материал настолько прост в монтаже, что совершенно не вызывает сложностей при самостоятельной установке.

В отзывах владельцы указывают на его практичность – при малой толщине пенофол значительно усиливает эффективность используемого совместно с ним утеплителя за счет слоя алюминиевой фольги и полиэтилена с застывшими в нем пузырьками инертного газа, совершенно не проводящего тепло. Отмечается способность отражать не только тепловые волны, но и радиосигналы, а также некоторые виды других излучений. Данные свойства среди всего разнообразия материалов для теплоизоляции есть только у пенофола, что совместно с приемлемой ценой только способствует его популярности на рынке строительных материалов.

4 Фибролит

Данный утеплитель представляет собой универсальный строительный материал, который, вдобавок ко всему, обеспечивает хорошие шумоизоляционные свойства, а также легко поддерживает климатическое равновесие в помещении. Выполненный из древесной шерсти и портландцемента, этот современный композитный материал избавился от основного недостатка экологичных утеплителей – слабой устойчивости к возгоранию. Кубометр утеплителя весит порядка 300 кг, что позволяет изолировать не только пол, но и каркасные стены.

Несмотря на не самый лучший коэффициент теплопроводности (0,063 Вт/м*K), спрос на фибролит стабильно растет, т. к. его остальные характеристики смотрятся более выигрышно, в сравнении с другими материалами данной категории. В отзывах владельцев также отмечается долговечность и износоустойчивость фибролита. Благодаря высокой жесткости, он спокойно может выдерживать конструкционные нагрузки, что позволяет значительно снизить стоимость возведения каркасного дома.