Утеплитель для каркасного дома: 3 зимних курточки для летнего жилища

6 сентября, 2016
Специализация: Капитальные строительные работы (закладка фундамента, возведение стен, конструирование крыши и т.п.). Внутренние строительные работы (прокладка внутренних коммуникаций, черновая и чистовая отделка). Хобби: мобильная связь, высокие технологии, компьютерная техника, программирование.

Сегодня я хочу рассказать о том, как выбрать утеплитель для каркасного дома. Это специфическое строение, состоящее из брусового каркаса, обшитого листовым материалом, поэтому от качества и эффективности теплоизоляционного слоя зависит комфорт и энергоэффективность всей постройки. Поэтому и к используемым материалам предъявляются особые требования.

Специфика утепления каркасного жилища

Комфортный микроклимат в помещении и количество энергозатрат на его поддержание напрямую зависит от используемого теплоизоляционного материала для стен постройки. И в наибольшей мере это правило касается каркасного дома, так как используемые при его постройке материалы имеют достаточно высокий коэффициент теплопроводности, а их толщина оставляет желать лучшего.

Поэтому единственной преградой на пути холода или жары снаружи выступает только утеплитель. При этом размеры стен и материал ограждающих конструкций существенно ограничивает выбор, ведь теплоизоляция для такой постройки должна иметь несколько особенностей, которые я описал в таблице ниже.

Характеристика	Описание
Низкая теплопроводность	Материал для утепления должен иметь отличные теплосохраняющие свойства. Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем меньшей толщины должен быть утепляющий слой . Для каркасного дома оптимальная толщина теплоизоляции составляет от 10 до 15 см. Но окончательное решение о том, сколько нужно класть утеплителя, принимается в зависимости от климатических условий местности, где эксплуатируется дом.
Небольшой вес	Я советую выбирать такой материал, который не оказывает значительной дополнительной нагрузки на ограждающие конструкции дома. Каркасное жилище и так не отличается повышенной прочностью, поэтому не стоит усугублять проблему, монтируя тяжелые утеплители.
Паропроницаемость	Листовые материалы, которыми обшиты стены, хорошо пропускают воздух. Поэтому я бы советовал покупать утеплитель, который не препятствует его инфильтрации . Этим вы продлите срок службы деревянной конструкции и обеспечите внутри комфортный для проживания микроклимат с нормальным уровнем влажности.
Пожаробезопасность	Безопасный для проживания деревянный дом можно построить только с использованием негорючих утеплителей, которые не воспламеняются при пожаре и не поддерживают горение. В крайнем случае необходимо приобретать теплоизоляцию, содержащую антипирены.
Экологичность	Чтобы обезопасить проживающих в доме людей, я советую применять экологический теплоизоляционный материал, который не выделяет в воздух ядовитых химических соединений независимо от условий эксплуатации.
Гигроскопичность	Стены каркасного дома, независимо от способа внешней отделки, постоянно подвергаются воздействию атмосферной влаги (во время дождя и таяния снега). Поэтому лучше использовать непромокаемые утепляющие материалы или такие, что не изменяют своих технических характеристик в зависимости от содержания влаги внутри.
Антисептичность	Утепляющий слой должен быть защищен от появления внутри вредных микроорганизмов , которые могут не только ухудшать эффективность утепления, но и оказывать деструктивное воздействие на ограждающие конструкции (дерево подвержено гниению). Кроме того, я бы советовал подбирать материал, внутри которого не заводятся насекомые и грызуны.
Прочность	Для каркасного дома очень важно, чтобы применяемый утеплитель сохранял первоначальные размеры в течение всего срока эксплуатации, а его усадка была минимальной. При постройке расстояние между стойками под утеплитель рассчитывается таким образом, чтобы плиты материала как можно плотнее прилегали друг к другу, не образуя островков холода.
Доступная цена	Учитывая, что сметная стоимость возведения каркасного дома невысока (если сравнивать, например, с кирпичной постройкой), утеплитель тоже нужно выбирать подешевле, но ни в коем случае не жертвуя качеством.

В следующем разделе я расскажу про популярные виды утеплителей, а вы на основании этой информации сможете сами определиться, какой утеплитель лучше для каркасного дома.

Характеристики используемых материалов

Рассмотрим, какой использовать утеплитель для теплоизоляции каркасного жилища. На мой взгляд, наилучшим образом подходит несколько разновидностей, которые отображены на схеме ниже:

Ну а теперь определим самый лучший материал для работы.

Базальтовые маты

Этот теплоизоляционный материал производится из минерала вулканического происхождения – базальта. Собранное сырье расплавляют при высокой температуре, после чего из расплава формируются сверхтонкие нити. В дальнейшем из них формируются маты или плиты путем склеивания с помощью фенолформальдегидных смол.

Благодаря применению базальта и особой технологии производства, рассматриваемый материал приобретает некоторые особенности, особенно с точки зрения его использования для теплоизоляции каркасного строения.

Наиболее важные из них я опишу подробнее:

Низкая теплопроводность. Утеплитель представляет собой большое количество тонких волокон, ориентированных в разные стороны и склеенных смолой таким образом, что между ними остается множество промежутков, заполненных воздухом.

Благодаря этому материал приобретает очень низкий коэффициент теплопроводности. Точное значение этого параметра находится в промежутке между 0,032 и 0,048 Вт/(м*К) и зависит от плотности применяемых плит. Чтобы надежно утеплить каркасный дом, достаточно использовать несколько слоев базальтовых матов общей толщиной от 10 до 15 см.

Это как раз соответствует сечению брусьев, которые составляют основу постройки. Иными словами, утеплитель полностью помещается внутрь каркаса и зашивается листами обшивки. Конструировать дополнительную обрешетку сверху или внутри не нужно.

Низкая гигроскопичность. Базальтовые маты смело можно отнести к категории гигроскопичных теплоизоляционных материалов. В отличие, например, от стекловолокна, волокна утеплителя не впитывают воду. А для увеличения водоотталкивающих свойств необходимые вещества добавляют в смолы, используемые для склеивания.
Водопоглощение базальтовых утепляющий плит составляет не более 2% от собственного объема. При этом жидкость, попавшая внутрь, не увеличивает теплопроводности материала и быстро выводится наружу. Для ее испарения во внешней обшивке каркасного дома обычно делают вентиляционные зазоры.
В некоторых случаях материал застилают паропроницаемыми мембранами, которые не позволяют утепляющему слою намокнуть во время дождя и предотвращают растрепывание волокон матов.
Высокая паропроницаемость. Базальтовый утеплитель имеет открытую структуру, поэтому не препятствует инфильтрации воздуха сквозь ограждающие конструкции. В итоге жидкость, содержащаяся в древесине, имеет возможность свободно испаряться во время эксплуатации постройки, а уровень влажности в жилых помещениях регулируется автоматически.

Коэффициент паропроницаемости минеральной ваты (0,49 мг/(м*ч*Па)) намного выше, чем, например, фанеры (0,02), которую обычно применяют для облицовки стен каркасного домика. Поэтому утеплитель не станет узким местом, ограничивающим «дыхание» постройки.

Высокая пожаробезопасность. Базальтовые волокна сделаны из минерала вулканического происхождения, поэтому имеют очень высокую температуру плавления (более 1000 градусов Цельсия).
Согласно требованиям норм пожарной безопасности (НПБ под номером 244-97) минеральные маты из базальтового волокна относятся к категории негорючих утеплителей. Они не воспламеняются под действием открытого пламени и ограничивают дальнейшее распространение огня.
Что очень важно, во время горения стен жилища утеплитель не выделяет ядовитый дым, который может причинить вред здоровью человека и затруднить эвакуацию обитателей дома.
Минеральная вата, благодаря своей открытой структуре и хаотичному расположению волокон, отлично поглощает структурные (ударные) и воздушные шумы. Это очень важно для каркасного дома, ограждающие конструкции которого не отличаются толщиной.

Еще один важный момент – уменьшение времени ревербации звуковых волн . Другими словами, минераловатный утеплитель ограждает обитателей жилища не только от внешних шумов, но и ограничивает распространение звуковых волн через внутренние .

Высокая прочность. Базальтовые маты способны выдерживать очень сильную нагрузку. При 10% деформации утеплитель имеет предел прочности на сжатие, достигающий 80 кПа.
Особая прелесть материала в том, что он сохраняет свои геометрические размеры в течение всего срока эксплуатации независимо от температуры и влажности. Установленный внутри стен он не дает усадки и не сваливается, образуя просветы, через которые утекает тепло.
Обычно шаг стоек под утеплитель заранее рассчитывается и приводится в соответствие с размером тех минеральных матов, которые будут использоваться при постройке дома.
Высокая антисептичность и химическая стойкость. Материал не подвергается биокоррозии независимо от влажности воздуха и способа его эксплуатации. Внутри минеральных матов и, соответственно, каркасных стен, не заводится плесень и грибки, которые могут разрушить древесину.

Плюс минеральной ваты еще и в том, что ее волокна не разрушаются мышами и насекомыми . Поэтому я рекомендую использовать такой утеплитель для постройки дачных домов и подобных им загородных жилищ.

Теплоизоляционный материал хорошо переносит контакт со многими химическими веществами и не создает кислую среду, способствующую коррозии металлических элементов, применяемых во время постройки дома по каркасной технологии.

Высокая экологичность. Рассматриваемый в этом разделе утеплитель производится из габбро-базальта, потому по определению не может причинять вред окружающей природе и здоровью человека.
Однако для склеивания смол применяется формальдегидная смола, которая в процессе эксплуатации может выделять ядовитые вещества. Чтобы снизить негативное воздействие этого вещества на организм человека, минеральные маты при производстве подвергаются термическому воздействию. Уровень эмиссии формальдегидов полностью соответствует установленным нормам.

Более того, по мере эксплуатации возможный вред от минеральной ваты уменьшается.

Я считаю, что минеральная вата – лучший вариант для утепления жилища. Единственное ограничение – довольно высокая цена на материал. Поэтому для людей, желающих максимально сэкономить, предлагаю другой вариант для утепления – пенопласт.

Пенопластовые плиты

Этот утепляющий материал производится из полистирола путем его вспенивания с помощью пара. В результате образуется большое количество тонкостенных полимерных гранул, заполненных внутри атмосферным газом. Из них беспрессовым методом формируются плиты, которые и применяются для утепления различных построек, в том числе и каркасных домов.

Как и в предыдущем случае, остановлюсь на описании важных технических характеристик этого материала:

Низкая теплопроводность. Пенопласт – это материал, 98% которого состоит из воздуха, а остальное представляет собой очень тонкие стены, которые удерживают газ на месте. Благодаря этому он приобретает очень низкий коэффициент теплопроводности – меньше, чем у минеральной ваты.
Коэффициент теплопроводности материала составляет от 0,028 до 0,034 Вт/(м*К). Другими словами, теплосохраняющих свойств застывшей пенополистирольной пены вполне достаточно, чтобы сберечь тепло внутри каркасного домика зимой и не допустить его чрезмерного нагрева летом.
Если взять блочный пенопласт плотностью 34 кг на кубометр, то достаточная толщина утепляющего слоя для средней полосы России составит 10 см, что вполне вписывается в стандартное сечение бруса, применяемого при возведении каркаса.
Низкая гигроскопичность. Учитывая замкнутую структуру ячеек пенопласта, он очень плохо поглощает жидкость. При увлажнении поверхности материала он поглощает не более 4% жидкости в течение первых 24 часов. После этого впитывание воды полностью прекращается.

Из этого следует два вывода:

Во-первых, материал не требует дополнительной защиты в виде гидроизоляционной мембраны, а его технические характеристики не ухудшаются по мере намокания.
Во-вторых, теплоизоляционный слой способен выдерживать огромное количество циклов замерзания и оттаивания, так как внутри него отсутствует вода, которая при кристаллизации разрушает структуру материала.

Низкая паропроницаемость. По этому показателю утеплитель резко отличается от описанной выше минеральной ваты. Его коэффициент паропроницаемости равен 0,05 мг/(м*ч*Па), что сравнимо с монолитным бетоном. Поэтому теплоизоляционный слой резко ограничивает инфильтрацию воздуха, хотя и не прекращает ее совсем.
При использовании пенопласта для утепления каркасного дома я советую устанавливать утеплитель таким образом, чтобы каркас жилища имел контакт с окружающей средой, то есть обеспечивалось выведение влаги из древесины в процессе эксплуатации.
Также желательно обустроить внутри дома надежную вентиляционную систему, иначе водяные пары, образующиеся в результате жизнедеятельности людей, будут накапливаться внутри.
Высокая пожароопасность. Нормативными документами, регламентирующими пожарную безопасность строительных материалов, пенопласт относится к категории очень горючих материалов (Г4). В сочетании с древесиной, используемой для постройки, это делает жилище очень опасным для эксплуатации.

Проблема усугубляется еще и тем, что в случае пожара утеплитель распространяет пламя дальше и выделяет черный ядовитый дым, который ограничивает видимость, затрудняет эвакуацию людей и ликвидацию очага возгорания, а также может стать причиной серьезного отравления.

Чтобы избежать хотя бы части негативных последствий, я рекомендую использовать для работы материал, маркированный литерой «С», который содержит в своем составе антипирены, способствующие самозатуханию пламени. Ну и никто не отменял обработку деревянных деталей дома противопожарными пропитками.

Высокие звукоизоляционные свойства. Пенопласт хорошо защищает помещения каркасной постройки от структурных шумов, но плохо поглощает звуковые волны, распространяемые по воздуху.
Если вы хотите добиться полной тишины внутри вашего дома, необходимо помимо пенопласта использовать дополнительный материал с высоким коэффициентом звукопоглощения. В качестве примера могу привести поролон (поливинилхлоридный пенопласт) или минеральную вату.
Высокая прочность. Несмотря на свою хрупкость на излом, материал имеет отличный коэффициент сопротивления сжатию. Как и минеральная вата, утеплитель достаточной плотности способен выдержать усилие, равное 80 кПа при 10% деформации поверхности.

Еще один важный момент – стабильность размеров. Однажды установленный между стойками каркаса утеплитель сохраняет свою ширину, длину и толщину в течение всего срока эксплуатации.

Единственная особенность – маленькая эластичность. Утеплитель нельзя согнуть и поместить между каркасом, поэтому важно очень тщательно соблюдать размеры при монтаже бруса или распиле плит пенопласта.

Высокая антисептичность и хорошая химическая прочность. Проведенными исследованиями давно доказано, что на поверхности и внутри пенопласта невозможно существование микроорганизмов. То есть опасаться гниения и плесневения слоя утеплителя не нужно.
Но пенопласт подвержен разрушению грызунами. Мыши любят прогрызать внутри материала ходы и устраивать гнезда, хотя сами им не питаются. Поэтому при использовании материала рекомендую дополнительно предусмотреть защиту материала.
Рассматриваемый утеплитель хорошо переносит воздействие большинства химических веществ, применяемых в строительстве. Антисептические и противопожарные пропитки, а также (за исключением масляных), которые используются при постройке каркасных домов не разрушают материал.
Важный момент – пенопласт следует надежно защищать от воздействия ультрафиолетового излучения. Прямые солнечные лучи способны разрушить материал.
Экологичность. Описываемый в этом разделе утеплитель при соблюдении условий его монтажа в каркасную конструкцию и последующей эксплуатации никак не вредит здоровью человека.

Как видите, пенопласт подходит для утепления каркасного дома, но с некоторыми оговорками. И его я бы советовал использовать только в случае, если определяющей при выборе для вас является стоимость материала.

Полиуретановая пена

Это пористый материал, получаемый в результате химической реакции двух компонентов, происходящей непосредственно перед нанесением утеплителя на теплоизолируемую поверхность.

Пенополиуретан я рассматриваю отдельно из-за того, что его практически невозможно использовать для самостоятельного утепления жилища:

во-первых, необходимо приобрести или взять в аренду установку для напыления с компрессором;
во-вторых, нужно уметь с нею работать.

Но никто не мешает мне рассказать вам об особенностях этого утеплителя. Возможно, это поможет вам сделать выбор в пользу инновационного пенополиуретана, а не морально устаревших, но от этого не менее популярных минеральной ваты и пенопласта.

Низкая теплопроводность. При нанесении полиуретановой пены на обрабатываемые поверхности существует возможность регулирования плотности материала. От нее зависит и теплопроводность, которая находится в промежутке между 0,019 и 0,035 Вт/(м*К).

Поэтому застывший пенополиуретан отлично вписывается в выведенное мною правило о том, что весь утеплитель должен помещаться в пространство между листами обшивки каркасного строения. Достаточно поместить в промежуток между брусьями каркаса слой ППУ толщиной в 10 см, чтобы не иметь проблем с непродуктивными потерями тепловой энергии во время отопительного сезона.

Низкая гигроскопичность. Как и пенопласт, полиуретановая пена отличается очень низким коэффициентом водопоглощения. Застывший слой утеплителя может впитать не более 2% от собственного объема, что еще меньше, чем у другого ячеистого утеплителя.
Чтобы еще больше усилить водоотталкивающие свойства пены, в один из ее компонентов добавляется касторовое масло.
Иными словами, принимать какие-то меры для изоляции пенополиуретана от влаги не нужно. Однако это не значит, что теплоизоляционный слой не требует внешней декоративной отделки. Ведь это вещество разрушается другими природными факторами.
Низкая паропроницаемость. Материал входит в число лидеров по этому показателю. Коэффициент паропроницаемости пенополиуретана плотностью, например, 40 кг на кубометр составляет не более 0,05 мг/(м*ч*Па). То есть после застывания пена полностью прекращает циркуляцию воздуха сквозь каркасные стены.

Особая опасность (если сравнивать с пенопластом) состоит в том, что при напылении пеной покрываются элементы каркаса постройки, поэтому находящаяся внутри не до конца просохших брусьев влага запирается внутри и может стать причиной преждевременного разрушения постройки.

Чтобы избежать этого, при возведении каркасного жилища я советую использовать только хорошо просушенные пиломатериалы и обеспечивать возможность вентиляции деревянных деталей.

Высокая пожаробезопасность. Несмотря на то что, как и пенопласт, ППУ сделан из полимерных компонентов, он относится к категории трудносгораемых, самозатухающих и трудновоспламеняющихся материалов. Повышенную огнестойкость утепляющей пене придают специальные добавки.
Обработанные пенополиуретаном деревянные детали каркасного дома получают дополнительную защиту от пожара. В особых случаях можно использовать специализированный, огнестойкий, пенополиуретан, слой которого наносится поверх основного. Однако стоит он намного дороже и применять такой способ утепления можно только в помещениях, где велика опасность пожара (топочные в бане или котельная в доме).
Высокие звукоизоляционные свойства. Способность пенополиуретановой пены поглощать звуковые волны напрямую зависит от жесткости каркаса, на которую она нанесена, а также плотности самого материала.

В любом случае напыленный утеплитель защищает внутренние жилые помещения от ударных конструкционных шумов и частично ограждает от звуков, распространяемых по воздуху. Существует специальная высокоэластичная пенополиуретановая пена, которая может выступать надежным звукоизолятором.

Прочность. Материал определенной плотности (свыше 35 кг на кубометр) имеет настолько высокие прочностные характеристики и сопротивляемость сжатию, что его можно обрабатывать сверху тонкослойной цементной штукатуркой.
Важное свойство рассматриваемого утеплителя – практически нулевой коэффициент усадки. При нанесении пена увеличивается в размерах, а после окончания химической реакции застывает и сохраняет свои размеры до конца эксплуатации. Причем на геометрические параметры утеплителя не влияет температура окружающего воздуха и влажность.
Плюс ППУ состоит еще и в том, что при нанесении внутрь каркасной конструкции он плотно прилегает к поверхности и заполняет все щели, дефекты и неровности. Как следствие – исключается появление мостиков холода, снижающих энергоэффективность постройки.
Антисептичность и химическая стойкость. Как и минеральная вата, пенополиуретан нейтрален к биологическим поражающим факторам. На поверхности утеплителя не появляется плесень и грибок, а также другие вредные микроорганизмы. Но в отличие от пенопласта, пенополиуретан не нравится мышам.

Что касается химической стойкости, то утепляющая пена не повреждается химическими растворами, содержащимися в других строительных материалах. Благодаря низкой паропроницаемости и химической нейтральности утеплитель надежно защищает металлические крепежные элементы каркасной конструкции от повреждения.

Однако пенополиуретану присущ недостаток пенопласта – плохая сопротивляемость ультрафиолетовому излучению . Застывший утепляющий слой нужно обязательно защищать от солнца внешней обшивкой.

Экологичность. После полимеризации пена имеет практически нулевой уровень эмиссии вредных веществ. Однако во время напыления материал выделяет вредные вещества, поэтому работать с ним необходимо только в специальном костюме и тщательно защищать при этом органы дыхания и зрения.

Если вы по каким-то причинам не хотите использовать минеральную вату, советую попробовать пенополиуретан. Но для получения качественного результата лучше обратиться за помощью в специальные фирмы, которые занимаются теплоизоляцией построек с помощью пенополиуретана.

Резюме

Опираясь на рассмотренные характеристики теплоизоляционных материалов, вы самостоятельно сможете определиться, какой выбрать утеплитель для деревянного каркасного дома. Своими руками выполнить утепление такого жилища поможет инструкция, представленная в видео в этой статье.

А как вы думаете, какой лучше использовать материал для теплоизоляции каркасного домика? Свои соображения по этому вопросу можете оставлять в комментариях.

6 сентября 2016г.

Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора - добавьте комментарий или скажите спасибо!