Деревянные дома из бруса или бревна для круглогодичного проживания нуждаются в дополнительном утеплении в целях снижения теплопотребления в большинстве климатических зон России.
При утеплении стен дома необходимо решить две главные задачи:
- Увеличить сопротивление теплопередаче стены в целях энергосбережения до уровня, установленного строительными правилами, а часто бывает выгодно и выше норматива.
- Обеспечить отсутствие накопления влаги в утепляемой стене, которое может происходить в результате конденсации паров воды из воздуха.
Из статьи «Расходы на отопление и сопротивление теплопередаче стены» можно узнать о нормировании тепловых параметров стен для той климатической зоны, где строится дом.
Решение задачи энергосбережения заключается в выборе толщины утеплителя. Толщина теплоизоляции зависит от требуемого сопротивления теплопередаче стены. Как выбрать толщину теплоизоляции можно узнать из статьи «Расчет сопротивления теплопередаче стены.»
Для сравнения в таблице приведено сопротивление теплопередаче стен из бруса без теплоизоляции и с минераловатным утеплителем:
Например, по существующим нормам сопротивление теплопередаче 3,8 м2*°С/Вт должна иметь стена дома для круглогодичного проживания в регионе г. Москвы.
Утепления много не бывает — топливо постоянно дорожает. Толщину утеплителя, как минимум, 150 мм. можно рекомендовать для утепления стен дома из бруса или бревна.
Вторая задача — обеспечить отсутствие накопления влаги в утепляемой деревянной стене, более сложная. Для деревянной стены это сделать сложнее, чем для каменных стен.
Откуда берется влага в стене, к чему это приводит и зачем делают пароизоляцию и вентилируемый зазор — читайте в статье «Точка росы, пароизоляция и вентилируемый зазор».
Принципиальная схема утепления деревянной стены показана на рис.1.
|
| Рис.1. Утепление деревянной стены минватой |
Для утепления деревянных стен лучше всего подходят минераловатные утеплители. Это паро- воздухопроницаемые материалы, которые легко обеспечивают удаление влаги из материала деревянных стен. К тому же, они не горят. Утепление стен производится с наружной стороны здания.
Конструкция деревянной стены с утеплением минераловатными матами или плитами показана на Рис.1.
Утеплитель размещают в конструкциях вентилируемого фасада. Для малоэтажных деревянных зданий обычно устраивают деревянную обрешетку. Конструкция обрешетки зависит от материалов стены и облицовки.
Обрешетка фасада для деревянных стен, срубов из бруса или бревна
Для стены из бруса и облицовки сайдингом обрешетку удобно сделать двухслойной.
Брусья в слоях обрешетки располагаются в перпендикулярных направлениях. Утепление стены начинают с установки горизонтальных брусьев обрешетки. Для этого используют сухой пиломатериал — бруски или доски толщиной 30-50мм. и шириной, равной толщине слоя утеплителя.
Бруски горизонтальной обрешетки устанавливают на расстоянии друг от друга на 10-20мм. меньше, чем ширина плит утеплителя. Это позволяет устанавливать плиты утеплителя «враспор», без зазора, используя упругость материала утеплителя.
Горизонтальные бруски крепят к стене гвоздями или саморезами с шагом 600-800мм. Для выравнивания горизонтальных брусков в одной плоскости, под бруски в местах крепления устанавливают деревянные подкладки. Размещение утеплителя между горизонтальными брусками препятствует сползанию утеплителя, и не препятствует усадке стены.
Для утепления используют маты или плиты утеплителя плотностью 15-35кг/м3. Плиты лучше укладывать в два слоя, с перекрытием швов.
Поверх утеплителя укладывают ветрозащитную паропроницаемую мембрану, например «Изоспан А с ОЗД» или стеклорогожу. Ветрозащитная мембрана препятствует продуванию утеплителя, которое приводит к уносу тепла и частиц утеплителя — появлению пыли.
Паропроницаемость мембраны обеспечивает удаление влаги из стены и утеплителя.
Пленка мембраны крепится к брускам горизонтальной обрешетки мебельными скобками.
На бруски горизонтальной обрешетки крепятся доски вертикальной обрешетки сечением 89-100х30-40мм. Доски крепятся с шагом, который необходим для крепления наружной облицовки.
Например, для винилового сайдинга шаг между центрами досок равен 400мм. Толщина досок вертикальной обрешетки задает ширину вентилируемого зазора.
Известно, что деревянные стены со временем дают усадку, в результате меняется расстояние между соседними горизонтальными брусками. Для компенсации усадки, крепление вертикальных досок обрешетки к каждому горизонтальному брусу следует выполнять подвижным. Для этого, в досках прорезают вертикальные прорези, по центру которых вворачивают саморез с шайбой.
Еще один вариант подвижного соединения — это скоба из стальной монтажной полосы, охватывающая доску вертикальной обрешетки. Скоба крепится к горизонтальному брусу с двух сторон саморезами.
Для фиксации вертикальных досок от смещения, крепление их к нижнему горизонтальному брусу выполняют намертво двумя саморезами.
Такая двухслойная обрешетка позволяет обеспечить шаг между брусками, удобный как для размещения теплоизоляции (около 600мм), так и крепления сайдинга (200-400мм).
Для стены из бревна и облицовки сайдингом более удобно сделать трехслойную обрешетку, устройство которой описано в статье «Утепление каменных стен с вентфасадом».
Для этого, на бревенчатую стену сначала устанавливают вертикальные бруски. Для выравнивания обрешетки в одной плоскости под бруски устанавливают деревянные подкладки. В выпирающих из стены бревнах устраивают пазы под брусками обрешетки. Бруски вертикальной обрешетки для компенсации усадки стен прикрепляют к стене подвижным соединением так, как указано выше.
Для бревенчатой стены необходимо также обеспечить плотное прилегание утеплителя к поверхности стены. Для этого утеплитель между бревнами поджимают к стене деревянными планками.
Про облицовку стен сайдингом читайте в статье «Отделка, обшивка стен виниловым сайдингом».
Описанные выше двух- трехслойные обрешетки, с перпендикулярным расположением брусков в слоях, позволяют подобрать оптимальный шаг как для монтажа утеплителя, так и крепления облицовки.
Деревянную стену с утеплителем снаружи можно также облицевать кирпичной кладкой. Обязательное условие такой облицовки — это устройство вентилируемого зазора между утеплителем и кладкой.
Пароизоляция деревянной стены
Откуда берется влага в стене, к чему это приводит и зачем делают пароизоляцию и вентилируемый зазор — читайте в статье «Точка росы, пароизоляция и вентилируемый зазор».
Прочитав эту статью, Вы узнаете о том, что необходимо ограничивать количество пара, поступающего из помещения в слой минераловатного утеплителя. Обычно, в домах с каменными стенами, таким барьером служит сам наружная стена, на которой размещается утеплитель.
Паропроницаемость дерева заметно выше, чем, например, кирпича или бетонных блоков. К тому же, паропроницаемость деревянной стены очень сильно зависит от герметичности уплотнения стыков, пазов и наличия трещин в древесине.
По причине высокой паропроницаемости, деревянные стены дома обычно нуждаются в дополнительной защите — устройстве специального слоя пароизоляции утепляемой стены.
Стены из клееного бруса, который высушивается до низкой влажности в производственных условиях, имеет уплотняющие пазы, малые отклонения размеров и небольшую усадку, как правило, достаточно герметичны и обеспечивают необходимое ограничение поступления пара в утеплитель. Стены из клееного бруса являются достаточным барьером для пара и обычно не требуют устройства дополнительной пароизоляции стен.
Совсем другое дело стены из бревна или бруса естественной влажности. Древесина таких стен высушивается, находясь уже в срубе. Равновесной влажности древесина достигает через 4-5 лет. Особенно сильно влажность меняется в первый год. Обычно срубы подводят под крышу и оставляют сохнуть минимум в течение года.
Изменение влажности древесины в стене приводит к изменению размеров и формы бревен, брусьев, появлению деформаций, усадки, трещин на протяжении всего времени сушки, 4-5 лет. Герметичность пазов и стыков в результате всех этих процессов постоянно нарушается. Особенно это касается стен из обычного пиленного бруса и бревна ручной рубки.
Стены из профилированного бруса или оцилиндрованного бревна обеспечивают лучшую герметичность в более короткие сроки за счет профилирования и более точной машинной обработки мест сопряжений.
После первого года сушки дом и его стены обычно начинают отделывать, обшивать изнутри и снаружи, хотя процесс сушки еще не закончился. Доступ к стенам для конопатки пазов и устранения других дефектов герметизации стен становится невозможным.
Через образовавшиеся дефекты герметизации в утеплитель будет поступать из помещений дома избыточное количетво пара, что приведет к намоканию утеплителя и его разрушению. Каков же выход?
Один вариант — отказаться от устройства защитного слоя пароизоляции. Подождать с утеплением и обшивкой стен дома несколько лет, до тех пор, пока стены хорошо не просохнут. Тщательно проконопатить пазы, и стыки с двух сторон, заделать их специальным герметиком для деревянных стен. Только после этого приступать к утеплению и обшивке стен.
Для повышения долговечности утеплителя рекомендуется использовать плиты утеплителя повышенной плотности 80-150кг/м3. с гидрофобизированной обработкой.
В этом варианте получим «дышащую» стену, экологичный микроклимат деревянных помещений, но меньшую долговечность и сниженное теплосопротивление из-за повышенного поступления пара в утеплитель. К тому же, существует постоянный риск появления дефектов герметизации несущей деревянной стены в процессе эксплуатации дома.
По этой же причине этот вариант рискованно использовать для утепления старых домов.
Ждать несколько лет утепления и отделки вновь построенного дома мало кто согласится.
Второй вариант — выполнить пароизоляцию стен дома. Для этого, деревянную стену с внутренней стороны закрывают пароизоляционной мембраной — пленкой, например «Изоспан В» или обычной полиэтиленовой, толщиной не менее 0,1мм.
Пароизоляция стены должна образовать с пароизоляционными покрытиями цокольного и чердачного перекрытий единый пароизоляционный контур здания.
Второй вариант позволяет минимизировать поступление пара в древесину стены и утеплитель, что увеличивает долговечность и теплосопротивление утепленной стены, по сравнению с первым вариантом. Взамен получаем микроклимат помещений, обусловленный «не дышащей» оболочкой из пленки.
Если стены изнутри обшиваются плитным материалом на каркасе, то в качестве пароизоляции удобно использовать фольгированной теплоотражающий материал, например «Изоспан FD или FS «. Такой материал закрепляют на внутренней поверхности стены так, чтобы фольгированная сторона была обращена к воздушному промежутку.
Стыки материала тщательно герметизируют клейкой лентой («Изоспан FL»). Сопротивление теплопередаче стены при этом заметно возрастет.
Третий вариант представлен на рисунке:
В третьем варианте пароизоляционная мембрана размещена между стеной и утеплителем.
Причем, между стеной и мембраной устраивается вентилируемый зазор, соединенный продухами внизу и вверху стены с воздушной средой помещения.
Размещать пароизоляцию непосредственно на наружной поверхности деревянной стены опасно. Деревянная стена, в отличие от кирпичной или каменной, имеет большое термическое сопротивление, сравнимое с термосопротивлением слоя утеплителя.
Распределение температур и влажности в толще утепленной стены может оказаться таким, что на внутренней поверхности пароизоляционной мембраны температура окажется ниже точки росы. Это приведет к выпадению конденсата на внутренней поверхности мембраны и увлажнению деревянной стены.
Поэтому на границе стены и мембраны необходим вентилируемый зазор 3-5см. Благодаря связи с помещением через продухи, в вентилируемом зазоре устанавливается температура, одинаковая с температурой помещения — выше точки росы.
Однако, в этом варианте, при расчете сопротивления теплопередачи стены, теплосопротивление деревянного сруба не учитывается, что приводит к существенному увеличению необходимой толщины утеплителя. Для устройства пароизоляции используются те же самые материалы, что и в предыдущем варианте.
Здесь, в отличие от предыдущего варианта, деревянные стены находятся внутри паронепроницаемой оболочки здания.
Степень экологичности микроклимата помещений, окруженных «недышащей» паронепроницаемой оболочкой, широко обсуждается среди застройщиков. Аргументы против приводятся без ссылки на нормативы, без указания каких-то объективных показателей микроклимата, только на основе чувств и ощущений.
Выбор варианта утепления в любом случае за Вами!
Этот вариант удобно использовать для утепления как новых, так и эксплуатируемых домов.
В третьем варианте в качестве утеплителя можно использовать пенопласт или экструдированный пенополистирол. Для повышения огнестойкости такого утеплителя, наружную облицовку стен рекомендуется выполнить из кирпича.
Вентилируемый зазор между облицовкой и утеплителем из вспененных полимеров не нужен.
Вариант четвертый.
В последнее время набирает популярность утепление стен из бруса путем облицовки их снаружи слоем кладки из газобетонных блоков. Газобетонные блоки плотностью D400-500 имеют более высокую паропроницаемость, чем у деревянной стены и почти одинаковую с деревом теплопроводность.
Например, облицовка из газобетонных блоков толщиной 200 мм. с кладкой на клей увеличивает сопротивление теплопередаче брусовой стены 150 мм. более чем в два раза. Газобетон пожаробезопасен.
Свойства газобетона позволяют при облицовке газобетоном деревянной стены не устраивать слой пароизоляции и не делать вентилируемый зазор между деревом и газобетоном.
Это пожалуй самый экологичный вариант утепления деревянной стены.
