Высокоэффективный утеплитель — средство минимизации затрат на отопление
Современные нормы тепловой защиты зданий диктуют определённые требования к уровню тепловой защиты конструкций дома. Зачастую, в малоэтажном строительстве, застройщики подходят к вопросу утепления дома и выбора теплоизоляции формально. Толщина утеплителя берётся «на глазок», без привязки к району строительства (климатической зоны).
В результате — дом, с низкими теплозащитными характеристиками, теряет тепло через ограждающие конструкции. Например, теплопотери через стены составляют до 40% от общей величины теплопотерь здания. А т.к. Россия — страна с холодным климатом и длительным отопительным сезоном, увеличиваются расходы на энергоносители, которые расходуются неэффективно.
Рассмотрим наиболее распространённую ситуацию — дом построен, и, хотя фасад ещё не отделан, в коттедж уже заселились. После первой зимы выяснилось, что здание холодное, а чтобы поддерживать комфортную температуру в помещениях, необходимо увеличивать температуру теплоносителя. Это невыгодно, особенно в долгосрочной перспективе. Выход — требуется дополнительное утепление здания высокоэффективной теплоизоляцией.
Т.к. современный строительный рынок предлагает множество вариантов утеплителей, перед застройщиком возникает сложный вопрос, что выбрать? Чтобы на него ответить, нужно взглянуть на процесс утепления дома с точки зрения профессиональных строителей.
Преимущества утепления дома ППУ теплоизоляцией
Илья Данилов, эксперт Ассоциации «НАППАН». Представитель компании-производителя PIR утеплителя:
«Необходимость дополнительного утепления дома возникает, если: утеплитель в стене уже эксплуатируемого здания не удовлетворяет современным нормам тепловой защиты, или потерял свои свойства. Например, из-за подверженности влагонакоплению, увеличилась его теплопроводность, или утеплитель просел в стенах, потерял форму, и в стене образовались неутепленные участки».
Следовательно: нужен материал, который, обладая малой толщиной и весом, при высокой теплоизолирующей способности и долговечности, позволяет довести термическое сопротивление ограждающих конструкций до нормируемых значений. Поэтому теплоизоляция должна обладать влаго-, химически и биологической стойкостью. Утеплитель должен легко и быстро монтироваться. Он не должен оказывать существенной дополнительной нагрузки на несущие конструкции (т.к. дом уже построен). Рассмотрим соответствие данным требованиям PIR и PUR утеплителя.
Алексей Горохов, исполнительный директор Ассоциации «НАППАН»:
«Этот тип теплоизоляции имеет структуру с закрытыми ячейками. При этом ячейки наполнены газом с крайне низкой теплопроводностью. Плиты имеют различные варианты соединений, в том числе – соединение типа «шип-паз», полностью исключающее образование «мостиков холода» на стыках, что позволяет возвести сплошной тепловой контур».
Теплопроводность ППУ — 0.022 Вт/(м*К), а воздуха —0.025 Вт/(м*К).
Роман Бурмистров, эксперт Ассоциации «НАППАН». Представитель компании-производителя PIR утеплителя:
«PIR плиты изготавливаются на основе термореактивного полимера — полиизоцианурата, и имеют более высокую огнестойкость, чем PUR . Под воздействием огня, поверхность утеплителя коксуется и образуется т.н. «карбобарьер», препятствующий распространению пламени».
Интересна следующая особенность данного типа теплоизоляции — По технологии производства, ППУ напыляется между двух оболочек — паро- и водонепроницаемых облицовок (например, фольги). Это увеличивает срок службы утеплителя, а также значительно расширяет сферу использования теплоизоляции.
Илья Данилов: «В качестве облицовки PIR-плит может использоваться стеклохолст. На такую поверхность может сразу наноситься штукатурный состав. Стеклохолст имеет высокие показатели адгезии, а профилировка плит «шип-паз» гарантирует плоскость отделочного слоя.
Влагоустойчивость — ключевое преимущество, которое предъявляется к утеплителю при устройстве широко распространённой в малоэтажном строительстве слоистой («колодезной») кладки, когда между внутренней — несущей стеной, и внешней — декоративной — возведённой из кирпича, закладывается утеплитель.
Алексей Горохов: «PIR и PUR утеплитель устойчив к негативному влиянию атмосферных явлений. Например, при образовании конденсата на внутренней поверхности стены, ППУ не потеряет своих высоких теплоизоляционных свойств, на протяжении всего срока службы строения, значит — не потребуется его замена. И наоборот: теплопроводность утеплителя, подверженного влагонакоплению, особенно при частых переходах через «0», постепенно увеличится, стена с влагонасыщенной теплоизоляцией промерзает, а утеплитель, со временем, может разрушиться».
У опытных застройщиков может возникнуть вопрос. Т.к. данный утеплитель — это паронепроницаемый материал, не нарушится ли одно из главных строительных правил, что в многослойной конструкции паропрозрачность слоёв должна увеличиваться изнутри наружу. Т.е. — не запрётся ли пар в стене, и будут ли стены «дышать»?
Многие, часто вкладывают в это понятие способность ограждающей конструкции к пропусканию воздуха. Это ошибка, стены не должны продуваться. Т.н. «дышащие стены» — это способность материала ограждающей конструкции к абсорбции излишка влаги, содержащейся в воздухе в помещении и паропропусканию. Т.е. пар, из-за разницы давлений, при существенном отличии в температуре внутри и снаружи помещения, например, зимой, мигрирует «на улицу».
В соответствии с принятыми нормативами, конструкция стены дома должна препятствовать свободной миграции водяного пара изнутри наружу, что может вызвать избыточное влагонакопление и снижение эксплуатационных характеристик дома. Избыток влаги должен выводится наружу при помощи приточно-вытяжной вентиляционной системы.
Кроме этого, современные отделочные материалы (например, керамическая плитка, виниловые обои, декоративные краски и т.д.) сами по себе уже являются надёжным паробарьером. Вывод: «дышащие стены» — миф. Ограждающие конструкции должны иметь надежную пароизоляцию, препятствующую попаданию влаги в стену.
Сравнение теплоизоляционных свойств PIR и PUR с другими утеплителями
Чтобы разобраться во всех преимуществах данного типа теплоизоляции, проведём её сравнение с минеральной ватой и выполним теплотехнический расчёт. По нормативам: сопротивление теплопередаче стен для Москвы и МО должно составлять - 3.13 (м²*°С)/Вт. Зададим исходные данные:
· Назначение здания – жилой дом.
· Стены, толщиной в 30 см, сложены из пенобетона, плотностью 500 кг/м3. Теплопроводность материала - 0.18 Вт/(м*К).
· Внешняя облицовка — кирпич, толщина кладки 12 см, воздушная прослойка отсутствует. Теплопроводность кладки составляет 0.52 Вт/(м*К).
· Зона влажности — «Б».
Рассчитываем Roтр по формуле: Roтр = ?∗ГСОП+?, где:
· а = 0.00035;
· b = 1.4;
· ГСОП — градусо-сутки отопительного периода.
ГСОП = (tвн - tот) * zот, где:
· tвн – 20 °С;
· tот – 8 °С;
· zот – 214 сут.
ГСОП = (20-(- 3.1)) * 214 = 4943 °С ∙ сут/год
Отсюда: Roтр = 0.00035*4943+1.4 = 3.13 (м²*°С)/Вт
Условное сопротивление теплопередачи:
R0усл=1/αint+δn/λn+1/αext, где:
· αint – 8.7 Вт/(м2°С);
· αext – 23 Вт/(м2°С).
R0усл = 1/8.7+0.12/0.52+0.3/0.18+1/23 = 2 (м²*°С)/Вт
Итак, теплосопротивление стены — 2 (м²*°С)/Вт, при норме — 3.13 (м²*°С)/Вт.
Примечание: расчёт произведён без учёта коэффициента теплотехнической однородности. При учёте этого коэффициента, термосопротивление стены окажется ещё ниже, т.к. в ней присутствуют теплопроводные включения — кладочные швы, армопояса, надоконные перемычки — т.н. мостики холода, приводящие к теплопотерям.
Находим разницу между фактическим и требуемым сопротивлением теплопередачи стены.
Rт = Roтр - R0усл = 3.13 - 2 = 1.13 (м²*°С)/Вт
Теперь рассчитываем необходимую толщину теплоизоляции. Возьмём PIR — 0.022 Вт/(м*К) и минераловатный плитный утеплитель плотностью 50 кг/м³, используемый в трёхслойной кладке, с коэффициентом теплопроводности — 0.040 Вт/(м*К).
Используем формулу:
d = Rт * λ, где:
λ — коэффициент теплопроводности утеплителя.
Находим требуемую толщину PIR:
d = 1.13 * 0.022 = 0.025 м
Переводим в сантиметры, округляем и получаем –3 см.
Находим требуемую толщину минераловатного утеплителя:
d = 1.13 * 0.040 = 0.045 м
Переводим в сантиметры, округляем и получаем – 5см.
Подведение итогов
По теплоэффективности PIR, почти в два раза превосходит минераловатную теплоизоляцию, а по совокупности характеристик перечисленных выше, получается ещё больший выигрыш.
При использовании PIR и PUR утеплителей, обладающих высокой прочностью и строго заданной геометрией, значительно упрощаются и ускоряются все работы. Теплоизоляция уже имеет паронепроницаемую оболочку. Для установки плит не требуется монтировать обрешётку. Кроме этого, из-за небольшой толщины утеплителя, при высоких теплоизолирующих характеристиках, ППУ отлично подходит для внутреннего утепления, например, лоджий и балконов. При этом экономится внутренняя площадь помещения.
Утеплитель можно монтировать в любое время года и при любых погодных условиях. Соответственно: минимизируется т.н. «человеческий фактор», влияющий на качество утепления, а также сокращается время работ.
PIR и PUR производится только в условиях высокотехнологичного и дорогостоящего производства. Это является гарантией того, что теплоизоляция соответствует всем характеристикам заявленным производителем. Материал экологически безопасен и имеет соответствующие сертификаты, гарантирующее его высокое качество.
Автор: Федор Симашев.
Материал подготовлен при участии экспертов Ассоциации «НАППАН» и размещён в журнале "СтройПромЭксперт".
Свежий выпуск журнала доступен на сайте: http://sdexpert.ru/arhive/jurnalstroy/
.png)