Чем лучше утеплять частный дом – выбор теплоизоляционного материала

Для внешнего и внутреннего утепления стен жилых зданий используется 2 вида теплоизоляционных материалов – полимерные (пенопласт, экструдированный пенополистирол) и пористо-волокнистые (минвата, базальтовое волокно, стекловата). Наша задача – определить, чем лучше утеплить дом из различных стройматериалов – кирпичный, деревянный, бетонный. Рассмотрим популярные утеплители для наружных стен, пола и крыши, сравним их изоляционные свойства и долговечность.

Какие характеристики важны при выборе теплоизоляции

Выбор утеплителя для отделки фасадов частного дома или квартиры зависит от 3 основных характеристик:

1. Реальная теплопроводность изоляции. Обозначается греческой буквой λ (лямбда), измеряется в единицах Вт/(м•°С). Чем меньше коэффициент λ, тем лучше теплоизоляционные свойства материала.
2. Способность утеплителя пропускать водяные пары – паропроницаемость. Обозначается буквой μ, единицы измерения – мг/(м•ч•Па). Чем выше этот показатель, тем больше испарений проникает сквозь толщу теплоизоляции.
3. Плотность материала ρ, кг/м³. От нее зависит теплопроводность и прочность изоляции. Например, на наружное утепление стен идет более плотное базальтовое волокно в плитах, на кровлю – рулонная минеральная вата.

Важный момент. Теплопроводность стройматериалов в сухом состоянии существенно меньше, нежели в реальных условиях. Именно ее любят указывать продавцы, чтоб завлечь покупателей. Правильный коэффициент λ различных утеплителей при условиях эксплуатации указан в таблице Приложения «Т» к СНиП 23-02-2003 «Теплозащита зданий» (он же – СП 50.13330.2012).

Зная реальный показатель λ тепловой изоляции, несложно рассчитать толщину слоя по формуле:

• R – нормативное термическое сопротивление теплоизоляции, м²•°С/Вт;
• δ – толщина утепляющего материала, м.

Величина R регламентируется строительными нормами. Например, стены загородного дома в Подмосковье должны обладать сопротивлением теплопередаче R = 3.15 м²•°С/Вт. Если утеплять коттедж снаружи каменной ватой с теплопроводностью λ = 0.06 Вт/(м•°С), то толщина облицовки составит 3.15 х 0.06 = 0.189 м или 190 мм.

Но чтобы понять, каким утеплителем лучше утеплить дом, нужно еще разобраться с паропроницаемостью различных изоляторов, от нее зависит технология ведения работ. Есть и другие нюансы, например, «Пеноплекс» не пропускает пары совсем, оттого несовместим с деревянными стенами. Прежде чем выбирать теплоизоляцию, предлагаем изучить вопрос…

О паропроницаемости и точке росы

По данной теме есть масса противоречивой информации в интернете. На строительных форумах ведутся жаркие дискуссии о страшной точке росы, из-за которой вода появляется и замерзает внутри стен, растут грибы, множатся бактерии. Попытаемся прояснить ситуацию.

Зимой влажность внутри жилых помещений больше, чем на улице. Это значит, что воздух сильнее насыщен водяными парами, соответственно, их парциальное давление выше. Что происходит на границе 2 зон с разным давлением, разделенных стеной нашего дома:

1. Пары из зоны с высоким парциальным давлением (комнаты) стремятся перетечь во вторую зону с низким давлением (улица), ведь перегородка негерметична.
2. По мере прохождения толщи стены изнутри наружу температура снижается. Остывающий воздух уже не в состоянии удерживать в себе большое количество пара, в определенный момент начинается конденсация. Возникает та самая точка росы – температура, при которой наступает насыщение, излишки паров переходят в жидкое состояние, выпадают конденсатом.

   

3. Зона конденсации и точка росы постоянно перемещаются в зависимости от разницы внешней/внутренней температуры, содержания пара в воздушной среде помещения.
4. Когда стены дома правильно утеплены, конденсируется лишь малая часть влаги, это нормальный процесс. Точка росы попадает на теплоизоляционную прослойку, конденсат благополучно выветривается благодаря паропроницаемости материала.
5. Если на пути испарений возникает непроницаемая преграда (например, полиэтиленовая пленка), которая совпадает с зоной конденсации, влага выпадает на границе 2 материалов. Выветриться ей некуда, стена сыреет. Аналогичный эффект наблюдается при отсутствии вентиляции – перенасыщенный паром воздух конденсирует в холодной стене без всяких изоляционных преград.

Примечание. Именно такой процесс идет на стыке деревянной стены из бруса или бревна с экструзионным пенополистиролом. Первая хорошо пропускает влагу, второй абсолютно непроницаем для пара. Дерево напитывается водой и начинает чернеть, гнить. Выход – оставить между 2 разнородными материалами вентилируемую воздушную прослойку.

Предварительный вывод: для потолков, пола и наружных стен дома можно выбирать любой утеплитель, главное, соблюсти технологию утепления. Помните, точка росы возникает в стенах всегда, проблема заключается в количестве конденсата и способе его вывода наружу. Исключение – полноценная внешняя изоляция экструдированным пенополистиролом, внутри которой конденсация невозможна.

Отсюда 3 рекомендации:

1. Изоляторы, плохо проницаемые для влаги, лучше применять снаружи и не крепить впритык к древесине.
2. Для внутренней теплоизоляции используйте полимеры, но обеспечьте в комнатах эффективную приточно-вытяжную вентиляцию, удаляющую влажный воздух.
3. Материалы с открытыми порами (минвата) нуждаются в вентилировании уличным воздухом, который удалит из толщи утеплителя излишки пара и образовавшийся конденсат.

Отметим, что вентиляция жилых помещений нужна в любом случае. Хорошая вытяжка избавит вас от проблем с мокрыми углами и «плачущими» окнами.

4 разновидности утеплителей

Итак, для тепловой изоляции частных и многоквартирных домов применяется 4 группы материалов:

• волокнистые с открытыми воздушными порами – минеральная и базальтовая (каменная) вата, стекловата;
• полимерные – обычный пенополистирол (он же пенопласт), экструзионный пенополистирол, изделия из вспененного полиэтилена;
• засыпные – керамзит, вермикулит, смесь глины с опилками и так далее;
• жидкие – пеноизол, пенополиуретан, эковата.

Замечание. Мы перечислили самые популярные виды теплоизоляции, используемой в частном домостроительстве. Пеностекло, арболит, перлитовый щебень и другие материалы встречаются значительно реже.

В последнее время появилось много комбинированных стройматериалов, состоящих из нескольких слоев. Например, фасадные термопанели, которыми все чаще обшивают стены многоэтажных зданий. Другой пример – так называемые теплые блоки либо СИП-панели с изоляционной прослойкой внутри. Но для производства указанных изделий все равно применяются вышеперечисленные базовые утеплители. Рассмотрим каждый вид теплоизоляции по отдельности.

Плюсы и минусы волокнистых материалов

По названию нетрудно догадаться, что данные утеплители состоят из волокон, склеенных синтетическими фенол-формальдегидными смолами. Волокнистые изделия хорошо пропускают пар, поскольку имеют открытые поры. Перечислим виды и характеристики этих изоляторов:

• вата минеральная теплопроводностью 0.055–0.06 Вт/(м•°С), паропроницаемость – от 0.37 до 0.69 мг/(м•ч•Па) в зависимости от плотности и формы выпуска (плиты, рулон);
• вата базальтовая, λ = 0.05–0.053 Вт/(м•°С), μ = 0.5–0.53 мг/(м•ч•Па);
• стекловата, λ = 0.043–0.061 Вт/(м•°С), μ = 0.41–0.6 мг/(м•ч•Па).

Совет. Сами по себе цифры теплопроводности и паропроницаемости мало что скажут рядовому домовладельцу. Но если сравнивать их с показателями других утеплителей, можно сделать однозначные выводы.

Заметно, что эксплуатационные характеристики минеральной, каменной и стекловаты примерно одинаковы, а вот свойства несколько отличаются. Все 3 материала негорючие, но выдерживают разную температуру: минвата начинает разрушаться при 350 °C, базальтовое волокно – при 600…700 °C, а вата на основе стекловолокна плавится при 250…300 градусах.

Теплоизоляция выпускается в 3 формах – рулоны, плиты и маты (последние применяются для утепления технологических трубопроводов, а не стен домов). Плотность рулонных утеплителей – 35…60 кг/м³, плитных – 60…200 кг/м³. Преимущества пористо-волокнистых материалов:

• негорючесть – основной плюс такой теплоизоляции, базальтовая вата гофрированной структуры является лидером среди всех утеплителей по термостойкости;
• благодаря высокой паропроницаемости волокнистые изоляторы «дружат» с любыми стенами – кирпичными, деревянными, железобетонными, постоянно применяются в каркасных домах;
• плиты плотностью 80…110 кг/м³ хорошо поглощают звук, могут выступать шумоизоляцией;
• стекловату и минвату в плитном исполнении не едят грызуны (в мягкой вате низкой плотности мыши могут делать норы).

По цене и теплопроводности минераловатные утеплители занимают среднюю позицию между полимерами и насыпными материалами. При утеплении стен здания снаружи используются только плиты, рулоны предназначены для теплоизоляции чердаков и крыш. Обшивать стены и перекрытия жилых комнат изнутри нельзя – вата выделяет вредную пыль, а связующая смола – канцерогены.

Остальные минусы волокнистой изоляции:

• открытые поры любой ваты нужно защищать от проникновения лишней влаги, иначе она напитается водой и потеряет все изоляционные свойства;
• одновременно следует предусмотреть вывод влаги из минваты, образующейся в результате конденсации;
• низкая прочность;
• с годами стеновой утеплитель разрушается и потихоньку сползает вниз, если его не зафиксировать;
• стекловата не горит, но плавится при любом пожаре, вдобавок выделяет мельчайшие частицы стекла;
• минераловатные плиты тяжелее полимерных, это станет заметно, если сравнить плотность материалов.

Первые 2 недостатка устраняются за счет технологии утепления фасадов. От попадания осадков или влаги вата всегда защищается специальной гидроизоляцией – диффузионной мембраной (она пропускает пары наружу) либо слоем строительной клеевой смеси + штукатурка, когда монтаж выполняется «мокрым» способом.

Свойства вспененных полимеров

Эти утеплители изготавливаются из полистирола и полиэтилена, вспениваемого по специальной технологии. Для теплоизоляции потолков, стен и пола применяется 3 вида полимеров:

• пенополистирол (иначе – пенопласт), теплопроводность – от 0.041 до 0.045 Вт/(м•°С), проницаемость пара – 0.05 мг/(м•ч•Па);
• пенополистирол экструдированный (часто называют «Пеноплексом» по названию фирмы), λ = 0.037–0.039 Вт/(м•°С), μ = 0.02 мг/(м•ч•Па);
• пенополиэтилен, он же – «Пенофол», λ = 0.042–0.044 Вт/(м•°С), μ = 0.02 мг/(м•ч•Па).

Справка. Пенопласт и экструзионный полистирол выпускаются в виде плит, вспененный полиэтилен – в рулонах.

Как видите, полимеры значительно лучше сохраняют тепло, нежели минвата. Сравнить нетрудно: термическое сопротивление R пенопласта толщиной 10 см составит 0.1 / 0.045 = 2.22 м²•°С/Вт, аналогичного слоя ваты – 0.1 / 0.06 = 1.67 м²•°С/Вт, разница ощутима.

Перечислим все преимущества материалов:

• пенопластовая изоляция является самым дешевым вариантом утепления внешних стен дома (исключая только глину);
• малый вес, плотность пенополистирола составляет 15…35 кг/м³, «Пеноплекса» — 20…40 кг/м³, пенополиэтилена – 30…50 кг/м³;
• полимеры долговечны, срок службы – минимум 50 лет при условии, что на них не будут попадать прямые солнечные лучи;
• не боятся воды, поскольку слабо впитывают влагу;
• выделяют вредные вещества в малых количествах, особенно при нагревании;
• рулонный полиэтилен – долговечный и гибкий изолятор, часто оснащается фольгой, отражающей инфракрасное тепло;
• пенопласт и «экструдер» плотностью свыше 25 кг/м³ довольно прочен, раскалывается с трудом.

Влагонепроницаемость полимерных утеплителей – палка о 2 концах. Полистирольными плитами можно спокойно утеплять фундамент, цоколь, стены подвала снаружи. С другой стороны, нельзя обшивать «Пеноплексом» деревянные конструкции, существует риск загнивания древесины. Материалы допускается применять внутри помещений, но обязательно предусмотреть вентиляцию, которая унесет пары.

Теперь расскажем о недостатках:

1. Полимеры боятся высокой температуры, а пенопласт просто горюч. Самозатухающий экструзионный пенополистирол плавится при нагреве до 220 °C.
2. Полистирольные изделия моментально разрушаются от прямого воздействия ацетона, растворителя или бензина. Пример изготовления жидкого герметика из пенопласта описывается в одной из наших статей.
3. Мыши с удовольствием грызут пенопластовую изоляцию, устраивают в ней гнезда. «Пеноплекс» грызуны «любят» меньше, полиэтилен практически не трогают.
4. Тонкий вспененный полиэтилен не годится для полноценного утепления ограждающих конструкций жилого здания.

Утеплители-полимеры также не стоит применять в качестве звукоизоляции, поскольку они не препятствуют прохождению звуковых колебаний. О сравнении пенопласта с минватой пойдет речь в следующем видео:

Недостатки насыпных утеплителей

Эти материалы крайне редко применяются для изоляции стен. Раньше их засыпали в пустоту между несущей конструкцией и облицовкой из кирпича, сейчас воздушный промежуток заполняют полиуретановой пеной либо вставляют пенопласт во время строительства.

Для утепления чердачных перекрытий и пола используется 3 разновидности сыпучих материалов:

1. Керамзит плотностью 200…800 кг/м³ с теплопроводностью 0.11…0.21 Вт/(м•°С), влагопроницаемость – 0.21…0.26 мг/(м•ч•Па).
2. Щебень вермикулитовый 250 кг/м³, λ = 0.13 Вт/(м•°С), μ = 0.26 мг/(м•ч•Па).
3. Смесь глины с опилками либо камышом.

Примечание. Эксплуатационные характеристики глиняной смеси не указаны в СНиП, соответственно, мы не приводим их в перечне. Указывать непроверенную информацию из интернета бессмысленно.

Плюсов у засыпных утеплителей всего 3 – экологичность, негорючесть и долговечность. Минусы выглядят так:

• теплопроводность слишком высока;
• большой вес;
• насыпанный слой легко продувается ветром (кроме глины);
• приличная стоимость (если речь идет о покупке материалов).

Последний пункт подтверждается нехитрым расчетом. Выше мы выяснили, что сопротивление теплопередаче 100-миллиметрового слоя пенопласта составит R = 2.22 м²•°С/Вт. Чтобы достичь такого же результата с помощью керамзита, нужно насыпать слой высотой 2.22 х 0.11 = 0.24 м = 240 мм (пользуемся приведенной ранее формулой).

Заметьте, мы взяли наилучший показатель теплопроводности для керамзитового гравия плотностью 200 кг/м³. Представьте, сколько стоит купить и привезти втрое больший объем тяжелого утеплителя по сравнению с полимером. Плюс работы по засыпке.

Далее хотим представить неплохой сравнительный обзор различных материалов на видео. Одно замечание: докладчик лукавит, иногда дает некорректные данные, стараясь представить полимеры в худшем свете.

О жидкой теплоизоляции

Особенность этих материалов – машинный способ нанесения. То есть, жидкий утеплитель напыляется на стену либо кровельный откос с помощью специализированного оборудования. Существует 3 типа такой изоляции:

1. Пенополиуретан наносится в виде пены, которая на воздухе расширяется в несколько раз, заполняя отведенное пространство.
2. Эковата напыляется похожим способом, только не расширяется, поскольку сделана из целлюлозы.
3. Жидкий пенопласт – «Пеноизол» – применяется для заполнения воздушных полостей.

Справка. Теплопроводность полиуретановой теплоизоляции – 0.04–0.041 Вт/(м•°С), способность пропускать пар – 0.05 мг/(м•ч•Па). Характеристики эковаты близки к параметрам минеральной ваты, а «Пеноизола» – аналогичны обычному пенопласту.

Жидкие полимеры – весьма долговечные и эффективные изоляторы, вдобавок прекрасно «дружат» с древесиной, поскольку пропускают влагу (хотя и в малых количествах). Эковата не выделяет вредных веществ, потому применяется внутри помещений.

Главный недостаток утеплителей – высокая цена, обусловленная машинным способом нанесения. Правда, утепление делается довольно быстро, буквально за 1 день. Еще 2–3 рабочих смены уйдет на подготовку поверхности – грунтовку и монтаж каркаса. Снаружи теплоизоляционный слой защищается гидроизоляционной пленкой, потом его можно обшить недорогой отделкой, например, сайдингом или вагонкой.

Каким утеплителем лучше изолировать дом

При выборе теплоизоляционного материала домовладелец в первую очередь обращает внимание на его цену и стоимость монтажных работ. По этим 2 критериям однозначно выигрывает пенопласт – он стоит недорого, хорошо сохраняет тепло, относительно просто крепится к стене и не боится проникновения влаги.

По применению остальных материалов дадим следующие рекомендации:

1. С точки зрения пожарной безопасности и защиты от грызунов лучшим утеплителем является базальтовое волокно. Подходит к любым стенам, но нуждается в защите от влаги и вентиляции. Каменная вата стоит дороже пенопласта, ее сложнее монтировать.

   

2. Неплохой способ удешевить процесс утепления – использовать термопанели из пенопласта с готовой финишной отделкой под кирпич, природный камень либо другие облицовочные материалы на выбор.
3. Наилучший теплоизоляционный эффект даст экструдированный пенополистирол и напыляемый полиуретан. Утепление обойдется недешево, зато слой выйдет тоньше. Мыши грызут эти материалы неохотно, в отличие от пенопласта.
4. Лучше не рисковать и не утеплять деревянные дома «Пеноплексом», особенно изнутри. В определенных условиях древесина может подгнивать на стыке с утеплителем. Применяйте волокнистые утеплители, пенополиуретан, эковату, в крайнем случае – пенопласт.
5. Кирпичные и бетонные фасады можно изолировать любым материалом, подходящим по цене. Фундамент и цоколь утепляется полимерами, не впитывающими влагу.

   

6. Оптимальный вариант для пористых стен из газобетона или пеноблоков – минеральная вата. Полимерная теплоизоляция тоже подойдет, но следует правильно рассчитать толщину слоя, чтобы зона конденсации паров всегда находилась в толще утеплителя. Пример отделки дачного домика из газобетона смотрите ниже на видео.
7. Стекловата применяется для изоляции крыш и холодных чердаков. Если речь идет о мансарде, то вставленная между стропил вата тщательно зашивается изнутри пароизоляционной пленкой.
8. Вспененный полиэтилен используйте как дополнительную теплоизоляцию либо паробарьер.

Напоследок несколько слов о том, чем лучше утеплить стену многоквартирного дома. Обычно для этой цели применяется пенопласт либо термопанели с готовой облицовкой. Но если на собрании совладельцев дома вы решили зашить стену целиком, полимерные материалы использовать недопустимо, только базальтовые плиты. В сети можно найти достаточно реальных случаев, когда из-за пенопласта фасад здания выгорал снизу доверху.