Чим краще утеплювати приватний будинок – вибір теплоізоляційного матеріалу

Для зовнішнього і внутрішнього утеплення стін житлових будинків використовується 2 види теплоізоляційних матеріалів – полімерні (пінопласт, екструзійний пінополістирол) і пористо-волокнисті (мінвата, базальтове волокно, скловата). Наша задача – визначити, чим краще утеплити будинок з різних будматеріалів – цегляний, дерев’яний, бетонний. Розглянемо популярні утеплювачі для стін, підлоги і даху, порівняємо їх ізоляційні властивості та довговічність.

Які характеристики важливі для вибору теплоізоляції

Вибір утеплювача для фасадів приватного будинку чи квартири залежить від 3 основних характеристик:

1. Реальна теплопровідність ізоляції. Позначається грецької буквою λ (лямбда), вимірюється одиницями Вт/(м•°С). Чим менший коефіцієнт λ, тим кращі теплоізоляційні властивості матеріалу.
2. Здатність утеплювача пропускати водяну пари – паропроникність. Позначається буквою μ, одиниці виміру – мг/(м•год•Па). Чим вищий цей показник, тим більше випарів проникає крізь товщу теплоізоляції.
3. Щільність матеріалу ρ, кг/м³. Від неї залежить теплопровідність та міцність ізоляції. Наприклад, на зовнішнє утеплення стін потрібне щільніше базальтове волокно у плитах, на покрівлю – м’яка мінеральна вата в рулонах.

Важливий момент. Теплопровідність будматеріалів у сухому стані істотно менша, аніж в реальних умовах. Саме їй віддають перевагу продавці різних утеплювачів. Правильний коефіцієнт λ за умов експлуатації вказаний у таблиці Додатка «Л» до ДБН В.2.6-31-2006 «Теплоізоляція будівель».

Знаючи реальний показник λ теплової ізоляції, нескладно розрахувати товщину шару за формулою:

• R – нормативний термічний опір теплоізоляції, м²•°С/Вт;
• δ – товщина утеплювального матеріалу, м.

Величина R регламентується будівельними нормами. Наприклад, стіни заміського будинку в Чернігові повинні мати опір теплопередачі R = 3.3 м²•°С/Вт (згідно з таблицею №1 п. 2.2 ДБН В.2.6-31-2006). Якщо утеплювати котедж зовні кам’яною ватою з теплопровідністю λ = 0.06 Вт/(м•°С), то її товщина складатиме 3.3 х 0.06 = 0.198 м або 200 мм.

Щоб з’ясувати, яким утеплювачем краще утеплити будинок, треба ще розібратися з паропроникністю різних ізоляторів, від неї залежить технологія ведення робіт. Є й інші нюанси, наприклад, «Піноплекс» не пропускає пару зовсім, тому несумісний з дерев’яними стінами. Перш ніж вибирати теплоізоляцію, пропонуємо вивчити питання…

Про паропроникність і точку роси

На цю тему є багато суперечливої ​​інформації в інтернеті. На будівельних форумах точаться запеклі дискусії про страшну точку роси, через яку вода з’являється і замерзає всередині стін, ростуть гриби, множаться бактерії. Спробуємо прояснити цю ситуацію.

Взимку вологість у житлових приміщеннях більша, ніж на вулиці. Це означає, що повітря сильніше насичене водяною парою, відповідно, її парціальний тиск вищий. Що відбувається на кордоні 2 зон з різним тиском, розділених стіною нашого будинку:

1. Пара, що має вищий парціальний тиск (у кімнатах) прагне перетекти до другої зони з низьким тиском (на вулицю), адже перегородка негерметична.
2. По мірі проходження товщі стіни зсередини назовні температура знижується. Остигле повітря вже не може утримувати в собі велику кількість пари, в певний момент починається конденсація. Виникає та сама точка роси – температура, за якої настає насичення, надлишки пари переходять у рідкий стан, випадають конденсатом.

   

3. Зона конденсації і точка роси постійно переміщуються залежно від різниці зовнішньої/внутрішньої температури та вмісту пари в повітряному середовищі приміщення.
4. Коли стіни будинку правильно утеплені, конденсується лише мала частина вологи, це нормальний процес. Точка роси припадає на теплоізоляційний прошарок, конденсат благополучно вивітрюється завдяки паропроникності матеріалу.
5. Якщо на шляху випарів стоїть непроникна перешкода (наприклад, поліетиленова плівка), яка збігається з зоною конденсації, волога випадає на стику 2 матеріалів. Вивітритися їй нікуди, стіна мокріє. Аналогічний ефект спостерігається за відсутності вентиляції – перенасичене парою повітря конденсує у холодній стіні без усіляких ізоляційних перешкод.

Примітка. Саме такий процес йде на стику дерев’яної стіни з екструзійним пінополістиролом. Перша добре пропускає вологу, другий абсолютно непроникний для пари. Дерево насичується водою і починає чорніти, гнити. Вихід – лишити між 2 різнорідними матеріалами вентильований повітряний прошарок.

Попередній висновок: для стелі, підлоги та зовнішніх стін будинку можна вибирати будь-який утеплювач, головне, дотриматися технології утеплення. Пам’ятайте, точка роси виникає в стінах завжди, проблема полягає в кількості конденсату та способі його виведення назовні. Виняток – повноцінна зовнішня ізоляція екструдованим пінополістиролом, всередині якої конденсація неможлива.

Звідси 3 рекомендації:

1. Ізолятори, погано проникні для вологи, краще застосовувати зовні та не кріпити впритул до деревини.
2. Для внутрішньої теплоізоляції використовуйте полімери, але забезпечте в кімнатах ефективну припливно-витяжну вентиляцію, що видалятиме вологе повітря.
3. Матеріали з відкритими порами (мінвата) потребують вентилювання вуличним повітрям, яке видалятиме з товщі утеплювача надлишки пари й конденсату.

Відзначимо, що вентиляція житлових приміщень потрібна в будь-якому випадку. Добра витяжка позбавить вас від проблем з мокрими кутами й вікнами.

4 різновиди утеплювачів

Отже, для утеплення приватних і багатоквартирних будинків застосовується 4 групи матеріалів:

• волокнисті з відкритими повітряними порами – мінеральна і базальтова (кам’яна) вата, скловата;
• полімерні – звичайний пінополістирол (він же пінопласт), пінополістирол екструзійний, вироби зі спіненого поліетилену;
• засипні – керамзит, вермикуліт, суміш глини з тирсою тощо;
• рідкі – піноізол, пінополіуретан, ековата.

Зауваження. Ми перерахували найпопулярніші види теплоізоляції, що використовується у приватному домобудівництві. Піноскло, арболіт, перлітовий щебінь та інші матеріали зустрічаються значно рідше.

Останнім часом з’явилося багато комбінованих будматеріалів, зроблених з декількох шарів. Наприклад, фасадні термопанелі, якими часто обшивають стіни багатоповерхових будівель. Інший приклад – так звані теплі блоки або СІП-панелі з ізоляційним прошарком всередині. Але для їх виробництва все одно застосовуються перераховані вище базові утеплювачі. Розглянемо кожен вид теплоізоляції окремо.

Плюси й мінуси волокнистих матеріалів

За назвою неважко здогадатися, що ці утеплювачі складаються з волокон, склеєних синтетичними фенол-формальдегідними смолами. Волокнисті вироби добре пропускають пару, оскільки мають відкриті пори. Перерахуємо види і характеристики ізоляторів:

• вата мінеральна теплопровідністю 0.055–0.06 Вт/(м•°С), паропроникність – від 0.37 до 0.69 мг/(м•год•Па) залежно від щільності і форми випуску (плити, рулон);
• вата базальтова, λ = 0.05–0.053 Вт/(м•°С), μ = 0.5–0.53 мг/(м•год•Па);
• скловата, λ = 0.043–0.061 Вт/(м•°С), μ = 0.41–0.6 мг/(м•год•Па).

Порада. Самі по собі цифри теплопровідності та паропроникності мало що скажуть пересічному домовласникові. Але якщо порівнювати їх з показниками інших утеплювачів, можна зробити однозначні висновки.

Помітно, що експлуатаційні характеристики мінеральної, кам’яної і скловати приблизно однакові, а от властивості дещо відрізняються. Всі 3 матеріали негорючі, але витримують різну температуру: мінвата починає руйнуватися при 350 °C, базальтове волокно – при 600…700 °C, а вата на основі скловолокна плавиться при 250…300 градусах.

Теплоізоляція випускається в 3 формах – рулони, плити і мати (останні застосовуються для утеплення технологічних трубопроводів, а не стін будинків). Щільність рулонних утеплювачів – 35…60 кг/м³, плитних – 60…200 кг/м³. Переваги пористо-волокнистих матеріалів:

• негорючість – основний плюс такої теплоізоляції, базальтова вата гофрованої структури є лідером серед всіх утеплювачів за термостійкістю;
• завдяки високій паропроникності волокнисті ізолятори «дружать» з будь-якими стінами – цегляними, дерев’яними, залізобетонними, постійно застосовуються в каркасних будинках;
• плити щільністю 80…110 кг/м³ добре поглинають звук, можуть виступати шумоізоляцією;
• скловату і мінвату в плитах не їдять гризуни (у м’якій ваті низької щільності миші можуть робити нори).

За ціною і теплопровідністю мінераловатні утеплювачі займають середню позицію між полімерами і насипними матеріалами. При утепленні стін будівлі зовні використовуються тільки плити, рулони призначені для теплоізоляції горищ і дахів. Обшивати стіни і перекриття житлових кімнат зсередини не можна – вата виділяє шкідливий пил та канцерогени.

Решта мінусів волокнистої ізоляції:

• відкриті пори будь-якої вати треба захищати від проникнення зайвої вологи, інакше вона насититься водою і втратить усі ізоляційні властивості;
• одночасно слід передбачити виведення вологи, яка утворюватиметься в результаті конденсації;
• низька міцність;
• з роками стіновий утеплювач руйнується і потихеньку сповзає донизу, якщо його не зафіксувати;
• скловата не горить, але плавиться при будь-якій пожежі, до того ж виділяє найдрібніші частинки скла;
• мінераловатні плити важчі за полімерні, це добре помітно при порівнянні щільності матеріалів.

Перші 2 недоліки усуваються за допомогою сучасної технології утеплення фасадів. Від потрапляння опадів чи вологи вата завжди захищається спеціальною гідроізоляцією – дифузійною мембраною (вона пропускає пару назовні) або шаром будівельної клейової суміші + штукатурка, якщо монтаж виконується «мокрим» способом.

Властивості спінених полімерів

Ці утеплювачі виготовляються з полістиролу та поліетилену, спіненого за спеціальною технологією. Для теплоізоляції стелі, стін та підлоги застосовується 3 види полімерів:

• пінополістирол (інакше – пінопласт), теплопровідність – від 0.041 до 0.045 Вт/(м•°С), проникність пари – 0.05 мг/(м•год•Па);
• пінополістирол екструдований (його часто називають «Піноплексом» за назвою фірми), λ = 0.037–0.039 Вт/(м•°С), μ = 0.02 мг/(м•год•Па);
• пінополіетилен, він же – «Пінофол», λ = 0.042–0.044 Вт/(м•°С), μ = 0.02 мг/(м•год•Па).

Довідка. Пінопласт і екструзійний полістирол випускаються у вигляді плит, спінений поліетилен – в рулонах.

Як бачите, полімери значно краще зберігають тепло, аніж мінвата. Порівняти неважко: термічний опір R пінопласту завтовшки 10 см складе 0.1 / 0.045 = 2.22 м²•°С/Вт, аналогічного шару вати – 0.1 / 0.06 = 1.67 м²•°С/Вт, різниця відчутна.

Перерахуємо усі переваги матеріалів:

• пінопластова ізоляція є найдешевшим варіантом утеплення зовнішніх стін будинку (окрім глини);
• мала вага, щільність пінополістиролу складає 15…35 кг/м³, «Піноплексу» – 20…40 кг/м³, пінополіетилену – 30…50 кг/м³;
• полімери довговічні, термін служби – мінімум 50 років за умови, що на них не будуть потрапляти прямі сонячні промені;
• не бояться води, оскільки слабо вбирають вологу;
• виділяють шкідливі речовини в малих кількостях, особливо при нагріванні;
• рулонний поліетилен – довговічний і гнучкий ізолятор, часто оснащується фольгою, що відбиває інфрачервоне тепло;
• пінопласт і «екструдер» щільністю понад 25 кг/м³ досить міцний.

Паронепроникність полімерних утеплювачів – палиця з 2 кінцями. Полістирольними плитами можна спокійно утеплювати фундамент, цоколь, стіни підвалу зовні. З іншого боку, не можна обшивати «Піноплексом» дерев’яні конструкції, бо існує ризик загнивання деревини. Матеріали допускається застосовувати всередині приміщень, але обов’язково передбачити вентиляцію, яка видалить пару.

Тепер розповімо про недоліки:

1. Полімери бояться високої температури, а пінопласт просто горючий. Самозгасаючий екструзійний пінополістирол плавиться при нагріванні до 220 °C.
2. Полістирольні вироби моментально руйнуються від прямого впливу ацетону, розчинника чи бензину. Приклад виготовлення рідкого герметика з пінопласту описується в одній з наших статей.
3. Миші із задоволенням гризуть пінопластову ізоляцію, влаштовують в ній гнізда. «Піноплекс» гризуни «люблять» менше, поліетилен практично не чіпають.
4. Тонкий спінений поліетилен не годиться для повноцінного утеплення огороджувальних конструкцій житлового будинку.

Утеплювачі-полімери також не варто застосовувати в якості звукоізоляції, оскільки вони не перешкоджають проходженню звукових коливань. Про порівняння пінопласту з мінватою піде мова в наступному відео:

Недоліки насипних утеплювачів

Ці матеріали вкрай рідко застосовуються для ізоляції стін. Раніше їх засипали в порожнечу між несучою конструкцією і облицюванням з цегли, зараз повітряний проміжок заповнюють поліуретановою піною або вставляють пінопласт під час будівництва.

Для утеплення горищних перекриттів та підлоги використовується 3 різновиди сипучих матеріалів:

1. Керамзит щільністю 200…800 кг/м³ з теплопровідністю 0.11…0.21 Вт/(м•°С), паропроникність – 0.21…0.26 мг/(м•год•Па).
2. Щебінь вермікулітовий 250 кг/м³, λ = 0.13 Вт/(м•°С), μ = 0.26 мг/(м•год•Па).
3. Суміш глини з тирсою або очеретом.

Примітка. Експлуатаційні характеристики глиняної суміші не вказані в ДБН, відповідно, ми не наводимо їх в переліку. Вказувати неперевірену інформацію з інтернету безглуздо.

Плюсів у засипних утеплювачів всього 3 – екологічність, негорючість та довговічність. Мінуси виглядають так:

• теплопровідність дуже висока;
• велика вага;
• насипаний шар легко продувається вітром (крім глини);
• значна вартість (якщо мова йде про покупку матеріалів).

Останній пункт підтверджується нехитрим розрахунком. Вище ми з’ясували, що опір теплопередачі 100-міліметрового шару пінопласту складає R = 2.22 м²•°С/Вт. Щоб досягти такого ж результату за допомогою керамзиту, треба насипати шар висотою 2.22 х 0.11 = 0.24 м = 240 мм (користуємося наведеною раніше формулою).

Зауважте, ми взяли найкращий показник теплопровідності для керамзитового гравію щільністю 200 кг/м³. Уявіть, скільки коштуватиме купівля й доставка втричі більшого об’єму важкого утеплювача порівняно з полімером. Плюс роботи по засипці.

Далі хочемо представити непоганий порівняльний огляд різних матеріалів на відео. Одне зауваження: доповідач лукавить, іноді дає некоректні дані, намагаючись виставити полімери в найгіршому вигляді.

Про рідку теплоізоляцію

Особливість цих матеріалів – машинний спосіб утеплення будинку. Тобто, рідкий утеплювач наноситься на стіну чи покрівельний укіс за допомогою спеціалізованого обладнання. Існує 3 типи такої ізоляції:

1. Пінополіуретан наноситься у вигляді піни, яка на повітрі розширюється в кілька разів, заповнюючи відведений простір.
2. Ековата напиляється схожим способом, тільки не розширюється, оскільки зроблена з целюлози.
3. Рідкий пінопласт – «Піноізол» – застосовується для заповнення повітряних порожнин.

Довідка. Теплопровідність поліуретанової теплоізоляції – 0.04–0.041 Вт/(м•°С), здатність пропускати пару – 0.05 мг/(м•год•Па). Характеристики ековати близькі до параметрів мінеральної вати, а «Піноізолу» – подібні до звичайного пінопласту.

Рідкі полімери – досить довговічні та ефективні ізолятори і прекрасно «дружать» з деревиною, оскільки пропускають вологу (хоча і в малій кількості). Ековата не виділяє шкідливих речовин, тому застосовується всередині приміщень.

Головний недолік утеплювачів – висока ціна, обумовлена ​​машинним способом нанесення. Правда, утеплення робиться досить швидко, буквально за 1 день. Ще 2–3 робочих зміни піде на підготовку поверхні – ґрунтовку і монтаж каркаса. Зовні теплоізоляційний шар захищається гідроізоляційної плівкою, потім його можна обшити недорогим облицюванням, наприклад, сайдингом чи вагонкою.

Яким утеплювачем краще ізолювати будинок

При виборі теплоізоляційного матеріалу домовласник в першу чергу звертає увагу на його ціну і вартість монтажних робіт. За цими 2 критеріями однозначно виграє пінопласт – він коштує недорого, добре зберігає тепло, відносно просто кріпиться до стіни і не боїться проникнення вологи.

Щодо застосування інших матеріалів дамо наступні рекомендації:

1. З точки зору пожежної безпеки та захисту від гризунів кращим утеплювачем є базальтове волокно. Підходить до будь-яких стін, але потребує захисту від вологи і вентиляції. Кам’яна вата коштує дорожче за пінопласт, її складніше монтувати.

   

2. Непоганий спосіб здешевити процес утеплення – використати термопанелі з пінопласту з готовим фінішним облицюванням під цеглу, природний камінь чи інший облицювальний матеріал на вибір.
3. Найкращий теплоізоляційний ефект дасть екструдований пінополістирол і напилюваний поліуретан. Утеплення обійдеться недешево, зате шар вийде тоншим. Миші гризуть ці матеріали неохоче, на відміну від пінопласту.
4. Краще не ризикувати і не утеплювати дерев’яні будинки «Піноплексом», особливо зсередини. В певних умовах деревина може підгнивати на стику з утеплювачем. Застосовуйте волокнисті утеплювачі, пінополіуретан, ековату, в крайньому випадку – пінопласт.
5. Цегляні й бетонні фасади можна ізолювати будь-яким матеріалом, підходящим за ціною. Фундамент і цоколь утеплюється полімерами, що не вбирають вологу.

   

6. Оптимальний варіант для пористих стін з газобетону чи піноблоків – мінеральна вата. Полімерна теплоізоляція теж підійде, але слід правильно розрахувати товщину шару, щоб зона конденсації пари завжди перебувала в товщі утеплювача. Приклад утеплення дачного будиночка з газобетону дивіться нижче на відео.
7. Скловата застосовується для ізоляції дахів і холодних горищ. Якщо мова йде про мансарду, то вставлена ​​між крокв вата ретельно зашивається зсередини пароізоляційною плівкою.
8. Спінений поліетилен використовуйте як додаткову теплоізоляцію або паробар’єр.

Наостанок кілька слів про те, чим краще утеплити стіну багатоквартирного будинку. Зазвичай для утеплення застосовується пінопласт або термопанелі з готовим облицюванням. Але якщо на зборах співвласників будинку ви вирішили зашити стіну цілком, полімерні матеріали використовувати неприпустимо, тільки базальтові плити. В інтернеті можна знайти відео реальних випадків, коли через пінопласт фасад будівлі вигоряв знизу доверху.