Материалы для теплоизоляции

Энергоносители с каждым годом становятся все дороже, зато морозы зимой, несмотря на обещанное глобальное потепление, остаются и порой бывают очень сильные, а летом - жара, при которой стены разогреваются, превращая нащи квартиры в «душегубки». Обеспечить комфортный климат в доме поможет наружное утепление здания. Многие поколения, проживших десятилетия в домах, построенных до 1917 года, прекрасно знают, что эти здания имели очень толстые стены. В чем легко убедиться, изучив их конструкцию. Толщина стен в них порой достигала одного метра. Конечно, они прекрасно аккумулировали тепло, не промерзали, но в наше время - это попросту экономически невыгодно.

В мире давно уже известны технологии, которые позволяют, при минимально возможной толщине несущих стен, защитить внутренние помещения от замерзания зимой и от перегрева летом. Эти технологии, известные как методы фасадного утепления, особенно актуальны для панельных домов, строившихся ударными темпами в прошлом веке. Наружное (фасадное) утепление можно разделить на два класса: штукатурный или «мокрый» и вентилируемый фасад.

Мокрый фасад
«Мокрые» фасады (по международной классификации ETICS - External Thermal Insulation Composite Systems) - это сложные многослойные конструкции, основу которых составляет минераловатный или пенополистирольный утеплитель, закрепляемый на наружной стене специальными клеевыми составами и дюбелями. Для увеличения прочности конструкции поверх утеплителя наносится особая штукатурно-клеевая масса, армированная сеткой из стекловолокна. Последний слой защитно-декоративный - штукатурка с последующей покраской, либо штукатурка, которую можно окрасить в нужный цвет специальными пигментами. Такие системы являются очень эффективными в плане энергосбережения из-за отсутствия жестких связей внутри системы, которые могут являться «мостиками холода».

Потери тепла через крепящие дюбеля, очень малы, практически ничтожны и при теплотехнических расчетах эти величины не учитываются. Более того, с точки зрения теплотехники эта конструкция, при правильном проектировании и монтаже, близка к идеальной, поскольку точка росы (зона конденсации пара) выносится за пределы ограждающей стены в утеплитель, ближе к внешней штукатурке. От этого выигрывает и сама стена, так как она не увлажняется, не промерзает, не покрывается грибком и плесенью, а в случае железобетонной конструкции - не корродирует. Утеплитель защищает ее и от внешних воздействий - осадков, ветра. К тому же он уменьшает деформацию стены из-за температурных колебаний. В результате повышается долговечность несущего каркаса здания. Нормативный срок службы такой системы - не менее 25 лет. Стоимость применения «мокрых» систем сопоставима с возведением ограждающих стен из энергосберегающих блоков с высококачественной финишной отделкой. И на 30-50 % ниже, чем затраты на устройство навесных вентилируемых фасадов.

Еще одной отличительной особенностью фасадных систем «мокрого» типа являются практически неограниченные архитектурные возможности. Данная система позволяет выполнить на фасаде сложные декоративные элементы и любые цветовые решения, что позволит человеку после рабочего дня вернуться в уютный дом. Можно выделить три основных слоя системы «мокрого фасада»:
• теплоизоляционный - плиты из теплоизоляционного материала с низким коэффициентом теплопроводности (минераловатные или из пенополистирола);
• армированный - слой из специального минерального клеевого состава, армированного устойчивой к щелочи сеткой;
• защитно-декоративный - грунтовка и финишная декоративная штукатурка (минеральная, силоксановая или полимерная).

Производители систем утепления по технологии штукатурный, или «мокрый» фасад предлагают самые разнообразные технологии монтажа своей продукции. Каждый слой при теплоизоляции фасада выполняет в системе свою функцию. Теплоизоляционный материал обеспечивает утепление фасада, его толщина определяется теплотехническим расчетом, а тип материала - противопожарными требованиями. Армированный слой в мокрых фасадах необходим для обеспечения адгезии защитно-декоративного слоя к поверхности теплоизоляционной плиты. Считается, что система утепления фасадов «мокрого» типа может использоваться без каких-либо ограничений на любых типах зданий, любой этажности. Эффективно использование ее в частном малоэтажном домостроении, в новом многоэтажном строительстве, реновации старых зданий.

Технология «мокрых» фасадов может применяться для стен практически из любых материалов: железобетона, многощелевых бетонных блоков, кирпича (полнотелого, пустотелого) и даже деревянного бруса (если произошла окончательная усадка дома). «Мокрую» штукатурную систему теплоизоляции в сочетании со стеной из ячеистых блоков нужно проектировать более тщательно. Дело в том, что такие блоки по своей природе «теплые» и согласно теплотехническим расчетам им достаточно тонкого утеплителя. Однако высокая паропроницаемость таких блоков может привести к смещению зоны отрицательных температур и «точки росы» в толщу стены, и как следствие, к разрушению штукатурного слоя и даже самой конструкции стены. Поэтому следует тщательно выбирать тип и толщину утеплителя, крепежные элементы, материалы для штукатурно-отделочных слоев.

Либо нужно смонтировать систему пароизоляции с внутренней стороны стены, но тогда нужна система принудительной вентиляции помещений. Этот вариант нерационален: достоинство ячеистых блоков - невысокая стоимость, однако, экономя на стенах, тратим лишние деньги на вентиляцию. «Мокрые» фасады подходят и для коттеджного и для многоэтажного строительства, как при возведении новых домов, так и при реконструкции старых. Здания со штукатурными фасадами прекрасно вписываются в архитектурный облик исторических центров городов, не только за счет классического штукатурного покрытия, но и благодаря декоративным элементам, которые выполняются из теплоизоляционного материала. Выбор этих элементов очень широк: колонны, пилястры, карнизы, наличники, балясины, барельефы и др.

Материалы для мокрого фасада
В технологии «мокрых» фасадов в основном применяются два типа теплоизоляционных материалов: плиты из минеральной ваты и пенополистирола.

Минеральная вата. Чтобы получить качественный и надежный финишный штукатурный слой, необходимо применять теплоизоляционные плиты с плотностью не менее 130-140 кг/м. Плиты такой ппотности не деформируются от перепадов температуры или усадки здания, не обвисают со временем. Коэффициент теплопроводности у таких материалов немного ниже, чем и пенополистирола. При этом минеральная вата обладает почти стопроцентной паропроницаемостью, следовательно, с ее помощью легче сделать стену «дышащей». Второй несомненный «плюс» минваты - это ее негорючесть. Рекомендуется использовать утеплители, изготовленные из минеральной ваты на основе горных пород габбро-базальтовой группы. Однако, можно отметить и «минусы» таких теплоизоляторов. Изделия из стекловаты недостаточно прочны (что не позволяет им должным образом сопротивляться ветровым нагрузкам) и неустойчивы к щелочам (не могут сочетаться со штукатурно-клеевыми составами, вызывающими щелочную реакцию).

Пенополистирол. Он значительно выгоднее в плане стоимости - он примерно в 3,5-4 раза дешевле минваты. К тому же он легче, обладает почти нулевым водопоглощением. Качественные изделия из него жесткие и прочные. Главный недостаток пенополистирола - это его пожароопасность. Для преодоления этого недостатка в настоящее время фасадные плиты из пенополистирола обрабатывают специальными растворами - антипиренами, благодаря которым он становится самозатухающим. Кроме того, в конструкциях «мокрого» фасада обычно предусматривают особые противопожарные рассечки из минераловатных негорючих плит. Рассечки (как правило, высотой около 15 см) устанавливают между этажами, по внешнему контуру оконных и дверных проемов, по периметру балконов и лоджий. Таким образом, даже при использовании горючего утеплителя, конструкция фасада в целом оказывается достаточно защищенной от возгорания.

Кроме того, у пенополистирола очень низкая паропроницаемость, поэтому приходиться с особым вниманием рассчитывать конструкцию фасада и тип штукатурно-кпеевых составов во избежание проблем с паропереносом. Наконец, материал, из которого сделаны минераловатные плиты эластичен, и за счет этого они плотно стыкуются друг с другом на фасаде, а пенополистирол неэластичен, и в этом случае для надежного стыка плит необходимо тщательно выверять геометрические размеры утепляемой поверхностей, чтобы уменьшить количество стыков и оптимизировать раскрой плит.

Вентилируемый фасад
Вентилируемые фасады - это современная технология облицовки фасада здания, при которой между внешней ограждающей конструкцией и стеной здания есть вентилируемая воздушная прослойка. В основном вентилируемый фасад состоит из подконструкции (металлический или алюминиевый каркас), утеплителя, ветрозащитной пленки и собственно облицовки. Еще в XIII веке древние строители при постройке собора Святой Софии применили своеобразный метод вентилируемого фасада. Основные, несущие стены собора были выполнены в кирпичной кладке почти метровой толщины. Затем последовала воздушная прослойка и еще стена из кирпича. В поверхности этой стены были проделаны вентиляционные отверстия. В последующем, во время одного из ремонтов здания эти отверстия были заделаны, заштукатурены и забелены. Здание собора все время отсыревало, и его невозможно было просушить. Только, когда уже в наше время вентиляционные отверстия были вскрыты вновь, удалось просушить здание, и старинные настенные росписи собора были спасены от сырости. Опасность эксплуатации здания, вызванную излишней влажностью стен, нельзя недооценивать. Это грибок, плесень, «цветение» и отсыревание стен, а в результате - старение и разрушение.

Принцип действия системы вентилируемого фасада состоит в том, что технологический зазор, оставляемый между теплоизоляцией и облицовкой, обеспечивает свободное движение воздушным потокам. Таким образом, естественное движение воздуха в зазоре позволяет стене постоянно находиться в сухом состоянии, не позволяя собраться конденсату и влаге. Именно этот воздушный промежуток снижает теплопотери, является своего рода температурным буфером: температура воздуха зимой в нем примерно на 3-4 градуса выше, чем снаружи. Летом вентилируемый фасад предохраняет стены от перегрева, и здание, защищенное навесным вентилируемым фасадом, не подвергается резким перепадам температур, что значительно увеличивает комфортность внутри зданий. Помещения и ограждающие строительные конструкции «дышат», так как есть беспрепятственная диффузия водяного пара.

Таким образом, осуществляется устойчивый режим передачи тепла, влажности и воздуха через наружные стены при любых условиях эксплуатации здания. Летом в доме прохладно, а зимой тепло. Естественная вентиляция создает комфортный микроклимат внутри дома без использования дополнительных систем (например, кондиционеров). Главное отличие системы вентилируемых фасадов, по сравнению, например, с системами теплоизоляции «мокрым фасадом», хороша тем, что присутствующая в массиве стены влага, беспрепятственно выводится в виде водяного пара через вентиляционную зону. «Точка росы» сдвигается в наружный теплоизоляционный слой, поэтому внутренняя часть стены остается сухой. Также фасадная система принимает на себя температурные колебания, что позволяет защитить несущие конструкции от преждевременного старения. В результате увеличивается срок эксплуатации зданий и сооружений в 2,5-3 раза и плановый ремонт нужно будет проводить не через 3040 лет, а через 80-100 лет. Кроме того, система вентилируемых фасадов создается лишь из несгораемых или трудносгораемых материалов, и это служит дополнительной защитой от пожаров.