Владение частным домом, пожалуй, один из самых комфортных способов постоянного семейного проживания. Что может быть лучше чистого воздуха вдали от перегруженных автомобильных трасс, приусадебного участка, который можно облагородить и обустроить по своему усмотрению и вкусу, высадив подходящие растения в виде садовых, сельскохозяйственных культур или декоративных растений. Это справедливо и в том случае, когда дом располагается в городской черте, а также на близлежащей загородной территории.

Конечно, в идеале такое строение должно быть подключено к основному магистральному ресурсоснабжению, то есть, сетям:

• водопровода;
• канализации;
• газоснабжения;
• электричества.

Помимо этих четырёх базовых инженерных коммуникаций, получивших в народе название «удобства», может иметь место присоединение к централизованному отоплению и подаче горячей воды.

Естественно, при строительстве нового дома или покупке уже существующего перечисленные факторы имеют значение при определении цены участка или строения.

Зачем нужно утепление

Очень часто «удобства» могут быть частичными. Например, при отсутствии газовых сетей, особенно в зимний период, дом отапливается электричеством, оно же служит и для приготовления пищи, а также источником получения горячей воды. Использование электричества влечёт за собой повышенный расход собственных материальных средств. Поэтому частично могут быть использованы различные печи, котлы или «титаны», работающие на твёрдом топливе — угле или дровах.

Понятно, что от степени тепловой защиты внутренних помещений частного дома в большой степени зависит стоимость его содержания, а также поддержание комфортных условий, проживающих в нём людей (членов семьи).

Несмотря на то, что для среднеконтинентального климата большей части территории России, в которой расположено большинство населённых пунктов, толщина стен составляет от 0.5 до 0.8 метра (или как считают строители «в кирпичах» — 25×12×6.5 сантиметров, по его большей стороне — в два или в три кирпича), а к северным климатическим зонам может доходить и до 1 метра. К сожалению, стены такой толщины не всегда можно возводить из экономических соображений. Тяжёлые стены требуют применения тяжёлых фундаментов, использования свай, утолщённых плит основания с многослойным армированием.

Помимо утепления домов при новом строительстве может потребоваться дополнительное утепление в уже существующем и давно эксплуатируемом доме. Это может быть связано с:

• промерзанием стен;
• изменением скорости и направления ветра (розы ветров), например при массовой вырубке окружающих зелёных насаждений, перепланировка прилегающей территории вследствие массовой застройки жилыми, культурно-бытовыми, промышленными объектами;
• устройством искусственных водоёмов, запруд, плотин;
• подъёмом уровня грунтовых вод.

Методы установки утеплителя

По расположению и способам использования утепление бывает:

• внутренним;
• наружным.

Внутреннее вертикальное утепление применяют чаще всего для теплоизоляции фундаментов, подвальных или цокольных этажей. То есть, в тех местах, где слишком сложно и затратно, а иногда вообще невозможно подобраться к внешним (направленным в сторону грунта или вплотную примыкающим к другим строениям) частям зданий.

Основными причинами могут быть ситуации, когда:

• внутреннее утепление практически исключает из теплозащиты внешние, контактирующие с грунтом или атмосферным воздухом стены. Например, в случае промерзания ограждающих конструкций здания, точка образования росы располагается там, где встречаются холодный наружный воздух и тёплый пар, сочащийся из помещения в плоскость установки и примыкания теплоизоляции;
• такой способ теплоизоляции уменьшает начальные объём и площадь помещения, иногда до 10%, в зависимости от материала, его толщины, способов крепления и последующей защиты от механических повреждений;
• несмотря на то, что горизонтальная теплоизоляция находится внутри зданий, более удобно и технологично устраивать приклеиваемую или насыпную теплоизоляцию сверху перекрытий, то есть относительно утепляемого помещения, она всё равно будет находиться снаружи.

Наружное устройство теплоизоляции является наиболее прогрессивным способом:

• объём и площадь утеплённых помещений остаются неизменными;
• современные методы утепления и его механической защиты позволяют вывести точку образования росы за пределы стенового ограждения, которое приобретает функции одной из неотъемлемых частей утепления;
• появляется возможность устройства вентилируемых фасадов и крыш, когда под финишным покрытием стен или кровли устраиваются протяжённые каналы, допускающие циркуляцию наружного воздуха, понижающих содержание влаги, различных неприятных запахов, развития грибка, плесени, гнили. Эти же каналы автоматически регулируют микроклимат в помещении, зимой делая его немного теплее, а летом — прохладнее;
• допускается при окончательной отделке фасадов и кровель для повышения эстетических качеств и придания особой индивидуальности использовать всю гамму выпускаемых строительных отделочных материалов для наружной установки.

Вопрос выбора наружного или внутреннего типов теплоизоляции обычно не ставится. Это следует из того, что с точки зрения эффективности, простоты, экономичности, предпочтение следует отдавать внешнему способу, особенно при новом строительстве. Однако при утеплении давно существующих зданий и их помещений, располагающихся ниже поверхности земли, другого способа, чем выполнение внутренней теплоизоляции практически не остаётся.

Основные варианты современной теплоизоляции

По внешним признакам и выпускаемой форме современная теплоизоляция бывает:

• рулонной;
• плитной (панельной);
• насыпной;
• напыляемой.

К рулонной теплоизоляции чаще всего относят относительно гибкие ковры или маты, свёрнутые в рулоны. Чаще всего это изделия из минеральной ваты, а также фольгированного полиэтилена. Установка или монтаж на вертикальные стены осуществляется при помощи:

• клееполимерных мастик горячего и холодного отверждения;
• деревянных брусьев, реек или оцинкованных гнутых жестяных профилей и изготовленных из них каркасов, образующих решётки, ячейки которых заполняются утеплителем, удерживаемым стеклопластиковыми, стальными лентами или стальной мягкой (вязальной) проволокой;
• забивных или ввинчивающихся дюбелей с широкими шляпками.

К плитной или панельной теплоизоляции относят теплоизоляционные панели или плиты из каменной (минеральной, базальтовой) ваты, а также плоских изделий из экструдированного пенополистирола. Это материалы с низким объёмным весом (плотностью), что позволяет использовать их для утепления стен без усиления фундаментов или грунтовых оснований. Их монтаж на вертикальные участки стен, ограждений или перегородок осуществляется аналогично тому, как устанавливается предварительно раскатываемая до плоского состояния рулонная гидроизоляция, то есть — клей, каркасы, которые ещё иногда называют «подсистемой», дюбели с широкими шляпками.

Насыпная теплоизоляция чаще используется для утепления междуэтажных и чердачных перекрытий. Её равномерно распределяют между несущими балками, подшивным потолком нижнего этажа, лагами, досками чернового пола. Иногда она может быть использована в конструкциях систем наклонной кровли для поэтапной засыпки полостей, образуемых подшивными потолками и сплошной обрешёткой под финишное покрытие кровли. В качестве такой теплоизоляции может быть использован насыпной пористый керамзит с плотностью (объемным весом) не более 300 кг/м². Ещё не так давно для этих же целей использовали золу и печной угольный шлак.

Насыпная теплоизоляция также может быть использована при, так называемой, колодцевой кладке кирпича или камня, когда для экономии кладочного материала и дополнительного утепления в толще стены оставляют вертикальные каналы. Так вот, эти каналы часто засыпают каким-либо пористым лёгким неорганическим материалом.

До наших дней некоторые заводы строительных материалов выпускают вспученный перлитовый (ВПП) или вермикулитовый песок, расфасованный в бумажные прошитые многослойные мешки. Вес одного такого мешка составляет около 5 кг при объёме 125 литров (8 мешков на 1 м³). Теплоизоляция этим сыпучим материалом, который иногда называют «мешкоперлит», может быть как:

• горизонтальной, когда мешки послойно укладывают на перекрытие и закрывают стяжкой из цементно-песчаного раствора или жидкого бетона;
• вертикальной, когда мешки при помощи пластиковых, стальных полос, проволоки, плетёной, пробивной или сварной сетки фиксируются на стене в вертикальном положении, а затем штукатурятся. Иногда перлитовый песок добавляют для её облегчения непосредственно в штукатурку, как мелкий заполнитель вместо обычного кварцевого песка.

Напыляемая теплоизоляция (чаще на основе полиуретана) увеличивающаяся при нанесении в объёме от 10 и более раз при соприкосновении с влажным атмосферным воздухом. Эту изоляцию используют в труднодоступных местах, где затруднено применение других видов теплоизоляции.

Основные виды современных теплоизоляционных материалов

Для того, чтобы избежать дополнительных затрат и уменьшить сроки строительства зданий и сооружений, в качестве основы для изготовления стен уже давно используют строительные материалы лёгкие сами по себе, такие, как древесина, газобетон, так и содержащие, например в составе панелей «сэндвич» лёгкие заполнители, прослойки:

• минеральную (каменную) вату в виде матов, плит или рулонов;
• экструдированный или гранулированный пенополистирол;
• керамзит в насыпном или связанном в виде керамзитобетона;
• вспученный перлитовый или вермикулитовый песок с использованием в мешках или с добавлением в штукатурку;
• полиуретановые пенопласты, наносимые на вертикальные или горизонтальные поверхности в жидком виде застывающие в виде пористой пены;
• вспененный полиэтилен или пропилен различной толщины, часто с фольгированным односторонним или двусторонним покрытием.

Минеральная вата

Минеральную вату изготавливают путём прессования, прошивки или спекания волокон, получаемых из отходов карьерной каменной добычи. Для получения волокон используют продавливание горячей массы через специальные калиброванные фильеры нужного диаметра или в центрифугах, при помощи которой процесс получения волокон напоминает способ получения сахарной ваты. Далее волокна автоматически укладываются в специальные формы, а затем проходят специальную обработку — пропитку, спекание под давлением, прошивку специальными иглами с крючками на концах, способствующими перепутыванию и сцеплению волокон. Иногда для образования матов волокна дополнительно прошивают нитями, полученными при переработке отходов стекольного производства. Утеплитель из минеральной ваты является наиболее экологичным, так как огнестоек и не поддерживает открытого горения. К тому же при воздействии высоких температур не выделяет вредные испарения и вещества, опасные для дыхания человека и домашних животных.

Пеноплекс (Пеноплэкс)

Экструдированный полистирол, часто предлагаемый под торговой маркой Пеноплекс или Пеноплэкс, получают путём продавливания горячей пластической массы с введёнными в неё добавками, например, такими как антипирены, затрудняющими горение в условиях открытого пламени и образования жидкого расплава, разносящего пожар по большим площадям перекрытий. Сам же материал представляет прочный материал толщиной от 30 миллиметров с размерами и количеством листов в пачках, зависящий от его изготовителя. Эта продукция относится к плитной или панельной плоской теплоизоляции.

Вспененный полиэтилен

Относительно новый пористый материал, получаемый из полиэтиленовых или полипропиленовых гранул при воздействии углеводородных пенообразователей. В процессе производства получают пористый гибкий материал с высокой прочностью на разрыв. Толщина матов из вспененного полиэтилена может быть от 3 миллиметров до 10 сантиметров. Для достижения большей толщины несколько слоёв прошиваются капроновыми или полиэфирными нитями.

Вспененный полиэтилен обладает хорошей сопротивляемостью к различным механическим и химическим воздействиям, поэтому помимо теплоизоляции и шумозащиты используется в качестве демпфирующей подложки под ламинатные, фанерные, древесноволокнистые (МДФ) покрытия полов. Для эффективного утепления вспененный полиэтилен часто с одной или с двух сторон покрывается алюминиевой фольгой. При использовании в целях предотвращения утечек тепла из помещения через ограждающие стены и перекрытия, фольгированная поверхность, отражающая инфракрасное тепловое излучение, направляется в сторону источника нагрева (обогревателя).

Арболит и фибролит

Эти два материала по своей сути являются бетоном на портландцементе с заполнителем из древесных отходов. В первом случае — это щепа, изготовленная из отходов древесины в виде короткой щепы и стружки, для получения которой существуют специальные станки и устройства.

Фибролит получают путем наполнения бетона специально «взлохмаченной» древесины до состояния длинных и тонких волокон, иногда называемых «древесной шерстью». Поэтому материал получил такое название, так как древесные волокна служат не только в качестве наполнителя, но и армирования.

Из обоих типов этих материалов выпускают не только панели и плиты, но и стандартные крупноразмерные стеновые блоки. Теплозащитные свойства близки к тем, которые можно получить от использования древесины. Изделия из арболита и фибролита более подходят для использования внутри помещений, так как содержащаяся в них древесина не относится к классу стойких к воде и биологическим поражениям материалу. Тем не менее и при использовании внутри помещений, их нужно защищать специальными лаками, красками, водостойкой шпаклёвкой.

Жидкий пенополиуретан

Пенополиуретановую пену в основном выпускают в металлических баллончиках в бытовом (под пластиковую трубочку) или специальном (под пистолет) исполнении. Образующаяся после нанесения пена, затвердевающая в течение нескольких часов под воздействием естественной влаги, отбираемой из окружающего воздуха, может быть предназначена для разнообразного использования. К их числу относится утепление и теплозащита домов в широком диапазоне температур — от -40 до 125°С. А срок службы при наличии хорошей защиты от механических повреждений превышает 50 лет. Материал обладает высокой адгезией, как к горизонтальным, так и к вертикальным поверхностям. Он очень часто используется как фиксатор и утеплитель при замене дверных и оконных проёмов.

Керамзит

Давно было замечено, что некоторые виды сланцевого щебня, используемого в качестве крупного заполнителя для различных видов бетона, при нагревании имеют свойство «вскипать» и в несколько раз увеличиваться в объёме, при остывании образуя плотную коричневую внешнюю скорлупу, окружающую пористый конгломерат, по свойствам очень похожий на вулканическую пемзу. Были разработаны способы получения этого материала в специальных наклонных вращающихся печах, в верхнюю часть которых засыпаются исходные компоненты, а из нижних выходит готовый керамзит во вполне промышленных масштабах. После рассева на фракции при помощи сит-грохотов материал отправляется потребителю.

Керамзит используют как в виде самостоятельного материала, так и в виде крупного заполнителя для лёгких бетонов. Он является одним из самых востребованных строительных материалов, используемых для утепления частных домов.

Полистиролбетон

Тоже относительно недавний материал для изготовления стеновых блоков, утеплённых горизонтальных стяжек и даже некоторых видов штукатурки. Он готовится из смеси предварительно вспененных гранул полистирола, использующегося для изготовления стойкой к динамическим воздействиям упаковки бытовых или других видов громоздких товаров. Вспенивание происходит при воздействии на гранулы перегретого водяного пара, в результате чего они увеличиваются в объёме от 10 и более раз. Если при изготовлении упаковки они спрессовываются и спекаются между собой, то для производства полистиролбетона набухшие гранулы остаются в сыпучем состоянии. При перемешивании вспененных гранул в качестве крупного заполнителя и водной смеси портландцемента и кварцевого песка получается материал с прочностью на сжатие, достаточной для того, чтобы из него делать облегчённые стеновые блоки для лёгких строений, например, садовых домиков, мест содержания домашних животных, гаражей, сараев, мастерских. Стены из этого материала не требуют тяжёлых фундаментов, больших объёмов земляных работ. На стены, сложенные из этих блоков можно опирать деревянные холодные или утеплённые чердачные перекрытия — односкатной, шатровой, двускатной вальмовой конфигурации.

Особенности использования

Использование того или иного утеплителя в большой степени зависит от места применения и условий последующей эксплуатации. Перед началом монтажа, установки и использования должны быть сформированы требования к необходимой теплозащите частного дома. Часто это целый комплекс необходимых материалов, использующийся для решения поставленных задач и целей по утеплению частного дома. Наиболее в полной мере определить, где, что и каким способом нужно утеплять в доме, может установить проектировщик или другой специалист, разбирающийся в вопросах строительной физики. Он рассчитает теплоизоляцию и её типы в зависимости от физико-технических свойств, используемых при строительстве дома материалов, толщины несущих конструкций, количества оконных и других видов проёмов. Дополнительно эффективность теплозащиты можно проверить специальным электронным прибором, называемым тепловизор. Этим прибором сканируют поверхности (стены, потолки, перекрытия, оконные и дверные проёмы) дома и по цвету градиентных кривых определяют места утечки тепла, где нужна дополнительная теплозащита.

Особенности утепления деревянных срубов

Деревянные дома из бревен или бруса люди начали использовать для проживания задолго до изобретения кирпича, бетона, других сравнительно «новых» материалов. Это было связано с тем, что древесина — самый распространённый на планете строительный материал, хорошо поддающийся обработке, начиная от каменного топора и заканчивая современными станками деревообрабатывающей промышленности.

Естественно, во все времена от строителей таких домов требовалось два самых главных результата. Это то, чтобы такие дома были надёжными и тёплыми (обеспечивали необходимый комфорт в зимнее время).

Калибровать бревна (приводить их к единому диаметру, длине, прочим параметрам) у первых строителей-плотников практически не было никакой возможности. Поэтому при сборке деревянных заготовок в сруб неизбежно появлялись щели, зазоры, прочие места утечки тепла и «мостики холода». Для их устранения в самом начале использовали обыкновенный лесной мох, который вручную законопачивали во все образующиеся полости. В дальнейшем стали использовать шнуры и шпагаты, сплетённые из волокон, вычёсываемых из стеблей трав, кустарников, других растений. Жгуты пропитывали битумом (при его наличии) или жирами животных, а затем также законопачивали их в щели. Для этих же целей применяли шерсть и свалянный из неё нетканым способом войлок. Обновление и замена износившейся теплоизоляции часто осуществлялись в течение всего периода существования деревянного сруба.

В наше время, когда материалов для теплоизоляции и способов их использования существует великое множество, легко выбрать наиболее подходящий для владельца, исходя из его экономических возможностей, а также длительности срока эксплуатации. К их числу относится и теплоизоляция щелей между брёвнами, а также сопряжений и примыканий различных узлов и деталей деревянного дома. Ещё один способ — облицовка фальшь-панелями (сайдингом) имитирующим снаружи деревянный сруб, под которыми можно расположить теплоизоляцию в виде минеральной ваты, экструдированного полистирола, вспененного полиэтилена и других аналогичных способов теплоизоляции. При этом металлические или пластиковые сайдинги, имитирующие калиброванные брёвна, профилированный брус, блок-хаус, евровагонку могут нести на себе очень качественно выполненный полиграфическим способом текстурный рисунок, свойственный натуральной древесине.