Все про слои утепления каркасного дома

Многослойный каркасный «пирог»: общие принципы слоёв и простор для вариантов
Технологии возведения современного каркасного дома в понятие «стена» вкладывают совершенно иной смысл: часто это многослойная конструкция, не включающая в себя традиционные кирпич, бетон, или бревно. Технологически утепление любого каркасного дома не зависит от его конструктивных особенностей, различными могут быть лишь его отдельные слои.

Состав каркасного пирога предполагает:

1. Наружный слой или отделка защищает конструкцию от атмосферных и незначительных механических воздействий, одновременно выполняя декоративные функции;
2. Плёнка или мембрана для защиты от ветра;
3. Конструкционная плита для придания жёсткости, прочности OSB, ЦСП, фанера и другие плитные материалы для наружной облицовки с дополнительными защитными функциями от атмосферного воздействия;
4. Основа – каркас, выполняемый из прочных массивных материалов с хорошими несущими свойствами;
5. Слой утеплителя, вариантов которого огромное множество;
6. Слой плёнки от проникновения изнутри помещений влаги или пара;
7. Внутренняя отделка, выполняемая в разных вариантах материалов, самыми популярными из которых считаются гипсокартон, вагонка, фанера.

Идеальных решений по устройству каркасного пирога не существует, стандартных или типовых вариантов разработано много. Все возможности рассчитываются и учитываются в проекте по возведению каркасного дома. Самостоятельные фантазии и разнообразие решений при возведении дома своими руками возможны и приветствуются, но исходить они должны из точных расчётов и обоснованных рекомендаций.

Наружный слой: основные материалы

Для обеспечения жёсткости каркаса материалы для наружной обшивки должны обладать механической прочностью, способностью принять на себя часть нагрузок каркаса на изгиб и сжатие.

Устойчивость к атмосферным воздействиям, температурным перепадам и действию микроорганизмов должна быть постоянной и долговременной.

Другим важным свойством применяемого материала должна быть лёгкость его обработки: сверление, резка, монтаж, – особенно это важно при строительстве собственными силами.

Ориентированно-стружечные плиты

В наибольшей степени из всех модификаций для обшивки каркаса снаружи подходит плита ОСП-3. Изготовлена из ориентировано расположенной щепы на синтетических смолах и воске. Вполне может быть финишным слоем каркаса, если обработать красящим декоративным составом.

• Высокая прочность и упругость, стойкость к вибрациям и деформациям;
• Не расслаивается и не расщепляется даже при длительной эксплуатации;
• Не привлекательна для грызунов и насекомых;
• Прекрасно режется, сверлится, удерживает крепёж.

Плиты цементно-стружечные

Спрессованная с цементом стружка, состоящая из трёх слоёв разной фракции, содержащая до 3 % гидратационных добавок, называется ЦСП и считается второй по востребованности для наружной обшивки каркасов. Плита с ровной гладкой поверхностью хорошо подходит под облицовочные работы.

Имеет высокие характеристики по техническим и экологическим параметрам, а также обладает высокой прочностью и влагоустойчивостью.

1. Устойчивость к микроорганизмам и грызунам;
2. Токсичные вещества не выделяет;
3. Безопасна в пожарном плане;
4. Обладает низкой теплопроводностью и гигроскопичностью.

К недостаткам можно отнести сложность обработки и большой, неудобный для монтажа вес.

Фанера

Самый удобный и привычный материал для строительства каркасных зданий. Для наружной обшивки подходят влагостойкие марки ФСФ толщиной выше 9 мм. Сорт не принципиален, так как сортность определяется наличием сучков, что абсолютно не важно для сооружения каркаса. Свойства:

• Прочность на изгиб;
• Влагоустойчивость;
• Морозостойкость;
• Удобство в обработке и монтаже.

Листы из гипсоволокна

Армированный волокнами целлюлозы прессованный лист ГВЛ приобрёл популярность сравнительно недавно. Он достаточно прочен для применения в качестве несущих поверхностей, кроме того:

1. Устойчив к влаге;
2. Обладает высокой морозостойкостью;
3. Имеет хорошую плотность, однороден, не имеет картонной оболочки, как у гипсокартона;
4. Обладает хорошими звукоизоляционными свойствами;
5. Устойчив к механическим воздействиям;
6. Обладает паропроницаемостью и низкой гигроскопичностью.
7. Невысокая пластичность и немного излишний вес – больше недостатков нет.

Пароизоляция: зачем нужна, и как устанавливать

Пароизоляционные плёнки применяются для защиты утеплителя от влаги изнутри помещения.

Плёнка и конденсат

Одна из важнейших задач пароизоляции: предотвращение накапливания конденсата в утеплителе. Зимой, при большой разнице внутренней и наружной температур, тёплый воздух устремляется через малейшие отверстия в стенах.

Влага в тёплом воздухе, встречаясь с холодным, конденсируется в утеплителе, который тяжелеет и постепенно проседает, переставая выполнять функции утеплителя.

Выбор и эффект термоса

При выборе следует обращать внимание на коэффициент паропроницаемости – чем он меньше, тем эффективнее материал. Обычная полиэтиленовая плёнка считается неплохим вариантом, дополнительное армирование только повышает эффективность, к плюсам можно отнести и наличие алюминиевого покрытия из фольги. Нежелание использовать пароизоляцию в слоёном пироге каркаса вызвано распространённым, но неверным мнением о том, что дом с применением плёнки приобретает эффект термоса.

Это не совсем так: дом должен сохранять тепло максимально, а термосом он становится без продуманного устройства вытяжек или просто без проветривания помещений.

Как устанавливать

Сторона пароизолятора, покрытая фольгой либо тканью, должна быть обращена вовнутрь помещения. Укладка пароизоляции осуществляется внахлест с перекрытием минимум 10 см. После закрепления пароизоляции стыки проклеиваются специальным скотчем или лентой для пароизоляции.

Укладка картин пароизоляции должна производиться с нахлёстом не менее 10 см, с последующей проклейкой специальной лентой либо скотчем.

Описывать все марки и правила применения пароизоляционных плёнок особого смысла нет, на упаковках производители печатают подробнейшие инструкции, главное – не забыть их изучить перед применением.

Что такое ветрозащита

Ветрозащиту следует рассматривать, как обязательный компонент каркасного пирога. В его функции входит:

• Обеспечение надлежащего микроклимата внутри дома;
• Профилактика промерзания в зимний период;
• Защита от продувания и излишней влаги;
• Обеспечение испарения.

Для создания слоя, защищающего от ветра, используются плёнки мембраны. Они не пропускают холодный ветер снаружи, но не мешают удалению конденсата из утеплителя.

Обычно ветровые мембраны выпускаются в виде рулонов разной длины и шириной 150 см. Они не токсичны, огнеустойчивы, просты в монтаже и эксплуатации.

Крепление мембраны проводится на утеплитель с применением степлера. Иногда мембраны выпускаются с готовым клеящим слоем, но если его нет, может подойти двухсторонний скотч. Мембрана закрепляется контррейкой.

Частично функции ветрозащиты берёт на себя фасадная обшивка. К примеру, плиты Изоплат прекрасно справляются с задачей ветрозащиты, обеспечивая дополнительную теплоизоляцию дома. Пластичны, с хорошей плотностью, удобны и просты в работе.

Ветрозащитные функции могут успешно выполнять фибролитовые плиты или панели ЭППС.

Утеплительный слой

Вся каркасная конструкция расчитана на использование утеплителя, без него она теряет смысл. Видов, моделей, типов материалов для утепления чрезвычайно много. Некоторые отличаются только названием у разных производителей, многие просто дробятся на марки и сорта по принципу различия в размерах или функциональному назначению. Некоторые экзотичны, как лён или камка, не содержат вредных веществ.

И всё же основная масса утеплителей схожа в исполнении – либо маты и плиты, либо рулоны. Редкое исключение – отличная от общепринятых схема, когда технология утепления каркасного дома строится на применении жидкого пенообразователя, при этом отдельные слои могут быть исключены из состава пирога.

К одним из таких материалов и технологий относится пеноизол. Если его доработать до простоты применения без специального оборудования, то он вполне может стать лидером среди утеплителей.

Теплопроводность

Главным показателем любого утеплителя считается теплопроводность: чем она ниже, тем теплее будет дом. Показатель теплопроводности пеноизола (0,03-0,045 Вт/мК) лучше, чем у широко распространённой минеральной ваты.

Особенности технологии

Пеноизол изготовляется непосредственно на строящемся объекте, изоляция из него создаётся единым монолитным слоем, при этом:

1. Заполняет все внутренние полости каркаса и труднодоступные места в сложной архитектуре;
2. Исключает потребность в крепёжных элементах, необходимых для других видов утеплителей;
3. Не образует мостиков холода;
4. Позволяет избежать расходов на доставку материалов, их складирование и хранение.

Другие плюсы

Пеноизол обладает рядом эксклюзивных характеристик, выделяющих его из других утеплителей:

• Горючесть пеноизола соответствует типу Г2, как и у большинства аналогов, но при этом он: не плавится, подобно пенопласту; не поддерживает горение без внешнего источника; при горении не выделяет дыма, а лишь обугливается с постепенным переходом в золу;
• Материал очень долговечен – это мнение Института химической физики;
• Помимо утепления, пеноизол используется, как звукоизоляционный материал с высокими параметрами;
• Относится к «дышащим» утеплителям, что означает отсутствие конденсирующейся влаги в утеплителе и каркасе в целом.

Некритичные минусы

Все отрицательные моменты пеноизола в какой-то мере присущи всем утеплителям, особо критичных и неприемлемых нет:

1. Непрочен при механическом воздействии, что несущественно для использования в защищённой конструкции каркаса;
2. Требует дополнительной защиты с использованием мембранного паробарьера;
3. Слой пеноизола подвержен усадке, для избежания этого процесса необходимо точное соблюдение технологии укладки и дополнительное армирование;
4. В процессе производства утепления возникает неприятный и вредный запах формальдегида, который исчезает и приходит в норму через 15-25 дней.

Как проверить качество каркасного дома

Всё построено правильно, а в доме холодно: так бывает часто, причина одна – нарушение технологий.

Проверить качество только что построенного каркасного дома можно с помощью тепловизора.

Экспертиза

Необходимое условие для обследования: необходимая разница температур внутри строения и снаружи – минимум 15 градусов. Иначе построенное к осенним заморозкам жильё протапливается до комнатной температуры и проводится анализ теплопотерь. Дисплей прибора точно отразит общее температурное поле со стороны наблюдения, с выделением мест проникновения воздуха в дом или выхода тепла из него.

Кроме ожидаемых и привычных для любого здания потерь тепла через плохо загерметизированные дверные и оконные проёмы, прибор может увидеть и показать места с некачественно устроенной теплоизоляцией. Вполне реально увидеть несоответствие заявленных свойств утеплителя реальным показателям, то есть определить качество утепляющего материала.

На основании обследования, которое занимает не более 3-х часов, можно сделать выводы о качестве строительства, о возможной подмене материалов более дешёвыми аналогами и контрафактными изделиями.

Претензии

Претензии к строителям или производителю утеплителя, на основании обследования с помощью тепловизора, будут обоснованны и доказательны. Одно условие: такие работы должны проводиться на договорной основе с организацией, имеющей надлежащие лицензии. Стоимость работ зависит от общей площади поверхностей, подлежащих экспертизе, но составляет не менее 5 т.р. за объект.

При самостоятельном возведении дома такое экспертное обследование поможет выявить отдельные недоработки и ошибки, а значит, позволит их вовремя устранить.

Сложнее провести обследование летом, когда сложно добиться разницы температур внутренней и наружной, но для этого придуман способ «аэродвери». Технология основана на повышении внутри дома не столько температуры, сколько давления. Результаты метод даёт отличные, но стоит значительно дороже.

Как определяется, достаточно ли качественно проведено утепление каркасного дома, и каков принцип работы тепловизора, можно посмотреть на фото на страницах сайта.

Правильный пирог стены каркасного дома

Каркасные дома являются быстровозводимыми сооружениями за счет использования сборных элементов. Важная роль в обеспечении их надежности и комфортабельности отводится стеновым панелям.

Многослойная конструкция представляет собой «пирог стены каркасного дома». Для выбора оптимального варианта следует проанализировать ее конструктивные и технологические особенности.

Устройство каркаса: из какого материала?

Правильная схема пирога стены в деталях выглядит следующим образом:

• Первый, наружный слой – внешняя отделка с декорирующей функцией. Обычно используются материалы, не сильно утяжеляющие конструкцию: блок-хаус, сайдинг, вагонка, ОСБ.
• Второй слой – вертикальная обрешетка (доска, брус или металлический профиль). Этот элемент необходим для монтажа финишного покрытия и обеспечения вентиляционного зазора.
• Третий слой – ветрозащитная пленка с функцией гидроизоляции. Лучше всего подходит современная многофункциональная пленка мембранного типа (Изоспан А, Наноспан А и т.п.).
• Четвертый слой – защитный элемент. Он выполняется из плит древесноволокнистой структуры (ОСП, ДСП, ДВП). Наиболее распространенный вариант плита ОСП толщиной 15 мм. Этот слой придает жесткости и повышает эффективность утеплителя.
• Пятый слой – силовой каркас. Он обеспечивает механическую прочность панели. Классический вариант – деревянный брус размером 150х150 мм. Иногда делают из более тонкого бруса 150х50 мм.
• Шестой слой – первый слой утеплителя (минвата, эковата, пенополистирол или другие рулонные теплоизоляционные материалы). По сути, он совмещен с предыдущим слоем, т.к. плиты или листы теплоизоляции располагаются между стойками каркаса. Самые распространенные материалы: минеральная вата, эковата, пенополистирол (пенопласт).
• Седьмой слой – второй слой утеплителя. Он укладывается между элементами горизонтальной обрешетки.
• Восьмой слой – обрешетка в виде горизонтально уложенных досок (брусьев) или металлического (чаще всего, алюминиевого) профиля.
• Девятый слой – пароизоляция. Оптимальный вариант – многофункциональная мембрана в виде пленки с микроскопическими отверстиями для циркуляции воздуха (например, Изоспан В).
• Десятый слой предназначен для выравнивания стены. Как правило, он выполняется из листов ОСП или фанеры.
• Последний слой – гипсокартон под финишную отделку.

Из чего же строят каркасные дома? Одним из основных материалов для изготовления «пирога стен» является древесина (брус и доска). Важную роль играет ее влажность. Использовать необходимо пиломатериал с влажностью не более 12-13%. Увеличение ее всего на 2% приводит к ухудшению теплоизоляционных свойств почти в 2 раза. Посему вполне очевидно, что из доски естественной влажности каркасные дома не строят.

Кроме того, в процессе высыхания влажного дерева наблюдается значительная усадка, что может привести к деформации всей конструкции. Таким образом, для изготовления «пирога» не подойдет древесина естественной влажности.

Особенности строительства

При строительстве летнего дома (проживание с апреля по сентябрь) можно использовать экономичные варианты «пирога стен». В нем нет высоких требований к утеплителю, но он необходим, хотя бы с минимальной толщиной (5-10 см). Обычно используется минеральная вата.

Летние строения, как правило, имеют небольшие размеры, что дает возможность уменьшить размеры несущих элементов. В частности, для каркаса используется брус (доска) толщиной 4- 5 см.

Можно отказаться от защитного слоя (плиты ОСП). Нет необходимости и в вентиляционном зазоре, т.к. точка росы вообще не вычисляется. Количество слоев «пирога стены» уменьшается до 4-5.

Несмотря на облегченную конструкцию, летний дом имеет приличный вес. Кроме того, несмотря на отсутствие жильцов зимой, снеговая нагрузка действует, а значит требует учета.

Для того чтобы минимизировать толщину стены, но сохранить механическую прочность, рекомендуется каркас выполнять из доски толщиной 4-5 см и шириной 15-20 см.

С учетом упрощения конструкции для летнего домика толщина стены не превышает 15-18 см. Оптимальное ее значение составляет 12-14 см. Такой конструкции вполне достаточно для защиты при небольшом похолодании, от жары, шума и ветра.

Жилья для зимнего проживания

Для постоянного проживания необходим дом, способный выдерживать любые климатические воздействия, возможные в данном регионе. Необходим учет низкой температуры воздуха в зимнее время снаружи и значительного перепада температур внутри и снаружи помещения.

Комфортное проживание может обеспечиваться только при наличии эффективного утеплителя толщиной порядка 15 см.

Для исключения накопления конденсата необходим вентиляционный зазор (вертикальная обрешетка) шириной 20-30 мм. С учетом работы обогревательных приборов обязательное условие – наличие надежной пароизоляции. Часто возникает вопрос: какая должна быть толщина ОСБ для стен каркасника? Полноценный защитный слой обеспечивается плитой ОСП (OSB-3) толщиной в пределах 10-22 мм.

Другими словами, «пирог стены» должен иметь полный набор вышеуказанных слоев. В этом случае минимальная толщина стены составит 20-22 см, а с учетом внешней отделки – 25 см.

Оптимальная толщина зависит от размеров сооружения, суммарной нагрузки с учетом снегового слоя на крыше, климатических условий.

Она рассчитывается по установленному тепловому сопротивлению для данного региона и теплоизоляционных свойств используемых материалов.

Можно ли возводить зимой?

Каркасные дома имеют важное преимущество – их можно строить в любое время года, в т.ч. зимой. Это связано с отсутствием «мокрых» технологий при монтаже.

Однако для обеспечения зимнего строительства важно учесть следующие рекомендации:

1. Фундамент должен быть возведен в теплое время года и к зиме набрать необходимую прочность.
2. Необходимо обеспечить надежные подходы к объекту и пути подвоза материалов.
3. Стройплощадка должна иметь твердое покрытие для исключения увязание в грязи. Возможный вариант – геотекстиль для автопарковок.
4. Все стройматериалы должны быть надежно защищены от влаги.

Работы следует распланировать с учетом короткого зимнего дня. В целом, проблема зимнего строительства каркасного дома связана только с правильной организацией процесса.

Модульная постройка

В последнее время находит распространение возведение модульных домов. По сути, это строительство их домокомплектов, которые собираются на месте, как конструктор без дополнительных крепежных элементов.

В наборе содержатся элементы каркаса (деревянные брусья или металлические конструкции) и секции (панели) стандартным размером 240х480 см. Секции имеют автономное исполнение, что дает возможность собирать различные комбинации.

Можно изменять количество помещений. Максимальная высота модульного дома – 3 этажа. Крыша может иметь плоскую, одно- или двухскатную форму в зависимости от назначения постройки.

Из модульных конструкций можно собирать жилые (летние и круглогодичные), производственные, офисные и хозяйственные сооружения. Продолжительность сборки составляет 2-3 недели.

Другое направление строительства каркасных домов – использование готовых стеновых панелей. Особый интерес представляют СИП (SIP) – панели.

Они представляют собой слоистую конструкцию из двух слоев листов ОСП (OSB), между которыми размещен теплоизоляционный материал. Все слои скреплены между собой полиуретановым клеем, причем процесс производится в прессе при давлении 18 тн.

В качестве утеплители находит применение минеральная (базальтовая) вата, стекловолокно и вспененные полимеры (пенополистирол и пенополиуретан). Наибольшей популярностью пользуются СИП-панели на основе пенополистирола.

Этот материал имеет прекрасные теплоизоляционные свойства (коэффициент теплопроводности – 0,037-0,040 Вт/мхград), низкую водопроницаемость, высокую биоустойчивость.

Паропроницаемость находится на уровне древесины. Долговечность таких панелей составляет более 60 лет.

СИП-панели выпускаются со стандартными размерами. Их толщина может составлять 11, 12, 17, 20, 22 и 27 см. Панели до 20 см используются для перегородок, а большей толщины – для несущих стен и перекрытий. Ширина панелей – 62,5, 100 и 125 см. Длина – 40, 50, 80, 250 и 280 см.

Американская и канадская технология выполнения работ своими руками

Дом по американской технологии – это быстровозводимое сооружение на базе деревянного каркаса. Все основные элементы изготавливаются на заводе.

Отличительные особенности:

• использование только хорошо высушенной древесины;
• конструкция собирается не из бруса, а из обрезной доски (в каркасе – доска толщиной 5 см);
• усиление проемов обеспечивается двойными и тройными стойками из доски;
• над проемом доска монтируется на ребро;
• верхняя обвязка выполняется из сдвоенной доски;
• углы каркаса выполняются по особой технологии («калифорнийский» или закрытый угол);
• большая площадь остекления;
• двухэтажное исполнение.

Стандартный американский дом собирается за 1-2 недели. Каркас устанавливается по технологии «платформа», на специально подготовленную площадку (лаги, утеплитель, покрытие из OSB-плит).

С наружной и внутренней стоны каркас обшивается OSB-плитами, между которыми укладывается теплоизоляция (чаще всего, минеральная вата). Между утеплителем и плитами размещается пароизоляция. Наружная отделка обеспечивается сайдингом, декоративными панелями, искусственным камнем и другими материалами.

Основу канадской технологии составляет каркас, собираемый из вертикальных и горизонтальных профилей. Между элементами каркаса укладывается утеплитель. Обшивка производится ОСП-плитами толщиной не менее 12 мм. Стропильная система обшивается фанерой.

Поверх утеплителя накладывается парогидроизоляция из толстой полиэтиленовой пленки. В качестве утеплителя используется минеральная вата. Иногда используется комбинированный вариант – слой минеральной ваты, покрытый с двух сторон пенополистиролом. Для каркаса обычно используется доска (брус) размером 5х15 см.

При соблюдении технологии строительства каркасные дома по американской и канадской технологии имеют срок службы не менее 60-70 лет. Нередко долговечность превышает 100 лет.

Полезное видео

С пирогом каркасной стены по СП 31-105-2002 можно ознакомиться в полезном видео:

Заключение

Различные варианты технологии каркасного строительства позволяют быстро возвести достаточно прочный и комфортабельный дом со сроком службы более 60 лет. Сохранение тепла и защиту от различных внешних воздействий обеспечивает «пирог стен».

Его многослойную конструкцию следует выбирать с учетом назначения постройки и климатических условий. Правильный выбор конструкции и толщины «пирога» позволяет оптимизировать затраты на строительство.