Определяем толщину утеплителя каркасного дома

Выбирая для себя проект жилища, будущие хозяева сталкиваются с множеством серьезных вопросов и проблем. В частности, какова оптимальная толщина утеплителя для каркасного дома. Данный параметр напрямую влияет на комфорт внутри строения – будет в нем тепло и сухо или придется поддерживать требуемую температуру с помощью дополнительных обогревателей. Как выбирать утеплитель, какими критериями руководствоваться, читатель поймет далее.

Из чего состоят стены в каркасном доме

Перед тем, как перейти непосредственно к обсуждению утеплителя и необходимой для обеспечения теплозащиты толщины, следует разобраться, из чего состоит стена в строении каркасной конструкции. Фактически, это многослойная панель, образованная:

• Несущим каркасом;
• Утеплителем (плитным или рулонным);
• Отделочными слоями (внутренними и наружными);
• Гидроизоляцией.

Каждая из перечисленных составляющих очень важна, просто так от них отказываться нельзя. Возможно только заменить один из материалов на другой, со схожими характеристиками, из тех, которые порекомендуют проектанты и строители, полагаясь на свой опыт и знания.

Каркас и выбор образующих его несущих элементов непосредственно связан с утеплителем: плиты будут монтироваться в окна, образованные стойками, поэтому толщина бруса должна быть как минимум на уровне с толщиной пакета. Такое решение оправдано многолетней практикой, позволяет создавать многослойные конструкции с высокой энергоэффективностью, от стен каркасных домов до сэндвич панелей из металлических листов.

Второй важный параметр, который необходимо учесть при проектировании дома, определяя, какова необходимая толщина базальтового утеплителя каркасного дома – шаг стоек. Его обычно привязывают к ширине ОСБ плиты обшивки или гипсокартонного листа, а также ширине плитного утеплителя. Ориентировочно шаг принимается равным 600 мм, чтобы не пришлось подрезать готовые утеплительные пакеты и обеспечить их плотную стыковку с деревянными брусьями, ликвидировав зазоры и щели. При использовании плитного вспененного полистирола (пенопласта) расстояние между опорами придется подгонять под его размеры. Но такой материал, при всех его преимуществах (дешевизне, низкой теплопроводности), чрезвычайно горюч.

Часто в качестве внутренней и наружной обшивки применяют ОСБ плиты – специально обработанный древесностружечный материал с хорошей влагостойкостью и плотностью. В этом случае между утеплителем и обшивкой необходимо проложить слой пароизоляции, которая будет препятствовать образованию конденсата и разрушению конструкций стены. Фасады домов, в зависимости от предпочтений владельцев и их вкусов, покрывают вагонкой (пластиковой или деревянной), камнем, искусственной плиткой – выбрать есть из чего.

Что влияет на выбор толщины утепляющего слоя

Еще одно обстоятельство, оказывающее влияние на определение расхода утеплителя – вид дома, его назначение. Для небольшого летнего строения, в котором не собираются жить зимой, вполне будет достаточно минимального слоя. Для капитального особняка, запланированного для постоянного проживания, придется к этому вопросу подойти серьезно, провести специальный теплотехнический расчет. А еще придется определить точку росы и ее расположение в стене здания.

Конструкция сезонных строений самая простая, на ней можно не останавливаться дополнительно, а вот строение стены каркасного дома для зимних температур лучше разобрать подробно.

В такой панели утепляется не только внутренняя часть, но и сами стойки, чтобы не допустить образования мостиков холода, проникновения низких температур в помещение.

С этой целью, поверх основного, сооружается дополнительный каркас, призванный защитить несущие элементы от контакта с внешней средой. В этом случае послойное перечисление всех составляющих выглядит так (изнутри – наружу):

• Внутренняя отделка;
• Пароизоляция;
• Каркас (стойка);
• Основной утеплитель;
• Защита от ветра;
• Элементы наружной отделки.

Между отделочным внешним слоем и ветрозащитной пленкой обязательно предусматривается свободное пространство для движения воздуха и вентиляции, именно там, при правильном расчете, должна располагаться точка росы. А добиться этого можно подбором толщины стены (основного утеплителя).

Выбор вида утеплителя

В качестве хорошо зарекомендовавшего себя материала, когда определяется толщина утеплителя одноэтажного каркасного дома для круглогодичного проживания, профессиональные строители рекомендуют базальтовую вату. У нее есть 2 неоспоримых преимущества: отличная теплоизоляция и стойкость к воздействию огня. Материал полностью естественного происхождения, изготовленный из вулканической породы. Кроме того, такая плита не гигроскопична (не впитывает влагу), отличается простотой монтажа, не оседает со временем, сохраняя неизменными свои размеры.

Популярный и доступный пенопласт также имеет право на существование в качестве утепляющего слоя, необходимо только правильно его использовать.

Во-первых, обязательно выбрать размеры окон в стенах, образуемых стойками, в зависимости от стандартных габаритов плитного материала. Иначе придется нарезать требуемые отрезки, что приведет к появлению отходов, перерасходу утеплителя, ненужным затратам.

Во-вторых, специалисты утверждают, что данный полимер подвержен усадке: «свежий» лист за полгода может усохнуть приблизительно на 1 %, что следует учитывать при монтаже, укладывая материал с небольшим запасом, чтобы впоследствии не образовались щели и зазоры.

В-третьих, пенопласт горюч и при воспламенении производит множество едких газов, вредных для человека. Для обеспечения надлежащей пожарной безопасности его следует защитить специальным покрытием или инертной к огню пленкой. Чтобы не ошибиться при раскрое, лучше составить схему укладки: она поможет рассчитать расход утеплителя, уменьшить количество отходов. Последнее условие особенно важно, поскольку использовать обрезки вряд ли удастся.

Определение толщины стены и утеплителя

Профессиональные строители определяют параметр толщины стенового ограждения на основании данных о климатической зоне, максимальной температуре в холодное время года и в зависимости от назначения сооружения.

Не вдаваясь в сложные расчеты, для большинства случаев оптимальная толщина утеплителя стандартного каркасного дома составляет 150 мм – это удовлетворяет климатическим условиям средней полосы в условиях России. При более суровой зиме потребуется побеспокоиться об увеличении слоя, этого можно достичь за счет создания дополнительного каркаса и укладки теплоизоляции.

Таким образом, суммарная толщина стены каркасного строения доводится до 200-250 мм. Кроме этого, допускается наружное оформление с помощью пластикового сайдинга, вагонки из разных пород дерева, рваного или искусственного камня, декоративного кирпича и тому подобных материалов.

На что еще потребуется обратить внимание: выбор оптимальной, не тонкой и не слишком толстой, ОСБ панели.

Считается, что обшивка такими ДСП, толщиной в 14 мм, способствует не только теплозащите, но и приданию каркасу дополнительной жесткости и устойчивости к внешним воздействиям.

Как рассчитать утеплитель для каркасной стены

Несмотря на то, что большинство решений проектировщиков каркасных домов являются типовыми, не требующими уточнений и подбора, полезно ознакомиться с основными методами теплотехнического расчета стенового ограждения. С ними же связана толщина утепления каркасного дома для постоянного или временного проживания. Сборник строительных норм и правил (СНиП) устанавливает параметр сопротивления теплопередаче – Rp. В результате специальных многолетних наблюдений за колебаниями температуры в зимний период выведены их средние значения, привязанные к климатическим зонам. Данные для основных населенных пунктов России приведены в таблице:

Город	Rp, м2·°C/Вт
Сочи	1,79
Краснодар	2.44
Ростов-на-Дону	2,75
Санкт-Петербург	3,23
Москва	3,28
Магадан	4,33
Красноярск	4,84

На основании приведенных показателей производится расчет толщины материала с заданной теплопроводностью (для каждого в отдельности, если стена многослойная). Показатель сопротивления теплопередачи равен отношению толщины в метрах к коэффициенту теплопроводности, последний легко узнать у производителя материала.

Формула простая, необходимо только просчитать толщины всех составляющих каркасной стены, а в конце суммировать их. С учетом того, что некоторые элементы (пароизоляция) достаточно тонки, ими, при расчете, можно пренебречь. Основным параметром, оказывающим влияние на результат, является толщина утепления стены каркасного дома – базальтовой плиты или пенопластового блока.

Лучше всего пояснить приведенную информацию с помощью примера. За основу берется минераловатный утеплитель с известными характеристиками – плотностью около 175 кг/м3 и теплопроводностью 0,043 Вт/(м·°C). Тогда, чтобы узнать толщину стенового ограждения для каркасного дома, запроектированного для Москвы и региона, необходимо умножить 3,28 (Rp) на 0,043, получается 0,141 м (141 мм).

Поскольку стандартная толщина утеплителя составляет 50 мм, полученный результат округляется до 0,15 м.

Далее к полученному результату прибавляются величины слоев пароизоляции, наружной обшивки, внутренней отделки – это и будет окончательный размер толщины стены каркасного дома.

Технология устройства каркасного дома

Одна из самых распространенных, канадская технология строительства каркасных корпусов, предусматривает монтаж на специальной платформе (так называемом черновом полу). Будущий дом, согласно проекту, комплектуется сборочными единицами и затем поставляется на участок застройки для сборки.

Обычно к этому времени все работы нулевого цикла завершены, уложены балки фундамента и выведены анкера для закрепления стеновых панелей. Заранее определена толщина утепления каркасного дома минеральной или базальтовой ватой, с учетом этого параметра изготовлены и полностью подготовлены к монтажу щиты. Разные варианты предусматривают различные способы поставки: иногда панели приходят уже обшитыми снаружи (по выбору и согласованию с заказчиком), бывает, что их выпускают без обшивки.

В последнем случае, после уточнения материала для отделки (ОСБ плиты, гипсокартон или сайдинг) и сборки коробки (всего стенового ограждения), монтажники приступают к устройству обшивки. Рекомендуется начать с наружной стороны, чтобы впоследствии, перекрыв дом кровлей, независимо от погодных условий, заниматься внутренним обустройством, в том числе и отделочными работами.

Когда щиты каркаса установлены и надежно закреплены, начинают укладку утеплителя – минеральной ваты, базальтовых матов или пенопластовых блоков, в соответствии с проектным решением. По окончании процесса переходят к устройству пароизоляции – в ее роли может выступать обычный полиэтилен. Одновременно производится монтаж всех требуемых коммуникаций, которые размещаются в проемах стен, поскольку в дальнейшем доступ к ним будет полностью закрыт.

С внутренней стороны на стены осуществляется крепление обшивки – чаще всего это ГКЛ или ОСБ. Далее переходят на внешнюю сторону стенового ограждения, чтобы заняться отделкой фасада. Ей предшествует обтяжка ветрозащитной прослойкой, она дополнительно предотвращает образование конденсата и препятствует попаданию влаги на конструкции каркаса. В таком качестве могут быть использованы специальные материалы с улучшенными характеристиками или, как бюджетный вариант, обычный полиэтилен. На финальной стадии производится монтаж элементов фасада.

В заключение

В статье рассмотрены основные этапы определения толщины утепляющего слоя, аспекты его выбора и различия в характеристиках разных материалов. Предпочтительнее всего выбирать технологичную, эффективную базальтовую вату, а параметр толщины принимать на основании теплотехнического расчета, но не менее 150 мм. С учетом приведенных рекомендаций процесс строительства теплого, надежного каркасного дома станет намного легче и понятнее.

Толщина стен каркасного дома для круглогодичного проживания: примеры расчета для разных утеплителей

При достаточно невысокой цене, качество применяемых в каркасном домостроении материалов растёт с каждым годом. Неудивительно, что такой вид построек получает всё большее распространение во всех регионах России. И в зависимости от климатической зоны, один и тот же проект будет иметь различные требования к теплосбережению, поэтому, какая должна быть толщина стен каркасного дома, надо определять в каждом случае отдельно.

Есть несколько подвидов каркасной технологии – если общий принцип возведения домов одинаковый, то нюансы, среди которых и толщина стен, могут отличаться Источник ecohome.net

Типовая конструкция стены

Конечно, выбор толщины стены зависит не только от климата в регионе, но и от предназначения конструкции: будет ли дом для постоянного проживания, или – для временного, а так же от материалов применяемых в конструкции внутренней и внешней частей стены, от вида используемого утеплителя, наличия воздушного зазора.

Классическая стена состоит из следующих элементов:

Внешняя обшивка. Может быть толщиной от нескольких миллиметров до десятков сантиметров в зависимости от используемых материалов. Чаще всего применяют цементно-стружечные ЦПС или древесно-стружечные OSB плиты, реже используют металлопрофиль или облицовочный кирпич. При отсутствии воздушного зазора внешняя часть может состоять просто из оштукатуренного утеплителя.

Воздушный зазор. Он нужен для того, чтобы исключить проникновение влаги через внешнюю обшивку в утеплитель, и он оставался сухим, не теряя своих теплоизолирующих свойств. В зависимости от типа применяемых изоляционных материалов может составлять от 25 до 50 мм.

Порядок расположения слоев в каркасном доме стандартный Источник sargorstroy.ru

Каркас. Может быть утеплённым, или нет. Минимальная толщина несущей конструкции стены без утепления составляет 50мм и увеличивается в зависимости от вида используемого утеплителя: минеральное волокно, эковата, пенополистирол, полиуретановое напыление. Толщина утеплителя для стен каркасного дома может достигать 400мм.

Внутренняя обшивка. Обычно состоит из более экологичных материалов, чем внешняя, так как связана с жилым пространством. Чаще всего используют гипсокартон или материалы на основе натурального дерева (доска, брус), реже фанеру, МДФ или OSB. Если несущая конструкция каркаса не утепляется, то обшивки стены может и не быть.

Из конструкционных особенностей стены понятно, что самое сложное — это определить толщину утепления каркаса.

Именно от толщины утеплителя будет зависеть, насколько теплым будет дом Источник otdelka-expert.ru

Толщина утеплителя

В первую очередь, толщина утеплителя в каркасном доме для постоянного проживания будет зависеть от географического положения будущего жилья, его климатической зоны, а так же от коэффициента теплопроводности материала.

По следующей формуле можно рассчитать толщину теплоизолятора:

R — показатель теплового сопротивления для конкретного региона, а

k — коэффициент теплопроводности.

Показатель теплового сопротивления R можно рассчитать самостоятельно, основываясь на данных СНиП 23-01-99 Климатология, а можно взять из следующей таблицы:

Готовые данные помогут определить примерную толщину, но лучше доверить расчеты профессионалам, знающим особенности конструкции и материалов Источник sargorstroy.ru

Не менее важно правильно подобрать материал, который позволит избежать излишних тепловых потерь. Сейчас нет смысла рассматривать столь популярные на заре каркасного домостроения утеплители подобные опилкам или шлаку. На рынке масса более технологичных и практичных в применении теплоизоляционных материалов.

Минеральная вата

Такой вид утеплителя изготавливают с применением стеклянного или базальтового волокна по следующей технологии:

Сначала базальт расплавляют в печи при высоких температурах до тех пор, пока он не станет жидким.

Полученную жидкость закачивают в центрифугу, где под огромным давлением воздуха она превращается в волокна.

Затем эти волокна попадают под пресс, уплотняющий их до нужных параметров.

Далее полученный материал скатывают в рулоны или разрезают на плиты.

Положительные моменты при использовании минеральной ваты заключаются в её низкой теплопроводности, которая даже ниже, чем у дерева. При плотности 50 кг/м 3 средний её показатель будет в районе 0,045-0,05 Вт/м о С (зависит от производителя). Опираясь на эти данные, по формуле δ = R . k можно рассчитать толщину утеплителя для любого региона России:

3 х 0,05 = 0,15 (м) – для Московской области,

4,9 х 0,05 = 0,24 (м) – для Якутска,

1,8 х 0,05 = 0,09 (м) – для Сочи.

Минвата один из недорогих и часто применяемых утеплителей Источник konveyt.ru

Если сравнить с толщиной стен из дерева без дополнительного утепления, то получим:

3 х 0,11 (коэффициент теплопроводности ели) = 0, 33 м. Это для Московской области.

Единственный минус теплоизоляции из минерального волокна состоит в том, что при намокании его свойства ухудшаются в разы. Поэтому при монтаже нужно следить за соблюдением норм гидроизоляции.

Эковата

Относительно недавно появившийся на рынке материал на основе целлюлозы, полученной при переработке макулатуры и прочих бумажных отходов. Негорючесть достигается за счёт добавления в утеплитель соединений бора. По этой же причине в эковате не заводятся насекомые и грызуны. На сегодняшний день на рынке – это действительно, самый экологически чистый утеплитель.

Для монтажа этого материала на большие площади требуется специальное, распыляющее волокна оборудование, в простонародье называемое «пылесосом». Благодаря нему, можно напылять гранулы ваты как на конструкцию, которая ещё не зашита с одной из сторон, так и закачивать материал внутрь уже смонтированной стены через специально проделанные для этого отверстия. На небольшие площади волокно можно наносить без применения спецсредств подобно штукатурке.

Для распыления эковаты понадобится специальная машина Источник keyinsulation.com

Из недостатков необходимо отметить усадку, которая происходит через некоторое время, а как следствие теряются изоляционные свойства. Это устраняется закачкой дополнительного количества утеплителя в уже смонтированную конструкцию, что не всегда удобно.

Теплопроводность эковаты примерно равна теплопроводности минерального утеплителя при их одинаковой плотности, поэтому расчёт будет таким же.