Системы утепления фасадов

Забельская М. Системы утепления фасадов // Будмайстер. 2001. №20. C.12-16

В современных условиях вопрос утепления ограждающих конструкций зданий приобретает все большую актуальность. Необходимость рационального использования топливно-энергетических ресурсов, ухудшение экологической обстановки, новые требования к проектированию и строительству современного жилья привели к разработке государственной Программы по энергосбережению и появлению новых нормативных требований в этой области. Отечественные конструкторские наработки и анализ зарубежного опыта позволяет сегодня заказчикам и проектировщикам найти оптимальные решения, обеспечивающие нормативные показатели по теплосбережению.

Одним из основных критериев выбора системы утепления является создание комфортных условий проживания или работы. Комфортным считается такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном воздействии на человека обеспечивает сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения реакций терморегуляции. Эти параметры, прежде всего, определяются разностью между температурой воздуха внутри помещения, которая зависит от схемы и мощности отопительной системы, и средней температурой поверхности стен, обращенных в помещение. Температура внутренних поверхностей стен напрямую зависит от термического сопротивления ограждающих конструкций. Поэтому рациональная система утепления, становится неотъемлемой составляющей комфортности жилья.

Из всего многообразия методов утепления ограждающих конструкций можно выделить три принципиально отличающиеся направления конструктивного решения проблемы:

? внутреннее утепление ячеистыми бетонами (каркасно-монолитный метод строительства);

? многослойные стеновые конструкции;

? наружное утепление.

Каждое из этих направлений имеет свои достоинства и недостатки, которые необходимо знать и учитывать еще на стадии проектирования здания.

Поэтому рассмотрим перечисленные выше методы утепления зданий более подробно.

Внутреннее утепление ячеистыми бетонами

Конструктивное решение внутреннего утепления ячеистыми бетонами заключается в создании двухслойной стены, состоящей из внешнего слоя лицевого кирпича и внутреннего - из ячеистого бетона, газобетона, пенобетона. Метод каркасно-монолитного домостроения привлекает своей относительной дешевизной, сравнительно низкими трудовыми и материальными затратами и довольно широким выбором отечественных теплоизоляционных материалов. Вместе с тем, наряду с положительными и привлекательными в финансовом аспекте моментами, внутреннее утепление имеет серьезные недостатки. Они обусловлены, в первую очередь, отсутствием нормального тепловлажностного режима конструкции. В процессе теплообмена, а также из-за различия в уровне паропроницаемости наружных стен и утеплителя происходит конденсация влаги в толще теплоизоляции. Это, в свою очередь, приводит к увеличению его теплопроводности, снижению теплосопротивления конструкции, появлению грибка, плесени, повышению влажности воздуха в помещении. Кроме того, вариант с внутренним утеплением не позволяет решить проблему ликвидации мостов холода, "урезает" полезную площадь помещения, что особенно ощутимо для организаций, строящих жилье на продажу (к примеру, чтобы обеспечить теплосопротивление конструкции RoMMH = 2,2 м2 ?С/Вт необходима стена толщиной 300 мм из пенобетона плотностью 300 кг/м3 или стена - 400 мм из пенобетона плотностью 400 кг/м3 и т.д.).

Многослойные стеновые конструкции

Практическое применение в отечественном строительстве нашло два вида конструкции многослойных наружных стен. Первый - стены здания выполняются колодцевой кирпичной кладкой, второй -? трехслойные наружные стеновые панели", изготовляемые промышленным способом на заводах железобетонных конструкций.

1. Колодцевая кирпичная кладка

Теплоизолирующие свойства стен, выложенных колодцевой кирпичной кладкой, определяются слоем утеплителя. В данном случае прочностные характеристики утеплителя, его устойчивость к атмосферным воздействиям не играют решающей роли. Обычно в таких конструкциях используют плиты ПСБ плотностью 40 кг/мЗ или минераловатные маты. Если в теплое время года такая конструкция "работает" отлично, то зимой возникает проблема вывода избыточной влаги из утеплителя, которая накапливается в процессе эксплуатации помещений. В теплоизоляционном отношении остается также не задействованным внешний слой стены, не ликвидируются мосты холода, существует вероятность попадания осадков в слой теплоизоляции.

С технологической точки зрения, колод-цевая кладка - достаточно сложный и трудоемкий процесс, требующий высокой квалификации каменщиков. Укладка утеплителя также представляет определенные технологические трудности, особенно его фиксация. Все эти нюансы приводят к удорожанию строительства и увеличению его сроков.

2. Трехслойные наружные стеновые панели

В недавнем прошлом на системы трехслойных стеновых панелей, изготавливаемых промышленным способом, возлагались большие надежды. Предполагалось, что их применение решит проблему тепло-сбережения, обеспечит комфорт жильцам, даст новый толчок панельному домостроению и т.д.

Однако действительность оказалась не столь радужной. Как и в предыдущих системах утепления, не удалось избежать процесса накопления влаги в толще утеплителя или на границе утеплитель-бетон за счет конденсации бытовых паров. В результате теплотехнические показатели системы ухудшались. Слабым местом системы трехслойных панелей оказались стандартные мосты холода и стыки между панелями, большая вероятность попадания влаги и промерзания, что не добавляет комфорта. Кроме того, внешний вид панельных зданий оставляет желать лучшего.

В настоящее время для предотвращения образования конденсата предложено использовать паробарьер. В этом случае решаются все теплофизические вопросы, но возникают новые, связанные с микроклиматом в помещении. Во-первых, для нормального влажностного режима в помещении необходимо организовать принудительную вентиляцию, что достаточно дорого. Во-вторых, при вентиляции происходит значительная потеря тепла, следовательно эффект от утепления снижается. В-третьих, из-за технологических особенностей сложно установить пароизоляцию на стенах со световыми проемами.

3. Многослойная система с вентилируемым каналом

Шагом вперед в решении проблемы утепления зданий стало создание многослойной системы с вентилируемым каналом. Она позволила нормализовать теплофизические процессы внутри конструкции и ликвидировать "мосты холода", которые были основным "бичом" предыдущих систем. Параллельно решился вопрос эстетической привлекательности и архитектурной выразительности фасада здания. Кроме того, при такой конструкции полезная площадь помещений не "урезается" и соответственно сокращаются связанные с этим финансовые потери. Однако система обладает существенными недостатками, которые следует учитывать при проектировании:

? увеличение ширины фундамента на толщину утеплителя (100 мм), вентиляционного канала (40 мм) и ограждающей конструкции (лицевой кирпич 120 мм) влечет за собой дополнительные материальные и финансовые затраты. Особой осторожности требует использование этой системы при реконструкции зданий, что обусловлено конструктивными трудностями соединения старого и нового фундаментов. Необходим индивидуальный расчет для каждого дома, касающийся совместной работы обеих фундаментов (в новом фундаменте имеют место усадочные процессы, что может привести к нарушению целостности системы, искажению лицевой части конструкции);

? внешний слой кирпича не работает в теплоизоляционном отношении. Холодный воздух напрямую обмывает утеплитель из пенобетона, что обуславливает снижение теплотехнических свойств конструкции;

? при возведении стены часть раствора может попадать в воздушный канал, бетонируя его и создавая мосты холода. В силу конструктивных особенностей системы невозможен приток воздуха в канал с самого низа, что снижает эффективность вентиляции утеплителя. Для решения этой задачи разработчиками предложено вентилировать утеплитель с помощью устройства в нижнем и верхнем (приток и вытяжка) наружном слое отверстий общей площадью 150 см2 на каждые 20 м2 стены. Однако, во-первых, нет документального подтверждения эффективности такого решения, а во-вторых, не исключена возможность накопления пыли и попадания осадков в вытяжные отверстия.

С экономической точки зрения возведение зданий по такой системе технически сложно и приводит к большим время- и трудозатратам, увеличению сроков строительства.

Системы внешнего утепления фасадов

Обобщая положительный и отрицательный опыт эксплуатации различных систем утепления зданий, специалисты отдают предпочтение методам наружного утепления зданий, которые имеют ряд ярко выраженных преимуществ:

? создаются благоприятные температурно-влажностные условия работы изолируемых ограждающих конструкций. Стена снаружи защищается от неблагоприятных внешних воздействий суточных и сезонных температурных колебаний, которые приводят к образованию трещин, отслоению штукатурки, разгерметизации швов;

? стена защищена от атмосферных осадков, появления флоры на поверхности, образования льда в толще стены из-за наличия капиллярной влаги и ее конденсата;

? в холодное время наружная теплоизоляция препятствует охлаждению ограждающей конструкции до температуры точки росы и выпадению конденсата на внутренних поверхностях;

? наружная теплоизоляция сглаживает или вообще устраняет мостики холода. Система позволяет в полной мере реализовать теплоаккумулирующую способность стен при отключении или снижении температуры теплоносителя в системах отопления, также исчезает зависимость температуры воздуха в помещениях от ориентации зданий;

? наружные теплоизоляционные системы позволяют скрыть внешние дефекты ограждающих конструкций;

? значительно снижается уровень шума в помещении, т.к. минвата или пенополистирол являются хорошими звукоизоляторами;

? длительный срок службы системы утепления.

Важным компонентом системы утепления является теплоизоляционная плита. Именно она определяет эффективность утепления, комфортность микроклимата помещений, от нее во многом зависит долговечность системы. В качестве утеплителя для внешнего санирования фасадов используют в основном плиты из экструдированного пенополистирола или минеральной ваты.

На сегодняшний день существуют два направления развития наружного утепления: контактный метод и метод навесных фасадов.

Контактные методы внешнего утепления

За последние 5-6 лет на украинском рынке нашла широкое распространение система контактного утепления, где в качестве теплоизоляционного слоя используются минераловатные плиты Rockwul, Parok и др., экструдированный пенополистирол или утеплитель из ячеистого стекла Foamglas, а в качестве декоративного слоя - тонкослойная штукатурка. Контактные методы утепления делятся на две подгруппы: легкий мокрый метод и тяжелый мокрый метод.

В так называемых "тяжелых мокрых" системах (шведская Serporock, финская Termonit) несущую функцию выполняет металлическая сетка, связанная с помощью специальных распорных и растяжных крепежей с утеплителем и основой (стеной).

Более широкое распространение нашел "легкий мокрый" метод утепления. Он представляет собой комплекс мероприятий, заключающийся в приклеивании к наружной поверхности стены сплошного слоя теплоизоляционных плит, покрытии их поверхности тонким слоем клеящего раствора, армированного сеткой из стекловолокна. Теплоизоляционные плиты приклеиваются к стене клеящими растворами, и в зависимости от необходимости, крепятся дополнительно пластмассовыми грибовидными соединительными элементами. В этих системах несущую функцию выполняет теплоизоляционная плита, на которую по стекловолокнистой сетке наносится армирующий слой. В "легких" системах, как правило, общая толщина всех слоев поверх теплоизоляционной плиты составляет не более 9 мм. На украинском рынке представлены следующие системы: Текс-колор, Синерджи, Марморит, Боликс, Церезит, Dryvit и другие. Каждая из них предусматривает использование четко определенных материалов для утепления, наклеивания утепляющего слоя, его крепежа и армирования, штукатурных смесей и соответственно соблюдения всех технологических требований монтажа.

Преимущества легкого мокрого метода заключаются в том, что "точка росы" находится вне стеновой конструкции и снимается вопрос мостов холода. С конструктивной точки зрения, система не занимает полезной площади здания, а архитекторы получают возможность сделать фасады зданий эстетически привлекательней и интересней.

Вме&#