Чем утеплить дом из бруса: Утепление брусового дома снаружи | Как правильно утеплить дом из бруса снаружи по России и в Новосибирске

Согласно строительным нормам и правилам, толщина бруса для постройки летнего домика должна равняться 10-15 сантиметрам. Для коттеджа, в котором планируют жить круглый год, этот показатель равен 20 сантиметрам. Однако одних лишь деревянных стен недостаточно для поддержания комфортной температуры в доме. К 20 сантиметрам бруса необходимо добавить не менее десяти сантиметров утеплителя. Тогда, как свидетельствует нормативный акт, в доме можно будет зимовать.

Качественное утепление деревянного дома из бруса поможет сэкономить на отоплении, защитит постройку от негативного воздействия внешней среды — дождей, снегов, ветра. Также теплоизоляция необходима, если брусовая постройка рассохлась, в деревянных элементах появились трещины.

Для строительства деревянного дома применяют профилированный брус, выпиленный из бревен, а также клееный брус из ламелей. Обратите внимание: утеплять здание, только что возведенное из бруса первого вида, нельзя. Материал дает усадку, потому с момента постройки до момента теплоизоляции должно пройти около полутора лет. Дом из стройматериала второго типа можно утеплять сразу.

Перед сборкой теплоизоляционного «пирога» деревянную конструкцию необходимо обрабатывать специальными составами — огнеупорными и противогрибковыми.

Если на фасаде появились трещины, щели, то их следует законопатить. Можно использовать джут, льноватин, паклю.

Поскольку дерево склонно накапливать в себе влагу и разрушаться под ее действием, в конструкцию «пирога» следует включать паро-, гидроизоляционные пленки.

Особенности утепления брусовых стен

Как

? Прибегать ко внутреннему утеплению любой постройки, в том числе брусовой, стоит только в крайних случаях, и вот почему.

Во-первых, теплоизоляция со стороны комнат переносит точку росы внутрь стены. Это значит, что зимой внутри деревянной конструкции будет скапливаться конденсат. Со временем он приведет к образованию плесени, грибков, разрушающих древесину и вредных для жильцов.

Во-вторых, «пирог» неизбежно съест пространство комнат. Для небольших помещений это может быть критично.

В-третьих, внутренняя теплоизоляция закроет фактуру дерева — не удастся сохранить «натуральный» стиль пространства.

К преимуществам работ изнутри можно отнести их независимость от сезона — необязательно ждать теплой, сухой погоды, чтобы собрать «пирог» на стенах со стороны помещения. Если паро-, гидроизоляция проведена идеально, внутренний «пирог» будет защищать дом от холода с минимальным ущербом для дерева.

Утепление изнутри

Утепление дома из бруса снаружи более предпочтительно. Благодаря сборке «пирога» со стороны улицы точка росы переместится на фасад — ни сами стены, ни слои «пирога» не будут отсыревать. Прежним останется внутреннее пространство дома — комнаты не уменьшатся, брусовые стены можно будет не закрывать отделочными материалами. Также «пирог» защитит фасад от осадков, ветров, за счет чего деревянная постройка прослужит дольше.

Утепление снаружи

Недостатки у наружной теплоизоляции тоже есть:

• проводить работы можно только в сухую и теплую погоду;
• если коттедж двухэтажный или одноэтажный с высокими потолками, утепление дома из бруса своими руками может быть затруднительно — понадобится соорудить надежные леса, поднимать материалы наверх своими силами;
• «пирог» закроет дерево, понадобится выбирать и монтировать другие отделочные материалы.

Отметим, что наружное утепление предполагает два варианта конструкций: навесной вентилируемый фасад с использованием плитных материалов; напыляемая теплоизоляция, предполагающая создание бесшовного слоя. Подробнее о технологиях расскажем позже. А сейчас рассмотрим, чем лучше утеплить дом из бруса.

Сегодня на рынке представлены рулонные, плитные, напыляемые материалы. Каждый из них обладает своими преимуществами и недостатками. Выбирая продукт для утепления, стоит обратить внимание на следующие характеристики:

• коэффициент теплопроводности — чем он ниже, тем лучше материал удерживает тепло;
• шумоизоляционные свойства — актуальны высокие, если ваш дом стоит не в глухом лесу;
• влагостойкость — утеплитель не должен впитывать жидкость, разрушаться под ее воздействием;
• пожаробезопасность — в случае возгорания огонь не должен мгновенно распространяться из-за свойств утеплителя;
• экологичность — для безопасности жильцов и природы;
• долговечность — чтоб не пришлось пересобирать «пирог» через пару лет.

Виды теплоизоляционных продуктов

Минеральная вата является волокнистым теплоизоляционным продуктом. Сегодня наиболее распространен его подвид — каменная вата, изготавливаемая из расплава горных пород. Каменную вату выпускают в формате плит удобных для монтажа. Материал хорошо удерживает тепло, его коэффициент теплопроводности — 0,035-0,046 Вт/м*К. Также вата не пропускает шумы с улицы, пожаробезопасна, долговечна (служит до полувека). Заключенный в «пирог» материал не причиняет вреда здоровью.

Однако вата может впитывать и удерживать в себе жидкость, под ее воздействием свойства продукта ухудшаются. Собирая «пирог» с минватой, необходимо очень внимательно отнестись к паро-, гидроизоляции, чтобы влага не проникала в утеплитель.

Пенополистирол или пенопласт — ячеистый газонаполненный материал из полистирола. Представлен в формате очень легких плит, их несложно крепить, а резать на подходящие фрагменты можно обычным строительным ножом.

Пенополистирол обладает низкой теплопроводностью — коэффициент около 0,039 Вт/м*К. Материал не боится влаги, практически не впитывает ее. Не наносит вреда здоровью жильцов, будет надежно служить им десятилетиями — вплоть до века. Качественные продукты, как правило, имеют пожарные заключения.

Пенополистирол не обладает высокими шумоизоляционными свойствами. Его нельзя надолго оставлять под прямыми лучами солнца, потому собирать «пирог» следует достаточно быстро.

Пенополистирол

Минеральная вата

Если вы задумались, как правильно утеплить дом из бруса, мы рекомендуем использовать технологию навесного вентилируемого фасада с применением пенополистирола KNAUF Therm® Фасад Pro. Влагостойкие высокоэффективные плиты отлично подходят для наружной теплоизоляции любых зданий.

Эковата — натуральный теплоизоляционный продукт. В его состав входит бумага (80%), антисептики и антипирены. Этот материал отличается низкой теплопроводностью (0,036-0,042 Вт/м*К), высокими шумоизоляционными свойствами, экологичностью, пожаробезопасностью, влагостойкостью. С помощью эковаты можно утеплять сложные поверхности, бесшовный теплоизоляционный слой прослужит до 50 лет.

Поскольку эковата относится к напыляемым материалам, для ее нанесения необходимо специальное оборудование и сноровка — лучше доверить теплоизоляцию профессионалам.

ППУ — еще один напыляемый утеплитель. Как и пенополистирол, он относится к газонаполненным пластмассам. Его коэффициент теплопроводности один из самых низких — примерно 0,028 Вт/м*К. ППУ обладает хорошими шумоизоляционными свойствами. Влагостойкий, огнеупорный продукт служит до полувека. Также он отличается высокой адгезией — сцепляется с различными поверхностями, образует бесшовный слой.

Недостатком ППУ является его высокая цена, а также, как и в случае с эковатой, необходимость использования спецоборудования для нанесения.

Вспененный пенополиуретан (ППУ)

Эковата

ТОВАРЫ KNAUF THERM® ДЛЯ УТЕПЛЕНИЯ ДОМА ИЗ БРУСА

KNAUF THERM® ФАСАД PRO

Как утеплить дом из бруса снаружи? Выше мы уже упоминали о двух основных технологиях — напыляемая теплоизоляция и навесной вентилируемый фасад. Какую бы из них вы ни выбрали, первым этапом необходимо подготовить стены.

Очистите фасад от пыли, грязи, отделочных средств, если они есть. Внимательно осмотрите брус — нет ли на нем следов гниения, крупных трещин, нет ли зазоров между брусьями. Обработайте дерево специальными составами: антисептиками, чтобы предотвратить развитие микроорганизмов, антипиренами — для пожаробезопасности. Проводите обработку в два этапа: нанесите средство, дайте ему просохнуть, нанесите повторно.

Подготовка

Теплоизоляция: пошаговая инструкция

Если обнаружили щели, их необходимо законопатить, двигаясь снизу вверх по стене. Лучше всего для конопатки щелей подойдут натуральные материалы — льноватин, льняной канат, джут, пакля. Мелкие трещинки можно заполнить шпаклевкой.

Дальнейшие действия будут зависеть от технологии.

Напыляемая теплоизоляция, шаги:

1. На фасаде соберите вертикальную обрешетку с шагом один метр из деревянного бруса, предварительно его нужно обработать теми же составами, что и стены. Толщина брусков должна соответствовать толщине теплоизоляционного слоя.
2. Полученные ячейки заполните ППУ или эковатой. Если вам необходимо напылить слой эковаты толще семи сантиметров, чуть измените технологию: используйте более толстые брусья, на обрешетку набейте пароизоляцию, в ней сделайте отверстия напротив каждой ячейки, через них задуйте утеплитель, затем герметично заклейте отверстия.
3. Поверх теплоизоляционного материала, когда он высохнет, смонтируйте контробрешетку, на нее крепится отделка, например сайдинг или панели
   

1. Смонтируйте обрешетку из обрезной доски толщиной четыре сантиметра. Не забудьте предварительно пропитать доски антипиренами, антисептиками. Обрешетка создаст проветриваемый зазор между стеной дома и «пирогом».
   

Вентилируемый фасад, шаги:

2. Закрепите с помощью строительного степлера на обрешетке пароизоляционную пленку. Ее необходимо класть внахлест — так, чтобы один лиз заходил на другой минимум на десять сантиметров. Края пленки проклейте скотчем.

3. Поверх пароизоляции соберите еще одну обрешетку из бруса. Толщина бруса должна равняться толщине утеплителя. Шаг между брусками должен быть равен ширине теплоизоляционной плиты, если вы используете пенополистирол, или должен быть на полтора сантиметра меньше ширины утеплителя, если вы применяете упругую минеральную вату.

4. Вставьте в получившиеся ячейки блоки теплоизоляционного материала. Следите за тем, чтобы не было зазоров и щелей. Если щели все-таки появились, их можно запенить.

5. Поверх утеплителя строительным степлером закрепите листы гидроизоляционной пленки. Ее, как и пароизоляцию, необходимо класть внахлест.

6. На гидроизоляцию необходимо набить контррейки толщиной около трех сантиметров. К ним прикрепите наружную отделку на ваш вкус.

Мы рассказали в общих чертах, как утеплить дом из бруса, применяя современные материалы и методы. Воспользуйтесь рекомендациями, чтобы самостоятельно создать идеальный микроклимат в вашем коттедже, или наймите специалистов — вы сможете со знанием дела контролировать их работу. Пусть в вашем доме всегда будет тепло!

Поделиться статьей:

Читайте по этой теме

Утепление фундамента деревянного дома снаружи

Читайте дальше

Что такое энергосберегающий дом

Утепление дома из бруса | СК «Крона»

Дома из бруса считаются очень тёплыми. Поэтому есть мнение, что в них не требуется установка утеплителя. Но не все строители придерживаются такой точки зрения. Действительно ли в жилье без теплоизоляции будет комфортно в холода, если здание стоит в регионе с холодным климатом?

Чтобы понять, надо ли утеплять дом из бруса, надо ознакомиться с его характеристиками.

Толщина бруса

Производители выпускают пиломатериалы разной толщины. Если здание строится из бруса сечением 100х100 мм, то в нём будет холодно зимой. Поэтому строительный материал такой толщины стараются не использовать для возведения коттеджей. В основном он применяется для строительства бань и других деревянных сооружений.

Брус сечением 150х150 мм обладает высокими теплосберегающими свойствами. Поэтому если здание стоит в регионе с мягким климатом, то ему дополнительное утепление не потребуется. Самые тёплые коттеджи и дачи из бруса сечением 200х200 мм. В таких домах всегда тепло. Их можно возводить в серных областях, при этом строению потребуется незначительное утепление. Единственный минус бруса большой толщины – более высокая цена. Для сокращения расходов можно покупать пиломатериал размером 150х100 м и укладывать его широкой стороной, чтобы выдержать необходимую толщину стены.

Утеплители для деревянного дома

Прокладка теплоизоляционного материала начинается уже на стадии строительства деревянного здания. Между соседними брусьями прокладывается слой льноджутового волокна. Оно способствует устранению зазоров между венцами, через которые мог бы проходить ветер, а в зимний сезон – холод. Утепляются и углы дома в местах соединения бруса. Причины выбора именно льноджутового волокна для прокладки между деревянными элементами – это экологически чистый материал, который хорошо переносит воздействие сырости.

Широко используется для утепления деревянного дома минеральная и базальтовая вата. Этот теплоизоляционный материал имеет множество достоинств:

• Выпускается в разных форматах – рулонах, матах. Для утепления деревянного дома удобно использовать маты. Их монтаж проводить легче, чем рулонной теплоизоляции.
• Стойкость к возгоранию, что повышает пожаробезопасность дома.
• Устойчивость к воздействию сырости. При намокании некоторые виды теплоизоляции утрачивают свои свойства сохранять тепло.
• Низкая цена. Поэтому затраты на утепление дома будут небольшими.

Что требуется утеплять

Утеплитель прокладывается повсеместно. Он монтируется на стены здания, в межэтажные перекрытия. Также требуется сделать теплоизоляцию кровли. Это необходимо, чтобы предотвратить проникновение холода в дом с чердака.

Какая должна быть толщина утеплителя

Толщина монтируемой в доме теплоизоляции зависит от того, в какой местности будет стоять дом, от сечения используемого для строительства бруса. Если для возведения здания использовался пиломатериал 200х200 мм или 150х150 мм, то достаточно установить слой теплоизоляции толщиной 50 мм. Если дом возведен из бруса сечением 100х100 мм, стоит подумать о более серьёзном утеплении. Возможно, придётся установить теплоизоляцию толщиной 100 мм.

Можно ли обойтись полностью без утеплителя?

Если деревянный дом стоит на юге, то ему утепление не потребуется. В южных областях температура редко опускается ниже ноля. Но жителям из центральной и северной части России стоит позаботиться о сохранении тепла в своём жилище. Зимой любой деревянный дом приходится обогревать. И чем сильнее морозы, тем больше затрат на отопление здания. Поэтому в целях сокращения расходов на обогрев дома в холода стоит один раз потратиться на монтаж утеплителя.

Посмотреть все проекты

Другие статьи о строительстве домов и бань

Виды угловых соединений бруса

Насколько крепким будет деревянный дом, не будет ли в него проникать холод, во многом зависит от его угловых соединений. Есть несколько способ соединения бруса: встык, ласточкин хвост, в полдерева, на шпонках, на шипах.

Читать полностью

Варианты сушки деревянного дома после окончания строительства

После завершения возведения деревянного дома требуется время на его усадку. Нельзя заехать в него сразу после строительных работ. После того, как готов сруб, древесина будет в течение некоторого времени сохнуть. На это уходит в среднем 0,5

Читать полностью

Пирог стены каркасного дома – многослойность, качество, эстетичность

Чтобы готовый каркасный дом отвечал требованиям энергоэффективности, пирог стен выполняется в полном соответствии с методологией строительства, с использованием высококачественных стройматериалов. Компания

Читать полностью

Все статьи

Как определить, есть ли изоляция в стене

Как определить, есть ли изоляция в стене (быстрый ответ)

 Вы можете проверить изоляцию в стенах, сняв крышку розетки или выключатель света, чтобы быстро заглянуть внутрь стены, чтобы определить, есть ли там какая-либо существующая изоляция.  Другой вариант — просверлить дырку где-нибудь незаметно, например, в шкафу или под плинтусом, чтобы посмотреть. 

Теперь давайте перейдем к сути.

Эти холодные сквозняки, высокие счета за электроэнергию и неудобные комнаты — довольно важные признаки того, что что-то не так с изоляцией ваших наружных стен.

Вы хотите решить эти проблемы, но как вы можете это сделать, если вы не знаете, что находится в ваших стенах с самого начала? Вы не можете проверить изоляцию в стенах, как на чердаке, в подполье или на краевой балке, потому что они не являются открытой полостью.

Когда дилер RetroFoam приедет к вам домой, он проверит, какая изоляция используется в стенах, чтобы понять суть проблем, с которыми вы сталкиваетесь. Мы собираемся объяснить методы, которые они используют, чтобы заглянуть внутрь ваших стен, и дать вам несколько советов, чтобы узнать, что там находится самостоятельно.

Начнем.

Как узнать, утеплены ли ваши стены?

Есть несколько способов проверить, есть ли изоляция в ваших стенах.

Некоторые из этих способов требуют серьезной демонстрации, а другие вообще не нужны.

Итак, как узнать, утеплены ли ваши стены? Рассмотрим различные способы проверки изоляции.

Вырывание существующего гипсокартона

Это довольно радикальная мера, чтобы попытаться выяснить, какой тип изоляции находится в вашей внешней стене, если таковой имеется.

Как только вы вырвете свой гипсокартон, пути назад уже не будет, но, по крайней мере, вы будете знать, что там внутри. Вырезать небольшой участок гипсокартона — лучшая идея, чтобы заглянуть в стену.

Когда вы закончите, вы можете заменить эту часть, замазать ее, отшлифовать и покрасить, чтобы она подходила к остальной части комнаты.

Спросите у старых домовладельцев

Самый простой способ узнать, какой утеплитель у вас в стенах, — это спросить людей, которые жили там до вас.

Возможно, это самый простой вариант, но он может оказаться и сложным. Если у вас нет возможности связаться с предыдущими владельцами, то это какой-то спорный вопрос.

Другой вариант, если вы не можете связаться с первоначальным домовладельцем, — обратиться к риелтору.

Просверлить незаметную дыру в стене

Просверлить дыру в стене сложнее, чем некоторые другие варианты, но это не так сложно, как вырезать гипсокартон.

Если одна из ваших наружных стен является частью шкафа, то вам повезло.

Вы можете просверлить отверстие диаметром ¾ дюйма, чтобы заглянуть внутрь стены. Если у вас есть инспекционный прицел, это сделает его еще более доступным, чтобы точно увидеть, что происходит или не происходит внутри этой полости в стене.

Если у вас нет оптического прицела, вы можете найти хорошее применение старой проволочной вешалке. Если вы пропустите провод через отверстие и услышите, как он постукивает с другой стороны, значит, в этой области стены нет изоляции. При этом нужно быть осторожным, чтобы не зацепить стекловолокно в стене, если оно есть, так как это может оставить место для воздушных зазоров.

Над вашими кухонными шкафами есть еще одно место, где вы можете просверлить незаметное отверстие.

Проверка за плинтусами

Обычно в нижней части стены между полом и гипсокартоном есть пространство.

Вы можете легко снять плинтус, просто будьте осторожны, чтобы не повредить гипсокартон.

Вам понадобится монтировка и тонкий кусок дерева. Поместите древесину между стеной и монтировкой, чтобы избежать повреждения гипсокартона. Затем вы можете легко отодвинуть отделку, чтобы получить доступ к нижней части стены.

Если имеется изоляция, такая как стекловолокно или целлюлоза, вы сможете увидеть ее в зазоре в нижней части гипсокартона.

Теперь, когда вы должны посмотреть, вы можете просто заменить плинтус.

Снятие розетки или выключателя света

Избавьте себя от головной боли, связанной с латанием отверстий и резкой гипсокартона с помощью этого простого варианта.

У вас уже есть дыры в стенах — их просто заткнули. Электрические розетки и выключатели света в вашем доме дают вам доступ, и все, что вам нужно сделать, это выкрутить пару винтов.

Безопасность превыше всего, поэтому сначала убедитесь, что вы отключили цепь, идущую к коробкам.

В большинстве случаев вокруг коробки можно увидеть стекловолокно. Возможно, вам придется немного вытащить коробку, чтобы увидеть изоляцию в полости в других случаях.

Когда вы закончите, просто верните все на место.

Утепление существующих стен

Что ж, вы проверили, и либо у вас старая неэффективная изоляция, либо в вашем доме стены не утеплены.

Независимо от того, что вы обнаружили, проблемы, с которыми вы сталкиваетесь, будут сохраняться, если вы ничего не предпримете. Ваши наружные стены нуждаются в новом утеплении.

Что делать дальше, решать вам. У вас есть варианты обновить изоляцию наружных стен, и одним из них является инъекционная пена RetroFoam.

RetroFoam решит ваши проблемы с комфортом и энергоэффективностью и предотвратит их повторение в будущем.

Если вы хотите узнать больше о RetroFoam, посетите учебный центр на нашем веб-сайте. Если вы думаете, что готовы сделать рывок, воспользуйтесь нашей системой поиска дилеров, чтобы найти ближайшего к вам дилера.

Статьи по теме

Кому не подходит домашняя изоляция RetroFoam?

Десять домашних проблем, которые могут потребовать добавления изоляции RetroFoam к наружным стенам

Насколько изоляция RetroFoam поможет мне сэкономить на счетах за электроэнергию?

Изоляция вашего старого дома: Часть 1

В вашем старом доме зимой сквозняк, а летом болото? Почти невозможно эффективно нагревать и охлаждать?

Это потому, что когда ваш дом был построен полвека или более назад, никто особо не задумывался об утеплении. Энергия была в изобилии и дешева. Половина мировой нефти производилась в США. Экономия энергии была просто не очень важна. Эксперты считали, что 4-дюймового «мертвого» воздушного пространства, захваченного в полостях стоек ваших стен, в сочетании с пароизоляцией достаточно, чтобы сохранить тепло внутри вашего дома.

Теперь мы знаем, что эксперты ошибались.

Теоретически воздух является хорошим изолятором, если его можно удержать от движения. Сухой, абсолютно неподвижный воздух имеет R-значение 3,6 на дюйм воздуха — такой же хороший, как и у большинства изоляционных материалов.

Но воздух внутри ваших стен никогда не бывает неподвижным. Он постоянно движется, и при этом движении создается конвекционный поток, который приводит к значительной передаче тепла из вашего дома зимой в ваш дом летом.

Каждое из этих значений является мерой теплопередачи через материал.

U-значение (или U-фактор) является мерой теплопроводности — насколько хорошо тепло проходит между теплой стороной материала и его холодной стороной. Чем ниже значение U, тем медленнее передается тепло.

Значение R является мерой теплового сопротивления проводимости. Чем выше значение R, тем большее сопротивление теплопередаче имеет материал.

Две рейтинговые системы противоположны. Чем больше материал сопротивляется теплопередаче (высокое значение R), тем медленнее передается тепло (низкое значение U). Материал, который не сопротивляется теплопередаче (низкое значение R), очень хорошо проводит тепло (высокое значение U). На самом деле U-значение материала — это то, что математики называют обратной величиной его R-значения, и наоборот.

Преобразование значения U в значение R и обратно

Формула преобразования R-значения в U-значение: U-значение=1/R-значение. Так, если сопротивление материала теплопередаче R-2,2, его рейтинг проводимости или U-значение составляет 1, деленное на 10 (1/10), или U-0,45. Это типичное значение U для теплового окна с двойным остеклением или окна с одинарным остеклением и штормовым окном.

Значение U обычно используется в рейтинговых окнах. Значение U окна представляет собой среднее значение измерений, проведенных в нескольких точках окна.

Американские и европейские (метрические) значения U

Чтобы сделать ситуацию еще более запутанной, на самом деле есть два широко используемых рейтинга U-значения: англо-американский рейтинг и европейский или метрический рейтинг, также называемый K-значением или K-фактором. Когда вы смотрите на U-значения, вам нужно знать, является ли это английским/американским U-значением или европейским рейтингом. Как правило, рейтинг США будет указан на этикетках окон в форме «значение U (США / I-P)», что отличает его от метрического фактора.

Значение R используется в основном в США и Канаде. Остальной мир использует европейское значение U, за исключением Великобритании, где используется английское значение U. Европейский рейтинг U (основанный на метрах и градусах Кельвина) не является обратной величиной американского значения R материала (основанного на футах и ​​градусах Фаренгейта). Чтобы получить метрическое значение U материала, разделите 1 на его значение R, а затем умножьте результат на 5,682. Чтобы преобразовать метрическое значение U в американское значение U, умножьте значение R на 0,176, а затем разделите 1 на результат.

Будет ли реальная R-ценность, пожалуйста, встанет?

Чтобы чрезвычайно усложнить решения об изоляционных материалах, существует не одно значение R, а несколько. Каждый из них передает полезную информацию, но может возникнуть путаница, если вы не знаете, о каком R-значении сообщается.

Центр полости R-значение

Сообщаемый рейтинг R-значения для изоляционного материала оценивает только изоляционный материал. 4-дюймовый войлок с рейтингом R-13 указывает только сопротивление самого материала войлока. Он не оценивает всю стену, в которой установлен войлок. Этот рейтинг обычно называют рейтингом «центра полости». Когда вы видите R-13, напечатанный на обратной стороне стекловолоконной плиты, это означает, что это центр его полости и, вероятно, будет выше, чем его фактическая производительность в вашей стене после его установки. отображать это значение R на своих материалах в соответствии с федеральным законом.

Коэффициент теплопередачи Clear Wall

Более точный способ измерения тепловых потерь заключается в установке материала в стену, а затем измерении теплового сопротивления стены, включая необходимые элементы каркаса (но не окна, углы или стыки на крышах, фундаменте и полах). Это значение R “Clear-Wall”, и оно почти всегда ниже, чем рейтинг центра полости, потому что он включает в измерения такие вещи, как элементы деревянного каркаса, а элементы деревянного каркаса обычно не так изолируют, как специальная изоляция.

Значение R для всей стены

В недавнем исследовании рейтингов изоляции стен Окриджская национальная лаборатория (ORNL) разработала более точный рейтинг: рейтинг «Вся стена». Согласно исследованию, измерения теплового сопротивления «Чистая стена» и «Центр полости» вводят в заблуждение, поскольку они не учитывают все возможные «тепловые шорты» или «мостики» материала каркаса через изоляцию. Короткое замыкание или перемычка — это просто место в стене, где изоляция прерывается другими материалами. Шпилька в обычной стене короткая, как и зазор, оставленный для электрической коробки.

Oak Ridge предлагает оценку R-значения для всей непрозрачной стены (не включая окна и двери) для измерения тепловых характеристик не только изоляции и конструктивных элементов, но также эффектов их установки и типичных деталей интерфейса стены, таких как пересечения. с другими стенами, полами, фундаментами и окнами. Стандарт также учитывает ранее игнорируемые факторы, такие как влагостойкость (изоляционные свойства некоторых материалов во влажном состоянии могут значительно ухудшиться), тепловая масса и сопротивление воздухопереносу (тепло перемещается вместе с воздухом) изоляционных материалов.

Результаты были неожиданными и даже пугающими. Лабораторные исследования обнаружили большие различия между заявленными показателями изоляции и ее фактическими тепловыми характеристиками в стене. Материалы могут терять до половины своего номинального значения теплопроводности при установке в типовую стену. Лучшие показатели показали утепленные железобетонные формы и конструкционные утепленные панели (СИП). Было обнаружено, что 4-дюймовая стена SIP более эффективно блокирует теплопередачу, чем 6-дюймовая обычная стена с каркасом из стоек, и обеспечивает в 15 раз меньшую инфильтрацию воздуха. Наихудшими показателями были войлочные материалы, особенно войлок из стекловолокна. Даже очень тщательная установка этих материалов оставляет небольшие зазоры и пустоты, через которые уходит тепло, что резко снижает эффективное значение R материала.

Чтобы прочитать краткое изложение отчета об исследовании, перейдите на веб-сайт ORNL Building Envelope Research. Чтобы рассчитать R-коэффициент теплоизоляции в вашем доме, используйте Калькулятор тепловых характеристик стены ORNL. Результаты, вероятно, вас удивят.

В любом случае, теперь мы познакомились с U-значениями и R-значениями и лучше понимаем, почему подрядчики по теплоизоляции проводят значительную часть года в терапии.

Мы ничего не можем сделать, чтобы остановить движение воздуха и тепла вместе с ним. Все, что мы можем сделать, это замедлить его. Мы делаем это, создавая барьер между горячими и холодными объектами, чтобы передача занимала больше времени. Этот барьер является изоляцией.

Конверт здания

Независимо от формы или размера вашего дома, с точки зрения ученого-эколога, это просто коробка, состоящая из крыши, пола и стен. Эта коробка отделяет нас от внешней среды. Он защищает от ветра, дождя, жуков и тварей. Это также наша основная линия защиты от слишком жаркого или слишком холодного климата. Инженеры-экологи называют коробку «оболочкой здания».

Большинству людей наиболее комфортно, когда температура воздуха вокруг них составляет около 70 ° F, а влажность составляет около 40%. Чтобы поддерживать эту среду в наших домах, мы добавляем тепло (а иногда и влажность) в коробку зимой и извлекаем тепло и влажность с помощью кондиционера летом.

Когда мы делаем это, мы создаем тепловой дисбаланс. Добавление тепла в наш дом зимой означает, что внутри оболочки здания теплее, чем снаружи. Природа не терпит теплового дисбаланса и начинает искать способы восстановить баланс. Внутреннее тепло изо всех сил пытается выйти наружу, где есть холодный воздух, который можно согреть. Чтобы выйти наружу, он должен пройти через ограждающие конструкции здания. Здесь мы пытаемся его заблокировать.

Это соревнование, в котором мы не можем победить. Тепло всегда находит выход — в конце концов. Лучшее, что мы можем сделать, это партизанские отсрочки. Мы можем так усложнить выход, что это займет много времени. И это цель изоляции и других мер по защите от атмосферных воздействий — не удерживать тепло от прохождения через оболочку здания, а увеличивать его продолжительность.

Чем дольше мы можем удерживать тепло внутри ограждающих конструкций, тем реже нам приходится добавлять тепло. Чем реже нам приходится добавлять тепло, тем больше денег мы экономим и тем меньше загрязняем окружающую среду. Зимой без теплоизоляции наши дома могут терять все свое тепло до семи раз в час. С адекватной изоляцией и защитой от атмосферных воздействий мы можем сократить это время до одного раза в три часа. Это очень существенная разница, которая сэкономит вам много денег и уменьшит ваше влияние на глобальное потепление.

Как движется тепло

Тепло может передаваться через ограждающие конструкции здания тремя способами: конвекцией, теплопроводностью и (в гораздо меньшей степени в нашей местности) излучением.

Конвекция является звездным игроком. Он играет роль почти во всех тепловых потоках в вашем доме и из него. Конвекционные потоки перемещают воздух в ваш дом и из него через щели в стенах и крыше, а также вокруг окон и дверей. Тепло и холод комбинируются с движущимся воздухом. Горячий воздух, выходящий из вашего дома, уносит тепло из вашего дома, а холодный воздух, просачивающийся в ваш дом, должен быть нагрет.

Конвекция также переносит тепло через стены и крышу здания. Проводимость и излучение также играют роль, но основной движущей силой является конвекция. Если конвекцию можно замедлить, ваши теплопотери резко сократятся, а основная цель большинства теплоизоляционных материалов — уменьшить конвекцию.

Атмосферная конвекция: утечки воздуха и теплопередача

Тепло и холод в сочетании с потоком воздуха. Если вы открываете дверь зимой, горячий воздух выходит через верхнюю часть двери, а холодный – через нижнюю. Произошел теплообмен — инфильтрация холодного воздуха и эксфильтрация теплого воздуха. Тот же эффект возникает, когда в ваших стенах есть утечки воздуха. Воздух проходит даже через очень маленькие пустоты в настенных покрытиях и через щели, которые могут быть оставлены вокруг окон и дверей или там, где встречаются разные материалы.

Различные материалы расширяются и сжимаются с разной скоростью в ответ на изменения температуры и влажности. Стык, где встречаются два разных материала, всегда представляет собой проблему атмосферостойкости. Даже если стык изначально был хорошо запечатан, через несколько лет расширения и сжатия, вероятно, образовался зазор. Это может быть очень маленький разрыв, но каждый маленький разрыв причиняет боль. Тепло перемещается с воздушным потоком через щели в ограждающей конструкции.

Некоторое движение воздуха через оболочку здания необходимо. Вам нужно выпустить спертый воздух из дома и ввести свежий наружный воздух. Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха рекомендует не менее восьми полных воздухообменов каждые 24 часа. В жилищах, которые настолько плотно запечатаны, что происходит меньше минимального обмена, необходимо использовать какую-либо форму механической системы вентиляции для увеличения пассивного переноса воздуха.

Как владелец старого дома, у вас нет такой проблемы. У вас обратная проблема. У вас слишком сильный поток воздуха через стены и крышу. Старые дома могут допускать до 168 полных воздухообменов каждый день.

Каждый воздухообмен означает, что весь нагретый воздух в доме вышел наружу, а вместо него в дом пришел холодный наружный воздух, и все это необходимо нагреть или охладить в зависимости от времени года. До 40% потерь тепла происходит через воздух.

Контроль и минимизация этого переноса — это работа по «защите от атмосферных воздействий» — процессу герметизации трещин, зазоров и дыр (особенно вокруг дверей, окон, труб и проводки) с помощью герметика и уплотнения, а также замены сквозняков дверей и окон или их защиты от атмосферных воздействий.

Но шумоизоляция тоже играет роль. Некоторые виды изоляции, особенно пенопласт и целлюлоза, хорошо находят и герметизируют небольшие пустоты и трещины. Эти типы изоляции пропускают очень мало воздуха, и хотя они не заменяют хорошую программу защиты от атмосферных воздействий, они вносят значительный вклад в ее успех.

Конвекция внутри ваших стен: тепловой конвейер

Инфильтрация и эксфильтрация воздуха, однако, не являются единственным способом передачи тепла в дом и из него посредством конвекции. Большая часть теплопередачи через неизолированную стену осуществляется воздушной конвекцией, которая создает конвейерную ленту воздуха внутри вашей стены, которая очень эффективно перемещает тепло от теплой стороны стены к холодной стороне. Вот как это работает:

Допустим, зима. Вы наливаете тепло в свой дом, чтобы согреться. В вашем доме жаркие 75°. Таким образом, внутренний гипсокартон или штукатурка в полости стойки приятны и теплы. На улице 35°. Наружная обшивка и обшивка, закрывающая полость стены, очень холодная.

Самый большой тепловой разрыв в ваших стенах — это ваши окна.

С точки зрения инженера по теплоизоляции, окна — это дыры в стене, через которые уходит много тепла, независимо от того, насколько герметична и хорошо изолирована остальная часть стены. К сожалению, с этим мало что можно сделать.

Виной всему стекло. Стекло — ужасный изолятор. И окна в основном стеклянные. Одиночное стекло имеет коэффициент изоляции чуть меньше R-1. Добавление штормового окна улучшает это до R-2.2.

Тепловые окна с тройным стеклом, с использованием всех новейших технологий, включая заполнение газом аргона или криптона, покрытия с низким коэффициентом излучения (low-E) и тщательную герметизацию, могут в лучшем случае достигать R-7,5. Но многие из этих технологий являются временными. (низкоэмиссионные покрытия со временем разрушаются, теряя свою эффективность, а газовые наполнители в конечном итоге вытекают. ) И R-7,5 все еще далек от минимального R-19.что должно быть в ваших стенах.

Мы когда-нибудь получим R-19 в окнах? Вероятно. В разработке находятся технологии почти научной фантастики, космической эры, но они еще не готовы к прайм-тайму.

Чтобы узнать больше об изоляции и ваших старых окнах, см. «Ваши старые окна».

Воздух рядом с внутренней стеной получает немного тепла от теплого внутреннего гипсокартона и, как и любой теплый воздух, начинает подниматься вверх. Поднимаясь, он продолжает отбирать тепло с теплой стороны стены. Когда он достигает верхней части полости шипа, он больше не может подняться. Но внизу есть более теплый воздух, который продолжает подниматься вверх, отталкивая наш маленький пакет воздуха, прижимая его к этой морозной внешней стороне стены. Как только он касается наружной стены, он начинает отдавать тепло, становясь холоднее.

Холодный воздух тяжелее теплого, поэтому он начинает падать. Падая, он отдает еще больше тепла холодной внешней поверхности полости стенки, становясь все холоднее и холоднее. В нижней части полости для стоек он останавливается и был бы рад остаться там навсегда, но над ним тяжелый столб холодного воздуха давит на него, пока он в конце концов не упирается в теплую внутреннюю сторону стены. Он снова начинает нагреваться и снова поднимается. И цикл начинается заново.

Это тепловой конвейер. Это происходит внутри каждой неизолированной полости стены. Чем больше разница температур между теплой стороной стены и холодной стороной, тем быстрее циркулирует воздух. Эта циркуляция является теплообменником — и, к сожалению, очень эффективным теплообменником. Он забирает тепло с внутренней стороны стены и передает его внешней стороне, которая, в свою очередь, передает его наружному воздуху.

Конвейер непрерывен, каждую минуту каждого дня круглый год, и его невозможно остановить. Летом он просто реверсирует, передавая тепло от теплой внешней стороны стены к кондиционируемой внутренней стороне. От 50% до 70% зимних потерь тепла в ваших стенах происходит именно благодаря этому конвейерному процессу.

Теплопроводность и тепловой мост

Тепло также может передаваться посредством теплопроводности — движения тепла на микроскопическом уровне от молекулы к молекуле внутри материала. Когда атом нагревается, его электроны движутся быстрее, что приводит к возбуждению электронов соседних атомов, поэтому они движутся быстрее. Они, в свою очередь, возбуждают еще больше электронов, и процесс распространяется. Так тепло переходит от одного атома к другому. Некоторые материалы, как и большинство металлов, являются хорошими проводниками тепла. Нагрейте один конец металлического стержня пропановой горелкой, и очень быстро другой конец станет горячим.

Большинство газов, включая воздух, являются плохими проводниками. Воздух в полости вашей стены — плохой проводник тепла. И когда его заменяют подходящим изоляционным материалом, конвекция замедляется, полость в стене становится эффективным барьером для теплопередачи. Но воздух — не единственный материал в ваших стенах. Существует также деревянный каркас стены. Деревянный каркас проникает сквозь стену снаружи внутрь, создавая так называемый «тепловой мост», по которому тепло может проходить посредством теплопроводности.

Древесина (которая плотнее воздуха и содержит воду — очень хороший проводник тепла) проводит тепло лучше, чем воздух, и намного лучше, чем большинство изоляционных материалов. Значение R сосны, пихты и ели, используемых в каркасе стен, составляет около 1,25 на дюйм. Сравните это с 3,6 на дюйм для сухого неподвижного воздуха, 3,85 на дюйм для плотной целлюлозы и 6,25 на дюйм для пенопласта с закрытыми порами. Другие материалы еще менее устойчивы к теплопередаче. Стальные шпильки, например, являются очень хорошими проводниками тепла. К счастью, они редко используются в жилом строительстве для наружных стен.

Чтобы свести к минимуму тепловые мосты, мы должны уменьшить количество элементов каркаса до минимума. Конечно, этому есть предел. Если вы уменьшите каркас слишком сильно, ваш дом может рухнуть. Но многое можно сделать. Например, расстановка стоек от 16 дюймов в центре до 24 дюймов в центре обеспечивает такие же прочные стены, но с меньшим количеством тепловых мостов. Использование меньшего количества пиломатериалов для каркаса также полезно для окружающей среды, поскольку требует уничтожения меньшего количества деревьев. Он также требует меньше труда, поэтому стоит немного меньше, чем традиционное обрамление.

Методы каркаса, используемые для сокращения использования пиломатериалов, были разработаны инженерами-строителями за последние 20 лет при спонсорской поддержке Министерства энергетики и жилищного строительства и городского развития (HUD). Все вместе они называются Optimum Value Engineering или OVE.

OVE использует инженерные принципы, чтобы свести к минимуму использование пиломатериалов при соблюдении требований к структурным характеристикам строительных норм и правил. (1) Это уменьшает количество элементов каркаса (2) устраняет карманы в каркасе, особенно в углах и пересечениях стен, которые невозможно эффективно изолировать, и (3) уменьшает количество элементов каркаса, которые полностью проходят через стену.

В новом строительстве или при надстройке, если мы не используем конструкцию из структурно-изолированных панелей (SIP) (которую мы предпочитаем), то мы используем методы OVE во всех наших стенах и каркасах крыш.

В вашем старом доме, построенном традиционным способом с использованием большого количества пиломатериалов, эти методы менее полезны. Но исследования, которые привели к разработке стандартов OVE, многое рассказали нам о том, где в традиционных стенах могут возникнуть проблемы с изоляцией.

Например, мы уделяем особое внимание углам и местам, где внутренние стены встречаются с внешними стенами, а также всем углам. Это особые проблемные места для установки эффективной изоляции.

Радиация

Тепло, как и свет, может перемещаться в виде электромагнитных волн. Это волны инфракрасного спектра. Мы не можем их видеть, но мы можем чувствовать их как тепловые волны. Подобно свету, им не нужен материал для движения. Они легко перемещаются в вакууме, так мы получаем тепло и свет от солнца. И, как световые лучи, тепловое излучение может блокироваться или отражаться.

Радиация зимой хорошая. В тщательно спроектированных пассивных солнечных системах он может добавить в дом много бесплатного тепла. Но летом радиация может значительно увеличить вашу охлаждающую нагрузку.

Солнце нагревает снаружи стены и крышу вашего дома. Любой теплый материал излучает тепло. Горячая стена излучает тепло в полость вашей стены, где оно улавливается процессами конвекции и теплопроводности и передается на внутреннюю сторону вашей стены, где с ним приходится иметь дело системе кондиционирования воздуха.