С мансардой все гораздо сложнее — стены здесь теряют не такое количество теплоты, сколько проходит через кровлю, тем не менее даже в этом случае через них уходит примерно 30 % всего вырабатываемого в помещении тепла. Кроме того, во фронтонных частях конструкции расположены окна, которые в несколько раз слабее сопротивляются теплопередаче, нежели сами стены. Получается, что окна теряют еще порядка 20—30 % всего тепла. К сожалению, выстроить мансарду, которая совсем не будет терять тепло, не представляется возможным, однако потери можно свести к определенному минимуму. Этого возможно добиться сокращением периметра наружных стен, но для этого придется менять всю архитектуру мансардного помещения. Но гораздо проще грамотно утеплить все стены.
Для минимизации количества потерянного тепла через стены существует два основных пути. Обыкновенная однослойная стена не дает необходимой теплоизоляции, однако сегодня в продаже есть различные стеновые материалы, которые способны хорошо обеспечить сопротивление теплопередаче даже в тонких стенах.
Такой материал представляет собой весьма объемный пустотелый блок, который состоит из пористой керамики. Толщина каждого блока составляет минимум 44 см. Вместо них можно воспользоваться блоками из ячеистого бетона, чья толщина немного меньше — приблизительно 30 см. Преимуществ использования этих материалов несколько. Прежде всего, блоки укладываются легко и очень быстро, поэтому не придется тратить большое количество раствора и труда.
Если обложить фронтонную часть силикатным или керамическим кирпичом, то такая поверхность не будет выдерживать никакой критики в отношении теплоизоляционных характеристик. Сегодня в продаже есть специальные многослойные материалы, имеющие в своем составе утеплитель.
Сопротивление теплопередаче удается обеспечить за счет теплоизоляционных материалов, находящихся в среднем слое ограждающих конструкций. Если дом сделан из древесины по каркасной технологии, то нормальное сопротивление передаче тепла обеспечивают благодаря теплоизолятору, расположенному между элементами каркаса.
Перед тем как приобретать материалы для утепления стен и рассчитывать их нужное количество, необходимо точно определить, какая конструкция системы теплоизоляции будет установлена. Утеплитель может находиться внутри стены или на ее поверхности. У каждой из этих технологий есть ряд плюсов и минусов.
Внутренняя система теплоизоляции
Утеплить дом изнутри значительно проще, нежели делать теплоизоляцию снаружи. Это можно делать постепенно, продвигаясь от одной комнаты к другой, при этом не переживая из-за морозов или осадков. У такого метода есть еще один существенный плюс — если теплоизоляция выполнена изнутри, то прогреть дом с помощью любой системы отопления значительно проще. Но данный вариант далеко не идеальный.
Существенным минусом.
Минусом при таком развитии событий является нарушение естественной диффузии водяных паров, что в холодное время вызовет конденсацию пара на внутренней поверхности капитальной стены. Так как влаге уходить будет некуда, то это приведет к тому, что конструкция начнет отсыревать, на ее поверхности и в толще станут развиваться микроорганизмы. В результате санитарно-гигиенические показатели конструкции резко ухудшатся.
Для внутреннего утепления отлично подходит эковата - обработанная и измельченная целлюлоза. Недостатки: необходимость в специальном оборудовании и навыках. Достоинства: экологичность, бесшовность, высокая тепло- и пароизоляция, устойчивость к влаге, микроорганизмам, возгоранию.
Если плесень все же появилась, то от нее необходимо будет избавляться. Способ здесь только один — утеплительный слой снимают, стену тщательно просушивают и утепляют заново, стараясь избегать тех недочетов, которые были сделаны в прошлый раз. При внутреннем утеплении потолков мансарды может быть допущен аналогичный просчет. В этом случае конденсирующийся пар будет возвращаться обратно в помещение.
Еще одним минусом утепления стен с внутренней стороны является то, что перегородки и перекрытия все время находятся в жесткой связи с кровлей и другими элементами конструкции дома. У них обычно нет отсекающих вкладышей, которые позволяют стенам нагреваться равномерно. Это приводит к тому, что по каркасу мансарды возникают мостики холода. Для того чтобы уравнять теплопотери изнутри помещения с теплопотерями, происходящими с наружной стороны стены, толщина теплоизоляционного слоя должна составлять минимум 50 мм. Конечно, придется пожертвовать определенной частью полезной площади.
Подведем промежуточные итоги. Устанавливать теплоизоляционный материал внутри помещения допустимо лишь в том случае, когда альтернативы такой технологии не существует. Это может произойти, если здание обладает сложной архитектурой, крышей необычной конструкции и т. д. Еще придется учитывать, что при создании системы внутреннего утепления все ограждающие конструкции попадают в зону температурных деформаций, которые в обыкновенных условиях им не свойственны, тем более, что в процессе проектирования и строительства мансарды такое развитие событий не было предусмотрено.
Возрастающие температурные нагрузки приводят к тому, что возникают так называемые температурные трещины, что, в свою очередь, в конечном счете приведет к обрушению здания. По этой причине изготавливать внутреннее утепление стен мансарды можно только после того, как будут изучены последствия воздействия на всю конструкцию разного рода температурных нагрузок. Чтобы понизить вероятность образования конденсата, а следовательно, и развития плесневого грибка, рекомендуется утеплять стены паронепроницаемыми материалами. Они не позволят водяному пару проникать внутрь и попадать к стенам, где находится зона возможной конденсации.
В случае применения минераловатных плит следует учитывать тот момент, что они не являются паронепроницаемыми, поэтому их монтаж потребует изготовления пароизоляции, чтобы влага не доходила до наружной стены мансарды. Пенополистирол очень удобно использовать при изготовлении каркаса для последующей установки листов гипсокартона. Между стойками в этом каркасе укладывают маты утеплителя, закрывая их в дальнейшем гипсокартоном. Для того чтобы получилась максимально герметичная конструкция, сверху делают слой пароизоляции из специальной мембраны или обыкновенной полиэтиленовой пленки с перфорацией. Отверстия должны иметь размер минимум 200 мкм.
Для сооружения внутренней теплоизоляции идеальным вариантом является использование специальных блоков, выполненных из пеностекла. Дело в том, что коэффициент паропроницаемости данного материала в несколько раз ниже по сравнению с минеральной вагой. Даже пенополистирол значительно уступает ему в этом плане. При установке блоков из пеностекла на внутреннюю сторону стен накладывают несколько слоев пароизоляционного материала или же укладывают слой полимерной штукатурки, плитки или окрашивают его паронепроницаемой краской.
Наружная система теплоизоляции
Специалисты считают, что система наружной теплоизоляции позволяет значительно лучше сохранить тепло и не допустить возникновения конденсата на стенах. С использованием данной технологии точку росы можно перенести из ограждающей конструкции мансарды в наружный слой теплоизоляции или же вовсе вынести ее за пределы строения. Соответственно, это позволит в несколько раз продлить срок службы стены и повысить ее основные технические показатели.
Если вся система спроектирована правильно, то отводиться скапливающаяся в стене влага будет во внешнюю среду, просачиваясь через наружный слой штукатурки. При изготовлении наружной теплоизоляции используют материалы, обладающие высоким уровнем паропроницаемости, поэтому фактически конструкция получается дышащей.
Еще одним плюсом применения наружной теплоизоляции является повышение способности стены к накапливанию тепла в своем массиве. Это приводит к тому, что в самой стене не происходит резкого температурного перепада. Данная технология предохраняет конструкцию мансарды от возможного промерзания и последующего оттаивания. В результате как в теплое, так и в холодное время года строение максимально теплоустойчиво. Кроме того, наружный теплоизоляционный слой позволяет улучшить звукоизоляционные показатели постройки.
На сегодняшний день известно несколько наиболее распространенных систем наружной теплоизоляции мансардной конструкции. Чаще можно встретить так называемую слоистую кладку.
При изготовлении данной системы лучше, чтобы несущая и облицовочная стены опирались на общий фундамент. Наружный слой, как правило, возводят из облицовочного кирпича, однако вполне подойдет и строительный, но в дальнейшем его обязательно нужно будет покрыть слоем штукатурного раствора, отделать искусственным камнем, клинкерной плиткой либо другими похожими материалами.
Сооружение слоистой кладки при возведении несущих и самонесущих стен: а) стены несущие, б) стены самонесущие; 1 — декоративная кладка, 2 — рихтовочный зазор, 3 — клеевой состав, 4 — закладная петля, 5 — плита перекрытия, 6 — анкер, 7 — несущая стена, 8 — утеплитель.
В качестве теплоизоляционного материала при выполнении данной кладки используют минераловатные плиты. Также подойдут плиты из пенополистирола или экструдированного пенополистирола, однако последние очень дорого стоят.
Все упомянутые материалы обладают примерно одинаковыми показателями теплопроводности, поэтому толщина теплоизоляционного слоя при возведении конструкции будет приблизительно одинаковой, вне зависимости от того, какой планируется использовать тип утеплителя.
Рекомендуется выбирать волокнистые материалы. Прежде всего, они негорючие, а также весьма эластичные, поэтому в процессе монтажа их можно прижать к стене значительно крепче. Чем плотнее будет прилегать утеплитель, тем больший будет от него эффект. Если же оставить воздушные карманы, то через них может уходить много тепла. Согласно данным, полученным в результате инженерных расчетов, если утеплитель неплотно прилегает к стене здания, то его способность к сохранению тепла резко снижается — приблизительно на 70 %. Кроме того, за счет плотного прилегания можно вовремя увидеть зазоры в слое, что позволит избежать возникновения мостиков холода.
Использование плит из пенополистирола может вызвать некоторые сложности из-за его низкой паропроницаемости. Но пенополистирол значительно дешевле минеральной ваты, поэтому его достаточно часто применяют для создания теплоизоляционного слоя.
Однако применение пенополистирола вынуждает принимать ряд определенных противопожарных мер. Если при создании ограждающей конструкции используют горючие утеплители, то в этом случае по периметру окон и дверей необходимо сделать полосы шириной минимум 20 см.
Ключевым положительным моментом при создании слоистой кладки является красивый внешний вид, особенно если планируется использование дорогостоящей облицовки. При соблюдении технологии строительного процесса конструкция мансарды получится весьма долговечной, однако на это оказывают влияние еще несколько факторов, среди которых первое место занимает проектирование конструкции, а на втором находится квалификация строителя. Однако соблюсти оба эти момента не так просто, как может показаться на первый взгляд.
При возведении многослойной конструкции важно учитывать, чтобы каждый следующий слой лучше пропускал через себя водяной пар по сравнению с предыдущим. Дело в том, что если на пути пара возникнет препятствие, то он не станет его преодолевать, а конденсируется в толще ограждающей системы. Если пренебречь данным обстоятельством, то можно получить вариант, при котором минераловатный утеплитель с великолепной паропроницаемостью будет закрыт слоем полимерной декоративной штукатурки (толщина данного материала не слишком большая, однако пар через нее проходит очень плохо). В результате финишный слой начнет отслаиваться.
Или такой случай: сама стена выполнена из пенобетонных блоков, на которых закреплен волокнистый утеплитель, закрытый облицовочным кирпичом. Если рассмотреть каждый из этих материалов в отдельности, то выяснится, что пенобетонные блоки пропускают пар очень хорошо, утеплитель — еще лучше, а вот облицовочный кирпич пар пропускает значительно меньше. В итоге начнет происходить конденсация пара, причем этот процесс будет идти на внутренней поверхности стены, выложенной из кирпича. Все это может привести к неутешительным результатам. Влага будет постепенно скапливаться в нижней части кладки, кирпичи, расположенные в нижних рядах, с течением времени будут разрушаться, утеплитель постепенно начнет намокать по всей толщине, также начиная с нижних рядов. В результате срок службы данного материала сильно сократится, и что самое неприятное, значительно снизятся его показатели теплоизоляции и теплозащиты.
Ограждающая система в зимние месяцы будет постепенно промерзать, а само сооружение утепления станет неэффективным. С течением времени внутренняя отделка мансарды начнет деформироваться, а конденсат — формироваться в толще несущей стены, что приведет к ее постепенному разрушению.
Отдельный разговор пойдет о деревянной стене, так как между ней и слоем утеплителя категорически запрещается прокладывать пароизоляционную пленку. Если ее все-таки уложить, то на поверхности древесины начнет формироваться конденсат, а это станет причиной образования плесени и гнили. Настилая утеплитель, следят, чтобы не образовывались воздушные карманы. Деревянный рубленый дом обладает пазами, куда также надо укладывать полосы утеплителя. Изнутри деревянную стену покрывают пароизолятором, чтобы влага из теплого помещения не могла просочиться и дойти до древесины.
В определенной степени проблема, связанная с переносом пара, является актуальной для сооружения слоистой кладки практически с любым утеплителем. Чтобы не допустить возможного увлажнения теплоизоляционного слоя, стоит образовать небольшую воздушную прослойку.
Схема строительства примерно следующая. Если несущая стена изготовлена из силикатного кирпича, а наружный слой планируется выполнить из облицовочного материала, то эти две конструкции соединяют друг с другом. Диаметр этих элементов должен быть не более 6 мм. Данные связи играют роль крепежа плит утеплителя. Их размещают в процессе возведения основной стены, погружая в кладку из силикатного кирпича на глубину не более 8 см через каждые 50 см как по вертикали, так и по горизонтали. В итоге на 1 м2 приходится порядка четырех закладных элементов.
Установка специальных закладных элементов для последующего закрепления плит утеплителя.
Удобнее всего в качестве закладных элементом использовать штыри из стекло- или базальтопластика.
Конечно, допустимо уложить и стальные элементы, однако они в зимний период будут накаляться от мороза, образуя мостики холода. На них станет образовываться конденсат, что приведет к постепенному ржавению прутьев. Все эти связи должны быть в обязательном порядке оснащены слезником для отвода влаги.
Когда прутья тщательно закреплены в несущей стене, на них размещают теплоизоляционный материал. Это следует делать вразбежку, выполняя на углах строения зубчатое сцепление плит, чтобы на этих участках не образовывались мостики холода.
Если совмещается внешнее и внутреннее утепление стен, то надо принимать во внимание некоторые моменты. Любой материал обладает собственным коэффициентом термического сопротивления, которое должно быть в три раза больше у материала, используемого для внешнего утепления.
Когда все закладные элементы уже установлены, а поверх них уложен утеплитель, то на них надевают пластиковые фиксаторы. Ширина прослойки от 25 до 40 мм. На этом расстоянии от утеплителя устанавливают специальную облицовочную стенку. Ее подбирают такого типа, чтобы она получилась самонесущей. При изготовлении теплоизоляционного слоя на мансарде ее опирают на несущий пояс.
Чтобы не допустить образования мостика холода, который может появиться в районе несущей балки-пояса, в ней делают несколько отверстий и заполняют их теплоизоляционными материалами.
Если планируется применять в качестве утеплителя плиты, изготовленные из пенополистирола с рифлением, то их устанавливают так, чтобы рифленая сторона максимально плотно прилегала к стене. Подобные плиты хорошо подходят для сооружения теплоизоляционного слоя и для недопущения возникновения конденсата. Наиболее идеальным вариантом является такой, при котором длина плит совпадает с шириной мансардного помещения.
За счет этих бороздок между слоями кладки возникает воздушный зазор, с помощью которого вся образующаяся влага будет выходить наружу, а обшивка будет поддерживаться в сухом виде. Надо отметить, что воздух должен проходить по этому зазору максимально свободно, не встречая на своем пути препятствий. В районе карнизного свеса проделывают еще ряд отверстий, которые будут отводить воздух за пределы конструкции.
Во внутреннем утеплении использовать пенополистирол не рекомендуется. Он горит и производит токсичный дым, от которого можно задохнуться за несколько минут, он не впитывает влагу, что приводит к образованию конденсата. Нужна принудительная вентиляция, иначе в помещении очень душно.
При использовании пенополистирола с рифленой поверхностью внутреннюю часть стены защищают ветроизоляционной пленкой. Благодаря использованию данного материала удается очень хорошо сохранить теплый воздух вблизи стены. Пленку закрепляют на поверхности стен, а пенополистирол в дальнейшем крепят поверх нее при помощи особых дюбелей с крупной головкой.
Чтобы не возводить такую сложную конструкцию, можно воспользоваться теплоэффективными блоками, которые недавно появились на рынке строительных материалов. В их структуре предусмотрено несколько слоев.
Структура данного материала такова, что прослойка из пенополистирола по высоте несколько меньше основы из газобетона, поэтому при выполнении кладки над ней образуются сплошные каналы воздуха. Основа прекрасно пропускает через себя как воздух, так и водяной пар, благодаря чему стены могут свободно дышать. Устройство данных блоков таково, что их не надо дополнительно утеплять разного рода фасадными материалами, к тому же они очень мало весят. Кладку выполняют при помощи специальных клеящих составов, оставляя между элементами швы толщиной не более 3 мм. Однако есть один недостаток — он не обладает высокой несущей способностью, к тому же из-за постоянных нагрузок со стороны кровли и атмосферы он может несколько деформироваться. Если общая масса кровли будет довольно высокой, то при строительстве такого теплоизоляционного слоя ему потребуется специальный каркас из металла или железобетонных материалов.
Еще одна система получила название «мокрый фасад» — система теплоизоляции с нанесенным на нее штукатурным слоем. Эта технология также представляет собой трехслойный материал.
Технология внешней теплоизоляции «мокрый фасад»: 1 — клеящий раствор, 2 — теплоизоляционная плита, 3 — армированный раствор, 4 — сетка из стекловолокна, 5 — грунтовка, 6 — минеральная штукатурка, 7 — фасадная краска, 8 — цокольная планка, 9 — соединительный элемент цокольной планки, 10 — крепление цокольной планки, 11 —тарельчатый дюбель.
Теплоизоляционный слой. Базовый или армированный слой является штукатурно-клеевым составом, имеющим дополнительное усиление в виде стекловоло-конной сетки, способной сопротивляться негативному воздействию щелочной среды. Б качестве армирующей сетки можно взять и стальную проволоку. Хотя проволока и много весит, она весьма прочна, к тому же она выполняет несущую функцию. При использовании стальной проволоки конструкция получается довольно тяжелой и более сложной в исполнении. Также и стоимость ее достаточно высока.
Третий слой выполняет декоративные и защитные, функции. В качестве него обычно используют фактурную штукатурку на минеральной, акриловой, силоксановой основе. Она хороша тем, что ее можно отделывать любыми красящими составами. Толщина слоя штукатурки может достигать 4 см, однако чаще всего встречается тонкослойная стена с утеплителем.
Ключевой положительной характеристикой данной системы является ее стоимость — она в итоге получится значительно дешевле по сравнению со слоистой кладкой. Кроме того, затраты на возведение опоры под этот слой теплоизоляции также сократятся, так как масса всей конструкции довольно легкая, нагрузка непосредственно на мансарду будет не слишком большой.
Использование данного типа теплоизоляции позволяет предохранить мансардное помещение от воздействия атмосферных осадков, ветра, промерзания. Такая технология не дает водяному пару образовываться внутри несущей стены, однако последнего удается достичь лишь при правильном подборе толщины теплоизоляционного слоя и расположения слоев относительно друг друга. Наиболее плотные в этом отношении слои, которые не слишком хорошо пропускают через себя водяной пар, располагают ближе к теплому помещению. Те материалы, через которые пар проходит лучше, устанавливают ближе к улице. Категорически запрещается использовать с уличной стороны такие материалы, как пароизоляционные пленки, слои цементной штукатурки и прочие аналогичные им.
Например, если в качестве теплоизоляционного слоя применяют волокнистые средства, штукатурный слой также должен свободно пропускать водяной пар, поэтому не следует совместно с минеральной ватой использовать акриловую штукатурку. Она практически не пропускает не только пар, но и обычный воздух. Специалисты не рекомендуют применять акриловые растворы в том случае, если стены изготовлены из газо- или пенобетонных блоков.
В качестве основания для монтажа утепляющих плит могут служить бетонные поверхности, штукатурка, пенобетоны, газосиликатные материалы и др. Перед началом крепления плит поверхность тщательно просушивают, очищают от пыли, жира, срубают грибок, если он есть, удаляют следы плесени, высолов и остатков строительного раствора. Нельзя забывать, что основание должно быть ровным (некоторые неровности могут наблюдаться в пределах 1 см на 1 м2). Для более хорошего крепления материала основание покрывают несколькими слоями грунтовки, каждый из которых хорошо просушивают. Огрунтованная поверхность снизит количество поглощаемой воды и улучшит адгезию клея. В качестве опоры для нижнего ряда таких плит выступает цокольный профиль, который монтируют к основанию мансарды при помощи дюбелей.
Профиль выводят строго по уровню. Если этого не сделать, то вся конструкция может уйти в сторону в процессе монтажа. На участках, где профиль не слишком плотно примыкает к стене, под него помещают специальные подкладочные шайбы. По углам конструкции профили немного подрезают под углом в 45°, соединяют встык друг с другом при помощи соединительной скобы. Между профилями обязательно оставляют небольшую деформационную щель шириной не более 5 мм.
Если конструкция не предусматривает использования цокольной планки, тогда подрезают нижний край утепляющих плит таким образом, чтобы он оказался завернут внутрь. Это делают для образования капельника как у профиля. Выполняя такое конструкционное решение, будьте уверенны, что стекающая со стен вода не будет попадать под утеплитель. При этом армирующую сетку заводят под плиту утеплителя.
При внешнем утеплении деревянных домов необходима качественная вентиляция, так как из любой древесины испаряется влага. Прикрепляют пароизоляцию, утеплитель (стекловату или базальтовую вату), ветрозащитную пленку, наносят штукатурку или обшивают стены сайдингом.
Непосредственно плиты прикрепляют к основанию клеем и дюбелями с широкими шляпками. Несмотря на надежность дюбельного соединения, клей также выполняет очень важную функцию, ведь именно этому материалу приходится выдерживать всю нагрузку от массы конструкции.
Клеевой состав подбирают таким образом, чтобы в нем содержались полимерцементные или акриловые материалы. Его наносят на плиту сплошной полосой шириной 5—6 см и несколькими точками посередине диаметром от 8 до 10 см, стараясь, чтобы материал равномерно распределялся по поверхности утеплителя. Наносить клей очень удобно специальным шпателем из нержавеющего материала. При этом его рабочая поверхность должна быть зубчатой, с высотой каждого зуба от 10 до 20 мм. Чтобы подровнять неровности основания, превышающие 20 мм, используют специальные подкладки.
