Толщина утепления стен 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.

Конструкция каркасной стены определяет её толщину, которая важна для выбора размера ленты фундамента. Также на толщину стены влияют выбор утепляющего материала, его ширина, выбор внутренней и наружной стеновой отделки. Какой может быть толщина каркасного дома? И как рассчитать её значение для различных вариантов утепления?

Конструкция стены и её толщина

Толщина стен каркасного дома определяется их конструкцией, наличием вентзазоров и выбором утеплителя. Традиционно каркасная стена состоит из следующих прослоек:

  • Наружная стеновая обшивка – её толщина может варьироваться от нескольких миллиметров (если это металлический профилированный лист) до нескольких сантиметров (если это более массивная обшивка – стружечная плита ОСБ или цементно-стружечные плиты ЦСП).
  • Вентиляционный зазор между наружной стеновой обшивкой и утеплителем – он составляет как минимум 30-50 мм и обеспечивает свободное движение воздуха.
  • Минеральный утеплитель обязательно применяют с мембранной защитой. Сама по себе мембрана не занимает много места. Её ширина измеряется микронами. А вот минеральный утеплитель – определят размер стены, поскольку является самым толстым материалом стенового «пирога». Ширина утепления варьируется от условий климата и предназначения дома (сезонности проживания – круглый год или только лето). Обычно она составляет хотя бы 50 мм для летнего строения и более 150 мм – для круглогодичного. Толщина стены каркасного дома для постоянного проживания – больше, поскольку строение эксплуатируется в период холода и зимних температур. При необходимости теплоизолятор кладут в два слоя, увеличивая толщину наружной стены. Тогда толщина утепления каркасного дома может увеличиваться вдвое.
  • Внутренняя стеновая обшивка – её толщина также зависит от выбора стенового материала. Внутренняя обшивка может быть толще наружной, если она выполнена из деревянных материалов (блок-хауса, бруса). Возможна тонкая внутренняя обшивка – фанерой или панелями МДФ.

В разрезе устройство каркаса.

А теперь рассмотрим подробнее как строить каркасный дом, какая толщина стен будет у постройки?

При расчётах толщины стен начинают с выяснения, какая необходима толщина утеплителя в каркасном доме. От него ведутся все другие расчёты, поскольку вид утеплителя определяет не только его размеры, но также выбор внутренней конструкции самой стены. Ватный утеплитель требует обустройства вентиляционного зазора. Пенополистирольный или пенополиуретановый утеплители выполняются без пустотелой щели в стене. Поэтому начнём с выбора теплоизолятора.

Утепление минеральной ватой

Традиционное утепление каркасной стены – минеральная вата. Она имеет высокие характеристики теплосбережения и среднюю долговечность. Маты из минеральной ваты ограничивают 99% потерь тепла и пропускают десятые доли Вт через 1 кв. м площади.

На заметку Главным показателем способности изолировать внутреннее тёплое помещение является характеристика теплопроводности. Для стекловаты она составляет 0,035-0,055 Вт/м°С, для минеральной базальтовой ваты – 0,039-0,045 Вт/м °С. Это обозначает, что с 1 кв. м стены может утечь не более 0,055 (или 0,045 – для базальтовой ваты) Вт тепла.

Разбег в характеристиках теплопроводности определяется структурой и жёсткостью материала. Если минвата имеет форму жёстких плит, предназначенных под штукатурку, то она отличается плотной структурой и большей теплопроводностью (0,04-0,045 Вт/м°С). Если же минвата поставляется в форме сжимаемых матов, её структура – более пористая. У такой минеральной ваты показатели теплопроводности соответствуют нижней границе – 0,035 – 0,039 Вт/м°С

Для эффективного утепления выбирают материал с возможно более низкой характеристикой теплопроводности. В зависимости от этой характеристики рассчитывают его толщину. Какая толщина утеплителя для каркасного дома будет нужна для проживания круглый год?

Правильный пирог с утеплением.

Выбрать толщину можно по специальным таблицам, в которых указывается ширина теплоизолятора в зависимости от уличных температур, -5°С, -10°С, -15°С или -20°С. Толщина минваты каркасного дома выбирается с учётом крайних зимних температур. К примеру, если стабильно в январе месяце наблюдается температура -10, но иногда бывает -20 или -25, то утеплитель рассчитывают на самую низкую температуру холодного месяца.

Таблица – толщина минваты для утепления стен каркасного дома

Регионгород Толщина минваты
Магадан 170-180 мм
Иркутск 160 -170 мм
Новосибирск 150-160 мм
Екатеринбург 140-150 мм
Санкт-Петербург 130-140 мм
Краснодар 90-100 мм
Сочи 70-80 мм

Расчет утеплителя из минваты

S = теплосопротивление стены х коэффициент теплопроводности.

Величина теплосопротивления стены выбирается в зависимости от региона строительства. Она учитывает уровень зимних температур и крайних самых низких холодов. Коэффициент теплопроводности является характеристикой материала утеплителя. Он указывается на упаковке товара, также его значение можно определить по справочным таблицам.

Таблица – теплосопротивление стен дома по регионам

Регионгород Необходимое сопротивление передаче тепла, м2·°C/Вт
Якутск 5,28
Магадан 4,33
Иркутск 4,05
Новосибирск 3,93
Екатеринбург 3,65
Владивосток 3,25
Санкт-Петербург 3,23
Ростов-на-Дону 2,75
Краснодар 2,44
Сочи 1,79

На примере разберем, как ведётся строительство каркасных домов во Владивостоке. Как правильно рассчитывается толщина утеплителя для стен каркасного дома, если утепление выполняется минватой с коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/м°C.

Для Владивостока теплосопротивления стен жилого строения должно быть равным 3,25 м2°C/Вт. Итого получаем: 0,04 х 3,25 = 0,13 м или почти 130 мм.

Большинство производителей выпускают минеральную вату в двух вариантах толщины – 50 или 100 мм. Поэтому необходимо использовать два слоя утеплителя – один по 100 мм., а другой по 50 мм.

При этом дом будет утеплён с запасом толщины теплоизолятора в 20-30 мм. 100 мм минеральной ваты заменяют по теплоёмкости 2 м. кирпичной стены или 400 мм. дерева. Соответственно 30 мм. дополнительного утепления заменят 600 мм. кирпичной кладки.

Утепление пенополистиролом

Этот вид утепления часто используется при каркасно-щитовом строительстве, когда стену дома сооружают из готовых блоков, утепленных в процессе производства на заводе. Иногда пенопластом утепляют стены каркасных домов, используя его в дополнение к минвате. Какой толщины должны быть стены каркасного дома? Для тёплой зимы в южных регионах используют пенопласт толщиной 70 мм. Для Москвы – необходимы плиты толщиной 150 мм.

Постройка утеплена пеноплексом.

Для стенового утепления рекомендуется использовать пенопласт плотностью не менее 25 кгм3. Эта характеристика также влияет на выбор ширины плиты. Для сравнения: утепление пенопластом плотностью 25 кгм3 и шириной 100 мм эквивалентно утеплению пенопластом плотностью 35 кгм3 толщиной 50 мм. Плотностью и шириной варьируют, выбирая оптимальный вариант материала.

Пенополистирол имеет практически такие же характеристики теплопроводности, что минеральная вата. Они лежат в пределах 0,03- 0,045 Вт/м°С. Расчёт толщины утепления полистиролом будет аналогичным. Необходимо умножить теплосопротивление стены вашего региона на характеристику теплопроводности.

Для Подмосковья получим 0,035 х 3,9 = 140 мм утеплителя.

На заметку При заказе плит пенопласта можно оговорить толщину их распиливания. Таким образом, можно выполнить утепление в требуемом размере – 115 мм, без переплаты за лишние миллиметры материала.

Пенопласт используется в утеплении полов. Поэтому его толщина важна, когда определяется толщина плиты каркасного дома. Которая влияет на его теплоёмкость, возможность сохранять внутри тепло. Чем сильнее уличный холод, тем больше должна быть толщина утепляющего слоя.

Вентиляционный зазор

Паропроницаемость стены – характеристика, которая показывает наличие естественной вентиляции. Если паропроницаемость низкая или отсутствует, то тогда есть необходимость сооружения принудительной вытяжки. Стенам из натуральных материалов свойственна естественная паропропускная способность. Говорят, что они «дышат». У многих искусственных материалов, пенопластовых утеплителей, паропроницаемости нет. Поэтому они блокируют газообмен через стену.

Устройство вентзазора в каркасном доме.

Стена, сделанная только из минеральной ваты, имеет высокую паропроводящую способность. При этом в утеплителе скапливается конденсат, который нарушает теплопроводные свойства утеплителя. Для того чтобы стена не пропускала холод, необходимо правильно построить пирог стены каркасного дома. Для защиты от паров из дома делается пароизоляция, снаружи монтируется мембранная пленка и предусматривается наличие вентиляционного зазора.

Хороший каркасный дом утепляется минеральной ватой с обязательным устройством вентиляционной щели между утеплителем и наружной стеновой обшивкой. При этом снаружи утеплитель закрывают пароизолирующей мембраной, которая предупреждает проникновение пара в утеплитель. Но не препятствует выходу возможного пара наружу, из утепляющего слоя. Таким образом, вентзазор в каркасном доме является щелью, через который влажный пар может выйти из стены.

Также вентзазор предупреждает конденсат на внутренней стороне облицовки.

Необходимость в использовании вентзазора

  • Если минеральный утеплитель теряет свои теплосберегающие свойства при намокании.
  • Если наружная отделка выполнена из материала, который не пропускает пар. В таком случае каркасный дом без вентзазора будет конденсировать влагу с внутренней стороны сайдинга.

Толщина вентиляционного пространства между утеплителем и наружной обшивкой определяется его расположением, и длиной стены, чем длиннее, тем шире должен быть вентзазор. Ширина вентзазора в каркасном доме снаружи составляет минимум 25 мм. При большой площади стены она должна составлять минимум 50 мм.

Правильное устройство.

Иногда в целях удешевления строения используют утепление каркасного дома пеноплексом. Этот утеплитель является воздухонепроницаемым, поэтому не требует наличия воздушного вентиляционного зазора. Нужен ли вентзазор в каркасном доме?

  • Материал утеплителя паронепроницаем.
  • Наружная стеновая отделка пропускает пар. Минвату можно закрывать штукатуркой без вентзазора, если штукатурная смесь имеет высокую паропроницаемость, выше, чем у минваты.

В таком случае, толщина утепления стен каркасного дома не требует установки вентиляционного зазора внутри и снаружи.

Толщина стен

Внешняя стеновая отделка выполняет две важные функции. Она защищает внутреннюю стену от осадков и поддерживает прочность дома, усиливает каркас. Выбор стеновой обшивки учитывает не только характеристики водо- и влагостойкости, а также прочность на изгиб, способность противостоять ветровым нагрузкам.

Внешняя стеновая обшивка

Наружная стеновая обшивка может быть выполнена различными материалами. Используются плиты ОСБ на каркасный дом, металлопрофиль, цементностружечные плиты, деревянные доски – вагонка, блок-хаус, брус. Каждый из них имеет собственные характеристики и размеры.

Изоплат для обшивки.

Чаще других используются плиты ОСБ – в силу ценовой доступности. Выбор их толщины определяется этажностью строения. Толщина ОСП для стен каркасного дома в одноэтажных постройках составляет минимум 9 мм. Для двухэтажных домов она должна быть не меньше 12 мм. Таким образом, в каркасном доме толщина ОСБ определяет его прочность, долговечность, устойчивость к ураганному ветру.

Внутренняя стеновая обшивка

Внутренняя обшивка стены может выполняется листовыми материалами. Это может быть ОСБ толщиной 9 или 12 мм. Она также может быть собрана из тонких материалов – фанеры, МДФ, толщина которых не превышает 5 мм. Она может быть сделана из гипсокартона, толщина листов которого составляет 12-13 мм.

Расчеты толщины

А теперь приведём пример, какой должна быть толщина стен каркасного дома для зимнего проживания в Подмосковье.