Как избежать ошибок при утеплении деревянного дома

О паропроницаемости

На практике происходит следующее. При нагревании воздуха в помещении его относительная влажность уменьшается, но при этом влаги в абсолютном значении в нём содержаться может больше — за счёт присутствия людей, использования кухни и ванной. Водяной пар движется из тёплой среды, обладающей большим влагосодержанием — в холодную (подобно тому, как это происходит при передаче тепла).

Строительные материалы по-разному пропускают водяной пар. Передачу тепла можно рассчитать, пользуясь величиной термического сопротивления конструкции. Точно так же и движение водяного пара можно оценить, зная сопротивление паропроницанию .
Rп =d/l, где d — толщина слоя ограждающей конструкции (м), l — коэффициент паропроницаемости материала слоя ограждающей конструкции мг/(м∙ч∙Па). Значение паропроницаемости для некоторых материалов приведено в табл. 1.



Таблица 1. Паропроницаемость некоторых материалов.

Каркасные постройки

Водяные пары, стремящиеся из помещения наружу в холодное время года, легко проходят сквозь конструкцию, имеющую малое значение сопротивления паропроницанию (например, слой базальтовой ваты). На границе с холодной наружной обшивкой они неизбежно конденсируются. При этом утеплитель намокает и теряет свои свойства. Конструкция быстро отсыревает и приходит в негодность.

Чтобы этого не случилось, под внутренней обшивкой каркаса размещают пароизоляционную плёнку, которая должна быть установлена герметично, для этого стыки материала проклеивают лентой.

Выбор пароизоляции сейчас весьма широк. Многие производители к рулону с материалом прилагают инструкцию по использованию. Часто плёнка имеет шероховатую поверхность, чтобы не собирались капли (например, при разогреве холодного дома). Эту поверхность направляют внутрь помещения, а саму плёнку крепят брусками с образованием воздушного зазора под внутренней обшивкой. Под наружной облицовкой, так же с воздушным зазором, крепят ветрозащитную плёнку, которая, напротив, хорошо пропускает водяные пары.

Брусовые стены

Если при теплоизоляции каркасных конструкций вопросов, как правило, не возникает, то в случае с наружным утеплением брусовой или рубленой стены они, конечно же, появляются. Один из них связан с необходимостью применения пароизоляции. Действительно ли она необходима? 



Обратимся к СНиП II-3–79 (в качестве справочника, сейчас этот документ отменён). Там сказано, что для двухслойных наружных стен, если внутренний слой имеет сопротивление паропроницанию Rп более 1,6 м²∙ч•Па/мг, не требуется определять этот параметр всей стены на соответствие нормам.


Коробка из бруса толщиной 100 мм с паклей и мхом между венцами

Такое сопротивление имеет стена из бруса толщиной 96 мм. Значит, стену из бруса толщиной 100 мм и более можно смело утеплять базальтовой ватой снаружи и при этом никакая пароизоляция изнутри не требуется. Когда мы с бригадой ставили сруб, то всегда так и делали. Собственно говоря, для чего деревянный дом с его уникальными свойствами по части комфорта, превращать в полиэтиленовый мешок? 

Качество сборки сруба

В расчётах мы обычно имеем в виду «идеальный» дом. После того, как усадка завершилась, приходит время конопатить стены. В результате сруб должен иметь абсолютно герметичные ограждающие конструкции: межвенцовый утеплитель по плотности близок к дереву. 

Именно поэтому мы собирали дом на коротких нагелях, которые не препятствуют усадке, а только работают на сдвиг, удерживая брусья по горизонтали. Отверстия сверлили в верхнем и нижнем брусе. Между венцами раскладывали паклю и мох с последующей конопаткой. Конечно, в наше время есть и более технологичные утеплители в виде рулонов, но у нас пакля и мох были бесплатными.

Для стыковки брусьев по длине выполняли соединение «шип — паз». Изготовление паза — дело трудоёмкое, так как рубить дерево поперёк волокон непросто. Мы нашли выход: сверлили перовым сверлом насквозь брус с двух сторон. Затем легко резали стамеской вдоль волокон (фото 1, 2).


Фото 1.Чтобы изготовить паз, просверлим сквозное отверстие. Фото 2. Выберем остатки древесины долотом или стамеской.Фото 3. Коренной шип для соединения брусьев в углу сруба. Фото 4. Собранный угол коробки

Угловые соединения делали, разумеется, на коренной шип, исключающий продувание сруба в углу (Фото 3). О простом примыкании брусьев не может быть и речи! Балки врезали на «половину ласточкина хвоста», с последующим уплотнением паза (рис.1). Уплотнение паклей и мхом выполняли везде так, чтобы не было прямого контакта дерева с деревом и тем более щелей (фото 4.)


Рис. 1. Варианты правильного (а) и неправильного (б) углового сопряжения брусьев венца

В итоге усадка проходила нормально. На следующий год уже было видно, что стена плотная, щелей нет. Убедившись в плотном примыкании брусьев в срубе, можно приступать и к утеплению его базальтовой ватой снаружи.

Когда бывает халтура

Но встречаются случаи, когда коробку возводят с грубыми ошибками. Например, бывает, что брусовый дом собирают, используя вместо коротких нагелей прутки арматуры, большие гвозди или длинные палки (рис. 2). Тогда при усадке часть сруба может зависнуть с образованием больших щелей между венцами. Иногда дом из профилированного бруса после усадки оказывается со
щелями.


Рис. 2. Варианты правильного (а) и неправильного исполнения брусовой стены

Такому дому уже не поможет наружное утепление. В холодное время через многочисленные мостики холода водяной пар устремится наружу, где и сконденсируется. Минеральная вата намокнет от водяных паров из помещения. Кроме огромных потерь тепла это приведёт ещё и к сокращению срока службы строения. Так одна ошибка в строительстве приводит к настолько тяжёлым последствием, что исправить их невозможно.

Какой брус брать

Коробку из просушенного бруса 150 × 100 мм вполне возможно сложить самостоятельно, без привлечения профессионалных строителей, что мы и делали. Но почти все дачники нанимают рабочих и используют брус сечением 150 × 150 мм. Конечно, с таким материалом одному уже не справиться.

Казалось бы, деревянная стена толщиной 100 мм — это очень мало. Но давайте проделаем простой расчёт. Рассмотрим три варианта конструкции стен (рис. 3). Обратимся за справками к тому же СНиП II-3–79* (Строительная теплотехника). Выпишем Из таблицы коэффициенты теплопроводности l нужных нам материалов в нормальных влажностных условиях, считая, что наш дом — правильный: 
l1=0,18 Вт/(м·°С) — дерево (сосна, ель поперёк волокон); l2=0,06 Вт/(м∙°С) — плиты минераловатные с плотностью 50 кг/м³.


Рис. 3. Варианты брусовых стен с теплением и без утепления базальтовойватой: а — стена толщиной 100 мм с наружным утеплением базальтовойватой толщиной 100 мм; б — стена толщиной 150 мм с наружным утеплениембазальтовой ватой толщиной 100 мм; в — стена толщиной 150 мм без утепления(наиболее часто встречающийся вариант).

Теперь найдём термическое сопротивление ограждающей конструкции Rк. Если она состоит из одного слоя, то Rк определим по формуле Rк = d/l, где d — толщина слоя (м); l — расчётный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м •°С). Если слой не один, то сопротивления последовательно расположенных слоёв просуммируем.

Полное сопротивление теплопередаче Ro (м²•°С/Вт) ограждающей конструкции следует определять по формуле: Rо=1/Ав + Rк +1/Ан, где Ав — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности, в нашем случае Ав= 8,7 Вт/(м²•°С), Ан — коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности.

У наружной стены Ан = 23 Вт/(м²•°С), для чердачного перекрытия и наружной стены с вентилируемым фасадом Ан = 12 Вт/(м²•°С), для цокольного перекрытия с закрытыми проёмами 
Ан = 6 Вт/(м²•°С).

Если за наружной стеной имеется вентилируемый фасад, например облицовка из сайдинга или вагонки, то её термическое сопротивление не учитывается. В рассматриваемых конструкциях такой фасад присутствует — должна же базальтовая вата быть защищённой снаружи. Результаты показаны в таблице 2.


Таблица 2. Значения сопротивления теплопередаче разных конструкций

Из расчётов следует, что основную долю термического сопротивления стены даёт утеплитель, а толщина конструкционного материала влияет слабее. Получается, что дома из бруса толщиной 100 мм и 150 мм теряют примерно равное количество тепла (разница — в пределах погрешности расчёта), если их наружное утепление одинаково, например выполнено из базальтовой ваты толщиной 100 мм.

Но у более толстого бруса тоже есть важное преимущество. Дерево имеет довольно высокую теплоёмкость, и большая масса стен лучше сглаживает колебания температуры (являясь теплоаккумулятором), особенно при периодическом печном отоплении. И ещё брус квадратного сечения (как правило, радиального распила) заметно меньше коробит.

Сравним теперь стену из бруса 150 × 150 мм с наружным утеплением (на дом как бы одели «шубу») и без него в расчётных температурных условиях. Потери тепла стеной «одетого» дома уменьшились в 2,6 раза!

Вывод напрашивается простой: брусовый дом из материала любой толщины, построенный по всем правилам и с наружным утеплением, — это хорошее комфортное жилище. Дом из бруса (независимо от толщины), построенный с ошибками, приведшими к образованию щелей, — ни на что не годное сооружение, пустая трата сил и средств. 

Текст и фото: И. Калинин
Рисунки: В. Давыдов

Вам также может быть интересно:

• 7 типичных ошибок при утеплении деревянного дома
• Как утеплить дачный домик снаружи
• Как утеплить скатную крышу, не снимая кровли
• Как раз и навсегда утеплить пол в деревянном доме
• Утепление загородного дома от и до
• Правила утепления летнего дома