Куда исчезает тепло
Когда человек выбирает проект дома из бруса, то задается вопросом – нужно ли его утеплять? Для ответа на этот вопрос необходимо понимать, как именно дом теряет тепло и какие процессы связаны с потерей тепла. Любой строительный материал обладает теплопроводностью, то есть способностью передавать тепло. Если температура в доме выше, чем на улице, то через материал стен, пола и потолка тепловая энергия уходит в атмосферу. Если снаружи теплей, чем в доме, то этот процесс начинает происходить в обратном направлении. Эти процессы происходят в любых домах, вне зависимости от материала стен и наличия или толщины утепления. Понятие «теплопотери» описывает то количество тепловой энергии, которое необходимо для поддержания внутри помещения заданной температуры в самый лютый мороз. Соответственно, чем выше теплопотери, тем больше денег придется потратить на оплату отопления, а при слишком больших значениях в доме будет холодно вне зависимости от мощности котла.Процессы, сопровождающие потерю тепла
Любой перепад температур приводит либо к испарению, либо к конденсации жидкости. Если температура стены выше, чем окружающего воздуха, то вода будет выходить из древесины под действием «капиллярного насоса». Этот принцип подробно описан в статье (Усадка дома из бруса). Если же температура стены ниже, чем окружающего воздуха, то атмосферная влага будет оседать в виде капелек на поверхности бруса, а затем впитываться в него. Испарение и впитывание воды неразрывно связаны с теплопередачей стены. Эти процессы происходят в любом доме из бруса.
Теплопотери дома зависят от многих факторов. От толщины, материала и состояния стен, пола, потолка, окон и дверей, а также разницы температур внутри дома и снаружи, скорости ветра, влажности и других. Чем больше разница температур внутри дома и снаружи, тем больше теплопотери. Чем выше влажность бруса, тем больше теплопотери. Чем сильней ветер, тем выше теплопотери.
Еще одна причина потерь тепла – вентиляция. Владельцу дома из бруса приходится выбирать:
- проветривать дом, увеличивая теплопотери зимой;
- отказаться от проветривания, чтобы сберечь тепло;
- найти какой-то баланс между сохранением тепла и проветриванием;
- установить систему вентиляции с рекуператором.
Отказ от проветривания приведет к ухудшению микроклимата в доме. Уровень кислорода упадет, а влажность возрастет. Проживание в таком доме приведет не только к появлению плесени и гнили, но и к серьезным проблемам со здоровьем. Излишнее проветривание зимой приведет к росту расходов на отопление. Поэтому жители домов, построенных из любых видов бруса, вынуждены искать баланс между проветриванием и потерями тепла. Установка рекуператора позволяет снизить потери тепла на 30-50 процентов, однако, обойдется недешево. Ведь для его эффективной работы необходима полноценная система вентиляции, включающая в себя воздуховоды, воздушный насос, фильтр, рекуператор и другие элементы.
В каких местах дом теряет тепло
Чтобы лучше понять, как дом теряет тепло, необходимо представить его в виде куба, где четыре стороны – стены, одна – пол и еще одна – крыша. Теплопотери каждой из сторон суммируются. Открытая форточка увеличивает теплопотери одной стены. Некачественно закрытый фундамент или щели в полу также приводят к увеличению теплопотерь одной из стен куба. Плохое утепление чердака и крыши увеличивает теплопотери соответствующей стороны. Поэтому утепление дома в первую очередь направлено на устранение причин высоких теплопотерь. Если в стенах дома из бруса появились щели, то они сильно увеличат общие теплопотери.Как утепляют брусовый дом
В первую очередь дом внимательно осматривают, чтобы определить причину высоких теплопотерь. Если причина в щелях, появившихся из-за ошибок конструкции дома, излишней влажности бруса, из которого возводили стены или усадки строения, то их конопатят. Без этого все остальные мероприятия, призванные снизить теплопотери дома, будут неэффективны. После этого проверяют окна, двери и систему вентиляции и, при необходимости, регулируют их. Убедившись в отсутствии сквозняков и правильной вентиляции комнат, приступают к утеплению пола, потолка и стен.Что учитывать при утеплении
Основная проблема, с которой сталкиваются все, кто утепляет деревянный дом – конденсат, появляющийся на деревянных деталях. Если дом не закрыт утеплителем, то при повышении температуры воздуха конденсат начинает испаряться. Если же материал закрыт утеплителем, то испарение происходит медленней. В результате увеличивается влажность бруса. Это приводит к увеличению размеров дома и появлению щелей в утеплителе.Причина появления конденсата проста – утром воздух вокруг дома начинает нагреваться и в какой-то момент его температура превышает температуру наружной поверхности дома. Когда разница температур достигает «точки росы», на поверхности бруса или доски начинают образовываться капельки воды. На этот процесс оказывают влияние как атмосферная, так и внутренняя влажность бруса, ведь дерево не только впитывает, но и отдает воду.
Поэтому для снижения теплопотерь домов из бруса используют только наружное утепление. Если утеплить дом изнутри, на внутренней поверхности бруса постоянно будет сырость, что приведет к появлению грибка и гнили. Через 10-15 лет дом будет непригоден для проживания. Способность дерева впитывать и отдавать воду не позволяет применять для утепления деревянного дома технологии, которые используют для каменных и бетонных строений. Потому что необходимо не только отгородить стену дома от холодного уличного воздуха, но и обеспечить возможность ее проветривания. Ведь брус при любом утеплении будет впитывать влагу из дома и отдавать ее в атмосферу. Если же конструкция утепления не предусматривает вентиляции, то наружная поверхность стены будет постоянно сырой, что приведет к ее разрушению.
Материалы для утепления деревянных домов
Для утепления домов из бруса используют следующие материалы:
- минеральную вату;
- пенопласт;
- пенополистирол;
- вспененный полиэтилен.
Как определяют необходимую толщину утеплителя
Теплопотери здания рассчитывают с помощью таблиц, описывающих термическое сопротивление строительных материалов. В этих расчетах учитывают породу дерева, из которой сделан брус, толщину стен, крыши и потолка, влажность, зимнюю температуру и другие параметры. Подробно методики расчета и допустимые нормы теплопотерь описаны в СНиП 23-02-2003. Любой утеплительный материал имеет определенный уровень термического сопротивления, который зависит от его толщины. Это позволяет рассчитать необходимую толщину слоя утеплителя, который обеспечит приемлемый уровень теплопотерь.Технология утепления дома
Утепление дома из бруса проводят в несколько этапов. В первую очередь подготавливаю вертикальный каркас, для которого используют рейки толщиной 10-30 миллиметров и шириной не меньше 50 миллиметров. Это каркас необходим для вентиляции стены. Если для утепления используют минеральную вату, то на каркас натягивают пароизоляционную пленку. Для синтетических материалов, не пропускающих воду (пенопласт, пенополистирол, полиэтилен) такая пленка не нужна.
К каркасу прикрепляют горизонтальные рейки шириной 40-60 миллиметров и толщиной 10-20 миллиметров. Эти рейки будут основой для крепления утеплителя. К рейкам крепят вертикальные направляющие, шириной 30-60 миллиметров, толщина которых равна или чуть больше толщины утеплителя. Расстояние между рейками равно ширине утеплителя. Если используют гранулированный утеплитель, то расстояние между вертикальными рейками 60-100 сантиметров.
Между ними вставляют утеплитель и зашивают отделочным материалом, в качестве которого используют «вагонную» доску, ориентировано-стружечную плиту (ОСП) и другие материалы. Обшивку укладывают таким образом, чтобы исключить появление щелей. сверху (под крышей) и снизу оставляют вентиляционные отверстия шириной не больше 15 миллиметров. Благодаря им стена проветривается и не сыреет. Такое утепление позволяет значительно снизить теплопотери, а значит и плату за отопление, и не сокращает срок службы дома.
