При организации теплозащиты каркасного дома используется стандартная схема, в основе которой лежит устранение конвекции на двух уровнях. Минеральный наполнитель стен препятствует перемещению воздуха внутри полостей каркаса, тем самым устраняется конвективный теплообмен между наружной и внутренней обшивкой. В свою очередь глухая внутренняя пароизоляция не допускает инфильтрации холодного воздуха и защищает утеплитель от влаги.

На первый взгляд всё просто, но одна только идея без правильной реализации не может быть гарантом выдающихся эксплуатационных характеристик. При рассмотрении случайно взятого каркасного дома в России можно увидеть и каркас на деревянных стойках, и пароизоляцию, и вату внутри стен. Но плотность наполнителя далека от оптимальной, заполнение полостей выполнено неправильно, а паробарьер не герметичен: все это приводит к снижению теплоизоляционных свойств, образованию крупных тепловых мостов и зон конденсации. Требования к каркасной системе Базисом для правильного утепления «каркасника» служит грамотно сконструированная несущая система. К ней предъявляется ряд требований: Правильный шаг стоек. Нормами предусмотрено межосевое расстояние 300, 400 или 600 мм, но фактически пространство между стойками должно быть таким, чтобы утеплитель выбранного формата устанавливался враспор. Иными словами, расстояние между встречными поверхностями деревянного бруса должно быть на 4–5% меньше, чем указанная на упаковке ширина мата.

Конфигурация каркаса. Стандартным вариантом считается череда вертикальных стоек с двухсторонней обшивкой, которая придает системе диагональную жёсткость. Однако стойки сами по себе — достаточно крупные тепловые мосты, в регионах с очень холодным климатом при такой конфигурации невозможно обеспечить низкую теплопроводность. Существует три варианта: Перекрёстное утепление подойдёт для зданий без жёсткой наружной обшивки. Наружная обвязка выполняется горизонтальными брусьями квадратного сечения, имеющими толщину основных стоек. Между обрешёткой вставляется минеральная вата, таким образом, количество тепловых мостов сокращается до числа пересечений элементов каркаса. Композитные стойки, имеющие терморазрыв в виде пористой прослойки. На российском рынке такой материал практически не встречается. Двухрядный каркас со смещением стоек. Оптимальный вариант для северных суровых регионов: помимо полного исключения прямых мостов холода обеспечивается двукратное увеличение максимальной толщины утеплителя (до 300 мм). Компенсация усадки ваты. Сводом правил предусмотрена максимальная высота стен в 3 м. Это сделано, чтобы ограничить вес вертикального столба ваты, однако подобные рекомендации справедливы только для материалов высшего класса, способных держать форму. При использовании обычного утеплителя следует между стойками устраивать перегородки из тонкой фанеры или пластиковой сетки для поддержки утеплителя. Расстояние между перемычками составляет от 80 до 140 см в зависимости от плотности и толщины ваты, для минимизации отходов утеплителя следует устанавливать распорки со смещением по мере заполнения каркаса. Укладка утеплителя в стены Принципиальное значение имеет то, как утеплитель уложен в полости каркаса и правильно ли был сделан выбор плотности и типа минеральной ваты. Начнём с последнего: для утепления каркасных домов пригодна только вата с фенол-формальдегидным связующим, хорошо сохраняющим форму. В идеале связующее имеет восковую основу, якобы из соображений экологической безопасности, хотя проникновение летучих веществ внутрь здания категорически невозможно. За рубежом минеральную вату принято выбирать по индексу термосопротивления, он у неё должен быть не ниже R20, это минимальное значение для 4,5 тыс. градусо-суток отопительного периода (ГСОП). В некоторых регионах России ГСОП достигает 6–7 тыс, что вынуждает использовать изоляцию с индексом R40 и R45 соответственно. Примечание: индекс R не следует путать с показателем огнестойкости, имеющим то же обозначение в отечественной классификации материалов. Для утеплителей, встречающихся на отечественном рынке, маркировка по термосопротивлению не применяется, поэтому приходится руководствоваться понятиями толщины, плотности, величиной теплового сопротивления и сводными данными из СНиП 31–02 и СНиП 11–3. Таким образом, полноценная теплозащита каркасного дома становится невозможной без проведения комплексного теплотехнического расчёта. Можно пойти иным путём: пренебрегая экономией, сделать толщину утепления избыточной. При таком подходе можно соотнести толщину минеральной ваты плотностью 50 кг/м3 с температурой холодной пятидневки следующим образом:

Эти соотношения учитывают стандартное сечение стоек, рекомендованное адаптированным стандартом на каркасные дома. Последние три пункта соответствуют двухрядному каркасу со смещённым положением стоек. Укладка ваты в полости каркаса должна производиться в сухую и ясную погоду во избежание насыщения утеплителя влагой. Ячейки, образованные поддерживающими распорками, должны заполняться полностью без пустот и щелей. Для этого рекомендуется использовать вату низкой плотности (25–30 кг/м3), разрывая её на небольшие лоскуты, которыми конопатят щели у стоек и в углах. Заполнение стен — не единственный вариант утепления каркасного дома. Возможно устройство наружной теплоизоляции, но её материал должен обладать способностью пропускать пар во внешнюю среду. Как правило, в этих целях используют древесно-минеральные плиты типа «Изоплат», однако это лишь вспомогательная мера, применяемая для смещения точки росы или в качестве усиления теплозащиты. Защита утеплителя При попадании влажного воздуха внутрь пояса теплозащиты происходит конденсация влаги в той области, где вата имеет достаточно низкую температуру. При намокании утеплитель теряет свои свойства, усиливается усадка, а процесс образования конденсата набирает интенсивность. Чтобы избежать таких явлений, все каркасные дома имеют крайне высокую степень изоляции внутренней среды от наружной. Прежде всего, нужно не допустить намокания минеральной ваты в процессе строительства. Каркасная структура стен позволяет сделать это достаточно легко: после заполнения очередной ячейки она закрывается с двух сторон: газонепроницаемой плёнкой изнутри и диффузионным материалом снаружи. Последнее выполняется с той целью, чтобы обеспечить выход остатков влаги в атмосферу, где парциальное давление водяного пара меньше, чем в толще стены, через которую проходит остаточный тепловой поток. Речь идет об эффекте сродни тому, когда тёплая мокрая одежда на морозном воздухе высыхает практически мгновенно. Внутренняя пароизоляция выполняется плотной полиэтиленовой плёнкой. Её допускается крепить к стойкам каркаса скобами, сверху полоса креплений должна заклеиваться лентой полиэтиленового скотча. Такой способ подходит также и для гидроизоляции нижней плоскости перекрытий. Стыки между полотнами плёнки можно ориентировать на места расположения стоек, где можно обеспечить качественное механическое крепление. Однако зачастую при этом образуется достаточно много обрезков, поэтому более предпочтительный вариант — пропаивать стыки специальным запайщиком для полиэтиленовых пакетов. Утепление перекрытия и кровли Утепление стен и кровли над мансардой выполняется по одинаковой технологии с той лишь разницей, что в наклонном положении вату очень трудно надёжно зафиксировать. Можно использовать маты высокой плотности, которые вставляются в распор с допуском около 10% , однако в таком случае вата должна иметь армированную прошивку. Также возможно применение полимерной сетки в качестве меры временной поддержки, в таком случае можно использовать вату плотностью 40–50 кг/м3, обладающей меньшей теплопроводностью.

В перекрытиях каркасного дома принято использовать насыпной утеплитель. Это позитивно сказывается как на стоимости, так и на степени шумопоглощения перекрытий между этажами. С нижней стороны защитным барьером выступает гидроизоляционная плёнка, с верхней — синтетическая мешковина, препятствующая выдуванию ваты при динамических колебаниях пола. Оба барьера должны быть устроены максимально герметично. Примыкания Наиболее проблемный узел в теплозащите каркасного дома — область мауэрлата, где выполняется примыкание стропильной системы к прогонам перекрытия или ригелям стенового каркаса. Использование минеральной ваты в этом месте затруднено большим количеством обрезков и низкой эффективностью ручного заполнения. Оптимальный вариант — выполнить напыление пеной из полиизоцианурата, чем обеспечивается дополнительная огнестойкость верхней зоны деревянной конструкции. В одноэтажных домах в этих же целях допускается применять пенополиуретан. Второе проблемное место — примыкания в области проёмов. Если основной пояс теплозащиты выполнен по всем правилам, на швы по контуру окон и дверей может приходиться до 30–40% остаточных теплопотерь. Чтобы этого избежать, следует исключить прямой контакт между каркасной системой и оконным блоком. Этого можно добиться за счёт пенного шва толщиной не менее 30 мм или оклада из панелей ЭППС по контуру примыкания. Крайне важно при этом продолжить тепловую отсечку по направлению внутрь здания, устроив утепленные откосы. #наЗаметку