Мы построили мега экспериментальный дом ...

Внимание эксперимент: сколько на самом деле обходится минвата ?

Впервые в России было проведено сравнение двух утеплителей в одном и томже каркасном доме. В стены каркасного дома сначала установили минвату толщиной 15 см, предварительно ее высушили, потом установили отопление и стали снимать показатели расхода электроэнергии. После 2 х недель испытаний минвату заменили на экотермикс600, снова замерили расход электроэнергии. Полученные показатели проанализированы и выложены в таблице.

В расчет взяты показатели расхода электричества в дни с аналогичными погодными условиями, при этом разница расхода электричества на обогрев дома с минватой и экотермикс600 составила 3,18 кВт*час и 1,81 кВт*час соответственно, то есть дом утепленный минватой потреблял на 75% больше электричества для прогрева до температуры +19 внутри.

Иными словами дом с отапливаемой площадью 100 м2, утепленный минватой принесет вам до 50 тыс. руб. убытков за первый же отопительный сезон. Согласитесь есть о чем подумать. Особенно обидно, что добрая половина денег уплаченная за отопление пойдет на прогрев улицы, также неприятно осозновать, что мощность и капитальные вложения в отопительную систему сделаны с учетом теплоизоляции, которая плохо удерживает тепло внутри дома.

Почему минвата не греет ?

В результате проведенных экспериментов стало понятно, что расчетные показатели теплопотерь дома мягко говоря не соответсвуют реальным расходам, какая то часть тепла выпадает из расчетов. Единственное объяснение этому может быть неоднородность ограждающей конструкции дома ( величина r ), которое содержит стыки и щели, через которое уходит энное количество тепла. Исходя из расчетов мы получили цифру 78% отклонения от расчетов. Таким образом можно выразить коэффициент, который стоит использовать при расчете сопротивления теплопередаче ограждающей конструкции из каркаса 0,56. Любопытно что в последних снипах коэффициент теплотехнической неоднородности практически не упоминается, в приложении приведен расчет в приложении, который даже для специалиста представляет трудности в понимании. В то время как в снипе 1984 года приведена таблица данных коэффициентов. Для каркасных конструкций приведен коэффициент 0,55 — 0,7 что почти соответствует реальным показателям полученным на экспериментальном доме.

Рассмотрим типичные случаи применения минеральной ваты.

На фото сделанном внутри помещения, показаны утеплители ( слева минвата, справа экотермикс600 ) и температуры на их поверхности. Минвата гораздо хуже справляется со своими функциями и пропускает холод внутрь помещения. Разница температур примерно в 2 раза, что в целом соответствует эффекту от утепления минватой и экотермиксом.

Причина высоких теплопотерь лежит на поверхности, минвата не плотно прилегает к конструктивам дома, пропуская тепло по всему периметру. На кровлю площадью 200 м2 придется около 700 метров таких щелей, через которые теплый воздух будет проникать на улицу, выбрасывая конденсат на конструктивные элементы дома. На фото продемонстрировано, как теплый воздух свододно проникает между плитами минеральной ваты.

Почему холодно дома?

Сейчас самый разгар строительного сезона, поэтому хочется поговорить о разных способах утепления и возможностях экономии драгоценного топлива. Правильный выбор теплоизоляции и корректная ее установка позволит свести к минимуму расходы на поддержание комфортной температуры зимой и летом.

Как видно на фото, в районе конька крыши идут мощные потери тепла, утеплитель съехал вниз, теплый воздух устремился под конек крыши. Тепловизор показал, что крыша на несколько градусов теплее, чем температура окружающего воздуха. Это говорит о том что утеплитель не справляется со своей функцией и пропускает тепло на кровельное покрытие.

Зачастую, для того чтобы обеспечить тепловой комфорт дома мы идем по пути наращивания мощности обогревательного оборудования, ставим более мощные котлы, предусматриваем конвекторы в каждой комнате, хотя можно идти по пути сбережения тепла за счет правильной теплоизоляции.

Качественная теплоизоляция поддерживает конструктивные элементы дома (стены, фундамент, внутренние элементы кровли) в зоне плюсовых температур, при этом разница температуры воздуха и стен, пола, потолка не должна первышать 3 градуса, иначе появляется ощущение сквозняка и как следствие дискомфорта. Особенное внимание стоит уделить углам, стыкам стен, помещениям с повышенной влажностью, здесь наиболее вероятно может появится конденсат, а возможно грибок и плесень.

Некачественная теплоизоляция или ее недостаточная толщина пропустит тепло на кровельное покрытие, что приведет к его нагреву и таянью снега. Талый снег снова замерзнет на свесах кровли в зоне отрицательных температур, что и является причиной образования сосулек. Нарастание сосулек это верный признак того, что теплоизоляция не справляется со своими функциями.

Кроме того намокание утеплителя резко увеличивает его теплопроводность, так как теплопроводность воды составляет 0,56 Вт(М/к), что в 22 раза выше теплопроводности воздуха 0,025 Вт (М/к), соответственно необходимо тщательно следить за состоянием утеплителя или выбирать теплоизоляцию, которая не боится увлажнения, к таким относятся полимерные утеплители : пенополистирол и пенополиуретан.

Куда уходит тепло?

Теплопотери обусловлены двумя факторами, первый это собственно процесс передачи тепла от более теплых элементов к более холодным, тем самым объекты стремятся установить температурное равновесие. Соответственно чем выше показатель теплопроводности, тем ниже способность материала удерживать тепло. Второй фактор это конвекционные потоки воздуха, которые замещают теплый воздух холодным, при этом теплый воздух движется по направлению вверх, этот процесс еще называют инфильтрацией. Холодный воздух попадает в дом через ограждающие конструкции, вентиляцию и неплотные прилегания конструктивных элементов дома. Поэтому очень важно выбрать теплоизоляцию с низким уровнем воздухопроводности и высоким показателем сопротивления теплопередаче. В этом смысле наилучшие характеристики демонстрируют бесшовные теплоизоляционные материалы с теплопроводностью 0,025 Вт/м2*К ( пенополиуретан ).

Применение пенополиуретана практически полностью исключают потерю тепла через конструктивные элементы дома за счет инфильтрации, при этом теплый воздух остается внутри дома. Применение бесшовного утепления для всех уровней дома : подвала, стен, кровли позволяет свести теплопротери к минимуму. Правильно утепленный дом помимо комфорта жителей, экономит энергию, потребляя не более 3-4 квт в час даже в зимние месяцы.

Утепление деревянного дома

Мало кто знает, что деревянный дом наименее защищен от погодных явлений. Площадь сопряжения бревен и бруса не так велика как может показаться, кроме того со временем дерево уседает и деформируется, что не лучшим образом сказывается на тепловом балансе дома. Нередко в стыках бревен внутри дома температуры падают до минусовых значений. Согласно снип разница температуры стен и воздуха внутри помещения не должна превышать 3 градуса. На практике эта разница может составлять и 20 и более градусов, что делает пребывание в таком доме некомфортным из за ощущения сквозняка. Расчет теплопроводности бревенчатой стены из сосны, показывает, что сопротивление теплопередаче такой стены на % меньше норматива для жилых помещений.

Таким образом бревенчатая стена из сосны создает на 230% меньшее сопротивление теплопередаче, чем норматив. Теперь понятно почему бревенчатые дома, так трудно нагреть, к тому же они быстро теряют тепло.

Бытует мнение, что для деревянного дома необходимо предусмотреть мощность отопления из расчета 1 квт энергии на 10 м2 площади, то есть нам может потребоваться до 7 тыс квт электричества в месяц на обогрев 200 метрового дома и это не считая домашней техники. Согласитесь это немало. Тем более, когда существует немало современных материалов позволяющих свести к минимуму эти расходы, но о них чуть позже.

На фото видно, что бревна сильно прогреваются, по сути пространство сопряжения бревен это зона высоких теплопотерь.

Утепление кирпичного дома

Многие убеждены, что кирпичный дом это воплощение надежности и тепла, со временем эта иллюзия меняется убеждением, что такой дом требует тщательного утепления иначе он может сильно огорчить бережливого хозяина. Нередко фигурируют цифры в 30 — 35 тыс руб расходов на отопление таких домов площадью от 200 квадратных метров. Теплотехнический расчет показывает, что кирпичная стена толщиной в 38 см создает сопротивление теплопередаче более чем 5 раз ниже нормы. Вот она причина высокого расхода тепла.

Утепление каркасного дома

На сегодняшний день каркасные дома имеют ряд неоспоримых преимуществ, среди которых цена, небольшой вес, скорость возведения, не нужно ждать усадки, легко протапливаются и недороги в эксплуатации. Рассмотрим расходы на отопление. Каркасная стена толщиной 15 см способна обеспечить круглогодичный температурный комфорт.

Однако чтобы надежно обезопасить ваш дом от холода и зноя летом, необходимо утеплить все конструктивные элементы дома: фундамент, стены, кровлю. В этом случае дом прослужит долго, так как будет защищен от конденсата, плесени, грибка, конструктивные элементы дома будут находится в зоне плюсовых температур, что обеспечит долгую эксплуатацию дома.

На фото типичная картина. Стены прогреваются за счет некачественной теплоизоляции. Разница температуры окружающего воздуха и стен порядка 10 градусов, что говорит о высоких теплопотерях через утеплитель стен. На кровле также видна зона некачественного утепления.

Современная теплоизоляция: за и против

Минвата — старый проверенный материал скажут люди старшего поколения. Вместе с тем, минвата требует очень качественной установки, дефект которой, может свести на нет эффект от применения данного материала. Относительно низкая цена компенсируется небольшим сроком службы и высокими эксплуатационными расходами на обогрев, охлаждение дома. Воздухопроводность минваты составляет 1, то есть полностью пропускает теплый воздух на улицу. Резко теряет свойства после намокания или нескольких лет эксплуатации.

Пенополистирол (ППС) — относительно современный материал с высоким показателем сопротивлению теплопередаче. Применяется при утеплении фундаментов и фасадов. Имеет высокие пароизоляционные характеристики, невысокое водопоглащение.

Тут нужно заметить, что любой плитный или рулонный материал неплотно прилегает к конструкциям дома, то есть весь периметр прилегания теплоизоляции к конструкциям дома пропускает тепло на улицу. С годами стыки и щели увеличиваются выпуская все больше и больше тепла. Строительная физика позволяет учитывать эти теплопотери в виде понижающего коэффициента теплотехнической однородности. В среднем можно его выразить в числе 0,9, то есть дом утепленный плитными и рулонными утеплителями создает на 10% меньшее сопротивление теплопередаче, чем указано производителями.

Бесшовные утеплители — эковата и напыляемый пенополиуретан, облагадают большим преимуществом, так как не имеют стыков и щелей с конструктивными элементами дома. За счет раздувания материала более чем в 100 раз при нанесении, заполняют все пустоты и полости, тем самым устраняют проблему мостиков холода.

Эковата Эковата представляет собой мелко нарезанную газетную бумагу склеенную связующим веществом с добавлением антипирена. Существует влажное и сухое нанесение. Эковата сравнительно давно известна на рынке Европы и Америки, с конца 90-х годов началось ее применение на территории России. Несмотря на длительную историю, технология не получила широкого применения, ввиду невысокой популярности каркасного строительства в РФ. Кроме того эковата требует применения пароизоляционных и ветрозащитных пленок так как плохо противостоит намоканию и проницаема для теплого воздуха. К достоинствам материала можно отнести невысокую цену и способность образовывать бесшовное покрытие.

Пенополиуретан (ППУ) — на данный момент теплоизоляция №1 в мире с показателем теплопроводности 0,024 Вт/м2*К, это примерно соответствует теплопроводности воздуха и в 2 раза более высокий показатель, чем у минваты. Кроме того он не требует применения пароизоляционнных пленок. Долговечен. Современный ППУ Экотермикс имеет класс горючести Г1, то есть самозатухающий. Скорость нанесения до 1000 м2 в день, в этом ему тоже нет равных. Коэффициент теплотехнической однородности 1 в отличие от 0,55-0,7 у плитных и рулонных материалов, то есть полностью отсутствуют теплопотери через ограждающую конструкцию.

На данный момент современные технологии Экотермикс позволяют обогревать дом затрачивая при этом 2,5-3 квт электроэнергии на дом 170 м2. Больше не нужно ставить огромный дизельный котел, переживая на счет высоких расходов. Сэкономленные деньги разумнее вложить в правильную теплоизоляцию, которая каждый день будет экономить ваши деньги.