Утепление изнутри минватой; ошибки с серьезными последствиями

Утепление изнутри минватой — ошибки с серьезными последствиями

Утепление изнутри минеральной ватой сходно с диверсией с целью нанесения максимального ущерба строению и людям. Нормативы требуют, специалисты рекомендуют теплоизолировать только снаружи здания.

А утепление изнутри — крайняя вынужденная мера, и выполняться оно должно по определенным правилам. Можно ли это делать с использованием минеральной ваты с особыми мерами по защите конструкций?

Определимся по порядку — как правильно теплоизолировать, как должна применяться минвата, какие существуют распространенные ошибки и мнения на этот счет.

Недостаток утепления изнутри — замораживание

При утеплении изнутри, не только минватой, но и любым теплоизолятором, стена оказывается огражденной от тепла, поэтому ее температура понижается.

Более того, при достаточно большом количестве утеплителя, стена может промерзать насквозь. Замораживание конструкции это всегда плохо, ведь для любого материала существует конечное число циклов заморозки до его разрушения. Еще хуже, если стена будет замораживаться в увлажненном состоянии. В данном случае так и будет.

Увлажнение, образование росы

Точка росы — температура при которой из воздуха выпадает роса, будет располагаться прямо на стене. Точнее, конденсат может начинать выпадать и в утеплителе, но холодная поверхность стены также сконденсирует на себе воду.

И воды будет очень много, она будет поступать на стену также из утеплителя, особенно если применить минеральную вату.

На мокрой стене разведется отличная «жирная» плесень и большие колонии гнилостных микроорганизмов. Все это будет находиться внутри помещения, расползаться от мокрой разрушающейся стены по потолку, полам… Жильцам понадобятся средства спасения.

Наконец, при утеплении изнутри, теплоизолятор и отделка займут часть полезного пространства. Полезная площадь комнаты уменьшится примерно на метр квадратный. Это много.

Указанные выше недостатки можно обойти и нивелировать (кроме съедения полезной площади). Но только, если для внутреннего утепления применяется не минеральная вата.

Минеральная вата увлажняется, накапливает воду

Минеральная вата не подходит для утепления изнутри даже при вынужденных ситуациях из-за своих свойств. Этот утеплитель отлично пропускает через себя водяной пар и может накапливать внутри воду, становясь просто мокрым.

Понятно, что при утеплении изнутри утеплитель взмокнет из-за нахождения в нем точки росы и отсутствия вентиляции. Последствия известны.

Материал состоит из мельчайших волокон базальта или других минералов. Ее делают также из доменных шлаков и из силикатов (стекловата), эти образцы дешевле. Для связывания волокон между собой применяются фенол-формальдегидные смолы, такие же, как при производстве ДСП.

Хорошей теплоизоляцией минвата обязана воздуху заключенному между множеством переплетающихся волокон. Если воздух вытеснит вода, хотя бы частично, то требуемые теплоизоляционые качества исчезнут.

Даже небольшое повышение влажности (на 2%) этого утеплителя приводит к значительному снижению (до 8%) его теплоизоляционных свойств.

Внутри помещения минвата вредна

Часть волокон имеет микроскопические размеры, являются канцерогенами (вызывают онкозаболевания органов дыхания). Смолы испаряются, а при нагревании — значительно, являются вредными веществами для здоровья. Применять минвату внутри помещения в принципе не запрещается.

Но она должна быть надежно изолирована от жилого пространства, желательно чтобы испарения из нее не попадали внутрь дома, а отводились наружу. Разнос волокон из минваты по дому (квартире) не допустим. Отдельные специалисты, из-за потенциальной опасности для здоровья, рекомендуют вообще применять минвату только снаружи помещений.

Работы с минватой должны производиться только со средствами индивидуальной защиты.

Почему хотят утеплять изнутри

Почему желание утеплить изнутри велико?

• Представляется, что это сделать проще и дешевле чем снаружи (хоть в итоге гораздо выгоднее утеплять снаружи).
• Многие хотят применить при этом минеральную вату — на первый взгляд не дорого и сделать не сложно без мокрых процессов
  (на самом деле другими утеплителями чаще утеплить и проще и дешевле).
• К тому же, как утеплить изнутри минватой — можно прочитать и в сети интернет (сведения зачастую не верные).

Какие способы не верные

Несколько распространенных мнений насчет создания внутренней теплоизоляции.

1. Минеральную вату нужно оградить пароизолятором со всех сторон — и проблема увлажнения решена.

Натянув полиэтиленовую пленку прямо по стене, а затем по минвате проблема увлажнения не решается. Хозяева впоследствии могут разрезать пленку и бесконечно удивляясь слить из утеплителя воду. Пар все равно будет проникать за пленку, и даже через нее, и там конденсироваться на перепаде температур — ведь вентиляция отсутствует. Стена будет увлажняться под полиэтиленом.

Построить гипсокартонную перегородку — а под ней гидроизолятор. Стена будет мокнуть, но в комнату не попадет.

В общем…. А зачем все это, если утеплитель намокнет, и не будет выполнять свои функции?

Строим перегородку с минеральной ватой на расстоянии 5 см от стены. Делаем вентиляцию по этому зазору — подаем воздух через отверстия внизу и выводим наружу через верхние.

Суперпроект имеет право на жизнь как выдумка без экономического смысла — большой расход пространства, материалов, весьма не выгодный вариант внутреннего утепления.

Как применяется минвата

Минеральной ватой можно утеплять все конструкции дома, кроме фундамента. Классическое применение — термоизоляция кровли над мансардным этажом. Там минвата укладывается между стропил, именно этот утеплитель наилучшим образом сочетается с деревом, — не препятствует «дыханию» древесины.

Можно утеплять и стены из любых материалов снаружи здания. Везде, где минеральная вата применяется в качестве утеплителя должно быть организовано ее проветривание. Точнее, над слоем, со стороны пониженного парциального давления, должен быть сделан вентиляционный зазор.

Сам теплоизолятор при этом укрывается диффузионной (паропропускной) мембраной, которая нивелирует давление ветра, и препятствует разносу опасных волокон.

С внутренней стороны (со стороны источника пара) минвата может ограждаться специальным пароизолятором согласно проектных решений. Но при утеплении стены пароизоляция не применяется. Достаточно того, что со стороны улицы воздух будет осушать утеплитель двигаясь по вертикальным вентиляционным зазорам. Также стены с внутренней отделкой всегда сдерживают поступление пара в утеплитель.

Минеральная вата является самым продаваемым утеплителем. Нужно только ее правильно применить, и эффект будет отличным. Ценятся большая долговечность, возможность эффективного осушения всей конструкции и увеличение ее долговечности, возможность менять утеплитель без разрушения материалов в системе вентилируемого фасада, и др. Как видим, утеплять минватой можно и нужно. Только не стены изнутри помещения.

Расследуем дело мокрых стен

Структура большинства строительных материалов состоит из многочисленных капилляров – пор, микротрещин, по которым перемещается растворённая в воздухе влага. Количество и размеры таких «дырок» влияют на показатель паропрозрачности.

Представьте два муравейника. Один со множеством крупных ходов (паропрозрачный материал), а в другом ходов мало и они узкие (непаропрозрачный материал). В первом толпы букашек (молекул воды) могут свободно бегать вглубь и обратно. Во втором – лишь единицы.

Паропрозрачность выражается через коэффициент паропроницаемости либо величину сопротивления паропроницанию:

1. Коэффициент паропроницаемости зависит от самого материала. Грубо говоря, от того, насколько он пористый. Чем больше коэффициент (табл. 1), тем легче пару проходить сквозь материал.

2. Сопротивление паропроницанию – обратная величина, учитывающая ещё и толщину слоя. Например, чем толще стена, чем длиннее и запутанней в ней капилляры, тем труднее молекулам пара протискиваться через них.

У толстого слоя плотного материала сопротивление паропроницанию будет выше, чем у тонкого и пористого.

Коэффициент и величину сопротивления используют для расчёта точки росы в стене и утеплителе. Расчёты требуют определённых инженерных знаний, но для общего понимания расшифруем:

1. Коэффициент паропроницаемости показывает, сколько миллиграмм (мг) пара пройдёт через образец материала толщиной 1 метр за 1 час, если разница давлений пара между противоположными поверхностями образца – один паскаль (Па, 100 000 Па=1 бар?1 атм) – рис. 5. Обозначение коэффициента «мг/(м*ч*Па)» можно найти на упаковках некоторых строительных материалов. Например, его указывают для пенопласта или газобетона.

2. Сопротивление паропроницанию ((м2*ч*Па)/мг) находят, разделив толщину слоя материала в метрах (м) на коэффициент паропроницаемости. Таким образом, сопротивление, в отличие от коэффициента, уже показывает паропрозрачность не 1 м, а слоя материала конкретной толщины.

В расчётах паропрозрачности многослойной конструкции, например «стена + утеплитель + отделка», общее сопротивление паропроницанию определяют с учётом сопротивления каждого из слоёв.

Рассмотрим простую (неутеплённую) стену из кирпича или бетона. Пусть в помещении +20 °С при -20 °С снаружи. Дома теплее и фактической влаги в воздухе больше, чем на улице.

Источники пара в квартирах – санузлы, кухни, сохнущее бельё, дыхание человека и растений.

Чем больше влаги, тем она тяжелей – выше её давление. Имеем систему с перепадом давлений и паропрозрачной прослойкой (стеной) внутри (рис. 6). Что произойдёт? Пар будет выравнивать давление. Поэтому зимой направление его потоков всегда направлено из помещения на улицу.

Откуда в стене или на стене появляется вода?

Температура в стене постепенно снижается от её внутренней поверхности к внешней. Вода появится там, где воздушная влага остынет до температуры точки росы. Это может произойти во внутреннем слое пористой стены, а также на её поверхности.

Место конденсации зависит от паропрозрачности материала, его толщины, температуры и влажности в помещении и на улице.

Росу на холодной стене можно увидеть, если:

1. Поверхность окрашена масляной краской. Масляные покрытия практически непаропроницаемы, поэтому весь конденсат на них собирается снаружи. Если его много, то он стекает ручьями.

2. Паропроницаемый материал (кирпич, бетон) остыл настолько, что конденсат выпадает уже как внутри, так и на поверхности. В первую очередь это происходит там, где холоднее всего – в углах помещения, на оконных откосах или за мебелью, придвинутой к внешним стенам. В подобных местах появляются сырые пятна, капли росы или даже иней со льдом.

Не всегда точка росы заявляет о себе столь очевидно. Бывает, она незаметно прячется внутри стеновой конструкции.

К сожалению, сухие на вид стены не всегда таковы внутри. Зимой в наружных неутеплённых стенах капельная влага не редкость. В этом легко убедиться, приложив ладонь к стеновой поверхности в типовой квартире застройки прошлого столетия.

Ощущение стылости – это и есть сочетание холода и высокой влажности.

Получается, что хотя конденсат и не стекает ручьями, но он всё же есть. Почему мы его не видим?

1. Воздух вблизи стены подсушивается за счёт проветривания или хорошей вентиляции.

2. Сильные морозы держатся недолго, роса не успевает проступать на поверхность.

3. Днём достаточно солнца, которое дополнительно прогревает стены с улицы.

4. Точка росы глубоко в стене. Из мокрого слоя вода уходит по капиллярам в соседний сухой, где в основном успевает испариться и выветриться (рис. 7).

Примерно так происходит, если положить пористую губку на мокрый стол: губка втянет в себя воду и подсушит поверхность.

Чем же опасна точка росы в строительных конструкциях?

Роса в любом количестве может стать причиной серьёзных проблем:

Сырые стены холоднее, так как вода в капиллярах остывает быстрее, чем воздух. Результат: либо мёрзнуть в квартире, либо тратить больше денег на отопление.

Если роса на стенах/в стенах постоянно, то появится плесень. Результат: испорченные отделка и настроение. Кроме того, споры плесени опасны для здоровья — они причина многих лёгочных заболеваний.

Там, где в стене минус и есть конденсат, появится лёд. Результат: замерзая, вода расширяется и постепенно ломает даже сверхпрочный железобетон — он трескается, расслаивается и крошится.

Очевидно, что даже немного конденсата в строительных материалах – уже плохо. Как же с ним бороться?

Мокрому месту в стенах не место

Устраните хотя бы одну из причин появления конденсата, и проблема точки росы внутри и снаружи строительных конструкций исчезнет сама собой. Для этого можно выбрать одно из трёх:

1. Не дать стенам замёрзнуть.

2. Закрыть влажному воздуху дорогу в стеновые поры и микротрещины.

3. Сделать и то и другое одновременно.

В строительстве и ремонтах для этого используются различные технологии. Но нас, прежде всего, интересует, как не допустить точку росы в стене при утеплении балкона изнутри, ведь именно таким утеплением мы и занимаемся. Почему оно должно быть внутренним, читайте здесь (скоро), а о подробностях его устройства – здесь (скоро).

Мы собираем практически непаропроницаемый многослойный теплоизоляционный барьер – своеобразный термос (рис. 8).

Через него способно просочиться столь незначительное количество пара из квартиры, что в стене за утеплителем просто нечему конденсироваться. Внешняя стена остаётся холодной, но в её капиллярах не остывающий комнатный воздух, а уличный, и влаги в нём меньше точки росы. В результате на балконе тепло, сухо и комфортно!

Паропроницаемость и теплоизоляционные свойства нашей системы были рассчитаны по соответствующей инженерной методике. Одна из главных задач таких расчётов – избавление от точки росы.

Для проектирования конструкции балконной теплоизоляции мы использовали:

методику проектирования СП 23-101-2004;

актуальную редакцию СНиП 23-02-2003 – СП 50.13330.2012;

актуальную редакцию СНиП 23-01-99 – СП 131.13330.2018.

Расчет точки росы

Многих владельцев квадратных метров интересует вопрос, как самостоятельно рассчитать точку росы в стене. Чисто теоретически в этом нет ничего сложного, особенно, если вы математик, физик или просто хорошо помните школьную программу.

Для этого необходимо воспользоваться формулой:

ТР = (b * λ(Т,RH)) / (a * λ(Т,RH)), где:

• ТР – искомая точка;
• а –константа равная значению 17,27;
• b – константа равная значению 237,7;
• λ(Т,RH) – коэффициент, который рассчитывается следующим образом:

λ(Т,RH) = (а*Т) / (b*T+ lnRH), где:

• Т – внутренняя температура помещения;
• RH – влажность в помещении, значение берется в долях, а не в процентах: от 0,01 до 1;
• ln – натуральный логарифм.

Если в школе вы увлекались игрой в баскетбол или чтением Достоевского больше, чем логарифмами, не расстраивайтесь. Все уже посчитано в таблице данных тепловой защиты за номером СП 23-101-2004, составленной на основании замеров и расчетов научно-проектными организациями.

Наиболее вероятные значения в средних российских условиях указаны в таблице ниже:

Если вы решите рассчитать значение, то получите данные, сходные с указанными в таблице. Кроме всего прочего, для расчета можно воспользоваться онлайн – калькулятором.

1. Стены из газобетона плотности D500 (самый распространенный тип газобетонных блоков, выпускаемых всеми производителями) толщиной 300 мм и 400 мм, а также из кирпича или керамических блоков, требуют дополнительного утепления. Значит сроки строительства увеличатся, как и смета на дом (покупка утеплителя и работы по его монтажу);
2. Утепление пенопластом наружных стен – рискованный шаг, каким бы ни был материал стен: с большой долей вероятности в толще стен будет накапливаться влага;
3. Стены из газобетона плотности D400 толщиной 400 мм (Твинблок Д400 (D400) толщиной 400 мм) утеплять не надо. Этот материал оптимален с точки зрения цены и качества, в том числе, качества проживания в доме:

— стены из Твинблока Д400 (D400) не теряют теплоэффективности. В доме в любое время года будет комфортная температура и микроклимат;

— стены «дышат», лишняя влага испаряется, значит, отсутствует риск опасного влагонакопления и конденсации. Стены не отсыреют, в помещении не заведется грибок. Таким образом, и ваше здоровье, и отделка в безопасности;

— Твинблок Д400 (D400) – теплый материал, заметно теплее распространенных газобетонных блоков плотности D500. Возведение наружных стен из Твинблока плотности Д400 (D400) дает возможность снизить затраты на отопление и нагрузку на инженерные сети дома;

— Твинблок Д400 (D400) позволяет сократить сроки строительства, ведь в утеплении наружных стен нет необходимости;

Да, мы «льем воду на свою мельницу», рекомендуя Твинблок плотности Д400 (D400). Однако мы абсолютно уверены в потребительских характеристиках и ценности нашего продукта. Отзывы покупателей и рост популярности Твинблока плотности Д400 (от 40 до 50% рост объема продаж каждый год) это подтверждают. Да что там говорить, сами работники завода строят теперь дома именно из этого материала!

Как сдвинуть точку росы в стене

Если после проведения всех расчетов вас не устраивает расположение точки росы, стоит задуматься над ее смещением. Для этого можно:

• увеличить слой утеплителя снаружи;
• использовать материал с высокой паропроницаемостью;
• демонтировать слой внутреннего утепления, перенеся его наружу;
• корректировать микроклимат в помещении – установить принудительную вентиляцию, дополнительно нагревать воздух.

Подходящий вариант выбирают, исходя из климатических условий региона проживания, конструктивных особенностей дома, финансовых возможностей и используемых строительных материалов.

Игнорирование такого явления, как конденсация влаги в стеновом «пироге», может слишком дорого обойтись. Как минимум, это неприятный запах в помещении, постоянная сырость. Как максимум – большие колонии плесневых грибов, портящих внутреннюю отделку стен, разрушающих утеплитель и вредящих здоровью домочадцев. Таким образом, расчет точки росы имеет важное значение, если вы хотите возвести надежные и сухие стены для вашего дома.

В каменном или деревянном доме лучше применять внутренний способ утепления стен, т.к. это поможет сохранить его первоначальное состояние, а также это дает возможность скрыть все коммуникации. Однако есть у такого способа и недостатки. При утеплении внутренней поверхности стены точка росы будет находиться посередине ограждающей конструкции. Такая теплоизоляция, препятствуя поступлению теплого воздуха в стены, снижает его температуру, и внутри начинает скапливаться холодный влажный воздух, т.е. образуется конденсат. Это приводит к большей потере тепла, образованию постоянной сырости, приводящей к образованию грибка.

Такой способ подразумевает собой использование утепляющего материала с внешней стороны стены, но под навесным фасадом. Основным плюсом такого способа является возможность использования дешевого материала. Минус его в том, что приходится возводить громоздкий фундамент. Кроме того, при промерзании стены в утеплителе будет скапливаться конденсат, что снизит его теплоизолирующие свойства.

Точка росы в стене из газобетона с утеплителем

Для определения точки росы в стене с утеплителем взяли расчет толщины стены и утеплителя для средней полосы России:

• Газоблок марки D500 толщиной 300 мм;
• Утеплитель – минеральная вата, 45 мм.

Данные по температуре остались неизменными. Для наглядности рассчитали вариант, где утеплитель находится внутри и снаружи здания.

Диаграмма показывает следующий результат при наружном утеплении:

Из графика видно, что температура и точка росы не соприкасаются, значит внутри стены конденсат не образуется! Строительство с применением утеплителя сохранит не только тепло в доме, но и характеристики стенового материала. Кстати, если график точки росы попадает на график слоя утеплителя, минеральная вата может быстро отсыреть и прийти в негодность. В этом случае есть 2 варианта решения проблемы:

• Заменить минеральную вату на пенополистирол. Это водонепроницаемый материал, поэтому конденсата он не боится.
• Сделать вентилируемые внешние фасады здания, чтобы вата могла просохнуть.

Второй вариант – те же параметры, но утеплитель внутри помещения:

График наглядно показывает, что образование конденсата происходит в значительной части стены. Такой вариант строительства крайне нежелателен.

Комбинированная стена

На стадии строительства утеплитель вмонтирован в толщу стены и составляет с ней неделимое целое. Так, пенополистирол или другие виды утеплителя, иногда собственного приготовления, помещают внутрь, между облицовочной и бутовой кладкой. Применение утеплителя внутри обеспечит:

• Перемещение точки росы к внешней поверхности стены.
• Снижение общей стоимости строительства.
• Уменьшение нагрузки на фундамент.

Какие материалы используют для утепления внутри?

Самый популярный изоляционный материал – минеральная вата. Представляет собой блоки из спрессованных минеральных волокон (чаще всего шлака или базальта). Этот экологически чистый материал хорошо пропускает воздух, не усаживается после ремонта и не способствует образованию плесени. К сожалению, в нём нередко заводятся неприятные грызуны.

Пенопласт является самым дешёвым утеплителем из всем существующих. Процесс монтажа не занимает много времени: плиты легко режутся и практически ничего не весят. Основной минус – высокая горючесть материала. При обустройстве деревянных домов пенопласт практически не используют.

Экструдированный пенополистирол можно назвать улучшенной версией пенопласта. Материал хорошо справляется с изоляционными функциями даже при малой толщине слоя. Благодаря этому его часто используют именно при внутреннем утеплении.

Эковата – относительно новый материал в строительстве. Его изготавливают из волокон целлюлозы, получаемых из макулатуры. Для защиты от плесени в состав добавляют буру и борную кислоту. Несмотря на все плюсы утеплителя, использовать его довольно сложно: необходима специальная техника.

Вспененный полиуретан идеален для внутренней теплоизоляции. Он не оставляет зазоров между стеной и слоем утеплителя, за счёт чего исключает возможность появления конденсата. Полиуретан применяют даже в домах с высокой влажностью. Работать с ним достаточно просто, поэтому справится и новичок.