Перекрытия в здании и их эффективное утепление

Наше время можно охарактеризовать как время всеобщей борьбы за экономию энергоресурсов. Утепляют все: наружные стены, окна, крыши. Вновь строящиеся жилые дома, общественные и промышленные здания в наше время сооружают с учетом современных требований по их теплоизоляции.

Чтобы существенно уменьшить потери тепла, необходимо утеплить чердачное помещение.

Отапливаемые помещения должны быть обязательно утеплены в соответствии с регламентирующими документами. Поэтому понятно, что очень важна и теплоизоляция перекрытий.

Типовая структура потерь тепловой энергии

Строения, возведенные во времена, когда на экономное расходование энергоресурсов особого внимания не обращали и не старались их утеплить, сейчас стали утеплять. Стали утеплять и элементы деревянных строений. В первую очередь постарались утеплить стены и окна. Это естественно, ибо через них в основном и уходит тепло.

Так, через наружные стены любых (в том числе и деревянных) строений теряется от 35 до 45% тепловой энергии, через окна – 20-30%. Через крышу и пол кирпичных и деревянных строений уходит от 5 до 10% тепла. До 15% тепловой энергии уходит через вентиляционные каналы, что естественно, и утеплить их, чтобы уменьшить эти потери, принципиально нельзя.

Потери тепла создают и трубопроводы и металлическая арматура через так называемые мостики холода, утепление которых также затруднено.

Занявшись в первую очередь утеплением наружных стен кирпичных и деревянных строений, заменив окна на современные энергосберегающие аналоги, можно добиться существенного уменьшения потери тепла через них. Исчерпав возможности по уменьшению потерь тепла через окна и стены кирпичных и деревянных строений, обращают внимание и на утепление перекрытий. Ведь потери тепла через перекрытия стали соизмеримыми с потерями через стены и окна.

Виды утеплителей, их преимущества и недостатки

Утепление между верхними этажами и между подвалом и первым этажом отапливаемого здания, в первую очередь, предназначено для сохранения тепла в зимний период времени. Но и в знойное лето утепление обеспечивает комфортные условия, уменьшая проникновение наружного тепла внутрь помещения. Тепловая изоляция между первым этажом и подвалом исключает возможность резкого перепада температур.

Выбирайте утеплитель, который был бы не только огнестойким, но и влагостойким.

По типу материала, из которого они изготовлены, теплоизоляторы делят на органические (полистиролы, фибролиты) и неорганические (пеностекло, вата минеральная). Неорганические материалы более долговечны, чем органические, к тому же последние могут стать питательной средой для насекомых и мелких грызунов.

Основным показателем, характеризующим теплофизические свойства утеплителя, является коэффициент теплопроводности. Но ограничиваться при выборе утеплителя только этим показателем и его стоимостью будет неправильно. Следует учитывать и другие свойства утеплителей, их положительные и отрицательные качества, а также взаимодействие утеплителя и материалов, с которыми он будет контактировать.

Например, пожароопасным экструдированным пенопластом утепляют фундамент. Утепление фундамента этим пенопластом опасности не несет: находясь под землей, он не загорится. Утепление дома из деревянного бруса лучше выполнить пеноизолом.

Следует перечислить свойства утеплителей, на которые нужно обращать внимание при их выборе. Это огнестойкость и устойчивость к воздействию влаги, долговечность. Эти параметры не требуют объяснений. Очень важным параметром является устойчивость теплоизоляции к проникновению водяного пара. Существуют материалы, которые изменяют сопротивляемость диффузии паров в зависимости от климатических условий.

Характеристики некоторых утеплителей

Изображение 1: минеральная вата.

На изображении 1 представлен хорошо зарекомендовавший себя на практике утеплитель, называемый минеральной ватой. Его изготавливают в виде отдельных сравнительно твердых плит или в более мягком варианте в виде рулонов. По объему применения его можно сравнить с пенопластом.

Этот материал обладает одним из лучших коэффициентов теплопроводности (от 35∙10^-3 до 45∙10^-3 Вт/м∙град.). Материал не горит, имеет хорошую паропроницаемость. Из недостатков кроме весьма небольшой прочности нужно отметить гигроскопичность. Влажная минеральная вата, как и все минеральные утеплители, теряет теплоизоляционные свойства. Уменьшить потерю теплоизоляционного свойства можно путем гидрофобизации. В результате вода не может проникнуть в вату.

Каменная вата имеет примерно такие же свойства, что и минеральная, но у нее более широкий диапазон изменения плотности (от 30 до 250 кг/м³) и, следовательно, выдерживаемых нагрузок. Это позволяет использовать плотную вату для звуко- и теплоизоляции полов.

Для утепления перекрытий применяют и органические утеплители, такие, как полистирол и пенополистирол. Их коэффициент теплопередачи равен 35∙10^-3-40∙10^-3 Вт/м∙град. Однако следует учитывать, что этот материал пожароопасен, а продукты горения его сильно токсичны. Этого недостатка не имеет пеностекло, которое применяют для термоизоляции крыш, без чего утепление панелей чердачного перекрытия будет малоэффективно.

О панелях перекрытия и их свойствах

Панели перекрытия являются несущими конструкциями. Их и рассчитывали так, чтобы они выдерживали определенные нагрузки и, естественно, в какой-то степени оказывали влияние на сохранение тепла. В многоэтажных жилых домах это ощущали жители нижних и верхних этажей. Поэтому и проектировали паркетные полы на нижних этажах.

Обычно используют сплошные или пустотелые плиты. Сплошной плитой, имеющей толщину 120 мм, можно перекрыть пролет шириной в 4,2 м, а сплошной плитой толщиной 160 мм или пустотелой плитой толщиной 220 мм можно закрыть пролет шириной 6,6 м.

В частном домостроении неутепленные панели являются одним из основных элементов, через которые происходит утечка тепловой энергии. Поэтому и появились панели, сочетающие выполнение требований по несущей способности и в определенной степени обеспечивающие лучшую теплоизоляцию. Следует узнать, насколько эффективнее сохраняет тепло перекрытие из ячеистого бетона в сравнении с железобетонными плитами. Для этого достаточно сравнить коэффициенты теплопередачи этих материалов. Так, бетон, из которого изготавливают обычные перекрытия, имеет этот параметр К₁=1,75 Вт/м∙С, а вот монолитный пенобетон в теплоизоляционном варианте в зависимости от средней плотности бетона имеет К_i, равные 0,05, 0,065, 0,085 Вт/м∙С.

Изображение 2: панель.

Это значит, что при одинаковой толщине обычного перекрытия и плиты из термоизоляционного ячеистого бетона термоизоляционные свойства последней соответственно в 35, 27 и в 20 раз лучше. Такой же бетон в конструктивно-теплоизоляционном варианте имеет К=0,15 Вт/м∙С, то есть и в этом варианте его теплоизоляционные свойства более, чем в 10 раз, лучше.

Такими, например, являются армированные однопролетные панели из ячеистого бетона, который следует отнести к конструкционно-теплоизоляционному виду. Промышленность изготавливает панели различной длины. Пример панели дан на изображении 2. Прочность панелей позволяет использовать их и для перекрытий между этажами в частном домовладении, и для покрытия односкатной или двускатной крыши.

Утепление перекрытия первого этажа

И в квартире многоэтажки, расположенной на нижних этажах и в частном домовладении, даже при хорошо утепленных стенах и металлопластиковых окнах существует проблема холодного пола. Утеплив пол, сразу создают комфортные условия проживания, а в частном домовладении, отапливаемом котлами любого типа, существенно уменьшают и расходы на отопление.

Кажется, что утеплив пол путем электрического или водяного подогрева, эту проблему легко решить. Действительно, пол будет теплый. Но какой ценой? Если не сделать теплоизоляции между бетонным перекрытием и полом, то еще неизвестно, что будет больше нагреваться – пол или перекрытие. Для уменьшения потерь между плитой и полом следует проложить утеплитель, который должен не только иметь как можно меньший коэффициент теплопроводности, но и соответствующую способность выдерживать нагрузки.

Проводя работы с полом, проследите, чтобы между утеплителем и черновым полом было небольшое пространство.

Перед укладкой утеплителя между лагами пола делают черновой пол. Естественно, утеплитель также укладывают между лагами, но толщина утеплителя должна быть такой, чтобы между чистовым полом и утеплителем было пространство. В этом пространстве постоянно идет смешивание холодного и теплого воздуха.

Недостатком такой конструкции является именно наличие этого пространства, где могут поселиться мелкие грызуны. Если под полом проложены любые коммуникации, то вблизи них толщина утеплителя будет меньше. Прокладка же утеплителя должна выполняться с особой тщательностью. Только тогда она обеспечит действительно ту теплозащиту, которую может обеспечить утеплитель.

Следует иметь в виду, что некоторые утеплители (например, минеральная вата) весьма чувствительны к влажности. Их намокание практически приводит к потере теплоизоляционных свойств. Существуют утеплители, которые лишены этого недостатка. Так, пенополиуретану (ППУ) влага не страшна. Для ППУ, наносимого методом распыления, нет необходимости в создании чернового пола. Напыление производится непосредственно на настил и лаги, заполняя все щели и делая всю конструкцию более прочной за счет ее дополнительного склеивания ППУ.

Утепление чердака в уже построенном доме

Схема утепления чердака.

Как было отмечено, утепление только чердачного перекрытия для эффективной теплоизоляции чердака будет недостаточным, если не утеплить кровлю. Потери тепла зависят не только от коэффициента теплопередачи и толщины плиты, но и от разности между температурой до плиты и после нее. Поэтому, утеплив крышу, можно существенно уменьшить потери тепла через чердачное перекрытие. Утеплять следует в такой последовательности.

Строительным степлером закрепите к стропилам и обрешетке гидроизоляционную пленку так, чтобы она выступала под свес крыши.

Для утепления можно использовать минеральную вату, желательно в виде панелей. Делайте ширину панелей на 1 см шире, чем расстояние между стропилами. За счет сжатия панели будет удерживаться между перилами. Если чердачное помещение жилое, то утеплитель закрывают внахлест паронепроницаемой пленкой, закрепляя ее деревянными рейками, к которым крепят, например, гипсокартон.

Утеплять чердачное (но не межэтажное) перекрытие следует не только для сохранения тепла, но и для того, чтобы на потолке не образовывался конденсат за счет перепада температур.

При утеплении деревянных чердачных перекрытий утеплитель необходимо укладывать на полиэтиленовую пленку. На пленку укладывают утеплитель так, чтобы его края заходили за утеплитель несущих стен. Железобетонные плиты сами являются хорошим изолятором для пара, поэтому на них пленку не укладывают.