Поиск по блогу:

пятница, 20 апреля 2012 г.

Перекрытие №1: теплоизоляция

Предупреждение:
expand
Мама даже рассердилась:
— …Ну вот что. Если тебе этот кот так нравится, выбирай: или он, или я.
Папа сначала на маму посмотрел, потом на кота. Потом опять на маму и опять на кота.
— Я, — говорит, — тебя выбираю. Я с тобой уже давно знаком, а этого кота в первый раз вижу.
— А ты, дядя Федор, кого выбираешь? - спрашивает мама.

Похоже, перед нелёгким выбором оказался Папа, хотя и выбрал, всё–таки Маму — иначе, почему он так долго размышлял над вариантами? А вот «onklo Teodoro» сделал совершенно противоположный выбор и решительно сменил устоявшийся городской быт на невзгоды сурового проживания в сельской местности, да ещё и в компании трёх бездомных зверюшек. Автор этой бессмертной душераздирающей драмы, Э.Успенский, ничего не сообщает нам о внутренней ситуации в семействе, но уход шестилетнего дитяти из дома навевает невесёлые предположения. А нерешительность Папы, чуть было не выбравшего кота вместо Мамы только добавляет тёмных красок, подливает масла и нагнетает обстановку.

Впрочем, пото́м–то всё стало хорошо: и семья, в конечном итоге, воссоединилась, и загородная недвижимость у них чудесным образом образовалась — без каких–либо материальных затрат и юридических потуг. Получается, что и выбор Папы, и выбор Дяди Фёдора оказались правильными.

Знать бы заранее какой выбор правильный, а какой наоборот!

Читать дальше...
Передо мной подобная проблема встала во всей своей остроте в связи с необходимостью выбора теплоизоляции для дома и, в частности, для перекрытия. Не то, чтобы пришлось выбирать между женой и теплоизоляцией — просто нужно было определяться с типом, видом, формой и классом собственно изоляции.

При выборе балок перекрытия всё было достаточно просто: посчитал и готово, результат налицо. Ну, может быть, ещё раз посчитал. В обоих случаях всё ясно и понятно — математика наука точная.

С теплоизоляцией дело обстоит гораздо сложнее, потому что туманнее и неопределённее.

Во–первых, экологичность. И минеральная, и стекловата достаточно хороши. Хорош и песок, если брать его не из радиоактивного карьера. А вот насчёт пенопласта у меня большие сомнения, хоть производители и утверждают, что его можно хоть на хлеб намазывать.

Во–вторых, экономичность. Например, песок несомненно дешёвый, но сколько его потребуется, чтобы создать такую же теплозащиту, как и 100 мм пенопласта?

В–третьих, технологичность. Знай раскладывай маты из минеральной ваты или засыпай лопатой песок: просто и ненапряжно. Это ж не вызывать специальную бригаду с ветродуем для укладки эковаты.

В–четвёртых, пятых и всех последующих — вес, влагостойкость, долговечность, ремонтопригодность и т.п. Математика здесь бессильна, по крайней мере на уровне второй четверти пятого класса средней школы, а с дифференциальным–интегральным счислением, тензорной алгеброй и теорией графов разбираться некогда — надо ж дом строить…

Но выбор рано или поздно всё равно приходится делать, особенно если знаешь, что зима непременно наступит (это только для наших коммунальных служб наступление холодов каждый год оказывается полнейшей неожиданностью).

Итак, рассматриваем варианты. Сразу хочу предупредить, что речь идёт о моём проекте дома, о моём бюджете, о моих представлениях о технологичности и эффективности — очень даже может оказаться, что для другого проекта, бюджета, жизненного опыта и даже способа мышления все мои доводы окажутся несостоятельными. Впрочем, я просто веду дневник своего строительства, а не составляю руководство по выбору утеплителя.

Насыпная изоляция

Классический вариант, существовавший ещё «за царя Панька» (в русском фольклоре этот период больше известен как «при царе Горохе») состоит в набивании в нижних частях балок перекрытия черепных брусков, укладке на них деревянного настила (иногда именно его называют черновым полом) и засыпке теплоизолятора: песка, земли, угольной золы, керамзита, газобетонной крошки или другого подручного или просто доступного сыпучего добра (можно увеличить картинку слева, кликнув по ней мышкой).

Способ, действительно, чрезвычайно прост и экономичен с точки зрения стоимости утеплителя, но достаточно трудоёмок и материалоёмок с точки зрения подготовки к засыпке: дополнительный расход древесины на черепные бруски и настил (как следствие — утяжеление конструкции), работа по их установке.

Минеральный утеплитель

Очень широко используется утеплители на основе минеральной (базальтовой) ваты или стекловаты. Конструктивно укладка матов или рулонных полос из этих ват мало чем отличается от насыпной теплоизоляции: нужен жёсткий настил под основание утеплителя и, следовательно, не обойтись без тех же черепных брусков и дощатого настила. То есть, снова дополнительный пиломатериал и трудозатраты. Кроме того, из соображений экономии и рационального использования этих видов ваты, производящихся в строго определённых габаритных размерах, накладываются определённые ограничения на геометрию строительных конструкций. Другими словами, расстояния между балками перекрытия должны соответствовать ширине мата, иначе или останутся щели (утечка тепла), или придётся обрезать лишнюю ширину (неэкономное расходование материала).

Стекловата имеет тенденцию к слёживанию (со временем происходит её усадка под собственным весом), а минеральные (в том числе базальтовые) ваты существенно ухудшают свои теплоизоляционные свойства при повышении влажности (естественное или случайное намокание). Вместе с тем, процесс укладки такого утеплителя максимально прост, хотя и требует тщательной защиты дыхательных путей (респиратор) и глаз (очки) работника. Говорят, тончайшие волокна стекловаты ещё долго летают по новостройке, доставляя массу неудобств жильцам. Впрочем, это уже проблема аккуратности укладки и качества «запаковки» утеплителя.

Пенопласт

Несомненное преимущество утеплителя на основе вспененного полистирола — это его лёгкость (в смысле веса) и лёгкость (в смысле установки). Для пенопласта можно придумать разумную альтернативу черепным брускам или делать существенно легче настил: материал достаточно жёсткий, чтобы самостоятельно держать форму (это маты из минеральной ваты и стекловаты охотно «прогибаются под изменчивый мир»).

Пенопласт не теряет теплоизоляционных свойств при попадании на него воды (он её не впитывает), не усаживается со временем. Вроде бы всем хорош, а вот не лежит к нему душа: пластмасса — она пластмасса и есть. Как–то не очень верится в исключительную экологичность материала. Не верится, и всё — менталитет такой.

Эковата

Целлюлозная вата, изготовленная, в большинстве случаев, из макулатуры и пропитанная антипиреном (бурой) и санитарным средством (борной кислотой) имеет все положительные свойства минеральной ваты или стекловаты, насыпного утеплителя и, частично, полиэтилена (малый вес). Она хоть и ухудшает свои теплоизоляционные свойства при увлажнении, но полностью восстанавливает их при высыхании и не слёживается. По экологичности эта вата практически чемпион.

Существенный недостаток этого материала — необходимость, как правило, применения специальной техники для укладки. Можно, конечно, просто засыпать измельчённую эковату в подготовленные полости, однако гораздо лучший эффект достигается при вдувании её под давлением: так достигается связывание между собой отдельных целлюлозных волокон и затрудняется в последующем свободное перемещение холодного воздуха (улучшаются теплоизоляционные свойства). Есть также вопросы к огнестойкости материала, хотя производители утверждают, что пропитки превращают целлюлозу в «материал, не поддерживающий горения» (самозатухающий).
Как видите, очень умозрительные сравнения, практически полное отсутствие конкретики и твёрдых критериев для принятия оптимального решения.

Часто сравнивают качество различных утеплителей через толщины: «какой толщины должен быть утеплитель А, чтобы держал тепло как 10 см утеплителя Б» (например, так ). Такой подход тоже интересен, но он не содержит коммерческого аспекта проблемы, что немаловажно при бюджетном планировании строительства.

Если взять за эталон теплопроводность сухого неподвижного воздуха, то чтобы обеспечить
такую же теплоизоляцию, как 10 см воздуха, потребуется:
  • 13—18 см базальтовой ваты или
  • 14—15 см эковаты или
  • 14—19 см пенопласта или
  • 15—17 см «древесной шерсти» и мягкого ДВП или
  • 16—21 см минеральной ваты или
  • 18—19 см стекловаты или
  • 25—37 см опилок или
  • 31—38 см фибролита или
  • 46—77 см древесины или
  • 54 см бумаги или
  • 58 см гипсокартона или
  • 58—70 см керамзита или
  • 127—231 см песка или
  • 154—460 см грунта



Впрочем, как мне кажется, я нашёл способ хоть как–то «проверить алгеброй гармонию» (заинтересовавшиеся могут ознакомиться с подробностями здесь ).
Идея состоит в том, чтобы сравнивать денежное выражение некой нормализованной теплопроводности. Подозреваю, что изобретение этой новой характеристики может вызвать возмущение строгих и принципиальных инженеров, но для бытового, домашнего использования этот критерий оказался достаточно удобным.

Я умножил стоимость 1м³ теплоизоляционного материала на коэффициент его теплопроводности. Чем меньше это произведение, тем дешевле обходится теплоизоляционное качество утеплителя. В таблице для наиболее популярных утеплителей указаны их названия (колонка «материал»), коэффициенты теплопроводности («коэффициент»), стоимость одного кубометра материала в гривнях (колонка «цена»), произведение цены 1м³ на коэффициент теплопроводности — диапазон значений от меньшей цены и меньшего коэффициента до большей цены и большего коэффициента, а также среднее арифметическое в квадратных скобках («произведение») и плотность материала, т.е. масса 1м³ («вес»). Все данные взяты из различных случайных источников, не являются прайс–листом и должны использоваться только для приблизительной сравнительной оценки.

материалкоэффициентценапроизведениевес
воздух 0,026 «шара»! 01,2–1,3
базальтовая вата0,034–0,047290–4149,86–19,46[14,66]30–40
эковата0,036–0,04165–2105,94–8,4[7,17]30–65
пенопласт0,037–0,05233–7008,62–35 [21,81]7–35
древесная шерсть0,038–0,04480–72016–29[23]40–60
мягкая ДВП0,038–0,0431000–300038–129[84]150–350
минеральная вата0,041–0,055200–4148,4–22,77[15,58]11–40
стекловата0,046–0,05150–1906–9,5[7,75]16–140
опилки0,065–0,9555–1203,75–11,4[7,57]230
фибролит0,08–0,1720–220058–220[139]250–700
древесина0,12–0,31200–140024–430[230]370–720
бумага0,146440–12200902–1708[1305]700–1200
гипсокартон0,151400–2210210–331[270]800
керамзит0,15–0,18440–60066–108[87]250–600
магнелит (СМЛ)0,21–0,54500–8700945–4350[2647]500–1750
песок0,33–0,638–6812,54–40,8[26,7]1500–1700
грунт0,4–1,1624–509,6–58[33,8]1600–2000

Из таблицы видно, что чемпионами по дешевизне являются эковата, стекловата и опилки (самые низкие удельные цены как по минимальным, так и по средним значениям — не считая, конечно, сухого неподвижного воздуха); вес этих материалов также невелик, хотя и несколько больше, чем у пенопласта и некоторых сортов минеральной ваты (а также воздуха…).


Напряжённая мыслительная деятельность в стремлении подобрать наиболее практичный утеплитель завершилась выбором эковаты. Это решение определили следующие свойства продукта:

  • состоит из натурального экологичного продукта (целлюлоза),
  • имеет самую низкую относительную (или удельную?) стоимость,
  • имеет достаточно малую плотность (особенно при закладке в перекрытия), что особенно ценно для моего проекта лёгкого дома,
  • не требует подгонки размеров конструкций к размеру утеплителя (заполняет произвольный объём как насыпные теплоизоляторы),
  • из–за достаточно низкой массы утеплителя, не требуется установка черепных брусков и настила — можно обойтись более лёгкими, менее трудоёмкими и менее материалоёмкими конструктивными решениями,
  • материал не слёживается и не усаживается,
  • в случае увлажнения, полностью восстанавливает свои свойства после высыхания,
  • плохо горит, вернее самостоятельно не горит: хоть это и не идеал (идеально — если материал вообще негорючий), но в сочетании с горючими деревянными конструкциями, даже обработанными антипиреном, эта характеристика выглядит вполне приемлемо,
  • существуют достаточно простые любительские решения для самостоятельной укладки (в том числе вдувания в полости) теплоизолятора, а наиболее ответственные участки можно отложить «на потом» и для этого «потома» вызвать профессиональную бригаду «задувщиков».



Комментариев нет:

Отправить комментарий