Системы утепления фасадов

Рассмотрим наиболее часто встречающиеся ограждающие конструкции, и что в них происходит при воздействии влаги отрицательных и положительных температур. Характерный пример разрушения ограждающих конструкций показан на фото 1. В данном случае речь идет уже не столько о теплоизоляционных свойствах стен, как о предотвращении потери их несущей способности. Такая картина характерна не только для шлакоблочных стен, но и для керамзитобетонных однослойных панелей, где арматура и закладные детали подвержены агрессивному воздействию влаги и активному процессу коррозии.

Фото 1. Разрушение декоративных и защитных слоев наружных стен в результате атмосферных воздействий.

Проанализируем однослойные керамзитобетонные панели и монолитную кирпичную кладку. Сопротивление теплопередаче таких конструкций находится в пределах 1,0 м2·С/Вт, а с учетом 20-30 летней эксплуатации этот показатель уменьшается до пределов 0,4-0,6 м2·С/Вт (термограмма 1). Такие результаты получены при обследовании эксплуатируемых домов различных серий во многих климатических зонах Украины. Что характерно, в промышленных регионах сопротивление теплопередаче в ограждающих конструкциях меньше – вода и переменная температура делают свое дело быстрее (фото 2). По результатам обследования специалисты "Хенкель Баутехник (Украина)" составили схемы тепловых потоков в ограждающих конструкциях в зависимости от:

• температуры наружного воздуха
• температуры внутри помещения
• показателя сопротивления теплопередаче стены (рис. 1).
  
  

  Фото 2.

  Термограмма 1.

Керамзитобетонные панели (20 лет эксплуатации)

"Точка росы" находится на расстоянии 30-40 мм от внутренней поверхности стены. Как правило, плотность керамзитовой массы на такой глубине достаточно велика из-за особенностей изготовления керамзитобетонных панелей. Керамзитовый гравий лежит "лицом" вниз. При вибрировании бетонной смеси он "всплывает" наверх, а цемент и песок, соответственно, в основном, концентрируются внизу и в центре панели. Образуется слой с очень высоким водопоглощением. Он способен аккумулировать влагу, образованную не только в результате конденсации, но и от высокой влажности воздуха в помещении (слабая вентиляция, низкая температура и др.).

Фактическое сопротивление теплопередаче Rф=0,4-0,6 м2·°С/Вт Температура наружного воздуха -15°С Температура внутри помещения +12°С

Рис. 1. Схема распределения тепловых потоков в однослойных наружных стенах (зимний период)

Итог печален – появляется плесень, грибок, стены промерзают до внутренней поверхности.

Примерно такая же картина наблюдается и в кирпичных стенах, хотя в этом случае "точка росы" расположена в пределах 100-120 мм от внутренней поверхности стены, а температура на ее поверхности составляет 4-8 °С.

В первом случае промерзание стен и образование плесени и грибка характерно не только для углов, но и для основной части панели. Во втором случае, это, как правило, только углы: как вертикальные, так и горизонтальные.

Кроме того, результаты обследования таких зданий в различных регионах показали, что температура внутри помещений, независимо от количества потоков тепла, может изменяться только на 3-4°С. То есть, стены не могут выполнять свои функции как термоизоляционный барьер. Все тепло уходит на обогрев и загрязнение атмосферы. В некоторых случаях при температуре наружного воздуха -15°С внутри помещения +20°С, наружная поверхность стены прогревается до +1,5°С (термограмма 1). Можно только представить, сколько нужно энергии для поддержания нормальной температуры в помещении.

Рис. 2. Схема распределения тепловых потоков в однослойных наружных стенах (летний период)

Что же происходит в таких ограждающих конструкциях в летний период? Картина “с точностью до наоборот” (рис. 2).

Можно предположить, что в результате постоянной повышенной влажности и интенсивного воздействия попеременных температур керамзит потерял свойства теплоизоляционного материала. Соответственно, температура на наружной и внутренней поверхности отличаются незначительно. Разумеется, такие условия проживания нельзя назвать комфортными, а использование кондиционеров вряд ли сможет изменить ситуацию.

Комментарий главного специалиста «Хенкель Баутехник (Украина)» Анатолия Величко: «Выход один – наружная скрепленная теплоизоляция стен Ceresit. Такая система повысит коэффициент сопротивления теплопередаче стен до нормативных значений. «Точка росы» переместится ближе к наружной поверхности системы теплоизоляции. Стены станут сухими и теплыми, а условия проживания в помещения – комфортными летом и зимой».

Внутреннее утепление стен

Иногда приходится (вынужденно) утеплять стены с внутренней стороны помещения. Этот метод неэффективен, а вся система недолговечна. "Точка росы" в данном случае переносится на внутреннюю поверхность стены. Здесь и скапливается конденсат, образуя в последствии грибок, плесень и т.п. В первую очередь это происходит в углах (примыкание стен к потолку, пола к стене). Тепловые потоки в данном случае распределяются так, как указано на рисунке 3.

Керамзитобетонная панель толщиной 380 мм. Фактическое сопротивление теплопередаче 0,4-0,6 м2·°С/Вт Температура наружного воздуха -6 -7 °С Температура внутри помещения + 18-20 °С

Рис. 3. Распределение тепловых потоков при внутреннем утеплении стен

Скапливающийся конденсат достаточно быстро преобразовывается в биологически агрессивную среду, которая разрушает утеплитель, в том числе и органический. В итоге уменьшается эксплуатационный ресурс (долговечность) до 4-5 лет. Но самая большая неприятность при такой конструкции – "мостики холода", которые образуются и в вертикальных, и горизонтальных углах. Выполнить эффективную отделку таких конструкций становится достаточно проблематично. В летний период такая система работает эффективно и способна удерживать тепловой поток в слое утеплителя.

Температура наружной поверхности стены остается практически такой же, как и температура воздуха внутри помещения. Есть еще один очень важный фактор в работе такой конструкции. Из-за полного промерзания и прогревания стена быстро разрушается. Возникают микротрещины, в которых интенсивно накапливается влага, потом происходит замерзание-оттаивание... В итоге – стена разрушается.

Комментарий главного специалиста «Хенкель Баутехник (Украина)» Анатолия Величко: «Утепление» изнутри, как показала практика и тепловизионное обследование таких стен, малоэффективно и недолговечно. Решение проблемы: наружная скрепленная теплоизоляция. Помимо указанных преимуществ, такая система продлит срок службы ограждающих конструкций, создавая для них оптимальные условия эксплуатации».