Привет, дорогие подписчики и все, кому интересна тема загородного домостроения. Меня зовут Илья, я инженер строительного контроля и специалист по техническому обследованию зданий. Много лет пишу здесь о своей работе.
Многие подписчики просили меня раскрыть тему утепления щеледомов, но я всё время откладывал этот пост, ограничиваясь ответом в каментах или сообщениях. Но зима близко и самое время помочь одичалым, живущим в жилищах построенных по технологиям древних, спастись от холода. Дом Зелёного Уровня приветствует вас! Устраивайтесь поудобнее, ибо повествование будет длинным.
- Как вы выживаете в таком холоде?
- Ходи быстро. Занимайся сексом страстно.
- На тысячи миль я не видел ни одной женщины...
- Довольствуйся тем, что есть.
Из диалога Джона Сноу с Тормундом
В целом, если вопрошающий понимает принципы воздухообмена загородного дома в зимний период, ему не нужен ответ на вопрос утепления щеледома. Эти вопросы поступают от владельцев подобных домов, которые не понимают физику процесса и хотят получить быстрое решение, чтобы волосы перестали шевелиться на голове при порывах ветра и при получении счетов за отопление. Сразу скажу, что сами хозяева не виноваты в выборе технологии. Как правило, этот выбор связан с отсутствием понимания технологии, чем и пользуются мошенники-продавцы, которые рассказывают, что дом из бревна диаметром 350 мм или из бруса 250 мм будет тёплым и зимним.
Я написал немало постов на эту тему, в том числе, как участвовал в уголовном преследовании таких мошенников, которые умудрились обмануть сотни человек в Можайском и Одинцовском районе. Прочитать эту эпопею можно в серии постов Дело брускоинов. Но сейчас мы пробежимся по азам, чтобы ответить на вопрос - почему в щеледомах холодно зимой.
Проблема первая. Дышащие стены.
Итак, сама технология постройки бруса и сруба выглядит так - берём некоторое количество пиломатериала и перемежаем его щелями. А чтобы уменьшить щели, между пиломатериалом прокладываем некий уплотнитель. Это может быть мох, лён, джут, холофайбер, ПСУЛ (предварительно сжатая уплотнительная лента из пенополиэтилена) и тому подобные уплотнители.
Минимизация количества щелей зависит от нескольких факторов:
1. Качество подгонки брёвен или бруса друг к другу
Например, при рубке сруба рубщик работает творчески - каждое бревно уникально, кроме того, брёвна имеют разный диаметр у вершины и комля. Задача рубщика - выбрать паз учитывая эту конусность (я бы сказал, расконусовку в разные стороны) и максимально плотно посадить брёвна друг на друга. Это технически сложная работа, которая не может быть автоматизирована. В современном мире быстростроя никто не заботится о качестве этого паза в брёвнах. Часто его просто криво выбирают бензопилой. В итоге, в стенах образуются полости, а прилегание одного бревна к другому выходит неплотным. Такие пазы приходится конопатить с двух сторон, а конопатка имеет обыкновение усплотнятьсяя и даже растаскиваться птицами.
Эту проблему пытались решить путём профилирования бруса (то есть, выпиливания на верхней стороне паза, а на нижней - шипа. Либо, путём стандартизации бревна - оцилиндровки, когда в угоду одинаковости диаметра с бревна стёсываются все плотные слои, но при этом можно выполнить точный полулунный или даже сложный пазы, которые упрощают монтаж до уровня бруса. И вроде бы, профилирование позволяет избежать проблем с уплотнением паза, но тут вступает в игру второй фактор.
2. Гигроскопичность и усадка древесины
Древесина сосны и ели, из которой в подавляющем большинстве изготавливаются строительные материалы, чувствительна к влажностным колебаниям. При этом, в течение всего срока эксплуатации она теряет влажность и уменьшается по высоте/диаметру. Потеря высоты у сырого бруса может достигать 10%. То есть, при высоте стены 2,4 метра она усядется на 24 см. Чем суше древесина, тем меньше она усаживается. При этом в условиях высокой влажности древесина может слегка набухать (не так значимо, но иногда заметно, например, по заклинивающим дверям в деревянных домах). При увеличении влажности воздуха на 10%, содержание воды в дереве увеличивается как минимум на 2-3%. Тут, кто хочет погрузиться в физику процессов, может гуглить "равновесная влажность древесины" и "гистерезис сорбции", а кто не хочет - просто запомните, что пиломатериалы щеледомов всегда дают усадку. Вопрос только её величины.
3. Выкручивание и растрескивание при усушке
Любой поставщик скажет вам, что растрескивание бруса и бревна - это норма. И будет прав.
Например, ГОСТ Р 70088-2022 "Брёвна и заготовки оцилиндрованные" допускает боковые трещины от усушки до середины бревна.
Таблица 3. ГОСТ Р 70088-2022
А ГОСТ 8486-86 "Пиломатериалы хвойных пород", допускает трещины протяжённостью до 1/3 длины бруса, а также искривления типа "волна" ±3 мм, типа "сабля" и "вертолёт" ±0,5% от длины бруса.
Короче говоря, факт в том, что дерево трескается, его ведёт и крутит, особенно брус, особенно сырой. В результате наблюдаем вот такое:
В общем, при усадке материал стен истончается, образуя щели. Если их невозможно законопатить, например, когда профилированный, как на фото выше, паз не даст этого сделать, то стена из полупроницаемой становится полностью проницаемой. А это значит - будет дуть.
Что такое дуть - мы разберём чуть позже, а пока перейдём ко второй проблеме щеледомов.
Проблема вторая. Высокая теплопроводность.
Да, внезапно, древесина не самый лучший утеплитель. Я про это уже много писал, читайте по тегу щеледом. Вкратце, чтобы соответствовать отечественным нормам теплосопротивления для ограждающих конструкций жилых зданий в ЦФО, в нижний предел которых попадает 150 мм каркасной стены, либо 380 мм газобетонной, древесине нужна толщина около 450 мм.
Иными словами, цитируя моего друга, который много лет проработал рубщиком: "Хороший деревянный дом это дорогое удовольствие. Плохой - дорогое неудовольствие."
В результате этого двойного бинго у нас получается излучающая тепло и продуваемая (запомните, это важно) стена. Выглядит она примерно так как на термофото. Слева внутренняя перегородка, справа - внешняя стена дома при уличной температуре +5°.
Воздухообмен в зимнем доме
Чтобы получить ответы на вопрос, что такое дуть и почему щеледома называют дышащими, мы должны понять, что происходит в загородном доме и вокруг него зимой. Буду объяснять как для детей.
Чтобы достичь температуры комфорта, мы начинаем, неважно каким способом, греть воздух внутри дома. При нагревании воздух, как любой газ, начинает расширяться. Это явление мы наблюдаем, например, при надувании оболочки воздушного шара горелкой. Расширяющийся воздух поднимается вверх и надувает дом также, как воздушный шар. Как правило, в области второго этажа или стыка крыши и стен. Но, так как дом взлететь не может, он начинает стравливать этот лёгкий расширившийся воздух через имеющие вверху щели. Давление внутри дома стремится уравновеситься и поэтому воздух в доме начинает обновляться через щели, расположенные ниже. Основным поставщиком холода, конечно, будет стык пола и стен. Я называю это "система холодный пол".
Вот таким образом щеледом и дышит. Интенсивность его дыхания, то есть полного обновления объёма воздуха внутри помещения, напрямую зависит от количества щелей. Например, летом я тестировал кратность воздухообмена в брусовом доме, обложенном кирпичом. И она составила 8,19/час - столько раз тёплый воздух в полном объёме покинет дом и обновится на холодный.
Это воздух, который хозяева нагрели, чтобы им было комфортно и тепло. И да, это выше верхнего предела нормы в два раза. То есть, дыхание щеледома - это неуправляемая постоянная вентиляция. Жильцы как бы всё время спят с открытым окном, не имея возможности его закрыть и поэтому вынуждены кочегарить систему отопления на максимум.
Теория ясна, но что же, всё-таки, делать?
Как мы выяснили, у нас две проблемы дураки и дороги щели и теплопроводность. Поэтому и решать их нужно одновременно. Часто мне говорят - мы утеплили сруб, но сильно лучше не стало. Спрашиваешь, чем утепляли и узнаёшь, что налепили 50 мм минваты на внешнюю часть стены, закрыли ветрозащитой и зашили всё сайдингом. Но дуть-то не убрали. И дуть вернулся вновь. Только в этой ситуации, выдувание тёплого воздуха в утеплитель, расположенный на стене и закрытый ветрозащитой, может сыграть злую шутку. Ибо тёплый воздух несёт с собой много влаги, которую мы так или иначе генерируем в помещении в процессе жизнедеятельности. А когда он сталкивается с холодным, межмолекулярные связи уменьшаются и воздух "выжимается", сбрасывая лишнюю влагу там, где его застали оптимальные влажность и температура. То есть, в области конденсации.
При толщине стены 120 мм и утеплителе 50 мм (что ниже норм на 30%) эта область образуется при -30°С близко к поверхности утеплителя. В основном, из-за ветрозащитной мембраны. Беда в том, что влажный утеплитель перестаёт утеплять и соответственно, область конденсации начинает смещаться в сторону деревянной стены. Ну, а когда она её достигнет, домику останется жить 10-15 лет. Т.к. в тёмноте, тепле и сырости гнилостные процессы и размножение грибков будут идти очень интенсивно и совершенно незаметно для хозяев.
Есть ли выход из сложившейся ситуации? Конечно, у меня есть план, мистер Фикс! Надо прекратить дуть! Не в смысле пыхать, хотя и это не очень полезно. А в смысле - убрать приток воздуха в стены. То есть, использовать пароизоляцию.
Заметили разницу? У нас та же убогая с точки зрения теплосопротивления стена, не дотягивающая до норм 30%. Но она сухая! Это чудо? Нет, это физика. Чтобы перестать быть бездомным - купите дом. Чтобы пар не попадал в стены - поставьте пароизоляцию (она может быть выполнена как в виде плёнки, так и в виде герметика). А чтобы в доме было тепло - утеплите его! И вот тут, как мы поняли из примера выше, важно не ошибиться - ведь сухие стены с малым количеством утепления всё равно будут отапливать улицу.
Идеальный пирог утепления щеледома
Итак, мы приходим к тому, что нам нужно смонтировать пароизоляцию ВНУТРИ, а утепление СНАРУЖИ и ветрозащиту внешних стен здания. Это правильный и увы, самый затратный вариант утепления. Потому, что если вы монтируете пароизоляционную плёнку, то во-первых, придётся снять всё, что висит и стоит на стенах (мебель, коммуникации), во-вторых, придётся переделывать все доборы и наличники на дверях/окнах (увеличится толщина стен), в-третьих, дом потеряет несколько квадратных метров (увеличилась толщина стен) и в-четвёртых, пароизоляцию надо замкнуть на пол и потолок, а для этого придётся снять отделку. В-пятых, снаружи тоже предстоят траты на отделку фасада, отливы, доборы. А главное, чтобы свесы и выносы крыши позволили увеличить стену на нужную толщину. Иначе, придётся ещё наращивать кровлю. В общем, это очень затратное мероприятие, при котором мы по сути строим каркасник с одной толстой, дорогой и совершенно бесполезной стеной. Поэтому, так делают немногие. Но делают. Но нечасто. Но есть такие люди и я их видел. Но я не знаю, зачем так делать, я бы лучше продал такой дом, пусть его как дачу используют. Но кто я такой, чтобы судить респектабельных миллионеров? Давайте лучше поближе к идеальному пирогу.
Говоря про толщину утепления, давайте возьмём норму теплосопротивления Подмосковья 3.02 (м²•˚С)/Вт и будем стремиться попасть в неё при разумной толщине деревянной стены. Тогда у нас выйдет, что 100 мм минваты решают наши проблемы при толщине стен в диапазоне от 100 до 300 и более миллиметров. Просто при 100 мм деревянной стены у нас будет 2.59 (м²•˚С)/Вт (с учётом отделки и замкнутого воздушного зазора внутри помещения войдём в норму, а если нет, это не сильно ухудшит ситуацию в сравнении с тем, что было раньше. А при 300 мм стены у нас будет 3.70 (м²•˚С)/Вт - в таком доме уже можно топить электричеством и не рыдать при получении счёта. Нарисуем стеночку с толщиной 180 мм, т.к. это самый распространённый развод лохов размер бруса получающийся после усадки 200 мм стен тёплых и зимних домов.
Итак, я сделяль так - имитация бруса 22 мм, замкнутая воздушная прослойка 20 мм, пароизоляция, брус 180 мм, минвата дешманская 25-75 кг/м3 в каркасе из 50 мм доски, ветрозащита, вентзазор 45 мм, профнастил (ну, не красить же это всё каждый год).
Сопротивление теплопередаче: 3.35 (м²•˚С)/Вт - ну, кагбэ в норме и не дует.
Если нет сил на правильное, но отдавать последнее за отопление тоже не хочется - конопатим в последний раз и делаем изнутри тёплый шов герметиком. Самостоятельно, ибо сейчас он стоит 250 или больше рублей за погонный метр, а этих метров на щеледоме - гонять и гонять. Если дом в два этажа, 12х14, может быть около двух погонных километров. И они погонят хозяина в банк, снимать свои кровные, чтобы отдать строителям.
При таком раскладе не придётся тратиться на внутреннюю отделку, убираем ей из пирога и получаем сопротивление теплопередаче: 3.09 (м²•˚С)/Вт. Ну, как был на тоненького прошли.
А можно ли оставить деревянную стену снаружи, утеплив внутри? Ну, типа - чтобы все видели, что дом деревянный. Можно и даже нормально выйдет, если хорошо пароизолировать.
Сопротивление теплопередаче: 3.35 (м²•˚С)/Вт, если внутри отделаем имитацией бруса.
Но я так делать не советую. И вот по какой причине. Дерево, имеет какую-никакую, но не самую плохую теплоаккумуляцию. То есть, разогрев деревяшку, которая со стороны улицы защищена утеплением, мы можем некоторое время получать от неё инфракрасное излучение обратно. Если же мы оставляем деревяшку на улице, мы лишаемся этой возможности + всё равно попадаем на внутреннюю отделку. А самое главное - любой серьёзный дефект пароизоляции и что? Правильно, область конденсации на внутренней стороне деревянной стены.
А это что? Грибок, гниль, гроб, гроб, кладбище... Ну, вы поняли. Не делайте так, короче. Это ещё хуже варианта с наружным утеплением без пароизоляции внутри.
В каментах @Formician напомнил ещё один способ утепления щеледома, который можно сделать без пароизоляции и про который много раз твердил мне @Karkasdekor - экстремально толстый слой утеплителя на поверхности стены. То есть, по-сути, надо обстроить дом из бруса каркасными стенами. Физика процесса в том, что большая толщина утеплителя в совокупности с ветрозащитой слабо проницаема для тёплого воздуха (видели, как в фильмах душат людей подушкой?), поэтому конденсация возникает только при экстремально низких температурах и то, на поверхности утеплителя.
Сопротивление теплопередаче: 3.97 (м²•˚С)/Вт - снаружи 150 мм минваты при -35°
Для пущего кайфа можно сделать перекрёстное утепление 150+50, тогда:
Сопротивление теплопередаче: 4.02 (м²•˚С)/Вт
Этот способ хорош тем, что не требуется внутренней герметизации и отделки. Однако, цена внешнего утепления при этом возрастает на 50%.
Есть ли альтернативы?
Тут мы переходим к опасным советам, которые я не советую повторять у себя дома, если вы не опытный каскадёр находитесь в крайней нужде.
Например, некоторые хитрецы пароизолируют стены снаружи, а затем укладывают утеплитель. Давайте посмотрим, к чему это приведёт, если мы берём более-менее нормальную толщину утепления в 100 мм.
Сопротивление теплопередаче: 3.45 (м²•˚С)/Вт это хороший результат и он будет работать до момента, пока утеплитель не промёрзнет. А это случится при -25°С. И тогда пароизоляция со стороны бруса покроется конденсатом, как бутылка пива, вытащенная из морозилки в жаркий день. Всё потому, что стены у нас не герметичны - через щели воздух доберётся до пароизоляции.
А дальше - конденсат впитается в древесину и привет, питательная среда для бактерий и грибов, кушающих лигнин и целлюлозу.
Можно зафигачить всю внешнюю поверхность дома толстым паронепроницаемым утеплителем, при условии того, что она будет сухой, а материал будет смонтирован без щелей и зазоров. Например, оклеить весь дом ЭППС с последующей отделкой штукатуркой.
Сопротивление теплопередаче: 3.98 (м²•˚С)/Вт
По моему опыту, такой фокус много у кого не удавался и результатом было полное разложение древесины под слоем ЭППС. Но, если вы планируете временное проживание в доме и хотите снизить затраты на это время, то это вполне рабочий вариант. Очень важно обратить внимание на герметичность и толщину утеплителя - при толщине менее 100 мм область конденсации в -25°С может оказаться на его граничащем со стеной слое, как в примере выше. А при толщине 50 мм конденсировать будет в прямо в щелях деревянной стены. Ну и, конечно, при такой герметизации стен у вас должна быть нормальная система вентиляции, которая уведёт лишнюю влагу в вытяжку и обеспечит приток уличного воздуха. Ну и, внутренний "тёплый шов" из герметика будет не лишним.
@HozyainTaygi, задавал мне вопрос про такой пряничный домик, запененный поверх бревна пенополиуретаном. Это всё из той же оперы, опасных игр с конденсацией. Во-первых, не надо забывать, что пенополиуретан бывает с открытой ячейкой и тогда домику кранты, т.к. воду он будет задерживать как губка. Во-вторых, судя по окнам, толщина тут совсем смешная. И в-третьих, такие работы должны проводиться комплексно, чтобы было выполнено сплошное утепление от кровли до цоколя. Иначе, в тех местах, где не было утеплено, начнёт дуть. Ну, а дальше конденсация, гроб, гроб, кладбище, ... Например, как тут Мегапопадос. Человек продал квартиру и купил тёплый зимний сруб. Так ему казалось...
Надеюсь, что порадовал тех, кто спрашивал об этом, вопрос действительно насущный и стоял у меня в списке тем более года, но всё не находилось времени ответить на него развёрнуто.
Как обычно, на все вопросы отвечаю в комментариях или через контакты в профиле.
