Утеплення підлоги в квартирі і будинку: теплообмін, вибір матеріалу, технологія робіт

Зміст

  • Механізми передачі тепла та їх значення для підлоги
  • Точка роси
  • Матеріали
  • Про пароізоляції
  • Про товщині ізоляції
  • Способи утеплення підлоги
  • А без лаг можна?
  • Відео: розбір схеми пристрою підлоги з утепленням
  • Відео: приклад робіт по утепленню підлоги
  • Здавалося б, що за дивина – утеплення підлоги своїми руками? Підсипав керамзиту або поклав пінопласт в рейкову обрешітку – от і все.

    Але трапляється, і нерідко, що приходить зима, а потепління в приміщенні щось і не відчувається. А потім – весна, і від статі по стінах цвіль або мокрець повзуть. А потім підлогу починає грати, а ще потім – провалюватися.

    Все це означає, що підлога була утеплений наспіх, непродумано та без урахування всіх обставин. Технологія утеплення підлоги заснована на знанні термодинаміки статі, яка аж ніяк не проста. Спробуємо розібратися в ній і ми.

    Механізми передачі тепла та їх значення для підлоги

    Як відомо, існує три механізми теплообміну: безпосередня теплопередача, інфрачервоне випромінювання і конвекція. Для відтоку тепла через підлогу основне значення мають перші два. Конвекція або зовсім місця не має, або дуже слабка. Але якщо вже з’явилася, то її малість з надлишком компенсується» її шкідливістю: конвективні потоки десь так знайдуть собі вихід, нехай мікроскопічну щілинку, і вона стане осередком поширення гнилі і плісняви. У таких випадках кажуть, що підлогу «свистить».

    Теплопередачу зменшують, застосовуючи погано проводять тепло матеріали, а ось теплове випромінювання відсікти важче: повністю непрозорі для нього матеріали найчастіше або добре проводять тепло самі по собі (поліровані метали), або не міцні і недовговічні (спінені матеріали і пластики). Між тим віддача тепла через підлогу допомогою інфрачервоного випромінювання може перевищувати безпосередню теплопередачу.

    Найефективніший спосіб боротьби з інфрачервоним випромінюванням – багатошарова екранування. Принцип простий: екран поглинає інфрачервоне випромінювання з одного боку, падіння його потоку, а перевипромінює в обидві сторони. Навіть якщо екран – абсолютно чорне тіло (коефіцієнт відбиття = 0), то він пропустить через себе лише половину потоку теплового випромінювання, а половину відобразить тому.

    Припустимо, екран – алюмінієва фольга з пластиковим покриттям; коефіцієнт відбиття – приблизно 70%. Ці 70% такий екран збереже в приміщенні відразу, а з решти 30% половину, 15%, поверне назад. Піде назовні всього 15%, тобто екран послабить відтік тепла в 6,67 рази. Другий шар – ще в 6,67 рази, разом – 44,4 (6,67х6,67). Якщо вихідний потік тепла був 1 кВт/кв. м, що більше, ніж від Сонця в ясний літній день в середніх широтах, то назовні піде всього 22,5 Вт/кв. м, а ефективність екранування складе 97,75%.

    Справа полегшується тим, що багато матеріали і речовини досить добре відображають інфрачервоне випромінювання. Наприклад, сажа, сфотографована через інфрачервоний світлофільтр, виглядає світло-сірою, а майже чорна листя тропічних дерев – сріблястою. Але будь-які гранульовані і волокнисті матеріали, навпаки, добре поглинають теплове випромінювання: багаторазово переотражаясь в порожнинах між гранулами і волокнами, промені віддають свою енергію матеріалу, гріючи його. Не менше половини тепла все одно повернеться назад, але для хорошої екранування шарів буде потрібно багато.

    Висновки:

  • Для теплоізоляції підлоги придатні будь-які підходящі по міцності і погано проводять тепло матеріали.
  • Теплоізоляцію підлоги слід виконувати шаруватої.
  • Сипучі, пористі та волокнисті матеріали в теплоізолюючої структурі підлоги слід розташовувати з холодної сторони, щоб попередні шари встигли повернути назад в приміщення як можна більше теплового випромінювання.
  • Точка роси

    Нагадаємо: відсотки вологості, які показує гігрометр – це відносна вологість. Вона показує, наскільки повітря насичене вологою до її конденсації і утворення туману (100% відносної вологості). Абсолютна ж вологість – це об’ємний відсоток вмісту водяної пари в повітрі. Наприклад, 1% абсолютної вологості означає, що в 1 куб. м повітря міститься 10 л водяної пари.

    «Вологоємність» повітря при підвищенні температури збільшується, тобто, якщо щодо сухе тепле повітря охолодити, він може насититися вологою до того, що вона сконденсируется і випаде. Саме тому гарячий сухі повітря пустелі, знесене в навколишні гори вітром, живить вологою тамтешні льодовики, а ті, в свою чергу, дають ріки, зволожуючі оазиси пустелі.

    Температура, при якій при заданій абсолютної вологості починається її конденсація, називається точкою роси. Для теплотехнічних розрахунків зручно навпаки, прив’язувати абсолютну вологість до температурі. У такому випадку говорять про температуру точки роси.

    Залежність температури точки роси від абсолютної вологості описується в цілому логарифмічною функцією, але для «умовно-кімнатного» діапазону температур її можна апроксимувати трьома відрізками прямої по чотирьох точках:

    • 0 градусів Цельсія – 0,7% абсолютної вологості;
    • +20 градусів – 1,8% абсолютної вологості;
    • +32 градуси – 3% абсолютної вологості;
    • +38 градусів – 4% абсолютної вологості.

    Точка роси та підлогу

    Якщо точка роси потрапить всередину утепленої підлоги навіть з мікроскопічними порожнечами, то в них випаде конденсат. Внаслідок «ефекту порожньої пляшки» (це цікава штука, але описувати її в цій статті буде не дуже доречно) конденсат буде накопичуватися в підлозі, той перестане утеплювати і стане джерелом отсыревания приміщення. Саме тому утеплювати приміщення настійно рекомендується в першу чергу зовні, але зовнішніх підлог не буває.

    Точка роси та здоров’я

    Температура точки роси важлива не тільки і не стільки для підлоги. Від неї дуже сильно залежить комфорт приміщення і стан здоров’я його мешканців:

    • Температура точки роси +26 градусів Цельсія смертельна для астматиків.
    • При температурі точки роси +24 градуси фізично міцні здорові люди тяжко дихають і втрачають працездатність.
    • При температурі точки роси +21 градус постільна білизна та одяг відволожуються, всі предмети здаються липкими. Без видимої причини починаються простудні захворювання.
    • При температурі точки роси +18 градусів в приміщенні душно, хочеться відкрити кватирку навіть в мороз, що загрожує тими ж застудами.
    • Температура точки роси +12 – +16 градусів – комфортний діапазон по вологості.

    Висновки:

  • При розрахунку утеплення підлоги в першу чергу потрібно стежити, щоб точка роси не потрапила всередину приміщення.
  • Утеплення підлоги слід по можливості робити товстіший. Тоді температурний градієнт (різниця температур на одиницю товщини підлоги) стане менше, «розтягнеться», і абсолютна вологість повітря в микропустотах підлоги вирівняється до недостатньої для конденсації за рахунок дифузії парів вологи.
  • Дивитися ще раз висновок 3 з попереднього розділу.
  • Тепер, ознайомившись в принципі з фізичними процесами в утепленому підлозі, перейдемо до матеріалів та методів, здатних забезпечити належне утеплення підлоги в квартирі.

    Матеріали
    Вермикуліт

    Вермикуліт – екологічно чистий і абсолютно нешкідливий продукт переробки мінеральної сировини: перепалених вторинних мінералів, що утворюються при вивітрюванні темних слюд – буттям і флогопита – спресованих в суміші з силікатами (рідким склом) і карбонатним (вапнякове, доломітове або мармурова мука) наповнювачем.

    Випускається вермикуліт плитами товщиною 20-60 мм, у вигляді порошку і пасти для обмазки. Вермикулітові плити можна різати ножівкою по металу або гострим монтажним ножем. Вермикуліт не дуже важкий: роботу з укладання плит може виконувати одна людина. По міцності наближається до пінобетону, а про його теплоізолюючих властивостей дає уявлення малюнок. Структура щільна, мікрополості замкнуті, конвекція і накопичення конденсату виключені. Довговічність – геологічна.

    На жаль, цей чудовий матеріал, в якості утеплювача не має буквально жодного недоліку, досить доріг. І все ж для утеплення підлоги в приватному будинку досить забезпеченого господаря його можна рекомендувати однозначно, а в інших випадках можливість утеплення вермікулітом слід грунтовно продумати, тим більше що гранульований вермикуліт дешевше і цілком придатний для приготування гранулобетона (див. нижче).

    Примітка: випускається також спучений вермикуліт – пухкий плитний матеріал. Він відмінно підходить для дорогого, але високоефективного утеплення стін і знаходить застосування в горшечном садівництві як абсорбент і дозатор поливальної вологи.

    Мінеральна вата

    Алюмінізований мінеральна вата

    У мінвати немає умов для виникнення конвекції: мікрополості хоч і відкриті, але занадто дрібні, і повітря в них застряє з-за його власною в’язкості, тому пряма теплопередача крізь мінвату незначна, а вартість її невисока. Проте шкода для здоров’я від покладеної відкрито мінеральної вати загальновідомий. Крім того, від постійної вертикального навантаження, хоча б незначною, мінвата спадается і втрачає теплоізолюючі властивості, а вологу затягує в себе досить інтенсивно і при цьому також спадается.

    Тим не менш, мінеральна вата завдяки своїй дешевизні, стійкості до зовнішніх впливів і довговічності нерідко застосовується для теплоізоляції житлових приміщень. Можливі випадки (на зразок описаного нижче утеплення дерев’яного статі в збірному щитовому будинку) коли альтернативою мінваті є тільки дорогою вермикуліт.

    Утеплення підлоги в житлових приміщеннях мінеральною ватою проводиться спеціальними матами, листовими або рулонними, або плитами, закритими з одного або двох сторін, алюмінієвою фольгою або металізованої плівкою (див. рис). Утеплення відкритими масивами мінвати допустимо лише в нежитлових приміщеннях або з боку підвалу. Але все одно, алюмінізований мінвата при несуттєве збільшення ціни на неї має важливі переваги:

    • Кожен шар металу – високоефективний тепловий екран. Один шар алюминированной з двох сторін мінеральної вати практично повністю виключає теплопередачу випромінюванням.
    • Переотражение інфрачервоного випромінювання від екранів в поєднанні з поглинанням в масиві мінвати вирівнюють температурний градієнт в утеплювачі. Поклав три шари – точку роси можна викинути з голови.
    • Алюмінізований мінеральна вата при дотриманні технології її укладання (див. далі) не вимагає окремої пароізоляції.

    Мати з алюминированнаой мінвати тонше відкритих – від 6 мм, тому в деяких випадках можуть використовуватися без обрешітки.

    Укладання мінеральної вати слід проводити неодмінно в респіраторі-пелюстці і захисних рукавичках. Під мармолеум або плаваюча підлога з пробки мінвату укладають суцільним шаром; між лагами – вкрай бажано плитами розмір комірки обрешітки. У будь-якому випадку стики і краю плит ретельно проклеюють спеціальним скотчем, щоб виключити потрапляння в повітря приміщення микроиголок, згубних для органів дихання. З часом скотч ослабне, але і мінвата перестане лущитися.

    Пінопласт

    При настиланні чистової підлоги по лагам (про влаштування такої підлоги ви можете почитати в окремій статті) один з найкращих матеріалів для утеплення – пінопласт. Його переваги в даному випадку є наступні:

  • Виключена конвекція – щільний матеріал.
  • Відбиваюча здатність в інфрачервоній області така ж, як і у видимій – до 90% і вище, так що екранування не потрібно.
  • Конденсат не утворюється: матеріал суцільний.
  • Пінопласт дешевий, екологічний, безпечний.
  • Однак пінопласт неміцний і не стійкий до зовнішніх впливів. І в кожній бочці меду знайдеться ложечка дьогтю: «дуже хороші» ізолюючі властивості пінопласту не гарантують від переміщення точки роси всередину приміщення в будинках, побудованих з газобетону, черепашнику, шлакоблоків і т. п. Тому утеплення підлоги пінопластом може бути рекомендований лише як додаткова міра в приміщеннях достатньо сухих, і обов’язково з фанерним покриттям під чистову декоративний настил.

    Керамзит

    Керамзит – окатиші алюмосилікатного складу; просто – округлі шматочки обпаленої глини. Екологічно чистий, нешкідливий, дешевий, дуже погано проводить тепло, міцний, довговічний. Найпоширеніший утеплювач під стяжку (про формування всіх видів стяжок підлоги читайте тут).

    Головний недолік – висока гігроскопічність: власне вологопоглинання від 8% до 20% по вазі, тому керамзитова утеплення підлоги вимагає добре продуманої і ретельно виконаної пароізоляції. Може застосовуватися як в якості засипки, так і у вигляді наповнювача легкого бетону замість гравію.

    Незаперечна гідність утеплення підлоги керамзитом – в поєднанні з бетонною стяжкою попадання точки роси в приміщення виключено і, якщо стіни і стеля без щілин і не пористі, можна без побоювань для остаточного утеплення використовувати дешевий і високоефективний пінопласт.

    Волокнисті органічні утеплювачі

    Рулон джутового утеплювача

    Такого роду утеплювачі виготовляються з синтетичних органічних волокон, лляного або джутового волокна, часто – алюминированными. Випускаються плитами або в рулонах, тканими або пухкими. За механічним і теплотехнічними властивостями ідентичні мінвати і абсолютно нешкідливі, але натуральні від вологи гниють, а синтетичні з часом (5-12 років) старіють і спадаються.

    Сфера застосування – додаткове утеплення і подушка-демпфер під ламінат, плаваючий корковий настил або мармолеум за фанерного настилу без лад в приміщеннях, які відповідають санітарним нормам. Переваги – легкість роботи: кімнату можна утеплити буквально за годину, користуючись лише монтажним ножем і скотчем.

    Гіпсоволокно

    Гіпсоволокно (суха стяжка) призначена спеціально для підстилки під теплу підлогу. Для утеплення сама по собі незастосовна: через рік-два набирає вологу і втрачає свої якості.

    Пінополіуретан

    Ековата — натуральна варіація на тему» пінополіуретану

    Утеплення пінополіуретаном здійснюється методом напилення. Всім хороший спосіб, але вимагає професійного обладнання з навичками і дорогий фінішної обробки.

    Наливне утеплення

    Гранично простий спосіб, і можна настилати відразу декоративне покриття без лад. Але застосовувана для цього суміш ThermoPlast вельми дорога. Утеплюються таким способом в основному підлоги в приватному житло елітного класу.

    Пінобетон і газобетон

    Пінобетон – це, по суті, «вскипевшая» і тут же застигла газована вода під раптово відкритої теплою пляшці. Досягається це або приготуванням цементно-піщаного розчину на насиченої газом воді і нагріванням при початку схоплювання, або схоплюванням розчину при зниженому тиску в вакуумній камері. Газобетон виготовляється не на повітрі, а на азоті, що надає йому додаткову стійкість і міцність. Блоки і плити з газобетону можна використовувати в несучих конструкціях малоповерхових будівель.

    Як теплоізолятор, піно – і газобетон дещо поступається вермикуліту, але міцніше його. За ціною – дешевша, але для утеплювача все одно дорогий і досить гігроскопічний, приблизно як керамзит. Для утеплення підлоги може бути використаний при наявності залишків від будівництва і бою як замінник керамзиту при засипці під стяжку.

    Гранулобетон

    Пенопластобетон

    Гранулобетон в деякому роді термінологічне протиріччя, так як будь бетон – гранули зі сполучною. Гранулобетоном зазвичай називають цементно-піщаний розчин з «незвичними» гранулами: пінопластовими, вермикулитовыми, керамзитовыми, мармуровою крихтою і т. п. Гранулобетон з легкими замінниками щебеню називають легким бетоном.

    Для теплоізоляції найчастіше використовується гранулобетон з пінопластовими або вермикулитовыми гранулами. Приготувати його можна самостійно, міксером для бетону у відрі або кориті. Теплоізолюючі властивості високі, конвекція і конденсація вологи виключені. Міцність – трохи вище, ніж у пінобетону. Пенопластобетон до того ж ще й недорогий.

    Приготування і використання гранулобетона вимагають повного циклу бетонних робіт, тому використовувати його для теплоізоляції доцільно в складних випадках, як-то утеплення підлоги на першому поверсі в будинку з мокрим підвалом і т. п. в якості верхнього шару двошарової стяжки.

    Про пароізоляції

    Пароізоляція підлоги повинна виконуватися заодно з теплоізоляцією, так як комфортні температура і вологість в приміщенні нерозривно пов’язані. Пароизолирующая плівка укладається або під низ утеплення, або поверх нього, або між його шарами. Точне її розташування вимагає теплотехнічного розрахунку за параметрами конкретної кімнати, ми дамо лише загальні вказівки. У будь-якому випадку пароізоляцію потрібно укладати суцільним пластом, ретельно проклеівая стики шматків плівки будівельним (не побутовим!) скотчем, і загортати на стіни на 10-15 см вище рівня базової підлоги.

    Детальніше про особливості процесу пароізоляції читайте за посиланням.

    Про товщині ізоляції

    Кращий засіб витримати безпечний температурний градієнт в підлозі – розтягнути його по висоті. Тому утеплення підлоги слід робити якомога товщі. Якщо висота приміщення і пороги, з урахуванням чистового настилу, дозволяють укласти утеплення в 12 і більше см – відмінно, проблем не буде. Для збільшення товщини утеплення краще збільшувати товщину підсипки, а товщину бетонного шару робити звичайну. В іншому випадку під чистовим підлогою слід передбачити подушку з волокнистого алюмінізованого утеплювача; в крайньому випадку – з більш дешевою мінвати при скрупулезнейшем дотриманні технології.

    Способи утеплення підлоги
    Перший поверх

    Утеплення підлоги першого поверху – найскладніший вид роботи такого роду: тепловіддача велика, і ймовірність отсыревания з підвалу також. Якщо з підвалу є доступ до перекриття, дуже добре: потрібно насамперед утеплитися звідти мінватою. Підвал – приміщення нежитлове, так що мінеральну вату можна використовувати найдешевшу. Укладати мати мінвати потрібно у решетування з оцинкованих U – і C-профілів, влаштований так само, як і каркас гіпсокартонної стелі (див. статтю про гіпсокартонні стелі), з пароізоляцією. Дерев’яний каркас у вологому підвалі швидко згниє і обійдеться дорожче.

    Працювати доведеться вдвох-втрьох: при прикріпленні профілів до стелі (який в даному випадку испод вашого статі) потрібно притримувати плівку; профілі лягають на неї. Мати в комірках утримуються або підсунутою під полиці металевого каркаса оцинкованої сіткою, або натягнутою у вигляді сітки рибальської ліскою – вона не іржавіє і не гниє.

    На початку та в кінці опалювального сезону потрібно буде проводити ревізію утеплення: підправляти провисли мати і замінювати негідні. При такому способі подальше утеплення підлоги у квартирі проводиться звичайними методами.

    Обшивка утеплювачем стелі в підвалі — то з чого варто починати роботи з утеплення підлоги 1 поверху (чому — було сказано на початку статті)

    Якщо ж дістатися до своєї статі з-під низу неможливо, то все залежить від стану базового статі: якщо його стяжка потріскалася і кришиться – необхідний капітальний ремонт підлоги. У разі, якщо базовий підлогу в задовільному стані, рекомендовані способи утеплення наступні:

  • Зняти настил підлоги і укласти в комірки решетування алюминированную мінвату (строго за технологією!), або вермикуліт і настелити знову. Якщо база суха, тільки холодна, і конденсації вологи в кімнаті помічено не було, можна використовувати органічні утеплювачі або пінопласт.
  • Зняти настил з латами, укласти прямо на базу додаткову пароізоляцію і залити другий шар стяжки з пенопластобетона в 30-40 мм, потім повністю перенастелить підлогу; можна без лад, як описано нижче. Це потребує більше зусиль, але вирішить проблему раз і назавжди.
  • Верхні поверхи

    Утеплення бетонної підлоги в квартирах верхніх поверхів простіше воно провадиться за п. 1 списку в попередньому параграфі або наступним чином:

    • Знімаємо старий настил.
    • У решетування укладаємо алюминированные утеплюючі мати.
    • На лаги укладаємо фанеру 12-16 мм; крок обрешітки 600 мм і більше – 18-20 мм
    • Відновлюємо настил.

    Примітка: якщо новий настил самоприлегающий (корок, мармолеум) то матюки можна стелити по фанері. Це зручно, якщо фанерна подушка на решетуванні зроблена раніше.

    Під тепла підлога

    Під теплу підлогу на будь-якому поверсі потрібна додаткова пароізоляція, над нею шар теплої стяжки в 20-25 мм і утеплення алюминированными матами в два шари. Причини більш економічні: не радіатор, до чого сусідів за свої гроші зверху гріти. Також такий спосіб підготовки приміщення під установку теплої підлоги не вимагає дорогого гипсоволокна і доступний для самостійного виконання.

    Дерев’яна підлога

    Дерев’яна підлога слід утеплити не тільки в приватному будинку збірно-щитової конструкції, але і на дачі: вирівнювання температурно-вологісного градієнта по товщині нижнього настилу не дасть розгулятися грибкам. При цьому головна умова: пароізоляція укладається ПОВЕРХ утеплювального матеріалу, вільно і з пазухами – дерево повинно дихати (див. рис).

    Єдино придатний матеріал – алюмінізований мінеральна вата. Вермикуліт, звичайно, підійде ще краще, але така розкіш для будівель з терміном служби не більше 20 років навряд чи виправдана. Підлогу дачного будиночка можна восени утеплити звичайної мінватою – вона дешевша. За зиму лущення матеріалу припиниться, і ЧНЕ (кількість твердих часток в одиниці об’єму повітря) впаде до безпечного значення для приміщень такого класу.

    А без лаг можна?

    Цілком природне запитання: як зробити утеплення підлоги без лад? Пристрій решетування вимагає додатково і праці, і витрат. Способи утеплення підлоги на швидку руку без пристрою нової решетування описані вище. У разі капітального ремонту підлоги або нового будівництва можна рекомендувати наступне, рахуючи від базової підлоги:

  • Другий шар пароізоляції.
  • Другий шар стяжки з теплого бетону на пінопласті або вермикуліті.
  • Алюминированные мати.
  • Плаваючий настил з шпунтованих фанерних плиток 12-16 мм на рідких цвяхах.
  • У сухих будинках із силікатної цегли або залізобетону додаткової пароізоляції з теплою стяжкою не потрібно. Чистовий декоративний настил може бути будь-якого типу.

    Підсумок

    Утеплення підлоги своїми руками нескладно, крім статей, що прийшли в непридатність і потребують капітального ремонту. З застосуванням сучасних матеріалів воно в більшості випадків не вимагає повної перебирання підлоги. Однак для якісного результату роботи потрібно знати властивості утеплюючих матеріалів та основи теплотехніки.

    Відео: розбір схеми пристрою підлоги з утепленням

    Відео: приклад робіт по утепленню підлоги