Теплоизоляция подземных сооружений

Cтремление к комфорту и высокая стоимость энергии привело современного человека к необходимости теплоизолировать фундаменты. По существующим оценкам, теплопотери через фундаменты составляют значительную долю общей энергетической нагрузки на отопление/кондиционирование здания – более 20%. Во многих странах утепление фундамента – обязательная процедура, регулируемая государственными нормами. Ожидается, что тенденция к большей теплоизоляции фундаментов будет расширяться и ускоряться. Кроме того, многие владельцы домов с подвальными помещениями отделывают их, получая дополнительное пространство для жилья. В этом случае они, как правило, теплоизолируют стены подвала по периметру.

Теплоизоляция, которая находится в прямом контакте с почвой, подвергается жестким условиям эксплуатации, включая длительное воздействие воды, высокой влажности почвы и многократное воздействие циклов замерзания/оттаивания. Эти природные факторы могут резко снизить эффективность теплоизоляции. Поэтому, теплоизоляция, используемая в контакте с почвой должна быть инертной к воздействию почвы и воды, так чтобы теплоизоляционные характеристики не снижались при их воздействии. Плиты из экструдированного пенополистирола (XPS) – идеальное решение для теплоизоляции стен и полов подземных сооружений, благодаря высокой влагостойкости и долговременным стабильным теплоизоляционным свойствам.

Замерзание оказывает незначительное воздействие на теплоизоляционный материал, который остается сухим или точнее, не впитывает влагу из своего окружения. К таким материалам относится XPS. С другой стороны, теплоизоляция, впитывающая влагу, не может выполнять свои функции должным образом. Это – важный фактор при выборе теплоизоляции в местах, где циклы замерзания-оттаивания являются обычным явлением. Независимые исследования демонстрируют, что только плиты XPS могут применяться для теплоизоляции подземных объектов во влажной среде с многочисленными циклами замерзания/оттаивания.

Для теплоизоляции стен возможны четыре подхода: изолировать изнутри, снаружи, в середине стены, или с обеих сторон одновременно.
С точки зрения строительной физики, наиболее логичным размещением теплоизоляции является наружное. Слой теплоизоляции, размещенный с внешней стороны стены и снаружи относительно гидроизоляции, сохраняет стены подвала при постоянной (почти комнатной) температуре. Стены действуют как тепловой резервуар, сглаживая возможные колебания температуры в интерьере. При этом, теплоизоляция не препятствует естественной диффузии водяных паров из интерьера подземного сооружения наружу и исключает условия для возникновения конденсата на внутренней поверхности.

    а) Теплоизоляция изнутри: Метод, который используется чаще других. Наиболее экономичный. Имеет наибольшие проблемы с влагой.

    б) Теплоизоляция снаружи: наиболее привлекательное расположение с точки зрения строительной физики. Характерны практические проблемы с мостиками холода.

    в) Теплоизоляция посредине стены: самый дорогой и самый сложный в реализации способ. Меньше проблем с влагой.

    г) Теплоизоляция с обеих сторон: имеет сходные проблемы с теплоизоляцией снаружи. Дополнительные затраты на устройство внутреннего слоя.

Еще одним преимуществом теплоизоляции снаружи, является защита стен подземной части от прямого воздействия сил морозного пучения. Морозное пучение – увеличение в объеме водонасыщенного грунта при его промерзании. Это промерзание происходит вследствие замерзания влаги, находящейся в грунте и образования ледяных линз.

В случае утепления снаружи возникает задача механической защиты самой теплоизоляции в период строительства. Она успешно решается с одной стороны, выбором утеплителя с высокой прочностью на сжатие, с другой – с помощью современных профилированных мембран, которые в структуре фундаментной стены играют роль механической защиты и пристенного дренажного слоя. Другая проблема – образование мостиков холода через слой облицовочного кирпича. По некоторым оценкам, потери тепла в этом случае могут быть настолько значительными, что могут свести на нет эффективность теплоизоляционного слоя.
"Мостики холода" через облицовочный кирпич снижают эффективность теплоизоляции

Эти факторы могут привести к поискам альтернативных подходов к теплоизоляции подземных сооружений, прежде всего к теплоизоляции с внутренней стороны стены. К сожалению, этот подход обладает существенным недостатком: в холодное время года наружные стены подземного сооружения находятся в зоне отрицательных температур. Теплоизоляция, уложенная изнутри и покрытая со стороны интерьера пароизоляционной пленкой, препятствует естественной диффузии влаги из интерьера и способствует образованию конденсата. Это обычно становится причиной возникновения плесени, неприятного запаха и проблем с коррозией.

Часто для теплоизоляции подземных сооружений изнутри используются волокнистые утеплители, которые чувствительны к влаге (минеральная вата, стекловолокно), которые не способны вынести даже небольшие протечки грунтовых вод. Это требует от строителей совершенства при устройстве гидроизоляции – трудновыполнимая задача! Отказ от пароизоляционной пленки со стороны интерьера также не решает проблемы: водяной пар будет мигрировать наружу, создавая условия для конденсации влаги на внутренней поверхности стены, образования плесени и других проблем.

Поскольку большинство утеплителей, используемых для утепления изнутри, воздухопроницаемы, они пропускают воздух из интерьера к наружным стенам. При утеплении изнутри конструкции стен подземных сооружений в зимнее время будут холодными (железобетон в прямом контакте с холодным грунтом). Соприкосновение теплого воздуха с холодной внешней стеной станет причиной образования конденсата между утеплителем и стеной.

Поэтому для теплоизоляции стен подземных сооружений следует применять материал с минимальным водопоглощением и паропроницаемостью, который бы предотвратил контакт интерьерного воздуха с холодными поверхностями подземного сооружения.

Чем выше паропроницаемость, тем интенсивней процесс высыхания внутренней поверхности стены и, следовательно, меньше риск накопления излишней влаги. Однако, в холодном российском климате и/или в зданиях с высокой относительной влажностью холодное время года верхняя часть стены подземного сооружения может стать настолько холодной, что паропроницаемая теплоизоляция позволит проникнуть в интерьер значительному количеству влаги снаружи.

В такой ситуации можно использовать полупроницаемые пароизоляционные пленки или дополнительно слой внешней теплоизоляции.

Во всех случаях между подошвой фундамента и вертикальной стеной следует уложить слой гидроизоляции с целью предотвращения подъема капиллярной влаги. Не следует монтировать пароизоляционный слой в интерьере, чтобы не затруднять высыхание стен.

Наиболее энергосберегающим вариантом теплоизоляции является комбинация экструдированного пенополистирола и слоя волокнистой теплоизоляции (минеральной ваты или стекловолокна), который укладывается по деревянному каркасу. При этом пароизоляционная пленка поверх волокнистой теплоизоляции не монтируется. Затем структура обшивается гипсокартоном и готовится к последующей отделке.

Полы подземных сооружений теплоизолируют жесткими плитами экструдированного полистирола. Хотя теплоизоляция стен подземных сооружений гораздо эффективнее с точки зрения энергосбережения, чем теплоизоляция пола, выполненая под плитой, тем не менее, именно «теплоизоляция под плитой» необходима в случае наличия в подвале подогреваемых полов. Кроме того, такой вариант теплоизоляции пола создает дополнительный комфорт и защищает от разрушающего воздействия влаги, включая защиту от конденсации в летнее время.
Вариант комбинированного утепления изнутри

Поверх плит экструдированного пенополистирола необходимо уложить армированную полиэтиленовую пленку, которая будет играть роль пароизоляции. Не следует устраивать песчаную подушку между пароизоляционным слоем и бетонной плитой. Слой песка, размещенный между плитой и пленкой, может насытиться влагой, которая впоследствии не сможет испариться в почву из-за наличия пароизоляционного барьера. В этом случае испарение влаги сможет осуществляться только в направлении вверх, через плиту. Это обычно приводит к разрушению напольного покрытия в интерьере.

Если стены подземного сооружения спроектированы и устроены так, чтобы они имели возможность отдавать излишки влаги в интерьер (независимо от того, с какой стороны размещена теплоизоляция), необходимо отказаться от пароизоляционной пленки в интерьере.

Для этой цели рекомендуется использование жестких плит экструдированного пенополистирола, поскольку он не чувствителен к влаге, не поддерживает образование плесени и грибка – определяющие качества для материала, который находится в непосредственном контакте со стенами подземного сооружения и фундаментными плитами.

Экструдированный пенополистирол – материал, который наилучшим образом подходит для теплоизоляции подземных сооружений, благодаря своим исключительным свойствам. Он обладает очень низкой теплопроводностью, которая остается стабильной долгие годы. XPS – водонепроницаем, поэтому он неуязвим при длительном соприкосновении с почвенной влагой. При этом теплопроводность материала не повышается в присутствии влаги, т.к XPS обладает системой замкнутых ячеек. Он устойчив к воздействию обычных кислот, содержащихся в почве, не поддерживает роста грибка и плесени, не подвержен коррозии и распаду. Все эти качества делают XPS плиты идеальным материалом для долговременной эксплуатации под землей.

http://www.primaplex.ru/