КрасСтройка

Кажется, что за невидаль – утепление пола собственными руками? Подсыпал керамзитового песка или положил вспененный полимер в обрешетку из реек – теперь можно сказать все.

Но бывает, и часто, что приходит зима, а потепления в помещении что-то и не чувствуется. А потом – весна, и от пола по стенкам плесень или мокрец ползут. А после пол начинает играть, и вдобавок после – проваливаться.

Все это означает, что пол был утеплён поспешно, непродуманно и без учета всех обстоятельств. Методика напольного утепления основывается на знании термодинамики пола, которая совсем не проста. Попытаемся разобраться в ней и мы.

Механизмы теплопередачи и их значение для пола

Как все знают, есть три механизма теплопередачи: непосредственная передача тепла, инфракрасное излучение и конвекция. Для оттока тепла через пол главное значение имеют первые два. Конвекция или совсем места не имеет, или очень слаба. Однако если уж возникла, то ее малость с избытком «возмещается» ее вредностью: конвективные потоки где нибудь да найдут себе выход, пускай микроскопическую щелочку, и она станет очагом распространения гнили и плесени. В подобных вариантах говорят, что пол «свистит».

Передачу тепла делают меньше, используя плохо проводящие тепло материалы, а вот излучение тепла отсечь сложнее: полноценно непрозрачные для него материалы очень часто либо прекрасно проводят тепло сами по себе (полированные металлы), либо не прочные и не долговечные (вспененные материалы и пластики). Между тем теплоотдача через пол при помощи инфракрасного излучения может превысить непосредственную передачу тепла.

Наиболее эффективный способ борьбы с инфракрасным излучением – многослойная экранировка. Принцип прост: экран поглощает инфракрасное излучение с одной стороны, со стороны падения его потока, а переизлучает туда и обратно. Если даже экран – полностью черное тело (показатель отражения = 0), то через себя он пропустит лишь половину потока теплового излучения, а половину отразит назад.

Допустим, экран – фольга из алюминия с покрытием из пластика; показатель отражения – приблизительно 70%. Эти 70% такой экран сбережет в помещении сразу, а из оставшихся 30% половину, 15%, вернет назад. Уйдет наружу всего 15%, т.е. экран ослабит вывод тепла в 6,67 раза. Еще один слой – еще в 6,67 раза, в итоге – 44,4 (6,67х6,67). Если исходный поток тепла был 1 кВт/кв.м, что больше, чем от солнечных лучей в ясный летний день в средних широтах, то наружу уйдет всего 22,5 Вт/кв.м, а результативность экранирования будет составлять 97,75%.

Дело становится легче тем, что большое количество материала и вещества особенно хорошо отражают инфракрасное излучение. Например, копоть, сфотографированная через инфрокрасный светофильтр, смотрится светло-серой, а практически черная листва тропических деревьев – серебристой. Но любые гранулированные и волокнистые материалы, наоборот, прекрасно съедают излучение тепла: неоднократно переотражаясь в полостях между гранулами и волокнами, лучи отдают собственную энергию материалу, грея его. Не меньше половины тепла все равно вернется обратно, однако для хорошей экранировки слоев понадобится много.

Выводы:

1. Для напольной теплоизоляции годятся любые подходящие по своей прочности и плохо проводящие тепло материалы.
2. Тепловую изоляцию пола необходимо выполнять слоистой.
3. Сыпучие, пористые и волокнистые материалы в теплоизолирующей структуре пола необходимо размещать с холодной стороны, чтобы предыдущие слои успели вернуть назад в помещение побольше теплового излучения.

Точка росы

Напомним: проценты влаги, которые демонстрирует гигрометр – это условная влажность. Она демонстрирует, насколько воздух насыщен влагой до ее конденсации и образования тумана (100% относительной влаги). Безоговорочная же влажность – это объемный процент содержания пара перегретого в воздухе. К примеру, 1% полной влаги значит, что в 1 куб. м воздуха содержится 10 л пара перегретого.

«Влагоемкость» воздуха как только температура увеличивается становится больше, т.е. если относительно сухой тёплый воздух охладить, он может насытиться влагой до того, что она сконденсируется и выпадет. Собственно поэтому горячий иссушающий воздух пустыни, унесенный в соседние горы ветром, питает влагой тамошние ледники, а те, со своей стороны, дают реки, увлажняющие оазисы пустыни.

Температура, при которой при заданной полной влаги начинается ее конденсация, и зовется точкой росы. Для теплотехнических расчетов комфортно наоборот, привязывать полную влажность к температуре. В данном случае говорят о температуре точки росы.

Зависимость температуры точки росы от полной влаги описывается в общем логарифмической функцией, однако для «условно-комнатного» температурного диапазона ее можно аппроксимировать тремя частями прямой по четырем точкам:

• 0 градусов Цельсия – 0,7% полной влаги;
• +20 градусов – 1,8% полной влаги;
• +32 градуса – 3% полной влаги;
• +38 градусов – 4% полной влаги.

Точка росы и пол

Если точка росы попадет в середину теплоизолированного пола даже с очень и очень маленькими пустотами, то в них выпадет конденсат. Вследствие «эффекта пустой бутылки» (это оригинальная штука, но описывать её в реальной публикации будет не очень уместно) конденсат будет собираться в полу, тот перестанет теплоизолировать и будет источником отсыревания помещения. Собственно поэтому теплоизолировать помещения неукоснительно рекомендуется обязательно с наружной стороны, но наружных полов не бывает.

Точка росы и здоровье

Температура точки росы важна не только и не столько для пола. От нее очень во многом зависит комфорт помещения и состояние организма его обитателей:

• Температура точки росы в +26 градусов Цельсия смертельна для астматиков.
• При температуре точки росы в +24 градуса физически крепкие здоровые люди тяжеловато дышат и теряют способность к труду.
• При температуре точки росы в +21 градус белье для постели и одежда отсыревают, все предметы представляются липкими. Без видимой причины начинаются простудные заболевания.
• При температуре точки росы в +18 градусов в помещении душно, хочется открыть форточку даже в холод, что опасно теми же простудами.
• Температура точки росы в +12 – +16 градусов – удобный диапазон по влаги.

Выводы:

1. Во время расчета напольного утепления сначала необходимо смотреть, чтобы точка росы не попала в середину помещения.
2. Утепление пола следует если есть возможность делать толще. Тогда температурный градиент (разница температур на единицу толщины пола) станет меньше, «растянется», и безоговорочная влажность воздуха в микропустотах пола поровняется до недостаточной для конденсации за счёт диффузии паров влаги.
3. Смотреть еще раз вывод 3 из прошлого раздела.

Сейчас, познакомившись как правило с физическими процессами в теплоизолированном полу, переходим к материалам и способам, который может обеспечить необходимое утепление квартирного напольного покрытия.

Материалы

Вермикулит

Вермикулит – чистый в экологическом плане и полностью не вредный продукт переработки минерального сырья: пережженных вторичных минералов, которые образуются при выветривании темных слюд – биотита и флогопита – спрессованных в смеси с силикатами (жидким стеклом) и карбонатным (известняковая, доломитовая или мраморная мука) наполнением.

Выпускается вермикулит плитами толщиной 20-60 мм, в виде порошка и пасты для обмазки. Вермикулитовые плиты можно разрезать пилкой по металлу или острым монтажным ножиком. Вермикулит не очень труден: работу по укладыванию плит как правило выполняет один человек. По своей прочности приближается к пенобетонному блоку, а о его теплоизолирующих свойствах представление дает рисунок. Структура плотная, микрополости замкнутые, конвекция и накопление конденсата исключены. Долговечность – геологическая.

К несчастью, этот отличный материал, как утеплительный материал не имеющий практически ни единственного минуса, довольно дорог. И все же чтобы утеплить пол в приватном доме достаточно обеспеченного владельца его можно советовать определенно, а в остальных вариантах возможность утепления вермикулитом необходимо очень основательно рассчитать, тем более что гранулированный вермикулит доступнее и вполне подходящ для приготовления гранулобетона (см. ниже).

Примечание: выпускается также вспученный вермикулит – рыхлый плитный материал. Он замечательно подойдет для дорогого, но очень эффективного стенового утепления и находит использование в горшечном садоводстве как абсорбент и дозатор поливочной влаги.

Вата на минеральной основе

В минеральной вате нет условий для появления конвекции: микрополости хотя и открытые, но через чур мелкие, и воздух в них застревает из-за его своей вязкости, благодаря этому прямая передача тепла сквозь минеральную вату ничтожна, стоимость же ее не большая. Однако ущерб для здоровья от уложенной открыто ваты на минеральной основе общеизвестен. Более того, от постоянной вертикальной нагрузки, хотя бы и маленькой, минеральная вата спадается и теряет свойства теплоизоляции, а влажность затягивает в себя очень активно и при этом также спадается.

Все таки, вата на минеральной основе благодаря собственной дешевизне, стойкости к воздействиям внешней среды и долговечности нередко используется для теплоизоляции помещений для жилья. Возможны ситуации (наподобие описанного ниже утепления пола из дерева в сборном щитовом доме) когда альтернативой минеральной вате считается только дорогой вермикулит.

Утепление пола в помещениях для жилья ватой на минеральной основе выполняется особыми матами, листовыми или рулонными, или плитами, закрытыми с одной или 2-ух сторон алюминиевой фольгой или металлизированной пленкой (см. рис). Утепление открытыми массивами минеральные ваты допускается лишь в помещениях не для проживания или со стороны подвального помещения. Но все равно, алюминированная минеральная вата при несущественном повышении расценки на нее имеет главные преимущества:

• Любой слой металла – очень эффективный тепловой экран. 1 слой алюминированной с обеих сторон ваты на минеральной основе фактически полноценно исключает передачу тепла излучением.
• Переотражение инфракрасного излучения от экранов в комбинировании с поглощением в массиве минеральные ваты равняют температурный градиент в теплоизоляторе. Положил 3 слоя – точку росы можно забыть .
• Алюминированная вата на минеральной основе при воплощении технологии ее укладки (см. дальше) не просит индивидуальной пароизоляции.

Маты из алюминированнаой минеральные ваты тоньше открытых – от 6 мм, благодаря этому в большинстве случаев могут применяться без обрешетки.

Укладывание ваты на минеральной основе необходимо делать обязательно в респираторе-лепестке и защитных перчатках. Под мармолеум или плавающий пробковый пол минеральную вату кладут цельным слоем; между брусками из древесины – очень желательно плитами в размер обрешеточные ячейки. Во всяком случае стыки и края плит тщательно проклеивают специализированным скотчем, чтобы убрать попадание в воздух помещения микроиголок, губительных для дыхательных органов. В течении определенного времени скотч ослабнет, но и минеральная вата шелушиться перестанет.

Вспененный полимер

При настилании чистового пола по брускам из дерева (про устройство подобного пола вы можете почитать в другой статье) один из наиболее лучших утеплительных материалов – вспененный полимер. Его плюсы в этом случае такие:

1. Исключена конвекция – материал плотный.
2. Отражающая способность в инфракрасной области аналогичная, как и в видимой – до 90% и выше, так что экранировка не потребуется.
3. Конденсат не появляется: материал непрерывный.
4. Вспененный полимер дешев, экологичный, не вреден.

Однако вспененный полимер непрочен и не устойчив к воздействиям внешней среды. И в каждой бочке меда найдется ложечка дегтя: как раз «через чур хорошие» изолирующие характеристики пенопласта не обещают от перемещения точки росы в середину помещения в зданиях, выстроенных из газоблоков, ракушечника, строительных блоков и т.п. Благодаря этому утепление пола пенополистиролом может быть рекомендовано лишь как добавочная мера в помещениях достаточно сухих, и в первую очередь с покрытием из фанеры под чистовой декоративный настил.

Керамзитовый песок

Керамзитовый песок – окатыши алюмосиликатного состава; просто – округловатые кусочки обожженной глины. Чист экологически, не вреден, дешев, очень плохо пропускает тепло, прочный, долговечный. Очень востребованный теплоизолятор под стяжку (о появлению всех видов напольных стяжек читайте тут).

Основной минус – высокая гигроскопичность: свое влагопоглощение от 8% до 20% по весу, благодаря этому керамзитовое утепление пола требует прекрасно продуманной и тщательно сделанной пароизоляции. Может использоваться как в качестве засыпки, так и в виде наполнителя ячеистого бетона взамен гравия.

Очевидное положительное качество напольного утепления керамзитовым песком – в комбинировании с стяжкой из бетона попадание точки росы в помещение исключается и, если потолок и стенки без щелей и не пористые, можно без опаски для окончательного утепления применять не дорогой и очень эффективный вспененный полимер.

Волокнистые органические теплоизоляторы

Подобного рода теплоизоляторы делаются из искусственных волокон органики, льняного или джутового волокна, нередко – алюминированными. Выпускаются плитами или в рулоне, ткаными или рыхлыми. По механическим и теплотехническим особенностям похожи минеральной вате и совсем невредны, но настоящие от проявления влаги подвергаются гниению, а искусственные в течении определенного времени (5-12 лет) стареют и спадаются.

Область использования – добавочное утепление и подушка-демпфер под ламинат, плавающий пробковый настил или мармолеум по фанерному настилу без поперечных балок в помещениях, удовлетворяющих нормам санитарии. Плюсы – легкость работы: комнату утеплить можно практически за час, пользуясь лишь монтажным ножиком и скотчем.

Гипсоволокно

Гипсоволокно (сухая стяжка) необходима конкретно для подстилки под пол с подогревом. Для теплоизоляции сама по себе неприменима: через пару лет набирает влажность и теряет собственные качества.

Искусственный латекс

Утепление искусственным латексом выполняется способом напыления. Всем эффективный метод, но требует оборудования для профессиональных работ с способностями и дорогой чистовой отделки.

Наливное утепление

Очень простой метод, и можно стелить сразу декоративное покрытие без поперечных балок. Но используемая для этого смесь ThermoPlast очень дорога. Утепляются этим методом по большей части полы в приватном жилище очень дорогого класса.

Пеноблок и газосиликат

Пеноблок – это, в сущности, «вскипевшая» и здесь же застывшая газировка во неожиданно открытой тёплой бутылке. Это достигается либо приготовлением песчано-цементного раствора на красочной газом воде и нагреванием при начале высыхания, либо схватыванием раствора при пониженном давлении в вакуумной камере. Газосиликат приготовляется не на воздухе, а на азоте, что придаёт ему добавочную устойчивость и надёжность. Блоки и газобетонные плиты можно применять в несущих конструкциях невысоких строений.

Как утеплитель, пено- и газосиликат несколько уступает вермикулиту, но крепче его. По стоимости – доступнее, однако для теплоизолятора все равно дороговат и довольно гигроскопичен, приблизительно как керамзитовый песок. Чтобы утеплить пол может быть применен если есть наличие останков от строительства и боя как заменитель керамзитового песка при засыпке под стяжку.

Гранулобетон

Гранулобетон в определенном роде терминологическое противоречие, так как любой бетон – гранулы со связующим. Гранулобетоном как правило называют раствор из цемента и песка с «непривычными» гранулами: пенопластовыми, вермикулитовыми, керамзитовыми, крошкой мрамора и т.п. Гранулобетон с легкими заменителями щебня называют ячеистым бетоном.

Для утепления очень часто применяется гранулобетон с пенопластовыми или вермикулитовыми гранулами. Подготовить его можно лично, миксером для бетона в ведре или корыте. Свойства теплоизоляции высоки, конвекция и конденсация влаги исключены. Надёжность – немного больше, чем у газоблока. Пенопластобетон более того так же и недорог.

Приготовление и применение гранулобетона просят полного цикла работ с бетоном, благодаря этому применять его для утепления лучше в трудных случаях, как-то утепление пола на нижнем этаже в доме с мокрым помещением подвала и т.п. в качестве лицевого слоя двухслойной стяжки.

О пароизоляции

Напольная пароизоляция обязана делаться вместе с этим с тепловой изоляцией, так как удобные температура и влажность в помещении неразделимо связаны. Пароизолирующая пленка ложится либо под низ утепления, либо на него, либо между его слоями. Точное ее размещение требует теплотехнического расчета по показателям определенной комнаты, мы дадим дальше только общие указания. Во всяком случае пароизоляцию необходимо класть цельным пластом, тщательно проклеивая стыки кусков пленки строительным (не бытовым!) скотчем, и заворачивать на стенки на 10-15 см больше уровня чернового пола.

Подробно про специфики процесса пароизоляции читайте по ссылке.

О толщине изоляции

Идеальное средство выдерживать безопасный температурный градиент в полу – растянуть его по высоте. Благодаря этому утепление пола необходимо делать как можно толще. Если высота помещения и пороги, с учетом чистового настила, дают возможность положить утепление в 12 и более см – прекрасно, не будет проблем. С целью увеличения толщины утепления лучше повышать толщину подсыпки, а толщину слоя бетона делать обыкновенную. В другом случае под чистовым полом необходимо учесть подушку из волокнистого алюминированного теплоизолятора; в исключительном случае – из очень дешевой минеральные ваты при скрупулезнейшем соблюдении технологии.

Способы теплоизоляции пола

Цокольный этаж

Утепление пола цокольного этажа – очень сложный вид работы подобного рода: отдача тепла велика, и вероятность отсыревания из подвального помещения также. Если из подвального помещения обеспечивается доступ к перекрытию, достаточно хорошо: необходимо в первую очередь утеплиться оттуда минеральной ватой. Подвал – помещение нежилое, так что минвату можно применять самую недорогую. Класть маты минеральные ваты необходимо в обрешетку из оцинкованных U- и C-профилей, устроенную также, как и каркас подшивного потолка из гипсокартона (см. публикацию о потолках из гипсокартона), с пароизоляцией. Каркас из дерева во влажном подвале быстро сгниет и будет стоить очень дорого.

Работать придется вдвоем-втроем: при прикреплении профилей к поверхности потолка (который в этом случае испод вашего пола) необходимо удерживать пленку; профиля укладываются на нее. Маты в ячейках держатся либо подсунутой под полки каркаса железной сеткой оцинкованной, либо натянутой в виде сетки рыбацкой леской – она не поддается коррозии и не подвержен гниению.

В начале и в конце отопительного периода надо будет проводить ревизию утепления: подправлять провисшие маты и менять негодные. При подобном способе последующее утепление квартирного напольного покрытия выполняется традиционными способами.

Если же добраться до собственного пола из-под низу невозможно, то все может зависеть от состояния чернового пола: если его стяжка потрескалась и крошится – нужен комплексный ремонт пола. Например если черновой пол в положительном состоянии, предлагаемые способы теплоизоляции такие:

1. Снять настил пола и положить в обрешеточные ячейки алюминированную минеральную вату (придерживаясь правил!), или вермикулит и настелить снова. Если база сухая, только прохладная, и конденсации влаги в комнате замечено не было, можно применять органические теплоизоляторы или вспененный полимер.
2. Снять настил с обрешеткой, положить прямо на базу добавочную пароизоляцию и залить еще один слой стяжки из пенопластобетона в 30-40 мм, потом полноценно перенастелить пол; можно без поперечных балок, как описано ниже. Это попросит большего труда, но решит проблематику раз и насовсем.

Этажи повыше

Утепление пола из бетона в жилых площадях верхних этажей легче – оно выполняется по п.1 перечня в предыдущем параграфе либо так:

• Снимаем устаревший настил.
• В обрешетку ложим алюминированные утепляющие маты.
• На поперечные балки ложим фанеру 12-16 мм; при этапе обрешетки 600 мм и более – 18-20 мм.
• Восстанавливаем настил.

Примечание: если новый настил самоприлегающий (пробка, мармолеум) то маты можно растилать по фанере. Это комфортно, если фанерная подушка на обрешетке создана раньше.

Под пол с подогревом

Под пол с подогревом на любом этаже понадобится добавочная пароизоляция, над ней слой тёплой стяжки в 20-25 мм и утепление алюминированными матами в 2 слоя. Причины более экономические: не радиатор, к чему соседей за собственные деньги сверху греть. Также этот метод подготовки помещения под установку пола с подогревом не просит дорогого гипсоволокна и доступен для самостоятельного выполнения.

Пол из дерева

Пол из дерева следует теплоизолировать не только в приватном доме сборно-щитовой конструкции, но и на дачном участке: разравнивание температурно-влажностного градиента по толщине нижнего настила не даст разгуляться грибкам. При этом важное требование: пароизоляция ложится Сверху материала для утепления, свободно и с пазухами – древесина обязана дышать (см. рис).

Единственно пригодный материал – алюминированная вата на минеральной основе. Вермикулит, разумеется, подойдёт только лучше, однако данная роскошь для построек с рабочим сроком не примерно двадцать лет навряд ли оправдана. Пол домика на даче можно осенью теплоизолировать обыкновенной минеральной ватой – она доступнее. За зиму шелушение материала прекратится, и ЧНЕ (кол-во твёрдых частиц в единице объема воздуха) упадет до безопасного значения для помещений подобного класса.

А без поперечных балок можно?

Вполне природный вопрос: как выполнить утепление пола без поперечных балок? Приспособление обрешетки требует дополнительно и труда, и затрат. Способы теплоизоляции пола на скорую руку без устройства новой обрешетки описаны выше. На случай капремонта пола или нового строительства можно советовать следующее, считая от чернового пола:

1. Второй пароизоляционный слой.
2. Еще один слой стяжки из тёплого бетона на плита из пенополистирола или вермикулите.
3. Алюминированные маты.
4. Плавающий настил из шпунтованных фанерных плиток 12-16 мм на жидких гвоздях.

В сухих домах из кирпича силикатного или композиционного материала из бетона и стали добавочной пароизоляции с тёплой стяжкой не потребуется. Чистовой декоративный настил может быть разного типа.

Итог

Утепление пола собственными руками очень просто, помимо полов, пришедших в негодность и требующих капремонта. С использованием инновационных материалов оно во многих случаях не просит полной переборки пола. Но для хорошего итога работы необходимо знать свойства материалов для утепления и основы теплотехники.

Видео: разбор схемы устройства пола с утеплением

Видео: пример утеплительных работ пола

квартира, материал, теплообмен, технология, утепление