Выбор теплоизоляции для дома с деревянным каркасом

Панельные системы предлагают как структурную поддержку, так и энергоэффективность. Мы исследует преимущества и различия между различными предлагаемыми изоляционными материалами.

Когда дело доходит до энергетических характеристик деревянных каркасных и каменных строительных систем, между ними есть некоторые ключевые конструктивные различия.

Если вы не думаете о конструкции сплошных стен, фундаментальное различие между каменной кладкой и деревянным каркасом — это неоспоримая необходимость сохранить полость между внутренней деревянной структурной панелью и внешней облицовкой, которая должна оставаться свободной для вентиляции.

С помощью кирпича и блока зазор можно эффективно изолировать, чтобы повысить производительность каменной конструкции, одновременно пытаясь предотвратить слишком большую общую толщину стены.

Это не относится к деревянному каркасу, где структурная панель делает все: принимает нагрузку, поддерживая полы и крышу, обеспечивая жесткость, предотвращающую поперечный поворот конструкции, и содержащую изоляцию, необходимую для акустических и тепловых характеристик.

Важны физические свойства деревянной панели. К выбору и смешиванию отдельных компонентов следует относиться во многом как к формуле или рецепту — одни ванильные, другие более экзотические, с ошеломляющим диапазоном цен от большого пула поставщиков, которые конкурируют за ваш бизнес.

Компоненты конструкции панели

Деревянная панель с открытыми ячейками изготавливается до заданной высоты и, как правило, стандартной ширины, со специальными размерами, соответствующими габаритам здания, плюс оконные и дверные проемы. Панель изготовлена ​​из структурных деревянных стоек / реек, которые образуют раму по периметру и включают промежуточные вертикальные стойки с центрами не более 600 мм.

Полый каркас превращается в панель путем прикрепления слоя жесткой доски, как правило, снаружи. Эти ножны скрепляют раму и предотвращают превращение прямоугольной или квадратной формы в ромбовидную.

Эта жесткая (стеллажная) плита чаще всего представляет собой листовой материал, такой как OSB (ориентированно-стружечная плита), но в равной степени может быть фанера. Там, где расположены оконные проемы, панель будет также включать деревянную перемычку, которая будет поддерживаться дополнительными стойками.

Если стеллажная доска применяется снаружи — как это наиболее распространено в Великобритании — тогда эта внешняя поверхность обычно будет покрыта дышащей бумагой, которая защитит ее от погодных условий, но позволит пропускать пары влаги.

Большинство производителей панелей применяют это на заводе с нейлоновыми полосами, чтобы показать, где расположены вертикальные стойки, и с перекрытиями (временно загнутыми назад), которые включены для герметизации каждой панели по отношению к соседнему.

Размеры деревянных стоек чаще всего составляют 38 мм x 140 мм секционный брус (обработанная древесина хвойных пород), который является одним из двух основных промышленных стандартных размеров и называется CLS (канадский запас пиломатериалов).

Промышленные товары

Некоторые добавляют изоляцию на заводе, другие идут еще дальше и выстилают внутреннюю поверхность панели пароизоляционным слоем и, возможно, электрооборудованием и трубопроводами. Некоторые из них включают встроенный служебный канал, а другие превозносят достоинства двух отдельных каркасных стен с чистым изолированным пространством между ними.

Выбирая несколько примеров для большей концентрации, следующие три общих типа должны охватывать большинство вариантов.

Модель 1 : Первый вариант — это обычная основная панель с дополнительным слоем изоляционной оболочки в полости. Это дает простую возможность для внутренней зоны обслуживания, добавляя контр обрешетку после пароизоляционного слоя, чтобы дать вам любую толщину пустот, которую вы хотите для механических и электрических установок.

Используя в качестве примера изоляцию из жесткого пенопласта PIR (полиизоцианурат), можно получить впечатляющие значения, рассчитанные и опубликованные одним из ведущих производителей . Используя 140-миллиметровую деревянную стойку (выбранную для жесткости рамы) с 60-миллиметровым PIR-изоляцией между стойками и 60-миллиметровым PIR-изоляционным материалом снаружи, вы можете получить коэффициент теплопроводности 0,16 Вт / м2 · K. 

Здесь два слоя жесткого утеплителя Kingspan Thermawall разделены воздухопроницаемой мембраной и обшивкой из OSB / фанеры.

В системах с двойными стенками, таких как эта от Viking House, изоляция находится между двумя соединенными панелями. Это может помочь ограничить тепловые мосты.

Его можно улучшить до 0,15 с помощью визуализированного внешнего блока или немного уменьшить до 0,17 с помощью легкой облицовки, висящей на панели, а не кирпичной. Если взять полную толщину изоляции 120 мм и обернуть ее вокруг внешней стороны панели (без изоляции между стойками), значение U можно было бы улучшить до 0,14 для сборки, выполненной из рендеринговых блоков.

Это подтверждает эффект утолщения внешней изоляционной оболочки, а не использования пространства между стойками, что устраняет эффекты холодного перехода от самих деревянных стоек. Этот метод имеет гораздо большее значение, когда речь идет о стальном каркасе, поскольку стальная шпилька имеет гораздо большую проводимость, чем древесина.

Однако отрицательный эффект от этого — общее утолщение внешней стены, что может уменьшить количество пригодных для использования внутренних помещений и потенциально потребовать увеличения толщины фундамента.

Это можно смягчить, если использовать более тонкий размер стойки, например, 89 мм вместо 140 мм, но тогда жесткость рамы будет уменьшена. Так что, как и в случае с большинством дизайнерских решений, необходимо соблюдать баланс. При изоляции рамы я предпочитаю заполнить деревянную стойку изоляцией по всей толщине и добавить более тонкую изоляционную пленку снаружи — обычно 25 мм или около того.

Проницаемость и полость

Несмотря на то, что технические команды часто заявляют о достоинствах своих систем, следует придерживаться одного простого принципа с деревянным каркасом; и это принцип увеличения проницаемости через компоненты панели.

Фактически мы пытаемся спроектировать наши панели так, чтобы они были воздухонепроницаемыми, а затем контролировали внутреннюю влажность в здании с точки зрения механической вентиляции.

Итак, мы начинаем с внутренней стороны лицевой стороны панели с наименьшим уровнем паропроницаемости, которым обычно является наш полиэтиленовый пароизоляционный слой (VCL). Затем у нас есть выбранная изоляция, за которой следует внешний слой оболочки и наша бумажная обертка.

Согласно этому принципу, если внутренняя влага действительно проникает через VCL, то будет легче и легче пройти через последующие слои, пока она не переместится в нашу вентилируемую полость, где она естественным образом рассеивается. Чего мы не хотим, так это того, чтобы в наших панелях застревал пар, который затем конденсировался; QED-интерстициальная конденсация.

Модель 2 : Еще одно соображение, связанное с оберткой полости, также может быть связано с отсутствием проницаемости PIR-изоляции, поскольку мы добавляем ее на внешнюю поверхность сапуна нашей панели. Это в некоторой степени противоречит здравому смыслу и может вызвать конденсацию между бумагой и изоляцией.

Имея это в виду, наш второй общий вариант дизайна — это обычная основная панель, но на этот раз с дополнительным слоем изоляции внутри, а не снаружи. Используя промышленного производителя, который специализируется на теплоизоляции из минеральной ваты с ограниченным набором вариантов ламинированного гипсокартона PIR, мы можем достичь столь же впечатляющих стандартов производительности — хотя и не столь хороших, как PIR.

Опубликованные данные показывают, что толщина слоя Knauf Earthwool Frametherm 32 между стойками 140 мм плюс 40 мм PIR внутри с соответствующими гипсокартонными и пароизоляционными слоями (VCL) позволит достичь коэффициента теплопроводности 0,17 Вт / м2K при внешней облицовке кирпичом. Тем не менее, это не обеспечивает зону обслуживания, поэтому, если необходимо, ее придется создать внутри с противовесом на теплой стороне VCL.