Экструзионному пенополистиролу на штукатурных фасадах быть?

Штукатурные (еще их называют «мокрые») фасады – одно из самых распространенных решений в современном строительстве. Традиционно считается, что в качестве теплоизоляционного слоя в них может применяться только минеральная изоляция. Полимерную изоляцию зачастую отвергают из-за низкой паропроницаемости. Считается, что пар из помещения, не имея выхода, будет конденсироваться на границе основание (стена) / утеплитель, что приведет к скорейшему влагонакоплению стен. Специалисты утверждают, что при грамотном проектировании этого риска можно избежать. Так, исследования, проведенные недавно компанией ТехноНИКОЛЬ (один из крупнейших международных производителей надежных и эффективных строительных материалов) показали: экструзионный пенополистирол вполне может применяться в качестве утеплителя для штукатурных фасадов. Разбираемся в нюансах вопроса с руководителем Инженерно-технического центра ТехноНИКОЛЬ Дмитрием Михайлиди.

- Дмитрий, в чем особенность штукатурных фасадов и в каких случаях их рекомендуется применять?

- Штукатурные фасады – одна из разновидностей многослойных конструкций, практика применения которых в нашей стране еще только формируется. Традиционным материалом для устройства стен в России являются монолитный бетон, кирпичная кладка или газонаполненные бетонные блоки. При таких преимуществах, как прочность и долговечность, они обладают относительно высокой теплопроводностью, поэтому для поддержания в здании комфортного микроклимата требуются большие объемы тепловой энергии: газа, электричества, дров. Во многом именно поэтому в России на здания приходится более трети всех потребляемых страной энергоресурсов, а эффективность использования тепловой энергии вдвое ниже чем в некоторых развитых странах Запада. Постепенно ситуация меняется. Растущие тарифы ЖКХ заставляют людей задумываться о рациональности использования энергии. Более жесткими становятся и требования нормативной базы. Например, чтобы обеспечить требуемый строительными нормами уровень теплового сопротивления кирпичных стен, их придется делать метровой толщины. В этом случае помимо повышенного расхода довольно дорогостоящих материалов, потребуется и более серьезное решение для фундамента, что существенно отразится на конечной стоимости жилья. Выходом стал переход на многослойные конструкции, в которых «роли» распределены. Конструктивные материалы, такие как газобетон, кирпич и т.д., выполняют функцию механической устойчивости здания, а за комфортный микроклимат в помещении отвечают теплоизоляционные материалы. Одним из таких решений и являются штукатурные фасады. Технология их устройства относительно проста: к стене основания крепится слой теплоизоляции, покрываемый снаружи штукатуркой. Штукатурные фасады – это возможность достичь высокой эффективности потребления тепловой энергии, декоративного комфорта и придать зданию эстетическую привлекательность. Поэтому популярность штукатурных фасадов с каждым годом растет.

Применение в штукатурных фасадах полимерной изоляции находит множество противников, в большинстве случаев это связано с устоявшимися убеждениями, стереотипами.

- Один из них – непригодность экструзионного пенополистирола как вида теплоизоляции для штукатурных фасадов? На чем, по вашему мнению, основывается это мнение?

- Как я уже говорил, практика применения многослойных конструкций с полимерной изоляцией в нашей стране еще только формируется. В основу многих стереотипов лег негативный опыт, связанный с ошибками, допущенными при проектировании или строительстве.

Каменная вата, действительно, является отличным решением для штукатурных фасадов. Ее негорючесть создает дополнительную огнезащиту здания, а благодаря волокнистой структуре пар из помещения может проходить сквозь слой утеплителя наружу. Поэтому чаще всего штукатурные фасады в нашей стране делают именно с минеральной теплоизоляцией.

В то же время в некоторых случаях альтернативой может стать и полимерный утеплитель. Экструзионный пенополистирол практически не впитывает влагу, а благодаря низкой теплопроводности требуется меньше материала, чтобы обеспечить в доме тепло и уют. При грамотном подходе и соблюдении всех правил штукатурный фасад с XPS может оказаться отличным решением для утепления дома.

- Какие именно нюансы необходимо учесть при устройстве штукатурного фасада с экструзионным пенополистиролом?

- Одна из сложностей, с которыми могут столкнуться строители – низкая адгезия материала к штукатурным составам, что может потребовать дополнительное время на предварительную обработку поверхности материала ножовкой или щеткой, а это повышает трудоемкость. Решением может стать применение специальных материалов для фасадов. Например, в прошлом году наша компания начала выпуск нового продукта XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON ECO FAS с инновационной технологией фрезерования плит с созданием микро-канавок.  Данный вид фрезерования позволяет добиться существенно более высокой адгезии со штукатурными составами и обеспечить надежную долговечную защиту фасада. Использование этого материала не требует дополнительной обработки.

Второй нюанс: при устройстве штукатурных фасадов с утеплителем из экструзионного пенополистирола необходимо делать противопожарные рассечки из каменной ваты. Равномерно распределенные по стене они предотвратят возникновение пожара, при этом конструкция останется экономичной.

Третий нюанс, из-за которого экструзионный пенополистирол зачастую даже не рассматривается в качестве утеплителя для штукатурных фасадов, - его паронепроницаемость. Отмечу, что независимо от вида утепления, необходимо проводить расчеты на предмет влагонакопления пара в конструкции. Если этому вопросу не уделено должное внимание, конструкции будут отсыревать и быстро придут в негодность.

В случае с выбором экструзионного пенополистирола, к влагонакоплению приводят именно ошибки, допущенные при проектировании или при монтаже.

Конденсация происходит при наличии двух условий – определенной температуры и определенного парциального давления. Например, если в паровоздушной смеси, которая проходит сквозь толщу конструкции с так называемым «дыханием стен» много пара, то этот пар обязательно найдет холодную область (поверхность), на которой начнет выпадать в виде капель (конденсата). Эта холодная область находится как правило на границе слоев (основание/теплоизоляция), следовательно – чем тоньше теплоизоляция – тем более холодная поверхность под этой теплоизоляцией. Выход – увеличивать толщину теплоизоляции (хотя бы до минимального расчетного) или устраивать преграду для паровоздушной смеси – использовать пароизоляционные мембраны изнутри помещений, которые не пускают этот влагонасыщенный воздух вглубь конструкции. При правильных расчетах исключаются условия для конденсации влаги, фасад будет служить долго и эффективно.

Может возникнуть впечатление, что необходимо учесть слишком много нюансов и велика вероятность человеческого фактора: есть риск неправильного проведения расчетов при проектировании (ошибка в той же толщине теплоизоляционного слоя может привести к конденсации) или при монтаже (образование мостиков холода, неправильное расположение противопожарных рассечек). В мировой практике решением стал переход на применение готовых строительных систем. Все компоненты в них уже подобраны производителем, проведены испытания на соответствие действующим нормативам, что практически исключает риск ошибок.

- Расскажите подробнее о результатах исследования, которое вы провели.

- Мы провели исследования двух видов конструкций жилых помещений с утеплителем из экструзионного пенополистирола XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON – с основанием из газобетонных блоков и с основанием из керамического кирпича. За расчетный регион строительства взята Москва.

конструкция 1 с основанием из кладки газобетонных блоков на клеевом составе толщиной 300 мм (рис. 1);

конструкция 2 с основанием из кладки керамического кирпича на цементно-песчаном растворе толщиной 380 мм (рис. 2).

Рисунок 1. Расчетная схема конструкции 1:

1 — гипсовая штукатурка;
2 — кладка газобетонных блоков на клеевом составе;
3 — штукатурно-клеевая смесь марки;
4 — утеплитель «XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON»;
5 — штукатурно-клеевая смесь марки

Рисунок 2. Расчетная схема конструкции 2:

1 — гипсовая штукатурка;
2 — кладка керамического кирпича на цементно-песчаном растворе;
3 — штукатурно-клеевая смесь марки;
4 — утеплитель «XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON»;
5 — штукатурно-клеевая смесь марки 

Эксперты Санкт-Петербургского Политехнического института определяли влагонакопление конструкций по двум методикам: базовым методом согласно п. 8 «Защита от переувлажнения ограждающих конструкций» СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий» и альтернативным методом в соответствии с СТО 73090654.001–2015 и СТО 03984362.574100.056–2015 на основе анализа влажностного режима ограждений в годовом цикле. Эти СТО разработаны НИИ в соответствии с Федеральным законом № 384–ФЗ и гармонизированы с требованиями Международного стандарта ISO/FDIS 13788.

Разработанные и внедренные в стандарты организаций методы позволяют выполнить оценку влагонакопления в ограждающих конструкциях в годовом цикле на основе определения плоскостей конденсации влаги в ограждении в наиболее холодный месяц года с последующим анализом динамики влагонакопления в этих плоскостях конденсации по месяцам в течение года. Указанные методы инженерной оценки влажностного режима ограждающих конструкций наглядны и доступны широкому кругу проектировщиков.

После проведения расчетов получились данные, отображенные на графиках.

График 1. Профили парциального давления водяного пара (p) и давления насыщенного водяного пара (psat) в период влагонакопления в конструкции 1

Из графика видно, что кривые p и psat в слое утеплителя. Плоскость максимального увлажнения в пограничной зоне отсутствует.

В таблице 1 представлены результаты исследования второго типа конструкции.

Рассматриваемая конструкция имеет одну плоскость максимального увлажнения в слое утеплителя.

Определение плоскости максимального увлажнения позволяет выполнить оценку влагозащитных свойств ограждающих конструкций по предельно допустимому состоянию увлажнения. Если плоскость максимального увлажнения расположена в слое утеплителя, то этот слой принимается за увлажняемый.

Анализ результатов расчета показывает, что систематического накопления влаги в ограждающих конструкциях за годовой период эксплуатации не происходит, переувлажнение теплоизоляционного слоя за период влагонакопления отсутствует.

Также была произведена оценка влажностного режима ограждающих конструкций. Расчеты показали, что в рассматриваемых типах ограждающих конструкций плоскость конденсации влаги в наиболее холодный месяц года отсутствует. В этом случае конденсации влаги в ограждающих конструкциях не происходит.

Исходя из вышеизложенных данных можно говорить о том, что экструзионный пенополистирол XPS ТЕХНОНИКОЛЬ CARBON толщиной 100 мм может применяться в фасадных системах с защитным штукатурным слоем без угрозы накопления влаги в конструкции.

Корпорации ТехноНИКОЛЬ