Как утеплить сплошные кирпичные стены в старых домах (без капитального ремонта)

BA-1105: Внутренняя изоляция кирпичных стен: Руководство по окончательным мерам

Несущие каменные здания составляют значительную часть существующего строительного фонда. Учитывая цели Building America по сокращению потребления энергии в домах на 30–50% (по сравнению с энергетическими нормами 2009 года для новых домов и потреблением энергии до реконструкции для существующих домов), изоляция и воздушная изоляция стен из массивной кладки должны быть компонентом. этой работы, если речь идет о массивной кирпичной кладке жилых домов.

Управляющее резюме

Внешняя изоляция обеспечивает идеальные условия для долговечности здания; однако многие здания не могут быть модернизированы с помощью изоляции снаружи по таким причинам, как сохранение исторического наследия, стоимость, ограничения по зонированию или пространству или эстетика. Добавление изоляции к внутренней стороне стен таких каменных зданий в холодном и особенно холодном и влажном климате может вызвать проблемы с производительностью и долговечностью. Существуют определенные принципы контроля влажности, которые необходимо соблюдать для успешной теплоизоляционной модернизации сплошной несущей каменной стены.

С точки зрения экономической эффективности, неизолированная кладка (даже «толстая» многослойная конструкция) будет иметь среднее значение R примерно R-5, что намного ниже текущих требований энергетического кодекса; Применение изоляции имеет существенные преимущества. Преимущества тепловой массы в зимнее время, когда кирпичная кладка остается неизолированной, незначительны в климате с преобладанием отопления по сравнению с местами с большими суточными колебаниями внутренней уставки (как в более мягком климате).

Повышение воздухонепроницаемости здания (которое будет результатом этой внутренней модернизации) может вызвать проблемы с качеством воздуха в помещении: для управления этим риском необходимо принять меры механической вентиляции, контроля источника загрязнения и обеспечения безопасности горения.

При изучении проблемы влажности основная предпосылка заключается в том, что стены из массивной кладки справляются с влажностью иначе, чем современные дренажные конструкции. Таким образом, на баланс влаги (в стену и наружу) сильно влияет применение внутренней изоляции. Во-первых, каменная стена становится холоднее: внутренняя поверхность каменной стены меняется от умеренной температуры до регулярно испытывающей отрицательные температуры. Кроме того, стена уменьшила высыхание внутренней части (за счет охлаждения каменной кладки и добавления паронепроницаемых слоев внутри), а количество энергии, проходящей через стену (и, следовательно, потенциал высыхания) было сведено к минимуму. Кроме того, поток влаги из-за просачивания воздуха на поверхность раздела между кирпичной кладкой и изоляцией может привести к проблемам с конденсацией; для предотвращения этого желательна отличная герметичность. Другой проблемой является гниение/коррозия закладных элементов: закладные деревянные брусья являются распространенным закладным элементом, имеющим проблемы с долговечностью.

Что касается вариантов сборки внутренней изоляции, не рекомендуется гипсокартон на стене из стальных каркасов, заполненной ватным утеплителем. Существует высокая вероятность образования конденсата в зимнее время и роста плесени в стене из-за просачивания внутреннего воздуха в холодную границу между изоляцией и кладкой. Это будет усугубляться в герметичном здании.

Более успешный подход заключается в напылении воздухонепроницаемой изоляционной пены непосредственно на внутреннюю сторону существующей кладки: вся конденсация утечки воздуха строго контролируется, и это наиболее практичный подход к достижению высокого уровня воздухонепроницаемости в существующих зданиях. Распыляемая пена также действует как барьер для влаги, и любое небольшое количество случайного проникновения дождя будет локализовано и контролироваться. Пенополиуретан с закрытыми порами высокой плотности обычно является хорошим решением для более тонких применений (например, 2 дюйма ccPCF), а полупроницаемые пены с открытыми порами (например, 5 дюймов ocSPF) могут быть хорошим выбором для большей толщины, если внутренняя часть Зимой поддерживается низкая влажность, а температура наружного воздуха не слишком низкая.

Для внутренней модернизации использовались жесткие пенопластовые плиты различных типов, но их гораздо сложнее построить, так как требуется большая осторожность, чтобы плита плотно соприкасалась с кладкой (без зазоров) и чтобы был полный воздушный барьер. сформирован. Обратите внимание, что голая каменная кладка была измерена как заметный источник утечки воздуха, что указывает на необходимость слоя воздушного барьера, обычно наносимого на внутреннюю поверхность каменной кладки.

Другим вариантом сборки является комбинирование напыляемого или жесткого пенопласта с волокнистой воздухопроницаемой изоляцией (стекловолокно или целлюлоза) для создания более дешевой настенной сборки с высоким R. Относительная толщина слоя пены зависит от контроля конденсации и, следовательно, от климатических условий.

Термический мост через деревянный каркас окажет минимальное влияние на тепловые характеристики, если каркас из деревянных стоек допускает изоляцию толщиной не менее 1 дюйма (предпочтительно 2 дюйма). Тем не менее, тепловые мосты через каркас из тонкой стали имеют значительное влияние: зазор для изоляции между каркасом и кладкой должен быть максимальным; желательно, чтобы в отсеке стальных стоек не было изоляции или минимальной изоляции. Стальные шпильки, крепящиеся к кирпичной кладке, также обладают значительным эффектом теплового моста; их следует заменить нетеплопроводным материалом.

Контроль объемного проникновения воды в стену при реконструкции внутренней каменной кладки имеет жизненно важное значение, особенно потому, что утечка воды больше не будет видна изнутри, пока не произойдет повреждение внутренней отделки. Если контроль дождя не может быть решен и модернизирован, внутреннюю изоляцию применять не следует. Были изучены различные важные детали, показаны проблемы и решения.

Окна и двери не впитывают влагу и, следовательно, пропускают всю попадающую на них дождевую воду. Чтобы предотвратить проблемы с долговечностью кладки, поверхностный сток дождевой воды не должен концентрироваться на стене ниже, и эта вода должна сбрасываться с фасада здания. Этот дренаж и водоотведение достигается за счет наклонной детали порога с концевыми перемычками и достаточной кромкой капель за стеной ниже. Подоконники уключины особенно уязвимы, так как сложены из отдельных кирпичей со швами из раствора, которые будут источником протечки воды. Одним из возможных решений для уменьшения нагрузки воды на стену ниже является облицовка ряда уключин металлическим фартуком.

Утечка через примыкание стены к окну или через сам оконный блок может способствовать влагонасыщению кирпичной кладки. Чтобы предотвратить эти проблемы, следует установить отлив поддона, который направляет всю эту воду на подоконник наружу.

Бордюры и заглушки парапетов могут страдать от таких проблем, как неправильный наклон, неправильный уклон, неправильные выступы или несоответствующие кромки капель: все они могут вызвать накопление объемной воды на каменной кладке внизу. Выступающие кромки капель и гидроизоляция под колпаком являются жизненно важными деталями, которые необходимо реализовать в этих сборках.

Такие детали, как каменная кладка и полосы, могут привести к концентрации воды и отложению ее на фасаде здания. Решения включают в себя защитные колпачки и капельницы под этими функциями.

Другим источником концентраций воды может быть граница между стеной и крышей; такие детали, как откидные планки, имеют решающее значение для предотвращения этих проблем.

Водосточные трубы, водосточные трубы и шпигаты, если они спроектированы неправильно или не функционируют, могут концентрировать огромное количество воды, что делает очень вероятным повреждение от замерзания и оттаивания.

Когда кирпич закапывается ниже уровня земли, может возникнуть серьезная субфлуоресценция и растрескивание из-за капиллярного поглощения воды (т. е. «затекания» влаги) через кирпич. Рекомендуемое решение этих проблем с заглубленным кирпичом состоит в том, чтобы устранить капиллярный контакт между почвой и кирпичом. Еще один риск, близкий к классу, — это брызги; эти проблемы уменьшаются за счет «более мягкого» ландшафтного дизайна (т. е. без тротуара) или за счет удаления дренажа с крыши и стен с прилегающей земли.

Еще одним риском долговечности является гигротермическое поведение чувствительных к влаге деревянных балок, встроенных в несущую кладку. Моделирование было выполнено для изучения теплового и влажностного поведения закладных балок до и после изоляции. В целом, эти симуляции показывают, что существует значительная неопределенность в отношении того, как заделанные в кирпичную кладку деревянные элементы фактически ведут себя в эксплуатации после модернизации изоляции. Требуются дальнейшие исследования, включая использование двумерного гидротермического моделирования и измерений на месте как в изолированных, так и в неизолированных конфигурациях.

При рассмотрении внутренней изоляции каменного здания рекомендуется выполнить ряд шагов для оценки рисков, связанных с этой модернизацией, с большей уверенностью за счет дополнительных шагов, а именно:

Оценка выезда на объект (оценка протечек от дождя, плохая детализация, существующие повреждения от замерзания и оттаивания)
Простые тесты и моделирование (плотность в сухом состоянии, водопоглощение в жидком состоянии, содержание влаги при насыщении и базовое моделирование гидротермальных процессов/WUFI)
Подробные тесты и моделирование (теплопроводность, критическая степень насыщения Fagerlund или Scrit)
Оценка нагрузки на строительную площадку (оценка нагрузки от проливных дождей, моделей стока; мониторинг осаждения осадков с помощью дождемеров)
Мониторинг прототипа (реконструкция небольшой площади здания, мониторинг температуры и влажности, в том числе сравнение с моделями)
Техническое обслуживание и ремонт (создание рекомендуемой программы осмотра/ремонта, возможно, в виде руководства для владельца здания)

Читайте также:

Как выбрать котел - Боб Вила

Несмотря на то, что многие из этих модификаций осуществляются в разных местах по всей Северной Америке, по-прежнему существует большая потребность в продолжении работы и исследований по этой теме, включая сравнение моделей и поведения в процессе эксплуатации, увеличение базы данных по зданиям из массивной каменной кладки с внутренней изоляцией, улучшение понимание воздействия дождя на стены и исследование прозрачных герметиков, таких как силаны и силоксаны.

Введение 1

Здания из несущей кирпичной кладки составляют значительную часть существующего фонда зданий в регионах Восточного побережья и Среднего Запада США. Однако добавление изоляции к внутренней стороне стен таких каменных зданий в холодном и особенно холодном и влажном климате может в некоторых случаях вызвать проблемы с производительностью и долговечностью. Внешняя изоляция обеспечивает идеальные условия для долговечности здания; однако многие здания не могут быть модернизированы с помощью изоляции снаружи по таким причинам, как сохранение исторического наследия, стоимость, ограничения по зонированию или пространству или эстетика.

Рисунок 1: Исторические здания из массивной кладки

Внутренняя изоляция существующих структур из массивной кладки — это мера, которая реализуется в текущих проектах Building America, включая проект Habitat for Humanity of Merrimack Valley в Лоуренсе, Массачусетс (рис. 2), и реконструкцию рядного кирпичного дома Byggmeister в Роксбери, Массачусетс (рис. 3). Рисунок XNUMX).

Рисунок 2: Оценка здания и участка Habitat Merrimack Valley (текущий проект Building America)

Рисунок 3: Строительство проекта Byggmeister и оценка площадки (текущий проект Building America)

Существуют определенные принципы контроля влажности, которые необходимо соблюдать для успешной модернизации теплоизоляции сплошной несущей каменной стены. В этом руководстве по мерам представлено современное состояние руководств по влагонепроницаемой модернизации стен из массивной каменной кладки. Этот документ разделен на следующие разделы:

проверка данных помещает проблему изоляции каменной кладки в контекст, включая преимущества внешней изоляции, относительные риски внутренней изоляции и ссылки на предыдущие исследования.
Принятие решений и компромиссы охватывает дополнительный материал, который включает экономическую эффективность, компромиссы производительности (включая количественную оценку энергетических преимуществ массы по сравнению с изоляцией) и системные взаимодействия.
Модернизация для обеспечения долговечности описывает баланс увлажнения и высыхания, происходящий в элементах ограждающих конструкций, и то, как этот баланс изменяется, когда стены из массивной кладки модернизируются внутренней изоляцией. Он указывает на конкретные проблемы с долговечностью, такие как повреждение от замораживания-оттаивания, промежуточная конденсация и повреждение закладных деревянных брусьев.
Узлы и решения для модернизации интерьера затем рассматриваются различные детали внутренней изоляции, показавшие хорошие эксплуатационные характеристики, а также описываются проблемные узлы и причины, по которым они подвержены отказам. Дальнейшее обсуждение тепловых характеристик (общая теплоизоляционная ценность) включено в этот раздел.
Проблемные детали и решения по модернизации интерьера исследует внешние детали контроля воды каменных конструкций, что является ключом к успешной модернизации внутренней изоляции; это можно рассматривать как руководство по проведению полевых проверок этих зданий. Некоторые ключевые детали включают в себя окна, полосы, сопряжения крыши и стены, парапеты, водосточные трубы и области на уровне или близком к нему. Также включен пример здания, в котором были обнаружены проблемы после реконструкции, чтобы показать, что может пойти не так, если не будут учтены детали контроля воды.
Исследование встроенных деревянных элементов представляет собой краткое изложение доклада на конференции, в котором подробно изучалось влияние изоляции на деревянные элементы конструкции, встроенные в каменную кладку, с использованием трехмерного теплового моделирования и одномерного гидротермического моделирования. В целом, эти симуляции показывают, что существует значительная неопределенность в отношении того, как заделанные в кирпичную кладку деревянные элементы фактически ведут себя в эксплуатации после модернизации изоляции. Рекомендуются дальнейшие исследования, включая более продвинутое гидротермическое моделирование и полевой мониторинг.
Заключительный раздел, Оценка, анализ и управление рисками, представляет серию из шести рекомендуемых шагов для оценки рисков, связанных с этой модернизацией, и определения того, что можно сделать для снижения этого риска. Каждый дополнительный шаг снижает неопределенность в оценке (и, таким образом, снижает риск). Эти шаги включали диагностические тесты и методы управления риском повреждения кирпичной кладки от замораживания и оттаивания.

История 2

2.1 Контекст

Сокращение энергопотребления зданий становится все более насущным из-за комбинированных требований энергетической безопасности, роста затрат на энергию и необходимости уменьшить ущерб, наносимый энергопотреблением окружающей среде. В дополнение к новым зданиям существует огромное количество существующих зданий, подавляющее большинство которых имеет плохо изолированные ограждения.

Модернизация, ремонт и преобразование зданий для нового использования и более высоких уровней производительности связаны с многочисленными проблемами. Социально, культурно и экономически важный класс зданий – это прочные, обычно несущие, каменные здания, обычно построенные до Второй мировой войны. Эти здания имеют ценность, потому что они часто имеют хорошие резервы структурной способности, расположены недалеко от городских центров, красивы или исторически значимы и часто предлагают гибкое, недорогое пространство, которое можно легко преобразовать в жилье.

2.2 Внешняя изоляция конструкций из массивной кладки

Модернизация существующих зданий снаружи (Рисунок 4–Рисунок 7) является наилучшим техническим решением: наружная изоляция обеспечивает высочайший уровень долговечности, энергоэффективности и комфорта при наименьшем техническом риске. В частности, наружные изоляционные и воздухо-водорегулирующие слои имеют следующие преимущества:

Слои изоляции и контроля воздуха/воды можно легко сделать непрерывными и, таким образом, защитить существующую конструкцию (каменную кладку) от дождя, конденсата и перепадов температуры.
Устранены тепловые мосты на полах и перегородках
Преимущества тепловой массы усиливаются
Доступ к выполнению работы часто проще

Рисунок 4: Модернизация внешней изоляции с облицовкой

Рисунок 5: Подходы к модернизации внешней изоляции (EIFS слева; облицовка из изолированных металлических панелей справа)

Рисунок 6: Наружная изоляция (и воздухонепроницаемость) дренажной панелью из напыляемой пены, модернизация сплошной каменной стены;
деталь окна

Как утеплить массивные кирпичные стены в старых домах (без капитального ремонта)

За последние пять лет или около того я действительно наслаждался ренессансом, который происходит в Мидтауне Сакраменто. Мне нравится видеть все новые велосипедные дорожки, фермерские рынки, местные рестораны и, да, даже ночную жизнь. Все эти вещи собрались вместе, чтобы оживить этот район в значительной степени. А Мидтаун уже давно является домом для некоторых из самых уникальных старых викторианских домов во всей Северной Калифорнии; эта область заслуживает всего внимания, которое она получает.

Там так много причудливых старых викторианских домов, и с возрождением района многие из них начали активно привлекать домовладельцев. Как и следовало ожидать, многие из этих людей обеспокоены тем, насколько эффективно можно обогревать и охлаждать старый кирпичный дом, и насколько высокими могут быть их счета за электроэнергию. Они также хотят убедиться, что их системы HVAC экологически безопасны.

Мы уже говорили о том, как изоляция может снизить ваши счета за коммунальные услуги и уменьшить количество энергии, используемой системой отопления, вентиляции и кондиционирования вашего дома, но сегодня я хочу рассказать о конкретных способах, которыми профессионально установленная изоляция может принести пользу классическим кирпичным домам, то есть о том, как утеплить сплошные кирпичные стены в старых домах без капитального ремонта.

Причина, по которой так много людей хотят жить в старых кирпичных домах, разбросанных по всему Мидтауну Сакраменто, заключается в том, что им нравится, как эти дома выглядят и ощущаются. Капитальный ремонт может это изменить. Однако есть способы, которыми службы отопления и охлаждения могут помочь вам изолировать ваши стены, чтобы вы могли воспользоваться преимуществами, не жертвуя классическим характером вашего дома.

Как утеплить сплошные кирпичные стены в старых домах: знание основ

Одна из причин, по которой я всегда восхищался Мидтауном, заключается в том, что я большой поклонник старых домов. Тем не менее, многие из домов, построенных давным-давно, имеют несущие кирпичные стены, что может создать некоторые проблемы, когда дело доходит до утепления. Снести эти стены или сделать какой-либо другой капитальный ремонт на самом деле не является жизнеспособным вариантом для домовладельцев, которые надеются сохранить характер своего дома нетронутым.

К счастью, существует несколько способов установки изоляции, необходимой для снижения затрат на отопление и охлаждение и повышения энергоэффективности. Единственным наиболее важным правилом для достижения этой цели является изоляция снаружи стены, а не внутри. Утепление внутренней части сплошной кирпичной стены может быть проблематичным по двум причинам:

Покрытие кирпичом:Я встречал много домовладельцев за годы работы в этом бизнесе и думаю, что все без единого исключения, кто жил в домах со старыми кирпичными стенами, хотели, чтобы они оставались такими. Просто такой приятный вид. Изоляция салона устранила этого любимого персонажа их дома.
Заморозить и разморозить проблемы: Климат в нашей местности известен как средиземноморский, а это означает, что лето у нас очень жаркое и сухое, а зима влажная и холодная. Изоляция не позволяет теплому воздуху, вырабатываемому вашей печью, проходить через ваши кирпичные стены на улицу, где он тратится впустую. Однако это означает, что если вы решите установить внутреннюю изоляцию, зимой ваши кирпичи будут холоднее. Когда на улице идет дождь, они остаются влажными, что в самые холодные ночи может привести к тому, что они замерзнут и немного оттают, навсегда повредив кирпичи или даже заставив их развалиться. Вот почему, по моему профессиональному мнению, лучше всего установить наружную изоляцию для ваших сплошных кирпичных стен.

Важность выбора правильного типа изоляции

Что касается домов в Мидтауне, то дело в том, что не слишком многие из них имеют открытые кирпичные стены снаружи, что на самом деле хорошо, потому что вместо этого вам придется выбирать внутреннюю изоляцию. Часто в Мидтауне и на большей части остальной части Северной Калифорнии несущие кирпичные стены имеют снаружи другой материал, такой как дерево или сайдинг, создавая полость примерно в один дюйм, где между ними есть некоторое воздушное пространство. этот материал и кирпич.

Это полость, где ваша внешняя изоляция должна быть установлена. Но важно выбрать правильный тип. Вот некоторые из наиболее распространенных видов изоляции, а также причины, по которым я лично предлагаю вам использовать их для полнотелых кирпичных стен в старых домах:

Экспансивная пеноизоляция:Любая изоляция, которая подходит под это семейство, не является хорошим выбором для полости между сплошной кирпичной стеной и внешней поверхностью дома. Название — обширное — действительно говорит само за себя. Пенопластовая изоляция может занимать более одного дюйма свободного пространства в полости.
Утеплитель из стекловаты: Я также не рекомендую использовать ватин из стекловолокна для изоляции кирпичных стен, так как его обычно необходимо устанавливать во время капитального ремонта или даже основного строительства.
Вдуваемая изоляция: В прошлом я говорил о том, что для Северной Калифорнии настоятельно рекомендуется использовать вдуваемую изоляцию, но это особенно верно, когда речь идет о том, как изолировать сплошные кирпичные стены в старых домах снаружи. Вдуваемая изоляция, также известная как пена или напыляемая изоляция, идеально подходит для заполнения укромных уголков и закоулков, когда в комнате есть труднодоступные места. Это немного дороже заранее, но эта изоляция является веским аргументом в пользу ее долгосрочной ценности. Он выполняет невероятную работу, ограничивая зазоры и заполняя пустоты вокруг отсеков балок, а также разрывы возле электрических коробок, проводки, вентиляционных отверстий или блокировок.

Итак, вот он, мой лучший совет о том, как утеплить сплошные кирпичные стены в старых домах без капитального ремонта. Единственные другие напутствия, которые я хотел бы оставить вам, это то, что вы должны обязательно привлечь к этому процессу опытную изоляционную компанию. Это, без сомнения, слишком сложно для самостоятельной работы, поскольку область, которую мы пытаемся изолировать, очень мала и поэтому требует большой точности.

Это, без сомнения, слишком сложно для самостоятельной работы, поскольку область, которую мы пытаемся изолировать, очень мала и поэтому требует большой точности.

Хороший подрядчик также может убедиться, что вы делаете правильный выбор для своего дома, например, хотите ли вы использовать материал из целлюлозы или стекловолокна. Есть множество подобных вопросов, и многие из них зависят от вашего уникального дома. Здесь, в Bell Brothers, у нас есть многолетние ноу-хау и опыт, необходимые для изоляции вашего классического старого дома без капитального ремонта.

Читайте также:

Сколько стоит построить крыльцо? |

Перестаньте задаваться вопросом, как изолировать массивные кирпичные стены в вашем старом доме в Сакраменто, и обратитесь к профессиональному специалисту по установке, чтобы он посмотрел сегодня. Свяжитесь с опытными специалистами по изоляции в компании Bell Brothers.

Хотите узнать, как профинансировать новую водопроводную систему в вашем старом доме? HERO — это уникальный вариант финансирования, который помогает домовладельцам в Калифорнии позволить себе энергоэффективную модернизацию своего дома. Свяжитесь с Bell Brothers, подрядчиком, одобренным HERO, чтобы узнать больше. Наши местные специалисты по ОВиК, сантехнике и окнам проведут вас через весь процесс, от подачи заявки до установки.