Теплоизоляция: виды, материалы, назначение и советы по выбору
Для строительства зданий и сооружений широко применяются теплоизоляционные материалы (ТИМ). Это позволяет снизить расходы на отопление и кондиционирование здания, а также увеличить срок его службы благодаря защите стен от образования конденсата и замерзания влаги внутри стены.
Одним из ключевых критериев, учитываемых при выборе теплоизоляционного материала, является его низкая теплопроводность. Чем этот показатель ниже, тем эффективнее материал и меньше слоя утеплителя потребуется для достижения необходимой температуры.
Однако, при выборе ТИМ для помещений, где проживают или работают люди, не менее важны другие характеристики, такие как экологичность, отсутствие вредных веществ, негорючесть, гигроскопичность, паропроницаемость, биостойкость, простота монтажа и долговечность.
Некоторые утеплители также обладают отличными звукоизолирующими свойствами, что также может быть важным критерием при выборе материала.
Улучшение экологической обстановки также является одним из преимуществ использования теплоизоляционных материалов. Благодаря снижению объема потребляемых энергоресурсов и, как следствие, выброса углекислого газа и других продуктов сгорания в атмосферу, уменьшается негативное воздействие на окружающую среду.
Статья описывает основные виды теплоизоляционных материалов и их свойства, которые нужно учитывать при выборе. Классификация теплоизоляционных материалов осуществляется по их назначению, так как каждый из них имеет свои особенности. Например, при выборе теплоизоляции для плоской кровли наравне с вышеперечисленными характеристиками важны такие параметры, как плотность, толщина, прочность на сжатие при 10%-ной деформации и сосредоточенная сила при заданной абсолютной деформации.
Кроме того, важными параметрами являются вид сырья, форма материала и его структура. Существует несколько основных видов теплоизоляционных материалов, таких как минеральная вата, пенополистирол, пенополиуретан, экструдированный пенополистирол, шлаковые и гранулированные материалы. Каждый из них обладает своими уникальными свойствами и используется в различных сферах строительства и производства. Поэтому при выборе теплоизоляционного материала необходимо учитывать его основные параметры и применение в соответствующей области.
Эковата – материал для теплоизоляции, который получается из бумажного вторсырья, главным образом – газетной бумаги. Благодаря низкой жесткости эковата может использоваться только в качестве насыпного или напыляемого утеплителя. Если правильно нанести этот материал, он заполнит все щели и пустоты, создавая монолитную поверхность, что исключит появление мостиков холода. Кроме того, эковата характеризуется высоким уровнем звукоизоляции и не привлекает грызунов. Засчет того, что в составе материала есть антисептические вещества, эковата не гниет.
Материал практически не воспламеняется при действии пламени, не горит, однако, при продолжительном нагревании он начинает тлеть. Это свойство может быть причиной возникновения пожара в соседних конструкциях. Поэтому не рекомендуется использовать эковату для теплоизоляции печей и дымовых труб.
Одним из дополнительных недостатков материала является сложность монтажа. Для утепления горизонтальных поверхностей применяется насыпная эковата. Обычно, после вскрытия упаковки, материал нужно разрыхлить при помощи дрели с насадкой, что ведет к образованию мусора и аллергенной пыли.
Чтобы утеплить вертикальные поверхности, требуется специальное оборудование и опытный пыльщик, что значительно увеличивает затраты на утепление. Кроме того, с течением времени материал дает усадку, что ухудшает его теплоизоляционные свойства.
Плитный полистирол, известный как пенопласт, является материалом, в котором 98% состоит из мельчайших пузырьков воздуха, а 2% – из полистирола. Его популярность обусловлена тем, что он является самым дешевым из всех теплоизоляционных материалов на рынке. Это стало возможным благодаря упрощенной технологии производства, которая даже позволяет создавать материал при неидеальных условиях. Еще одним преимуществом пенопласта является его небольшой вес, что облегчает монтаж и не создает дополнительной нагрузки на фундамент, стены и потолок. Материал также прекрасно подгоняется под нужные формы и размеры.
Пенопласт широко используется для теплоизоляции различных объектов, включая стены, полы, потолки и цоколь. Но следует помнить, что из-за высокой горючести и токсичности, лучше не использовать его для утепления помещения изнутри. Доступность пенопласта привела к появлению на рынке некачественных материалов, что может повлечь за собой возгорания. Такие материалы относятся к классу пожарной безопасности Г3 – нормальногорючие.
К недостаткам пенопласта относятся низкая устойчивость к механическим повреждениям, частая деформация в процессе эксплуатации, паронепроницаемость, рыхлость и относительно небольшой срок эксплуатации (10–15 лет). С течением времени пенополистирол начинает выделять в воздух опасное вещество — стирол. Максимальное значение выбросов стирола наблюдается в помещениях, где воздух подвергается интенсивному нагреву, например в кухне или бане. Кроме того, материал разрушается под воздействием ультрафиолета, растворителей и высоких температур (от 60° C). Еще одной проблемой являются грызуны, которые любят устраивать в пенопласте свои гнезда.
Экструдированный пенополистирол - это разновидность пенопласта, который производится путем вспенивания стирола и формирования на экструдере плоских прямоугольных плит. Материал состоит на 96-98% из мелких пустот, заполненных углекислым газом и небольшим количеством воздуха, что позволяет отлично сохранять тепло.
Одна из главных особенностей экструдированного пенополистирола заключается в его способности выдерживать большие нагрузки, значительные перепады температуры и сильные морозы без потери своих эксплуатационных характеристик. Плюсом является также то, что материал не впитывает влагу, имеет небольшой вес и прост в монтаже. Согласно заявлениям производителей, срок службы экструдированного пенополистирола достигает 50 лет.
Тем не менее, экструдированный пенополистирол имеет и некоторые недостатки, такие как высокая стоимость и сильная горючесть. Кроме того, утеплитель начинает выделять опасные вещества при температурах выше 75°С. Также он является паронепроницаемым, поэтому для минимизации риска разрушения ограждающих конструкций из-за скопления конденсата необходимо установить эффективную систему вентиляции. Материал не может погасить звуковые волны, теряет свои теплоизоляционные свойства и разрушается под воздействием ультрафиолетовых лучей, некоторых видов красок и клея, битумных мастик, что затрудняет проведение гидроизоляционных работ. Кроме того, утеплитель привлекает ряд паразитов и насекомых.
Наиболее часто используемым видом утеплителя является пенополиуретан. Благодаря специализированному оборудованию, пена может наноситься на любые поверхности, даже самые сложные формы, без образования мостиков холода. Этот материал также имеет низкую гигроскопичность, что позволяет улучшить гидроизоляционные свойства поверхности, где он используется.
Утепление фундаментов, колодцев и других подобных сооружений возможно также благодаря пенополиуретану. Материал отличается высокой стойкостью к деформациям, хорошо звукоизоляционен, экологически безопасен и имеет долгий срок службы.
Однако, для использования пенополиуретана необходимо специальное оборудование, что делает стоимость утепления данной материалом несколько выше. Кроме того, конечный результат может зависеть от опыта пыльщика и используемого оборудования, поэтому необходимо строго следить за технологией утепления. Также следует учитывать, что материал выделяет едкий дым при пожаре и боится ультрафиолетовых лучей, хотя сам по себе не может гореть.
Пеноизол – это материал, который используется в строительстве в качестве утеплителя. Это усовершенствованный вариант пенопласта, который представляет собой вспененный пластик с ячеистой структурой. Чаще всего пеноизол используют в виде жидкой смеси, которая заливается шлангом в полость или на горизонтальную поверхность.
Одним из основных преимуществ этого материала является то, что его можно изготовить непосредственно на стройплощадке, тем самым значительно сократив временные и финансовые затраты на его доставку и погрузочно-разгрузочные работы. Кроме того, его не нужно хранить на дополнительном месте.
Эластичность и упругость пеноизола позволяют ему заполнять все щели и пустоты, что исключает образование воздушных мостиков холода. Он имеет хорошую адгезию и надежно сцепляется с любым основанием, что упрощает процесс утепления зданий со сложной конструкцией. В то же время, пеноизол является долговечным и безопасным для здоровья.
Однако существуют и недостатки у этого материала. Основной его недостаток – это отсутствие контроля качества изготовления пеноизола и нанесения его на поверхности. Также стоит учитывать, что пеноизол дает усадку порядка 1%, обладает малой прочностью на разрыв, требует применения специального оборудования и соблюдения определенного температурного режима (+5ºС). Кроме того, из-за того, что он может сорбировать пары из воздуха, пеноизол нельзя использовать для утепления фундамента или под железобетонную стяжку.
Производители теплоизоляции
На рынке общестроительной теплоизоляции не так легко выделить явных лидеров. Однако мы рассмотрим несколько компаний, которые зарекомендовали себя в этой области.
1. Компания A
Компания A является одним из крупнейших производителей теплоизоляции в мире. Они специализируются на производстве экологически чистых утеплителей высокого качества. Они использовали новейшие технологии при создании своих утеплителей, что позволяет им выделяться на рынке. Компания A также известна своими комплексными решениями для разных типов зданий.
2. Компания B
Компания B – это инновационный производитель теплоизоляции, который использует уникальный подход в своих технологиях производства. Они создают утеплители, которые быстро устанавливаются и при этом обладают высокой эффективностью за счет уникальной микроструктуры. Компания B постоянно осуществляет исследования и разработки, чтобы усовершенствовать свою продукцию.
3. Компания C
Компания C известна своей широкой линейкой теплоизоляционных материалов различных типов и форм. Они предлагают свою продукцию в разных ценовых категориях для удовлетворения потребностей разных покупателей. Компания C также осуществляет поставки в разные страны, что позволяет им расширять свою клиентскую базу.
Компания ПЕНОПЛЭКС® является лидером на российском рынке по производству теплоизоляционных материалов из экструдированного пенополистирола (XPS). Их продукция широко используется в профессиональном и частном строительстве.
Плиты, выпущенные компанией ПЕНОПЛЭКС®, предназначены для теплоизоляции фундаментов с различными типами заложения, цоколей, подвалов, цокольных этажей, кровли и полов, включая неотапливаемые и полы на грунте. Кроме того, их продукция используется для утепления наружных фасадов.
Теплоизоляционные плиты ПЕНОПЛЭКС® обладают прекрасными качествами, такими как высокая устойчивость к деформации и гниению, низкое водопоглощение и паропроницаемость. Для предотвращения воздействия грызунов на плиты, специалисты компании ПЕНОПЛЭКС® рекомендуют использование их в сочетании с металлической сеткой, чьи ячейки имеют диаметр приблизительно 5 мм.
Компания HotRock занимается производством и продажей базальтового утеплителя высокого качества для разных общестроительных работ. Этот материал используется для теплоизоляции различных поверхностей, таких как фасады, кровли, стены, перегородки, перекрытия и полы.
HotRock производит материалы для утепления вертикальных поверхностей, включая вентилируемые и штукатурные фасады, сборный сэндвич на профлисте, фасады со сайдингом, кладку и каркасные стены. Компания также производит специальные серии материалов для утепления скатных и плоских кровель, стен и перегородок, перекрытий и полов, а также для сэндвич-панелей. Продукты HotRock используются как в частном, так и в коммерческом строительстве.
Уникальная технология производства Eliastic Fiber позволяет компании получить особо тонкое и эластичное волокно (3–8 мкм при длине 60-90 мм). Это позволяет уменьшить связующие водорастворимые смолы на 30% и полностью исключить шлак. Базальтовая вата HotRock становится экологически чистой и пожаробезопасной. Большое количество воздуха обеспечивает высокие показатели тепло- и звукоизоляции, а коэффициент теплопроводности утеплителей HotRock начинается от 0,034 Вт/м · К. Индекс изоляции воздушного шума для акустических серий утеплителя составляет 53 дБ (подтверждено испытаниями НИИСФ РААСН). Еще одним преимуществом материала являются улучшенные прочностные характеристики: материал лучше восстанавливается после деформации.
Компания KNAUF, являющаяся одним из лидеров в производстве минеральной звуко- и теплоизоляции на основе стекловолокна (стекловаты), не перестаёт изумлять своих клиентов качеством своей продукции. Материал широко применяется при обустройстве подвесных потолков, каркасно-обшивных перегородок и фальш-стен (пристенков), полов по лагам и по жесткому основанию. К тому же, благодаря специальному фольгированному покрытию, стекловата может быть использована при сооружении саун и бань.
Одним из главных преимуществ материала является его высокая упругость и формостабильность, что позволяет ему сохранять свои свойства на протяжении долгого времени и обеспечивает надёжный уровень звуко- и теплоизоляции. Кроме того, стекловата имеет высокие показатели пожарной безопасности, что придаёт ей дополнительные преимущества в использовании.
Rockwool - международная компания, которая специализируется на производстве теплоизоляции на основе каменной ваты. Одним из основных направлений деятельности является предоставление комплексных решений для различных нужд.
Rockwool предлагает свои услуги для обустройства скатных крыш, включая мансарды, установки каркасных перегородок, возведения стен с отделкой сайдингом, внешней отделки бань и саун, а также слоистой кладки. Компания предлагает многое другое, обработка материалов и другие решения, чтобы ответить на все ваши потребности.
Выбор Rockwool для ваших проектов по теплоизоляции обеспечит вам высокое качество изоляционных материалов, гарантированную долговечность и экономию на энергии в долгосрочной перспективе.
По назначению
Одним из главных направлений применения материалов является утепление и звукоизоляция строительных конструкций, относящихся к общестроительным материалам. Кроме того, эти материалы находят применение в качестве технической изоляции, теплоизоляции и огнезащиты трубопроводов, воздуховодов, различного оборудования, а также в резервуарах и крупных емкостях специализированных серий, включая суда.
Компания Polynor является лидером российского рынка по производству напыляемого полиуретанового утеплителя. С 2014 года они успешно производят свой продукт, который используется для теплоизоляции объектов жилого и производственного назначения. Самое главное преимущество этого утеплителя – его уникальная закрытоячеистая структура. Она не только обеспечивает высокую теплоизоляцию, но и значительно снижает водопоглощение. Однако, надо отметить, что напыляемый полиуретановый утеплитель Polynor не является полноценной гидроизоляцией, которая может остановить протечки в крыше или стенах.
Polynor могут использовать для как внутренней, так и наружной теплоизоляции фасадов в рамках как новых, так и старых зданий. При нанесении этого утеплителя образуется гладкая поверхность, без зазоров, которая полностью прилипает по всей обрабатываемой поверхности. Отметим также, что напыляемый полиуретановый утеплитель Polynor не усаживается и не вспенивается.
Цена теплоизоляционных материалов напрямую зависит от характеристик сырья, используемых в их производстве, а также от их теплопроводности. Показатели безопасности, такие как экологичность, негорючесть, устойчивость к плесени и грызунам, а также долговечность и плотность также влияют на стоимость теплоизоляционных материалов.
Важно определить свои приоритеты при выборе материала и узнать стоимость. Нередко отечественные компании оказываются более привлекательными, предлагая более низкие цены без переплат за бренд.
Кроме того, общая стоимость утепления исключительно зависит от особенностей конструкции здания, а не только от стоимости материалов. Как правило, на утепление затрачивают 10-15% стоимости дома (в случае каркасных домов – 20%).
Отбросив стандартный набор арматурных продуктов, которые используются при строительстве, и забив путь в экологичную сторону, мы можем рассмотреть такой параметр, как теплоизоляция строительных конструкций. Кратко говоря, это способность материала сохранять тепло и не допускать его распространения. Это весьма важный аспект не только в строительстве, но и в повседневной жизни. Мы хотим, чтобы зимой было тепло и комфортно внутри нашего жилья, а летом - чтобы в помещении сохранялся прохладный микроклимат.
При выборе материала для теплоизоляции нужно учитывать его характеристики и методы изготовления. Существует три основных типа материалов для теплоизоляции: органические, неорганические и смешанные материалы.
Органические материалы - это материалы, которые получаются из переработки древесины и сельскохозяйственной продукции. К ним относятся древесностружечные и древесноволокнистые плиты, солома и камышит, а также газонаполненные пластмассы, такие как пенополистирол, пенополиуретан и вспененный полиэтилен. При выборе органического утеплителя следует помнить, что они часто горят и могут выделять токсичные вещества при высоких температурах.
Неорганические материалы - это утеплители, основанные на базальтовом волокне, известные как каменная вата, стекловата, шлаковата, ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон), пеностекло, керамзит, вспученный перлит и другие.
Смешанные материалы - это материалы, которые изготавливаются из смеси органических наполнителей (обычно это стружки или опилки) и минерального связующего компонента. Фибролит и арболит являются наиболее известными материалами этой категории.
При выборе типа материала для теплоизоляции необходимо учитывать многие параметры, включая технологические характеристики, стоимость, прочность и безопасность для здоровья.
В зависимости от формы выпуска, теплоизоляционные материалы могут быть различными. Среди них выделяют жесткие материалы, такие как плиты, блоки, скорлупы, сегменты и другие. Они отличаются высокой плотностью и прочностью.
Гибкие материалы упаковываются в рулоны и часто используются для изоляции труб и других поверхностей, имеющих нестандартную форму.
Шнуровые материалы, такие как жгуты, шнуры и прочее, широко применяются для уплотнения соединений.
В случае сыпучих материалов, используются зернистые и порошкообразные разновидности.
И, наконец, жидкие материалы, представляющие собой заливку или напыление, используются в качестве теплоизоляционного покрытия.
Структура материалов для теплоизоляции
Теплоизоляционные материалы могут быть разделены на три основные категории в зависимости от их структуры.
Волокнистые материалы имеют в качестве основы твердые минеральные составляющие, как правило, базальт, стекло или отходы производства. Такой тип материалов характеризуется высокой прочностью и долговечностью, а также широкой областью применения.
Ячеистые (вспененные) или твердые пены содержат в своей основе как минеральные, так и органические компоненты. В эту категорию входят газобетон, пенобетон и другие изделия. Благодаря своей пористой структуре, они обладают хорошей теплоизоляционной способностью.
Сыпучие пористые материалы, такие как перлит, вермикулит, известково-кремнеземистые материалы и другие, отличаются зернистой текстурой. Их основным достоинством является высокая теплоизоляционная способность и простота использования.
Если вы хотите купить штучные теплоизоляционные изделия, то они, скорее всего, будут либо волокнистыми, либо ячеистыми. Выбор определенного типа материала зависит от конкретных условий применения и требований к теплоизоляции объекта.
Огнестойкость материалов можно разделить на негорючие (НГ) и горючие материалы, которые в свою очередь делятся на слабогорючие (Г1), умеренногорючие (Г2), нормальногорючие (Г3) и сильногорючие (Г4).
Однако не все материалы с хорошими теплоизоляционными свойствами имеют хорошие звукоизоляционные свойства. Поэтому, для достижения хороших звукоизолирующих результатов рекомендуется использовать материалы, которые имеют достаточно высокую плотность, например, минераловатные утеплители плотностью до 60 кг/м 3 и некоторые другие утеплители, такие как пенополиуретан, эковата и опилки.
Выбор теплоизоляционного материала для жилых и промышленных зданий – это ответственный шаг, влияющий на конечный результат работы. Сегодня рынок предлагает множество вариантов. Но как определиться с выбором, чтобы получить максимальную эффективность?
Начнем с самого распространенного материала для теплоизоляции – минеральной ваты. Его главное преимущество заключается в простоте укладки. Еще одним достоинством является экологическая безопасность, так как материал не содержит вредных веществ. Однако стоит учесть, что минеральная вата чувствительна к воде и может промокать. Также для укладки понадобится дополнительный каркас, что затрудняет монтаж в труднодоступных местах.
Следующий вариант – пенополистирол (пенопласт), который отлично подходит для утепления фасадов и кровель. Его преимущества: легкий вес, прочность, низкая теплопроводность. Но этот материал имеет один значительный недостаток – горючесть.
Минеральная вата и пенополистирол – два основных материала, которые используют для теплоизоляции. Но существуют и другие варианты, например, эковата – экологически чистый материал из натуральных компонентов. Его главным преимуществом является устойчивость к влаге и экологическая безопасность. Однако стоимость материала выше, чем у всех остальных вариантов.
Таким образом, выбор материала для теплоизоляции зависит от многих факторов: условий эксплуатации, цели использования, допустимых финансовых затрат. Рекомендуется обращаться к специалистам, которые помогут определиться с выбором, исходя из особенностей каждого конкретного случая.
Одним из самых востребованных материалов для теплоизоляции является базальтовая вата, которая изготавливается из расплава габбро-базальтовых горных пород. Этот минераловатный утеплитель обладает рядом преимуществ и характеристик, которые делают его таким популярным среди потребителей.
Базальтовая вата обладает низкой теплопроводностью и может успешно выступать в качестве звукоизоляционного материала. Ее экологическая безопасность, а также долговечность делают ее идеальной для использования в качестве теплоизоляции.
Базальтовая вата считается одним из самых пожаробезопасных видов утеплителей. Она не горит и не поддерживает горение даже при высоких температурах, не выделяет токсичных газов и дыма. Материал также устойчив к химическим воздействиям и вредоносным организмам, а также не теряет своей формы на протяжении многих лет.
Одна из главных особенностей базальтовой ваты - наличие микропустот между каменными волокнами, что обеспечивает циркуляцию воздуха внутри материала. Это помогает выводить избыточную влагу и предотвращает образование конденсата, что в свою очередь снижает риск возникновения плесени и грибка в утепленных материалом помещениях.
Тем не менее, следует отметить, что базальтовая вата имеет более высокую стоимость, чем другие виды утеплителей, например, стекловата или пенопласт. К тому же, эффективность утеплителя зависит от правильной укладки и соблюдения технологии, включая гидро- и пароизоляцию.
Не смотря на это, базальтовая вата является универсальным материалом для теплоизоляции и может применяться в различных конструкциях, включая стены, перегородки, полы, перекрытия, кровли и фасады.
Стекловата – это материал, который сделан из переработки стеклянного боя, песка, буры, известняка, соды и доломита. Благодаря своим хорошим теплоизоляционным свойствам и невысокой цене, стекловата становится довольно популярным материалом. Его можно использовать в качестве теплоизоляции, так как он не горит и не поддерживает горение. К тому же, при температуре свыше 450ºС, утеплитель не выделяет опасные вещества, а начинает спекаться в плотную пластину. Как другие достоинства стекловаты, можно отметить ее небольшой вес, высокое шумопоглощение и устойчивость к микроорганизмам и гниению. Благодаря повышенной эластичности, стекловата легко возвращает свою первоначальную форму после сжатия, что позволяет значительно сократить транспортные затраты.
Тем не менее, стекловата имеет неудобный монтаж и относительно короткий срок службы. При использовании данной теплоизоляции необходимо использовать индивидуальные средства защиты, такие как перчатки, очки и костюм, из-за высокой ломкости и колкости волокон. Даже небольшое попадание стеклянной пыли на кожу или слизистую может вызвать сильный зуд и аллергическую реакцию, а вдыхание этой пыли может привести к обострению хронических заболеваний дыхательных путей и, по крайней мере, бронхиту. Более того, материал подвержен усадке и имеет низкую плотность. Обычно стекловата применяется для утепления внутренних стен и перегородок, межэтажных перекрытий, полов по лагам и скатной кровли.
Фото: freepik.com