Теплоизоляция: виды, материалы, назначение и советы по выбору

Теплоизоляционные материалы (ТИМ) широко используются при строительстве зданий и сооружений. Их применение позволяет сократить расходы на отопление и кондиционирование в здании, что способствует экономии в эксплуатации здания. Кроме этого, некоторые утеплители обладают отличными звукоизолирующими свойствами. Наружная теплоизоляция, в свою очередь, предотвращает образование конденсата на стенах и замерзание влаги внутри стен. Также способствует увеличению срока эксплуатации здания за счет снижения температурных деформаций и рисков трещин в стенах. Еще одно преимущество использования ТИМ - улучшение экологической обстановки за счет уменьшения количества выбросов углекислого газа и других продуктов сгорания в атмосферу.

При выборе теплоизоляционного материала, основным критерием является низкая теплопроводность. Чем ниже показатель этой характеристики, тем более эффективен и экономичен материал. При утеплении жилых и рабочих помещений также важны следующие характеристики: экологичность, негорючесть, гигроскопичность (утеплитель не должен впитывать большое количество влаги), паропроницаемость, биостойкость и долговечность. Таким образом, кроме эффективности, при выборе ТИМ следует также учитывать их влияние на окружающую среду и безопасность использования.

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.

Пенопласт: утеплитель, доступный каждому

Пенопласт, или плитный полистирол, представляет собой материал, состоящий на 98% из пузырьков воздуха и на 2% из полистирола. Этот материал стал очень популярен благодаря своей низкой цене. Сегодня пенопласт является самым дешевым утеплителем на рынке. Чтобы получить такой материал, достаточно использовать упрощенную технологию, что позволяет даже кустарным методом создавать материал приемлемого качества. Благодаря небольшому весу пенопласта, его легко резать и подгонять под нужные размеры и формы. Этот материал также не создает дополнительной нагрузки на фундамент и стены, поэтому его использование очень простое.

Пенопласт используется в качестве утеплителя для разного рода объектов, таких как стены, потолок, пол, цоколь и многие другие. Однако, из-за высокой горючести и токсичности, нежелательно использовать его для утепления помещений изнутри. Низкая стоимость производства привела к распространению на рынке низкосортных пенопластов, которые изготавливаются с отклонениями от технологических норм. Эти материалы могут зажечься и относятся к классу пожарной безопасности Г3 – нормальногорючие.

Недостатки пенопласта включают в себя низкую устойчивость к механическим повреждениям, частую деформацию в процессе эксплуатации, рыхлость, непроницаемость для пара и относительно короткий срок службы (10–15 лет). Временем пенопласт начинает выделять в воздух стирол – опасное вещество, которое является причиной опасности для людей в помещениях, где воздух подвергается интенсивному нагреву. Разрушение материала начинается при воздействии ультрафиолета, растворителей и высоких температур (более +60ºС). Кроме того, грызуны охотно устраивают гнезда в пенопласте.

Таким образом, несмотря на некоторые недостатки, пенопласт остается очень популярным утеплителем благодаря своей доступной цене и простоте монтажа. Его многие используют для утепления разного рода объектов внутри и снаружи зданий. Однако необходимо учитывать, что обращаться с ним нужно очень аккуратно.

Экструдированный пенополистирол – это разновидность пенопласта, который создается путем вспенивания стирола и формирования плоских прямоугольных плит на экструдере. Большая часть материала – 96-98% - представляет собой мелкие пустоты, заполненные углекислым газом и небольшим количеством воздуха, что делает его отличным материалом для теплоизоляции.

Экструдированный пенополистирол имеет несколько преимуществ перед другими утеплителями: он устойчив к сильным морозам, способен выдерживать огромные нагрузки и не страдает от скачков температур. Кроме того, он не впитывает влагу, легок в установке и может прослужить до 50 лет, как заявляют производители.

Однако, существуют и недостатки у данного материала. Во-первых, он довольно дорогой. Во-вторых, утеплитель довольно горюч и может выделять вредные вещества при температурах выше 75ºС. В-третьих, для снижения вероятности разрушения ограждающих конструкций вследствие скопления конденсата внутри них, необходима эффективная система вентиляции. Также данный материал не гасит звуковые волны и разрушается при воздействии ультрафиолетовых лучей, некоторых видов красок и клея, битумных мастик. Обитатели нашей планеты – грызуны и насекомые – тоже интересуются этим утеплителем.

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: новая генерация утеплителей

Пеноизол – это материал, являющийся улучшенной версией пенопласта. Пластик, изготовленный из пены, имеет ячеистую структуру. Обычно он используется в строительстве в жидкой форме, которая затем заливается в полости или на горизонтальную поверхность при помощи шланга. Основное преимущество материала заключается в том, что его можно изготовить непосредственно на стройплощадке с помощью специального оборудования, что существенно сокращает временные затраты и затраты на транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы. Кроме того, такой материал не требует дополнительного места для хранения.

За счёт своей эластичности и упругости пеноизол плотно заполняет все щели и пустоты, что исключает появление воздушных мостиков холода. Хорошая адгезия обеспечивает надежное сцепление со всеми материалами, что значительно упрощает процесс утепления сложных конструкций. Кроме того, пеноизол является безопасным материалом и долговечным.

Однако главным недостатком может стать отсутствие контроля качества произведенного на стройплощадке материала, а также его назначения. При использовании пеноизола возможно его усадка (в порядке 1%), а также он обладает низкой прочностью на разрыв и требует особого оборудования и соблюдения определенного температурного режима (+5ºС). Кроме того, из-за того, что пеноизол может впитывать пар, его нельзя использовать для утепления фундаментов или как подложку под железобетонную стяжку.

Производители теплоизоляционных материалов

На рынке общестроительной теплоизоляции нет явных лидеров среди производителей. Однако, существует несколько компаний, которые доказали свою надежность и качество продукции. Давайте рассмотрим некоторых из них.

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.

KNAUF

В сфере производства минеральной звуко- и теплоизоляции на базе стекловолокна (так называемая "стекловата"), компания KNAUF занимает признанное лидерство. Данный материал находит широкое применение при обустройстве подвесных потолков, каркасно-обшивных перегородок и фальш-стен (пристенков), а также при укладке полов как на лагах, так и на жестком основании. Благодаря специальному фольгированному покрытию, стекловата становится незаменимым материалом в процессе возведения саун и бань. Еще одним преимуществом данного материала является его высокая упругость и формостабильность.

Rockwool – это международная компания, которая нацелена на производство теплоизоляционных материалов на основе каменной ваты. Производитель всегда готов предложить комплексные решения, которые могут использоваться для:

• монтажа скатных крыш (мансард)
• каркасных перегородок
• стен с отделкой сайдингом
• внешней отделки бань и саун
• слоистой кладки
• многих других задач

Существует много вариантов использования материалов, которые предназначены для утепления и звукоизоляции строительных конструкций. Одним из таких вариантов является их применение для технической изоляции, теплоизоляции и огнезащиты трубопроводов, воздуховодов, оборудования, а также крупных емкостей и резервуаров. Существуют специализированные материалы, которые используются для этой цели, в том числе и для судов.

В России компания Polynor является лидером производства напыляемого полиуретанового утеплителя, который широко применяется для теплоизоляции объектов общественного и жилого назначения. Этот продукт изготавливается с 2014 года и имеет широкий спектр применения в системах внутренней теплоизоляции и наружной теплоизоляции фасадов. Новое строительство и возведение зданий в рамках термореновации также являются сферами применения.

Напыляемый полиуретановый утеплитель Polynor имеет очень низкий коэффициент водопоглощения, хотя не предназначен для полноценной гидроизоляции, которая обычно требуется при ремонте технического оборудования, на кровле и в местах, подверженных обильным дождям и затоплениям. Закрытая структура создает прочную поверхность, которая не подвержена усадке, не образует вспенивающихся элементов, а также плотно прилипает к поверхности, не оставляя зазоров.

Статья: О стоимости теплоизоляционных материалов

Как известно, стоимость теплоизоляционных материалов определяется несколькими факторами. В первую очередь, цена зависит от использованного сырья, из которого производится и требует ли материал больших затрат на изготовление. Важным параметром являются также характеристики теплопроводности, а также показатели безопасности, такие как экологичность, устойчивость к плесени, негорючесть и др.

Помимо этого, на цену теплоизоляционных материалов может существенно влиять их плотность, толщина и долговечность. При выборе материала следует учитывать все эти параметры и определиться с приоритетами.

Как правило, стоит обратить внимание не только на стоимость самих материалов, но и на особенности конструкции здания. Объем затрат на утепление может значительно отличаться, в зависимости от типа здания и его конструктивных особенностей. В то же время, не стоит забывать о том, что отечественные материалы могут быть не хуже и более выгодными, чем те, что предлагают лидеры на рынке.

Как правило, на утепление в среднем тратится от 10% до 15% стоимости сооружения дома, но для каркасных домов — 20%. Правильный выбор теплоизоляционных материалов может существенно повлиять на эффективность утепления и снизить затраты на отопление.

Утеплители классифицируются по типу сырья, используемого при их изготовлении. Рассмотрим каждую группу подробнее.

Органические. Эта категория включает в себя материалы, полученные из переработки древесины и сельскохозяйственной продукции. Примерами органических утеплителей могут служить древесноволокнистые и древесностружечные плиты, а также камышит и соломит. Вспененный полистирол, пенополиуретан и вспененный полиэтилен также относятся к этой группе. Следует отметить, что органические утеплители хорошо изолируют тепло, однако они горючи и могут выделять токсичные вещества в случае пожара.

Неорганические. Эти утеплители плохо горят и не выделяют токсичных веществ. В данную категорию входят утеплители на основе базальтового волокна, также известные как каменная вата, а также стекловата, шлаковата, легкие и ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон), пеностекло, керамзит, вспученный перлит и другие материалы.

Смешанные. Эта категория утеплителей производится из смеси органических наполнителей (чаще всего это стружки или опилки) и связующего минерального компонента. Фибролит и арболит являются наиболее известными представителями данной группы.

Важно учитывать, что при выборе утеплителя необходимо учитывать не только его теплоизоляционные свойства, но и пожарную безопасность, жизненный цикл, экологическую чистоту и другие факторы.

В зависимости от их формы выпуска, утеплители могут быть:

• Жесткими материалами, представленными различными видами: плиты, блоки, скорлупы, сегменты, и прочее.
• Гибкими материалами, включающими маты, которые, в свою очередь, могут быть упакованы в рулоны.
• Шнуровыми материалами, включающими различные жгуты, шнуры, и прочее.
• Сыпучими материалами – зернистые или порошкообразные материалы.
• Жидкими утеплителями – материалы, которые, как правило, заливаются или наносятся в виде напыления.

Материалы, используемые в качестве теплоизоляционных, могут быть разделены на несколько категорий в зависимости от их структуры.

Первая категория - волокнистые материалы, которые основаны на твердых минеральных элементах, таких как камень (обычно базальт), стекло или шлаки из доменного производства.

Вторая категория - ячеистые или вспененные твердые пены, которые могут содержать и минеральные и органические компоненты. Наиболее распространенным представителем этой категории является вспененный и экструдированный пенополистирол.

Категория сыпучих пористых материалов представлена перлитовыми, вермикулитовыми, известково-кремнеземистыми и другими материалами, которые имеют зернистую структуру.

При покупке теплоизоляционных изделий вам предложат или волокнистые, или ячеистые материалы.

По уровню горючести материалы делятся на негорючие (НГ) и горючие. Горючие материалы делятся на слабогорючие (Г1), умеренногорючие (Г2), нормальногорючие (Г3) и сильногорючие (Г4).

Но не только горючесть является важным критерием при выборе теплоизоляционного материала. Важную роль играют звукоизолирующие свойства теплоизоляции. Не все материалы обладают такими свойствами. Например, минераловатные утеплители плотностью до 60 кг/м3 хорошо звукоизоляционны. Также пенополиуретан, эковата, опилки и некоторые другие утеплители обладают хорошими звукоизоляционными характеристиками.

На рынке существует множество вариантов теплоизоляционных материалов. В этой статье мы рассмотрим наиболее популярные типы материалов, их достоинства и недостатки, чтобы определить, какой из них является лучшим выбором.

Прежде всего, необходимо понимать, что качество теплоизоляции зависит от многих факторов: толщины материала, его теплопроводности, устойчивости к влаге и т.д. Поэтому, при выборе теплоизоляционного материала, необходимо учитывать условия эксплуатации.

Начнем с минеральной ваты. Она является одним из самых распространенных материалов. Её преимущества: низкая цена и простота монтажа. Однако, вата не устойчива к влаге, и со временем может начать терять свои теплоизоляционные свойства.

Следующий материал - пенополистирол (ППС). Он имеет высокую теплоизоляцию и хорошо устойчив к воде. Однако, при пожаре он выделяет токсичный дым.

Керамико-гранулированный утеплитель (КГУ) – это экологически чистый материал, который обладает высоким показателем теплоизоляции. Кроме того, у него есть отличные звукоизоляционные свойства. Однако, цена на этот материал выше, чем на другие теплоизоляционные материалы.

Пробковый утеплитель - это ещё один экологически чистый материал, который обладает прекрасными теплоизоляционными свойствами, хорошо пропускает пар, а также защищает от шума. Однако, цена на этот материал также выше, чем на другие варианты.

И, наконец, остановимся на пенопласте. Он отличается хорошей теплоизоляцией и доступной стоимостью. Однако, пенопласт нежелателен в помещениях с высокой влажностью.

Таким образом, какой материал выбрать - решать Вам, учитывая все вышеперечисленные факторы.

Одним из самых распространенных материалов для теплоизоляции является базальтовая вата, которая производится из переработки расплава габбро-базальтовых горных пород. Этот минераловатный утеплитель обладает рядом преимуществ, объясняющих его популярность на рынке изоляционных материалов.

Для начала, базальтовая вата обладает низкой теплопроводностью, что позволяет использовать ее для теплоизоляции различных конструкций. Также этот материал способен хорошо гасить звуки, что пригодится, если нужна дополнительная звукоизоляция помещений.

Базальтовая вата является экологически чистым продуктом и долговечным материалом. Кроме того, он является самым пожаробезопасным видом утеплителей. Базальтовая вата не поддерживает горение, не выделяет токсичных газов и дыма при высоких температурах.

Данный материал устойчив к химическому воздействию, не подвержен гниению и не боится грызунов. Благодаря микропустотам, которые имеются между каменными волокнами внутри минераловатного утеплителя, циркулирует воздух, выводя лишнюю влагу и препятствуя образованию конденсата. Таким образом, количество влаги в утепленных конструкциях снижается, что исключает появление плесени и грибка.

Однако, как и у большинства материалов, у базальтовой ваты есть и недостатки. Относительно высокая цена и необходимость технического контроля за процессом укладки даются во многом дороже, чем, например, стекловата или пенопласт. При этом правильная укладка является очень важной для максимально эффективного использования материала.

Несмотря на некоторые ограничения, базальтовая вата является универсальным решением для большинства задач по теплоизоляции, ее можно использовать для утепления стен и перегородок, полов и перекрытий, кровель и фасадов.

Стекловата является продуктом переработки стеклянного боя, песка, буры, известняка, соды и доломита. Благодаря своим теплоизоляционным свойствам и невысокой стоимости, стекловата пользуется достаточной популярностью. К тому же, данный материал не горит и не поддерживает горение, а при температуре выше 450ºС он начинает спекаться в плотную пластину без выделения опасных веществ. Среди других достоинств стекловаты стоит отметить ее небольшой вес, хорошее шумопоглощение, устойчивость к микроорганизмам и гниению. К тому же благодаря повышенной упругости, стекловата легко возвращает первоначальную форму после сжатия, что позволяет экономить на транспортировке.

Однако, несмотря на все эти достоинства, у данного материала есть и недостатки. Например, монтаж стекловаты не слишком удобен, а также ее срок службы оставляет желать лучшего. В связи с высокой ломкостью и колкостью волокон, при работе с теплоизоляцией из стекловаты необходимо использовать средства индивидуальной защиты, такие как перчатки, очки и костюм. При попадании стеклянной пыли на кожу или слизистые, возможен сильный зуд и аллергическая реакция. А вдыхание данной пыли может спровоцировать обострение заболеваний дыхательных путей, вплоть до бронхита. Также стоит учитывать, что материал подвержен усадке и имеет низкую плотность. В основном стекловата применяется при утеплении внутренних стен и перегородок, межэтажных перекрытий, полов по лагам и скатных крыш.

Фото: freepik.com