Теплоизоляция: виды, материалы, назначение и советы по выбору

В строительстве зданий и сооружений широко применяются теплоизоляционные материалы (ТИМ). Их использование позволяет существенно сократить расходы на последующую эксплуатацию здания, в частности на отопление и кондиционирование помещений. При этом некоторые утеплители обладают еще и звукоизолирующими свойствами. Кроме того, ТИМ способны увеличить срок службы зданий. Наружная теплоизоляция защищает стены от образования конденсата и замерзания влаги внутри стены и сглаживает резкие колебания температуры стен, что позволяет снизить температурные деформации и риск трещин в стенах.

Еще одним преимуществом использования ТИМ является возможность улучшения экологической обстановки. Энергоресурсы используются в меньшем объеме, что в свою очередь снижает количество выбросов углекислого газа и других продуктов сгорания в атмосферу.

При выборе ТИМ важно обратить внимание на их характеристики. В первую очередь, утеплитель должен иметь низкую теплопроводность. Это является залогом его высокой эффективности и позволяет использовать меньший слой утеплителя для достижения нужной температуры в помещении.

Если здание предназначено для жизни или работы людей, то следует учитывать также другие характеристики ТИМ. Утеплитель должен быть экологически безопасным, негорючим, не впитывающим влагу в больших количествах, паропроницаемым, устойчивым к грибку и плесени, а также удобным в монтаже и долговечным.

Виды теплоизоляции и их свойства: классификация теплоизоляционных материалов по их назначению, сырью, форме материала и структуре.

Если вы столкнулись с выбором теплоизоляции и не знаете, какой материал выбрать, рекомендуется обратиться к ее классификации. В первую очередь, теплоизоляционные материалы отличаются по назначению, так как каждый из них имеет свою специфику. Например, при выборе теплоизоляции для плоской кровли важнейшими характеристиками (наравне с вышеперечисленными) являются плотность, толщина, прочность на сжатие при 10-процентной деформации и сосредоточенная сила при заданной абсолютной деформации.

Одним из основных параметров при выборе теплоизоляционных материалов также является вид сырья, используемого при изготовлении материала. Форма материала и его структура также играют важную роль.

Какие виды теплоизоляционных материалов существуют?

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 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: 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 ® лидирует на рынке России по производству теплоизоляционных материалов, изготовленных из экструдированного пенополистирола (XPS). Эти материалы широко применяются в профессиональном и индивидуальном строительстве.

Плиты из экструдированного пенополистирола используются для наружной и внутренней теплоизоляции различных элементов строительных конструкций, таких как фундаменты, цоколи, подвалы, цокольные этажи, крыши и полы (включая полы над неотапливаемым пространством и полы, которые находятся в прямом контакте с грунтом). Кроме того, такие плиты используются в качестве наружного утеплителя для фасадов.

Теплоизоляционные плиты ПЕНОПЛЭКС ® отличаются низкой паропроницаемостью, не впитывают влагу, устойчивы к деформации и гниению. Профессионалам рекомендуется использовать плиты в комплексе с металлической сеткой, диаметр ячеек которой около 5 мм. Такой комплекс позволит защитить материалы от грызунов.

Компания HotRock занимается производством и продажей качественного утеплителя на основе базальтового волокна. Продукция предназначена для использования в различных общестроительных работах, включая утепление каркасных домов.

Базальтовый утеплитель HotRock широко используется для теплоизоляции вертикальных поверхностей. Он может быть использован на вентилируемых и штукатурных фасадах, а также для создания сооружений, использующих сборный сэндвич на профлисте, фасады с применением сайдинга, слоистую кладку и каркасные стены. Продукция также предусмотрена для утепления скатных и плоских кровель, стен и перегородок, а также для перекрытий и полов, а также для использования в сэндвич-панелях.

HotRock использует уникальную технологию производства Elastic Fiber, которая позволяет получить особо тонкое и эластичное волокно при длине 60-90 мм и толщине от 3 до 8 мкм. Это позволяет существенно снизить долю связующих водорастворимых смол на 30% и не использовать шлаки, что делает базальтовую вату экологически чистой и безопасной при возгорании. Повышенное содержание воздуха обеспечивает высокие показатели тепло- и звукоизоляции, делая утеплитель HotRock сверхэффективным. Улучшенные прочностные характеристики продукции позволяют ей восстанавливаться после деформации. Согласно данным испытаний НИИСФ РААСН, коэффициент теплопроводности утеплителей HotRock начинается от 0,034 Вт/м · К, а индекс изоляции воздушного шума для акустических серий утеплителя равен 53 дБ.

HotRock – это уникальный и эффективный утеплитель, который может быть использован как в частной, так и в коммерческой застройке. Он не только улучшает качество строительства, но и обеспечивает безопасность и комфорт.

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 – 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

Предназначение

Одним из основных применений является утепление и звукоизоляция различных строительных конструкций, для этого используются так называемые общестроительные материалы.

Кроме того, материалы находят широкое применение в технической изоляции, теплоизоляции и огнезащиты трубопроводов, воздуховодов, оборудования, а также в резервуарах и крупных емкостях, включая суда. Для этих целей используются специализированные серии материалов.

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.

Зависимость стоимости теплоизоляционных материалов от нескольких факторов

Стоимость теплоизоляционных материалов зависит от нескольких факторов, прежде всего, от сырья, используемого в их производстве, характеристик теплопроводности, плотности, толщины и показателей безопасности. Последние включают в себя такие характеристики, как экологичность, негорючесть, гигроскопичность и устойчивость к агрессивной среде, плесени, грызунам и т.д. В зависимости от приоритетов выбора теплоизоляционных материалов, необходимо также ориентироваться на цены. На рынке могут предложить теплоизоляционные материалы с более привлекательными ценами, чем у лидеров рынка, так как там нет переплаты за бренд.

Общий объем затрат на утепление зависит не только от стоимости теплоизоляционных материалов, но и от особенностей конструкции здания. Обычно на теплоизоляцию тратится 10-15% от стоимости строительства дома, в случае каркасных домов – 20%.

Классификация теплоизоляционных материалов производится по типу используемого сырья. Выделяются три основных группы: органические, неорганические и смешанные.

Органические материалы получают из переработки отходов древесины и сельскохозяйственной продукции. К этой группе относятся древесноволокнистые и древесностружечные плиты, камышит, соломит, а также газонаполненные пластмассы, например, пенополистирол, пенополиуретан, вспененный полиэтилен. Важно отметить, что данная категория утеплителей горюча и может поддерживать горение, а также в условиях высоких температур выделять токсичные вещества.

Неорганические теплоизоляционные материалы производят из базальтового волокна и называют каменной или стеклянной ватой, шлаковатой, а также из легких и ячеистых бетонов, таких как газобетон и пенобетон. Другие примеры материалов этой группы - пеностекло, керамзит, вспученный перлит и другие аналогичные материалы.

Смешанные утеплители, как следует из названия, получают из смеси органических наполнителей (в большинстве случаев это стружки или опилки) и связующего минерального компонента. Фибролит и арболит - наиболее известные материалы этой категории.

При выборе теплоизоляционного материала необходимо учитывать особенности каждого из них, а также условия эксплуатации в конкретных условиях, где будут использоваться.

В зависимости от их формы выпуска, гидроизоляционные материалы делятся на несколько типов.

Первый тип - жесткие материалы. Они представлены в виде плит, блоков, скорлуп и сегментов.

Второй тип - гибкие материалы, которые упаковываются в рулоны.

Третий тип - шнуровые материалы, представленные в виде жгутов, шнуров и других форм.

Четвертый тип - сыпучие материалы, включающие зернистые и порошкообразные составы.

И, наконец, пятый тип - жидкие материалы, которые обычно используются в качестве заливки или напыления.

Структура материалов в теплоизоляции

Теплоизоляция - это важный элемент, который используется для сохранения тепла в зданиях и сооружениях. Она может быть выполнена из различных материалов, которые по своей структуре делятся на несколько категорий.

Одной из таких категорий являются волокнистые материалы. Они созданы на основе твердых минеральных компонентов, таких как камень, стекло или отходы доменного производства (шлаки). Наиболее распространенным материалом в этой категории является базальт.

Другой категорией материалов являются ячеистые (вспененные) или твердые пены. Они могут включать в себя как минеральные (газобетон, пенобетон), так и органические компоненты. Входящий в их состав вспененный и экструдированный пенополистирол наиболее распространен.

Сыпучие пористые материалы, которые имеют зернистое строение, - это еще одна категория материалов, используемых в теплоизоляции. Они могут включать в себя перлитовые, вермикулитовые, известково-кремнеземистые и другие материалы.

Если вам нужны штучные теплоизоляционные изделия, то, скорее всего, они будут представлены в волокнистой или ячеистой форме. Однако, выбор материала зависит от ваших личных потребностей и условий использования.

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.

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.

Каменная вата, также называемая базальтовой ватой, представляет собой теплоизоляционный материал, произведенный из расплавленных пород габбро-базальта. Среди всех материалов, применяемых для теплоизоляции, базальтовая вата является одним из наиболее популярных. Это связано с тем, что материал обладает низкой теплопроводностью, гасит звук, является экологичным и долговечным.

Базальтовая вата считается самым пожаробезопасным из всех известных утеплителей, так как она не горит и не поддерживает горение, не выделяет токсичных газов и дыма при высоких температурах. Кроме того, материал устойчив к химическому воздействию, не боится грызунов и не подвержен гниению. Базальтовая вата остается в идеальной форме в течение долгих лет.

Благодаря наличию микропустот между каменными волокнами в базальтовой вате циркулирует воздух, выводя лишнюю влагу и предотвращая образование конденсата. При использовании этого материала для утепления конструкций, количество влаги снижается, что препятствует появлению плесени и грибка.

Однако, у базальтовой ваты есть некоторые недостатки. Она обычно стоит дороже, чем другие утеплители, такие как стекловата или пенопласт. Кроме того, эффективность утеплителя зависит от правильной укладки и технологии, включая гидро- и пароизоляцию.

Базальтовая вата подходит для использования в большинстве задач, связанных с теплоизоляцией. Материал может быть использован для утепления стен, перегородок, полов, перекрытий, а также для всех типов кровель и фасадов.

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