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.

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, представляющий собой материал, состоящий на 98% из пузырьков воздуха, заключенных в 2% полистирола. Он пользуется большой популярностью благодаря своей низкой цене: в настоящее время это самый дешевый утеплитель на рынке. Это достигается за счет упрощенной технологии, которая позволяет даже кустарным способом производить материал приемлемого качества. Кроме того, пенопласт имеет небольшой вес, что делает его легким в монтаже, легко режется и подгоняется под нужные формы и размеры.

Пенопласт используется для теплоизоляции стен, пола, потолка, цоколя и других объектов. Тем не менее, из-за высокой горючести и токсичности, эксперты рекомендуют не использовать его для утепления помещений изнутри. Кроме того, производство приводит к производству низкосортного пенопласта, который нередко выходит за рамки технологических норм, что делает такие материалы склонными к возгоранию, и они относятся к классу пожарной безопасности Г3 - нормальногорючие.

К недостаткам пенопласта также относятся небольшая устойчивость к механическим повреждениям, частые деформации в процессе эксплуатации, непроницаемость пара, рыхлость и ограниченный срок службы (10-15 лет). Со временем пенополистирол начинает выделять в воздух опасное вещество - стирол. Наибольшая эмиссия этого вещества наблюдается в тех помещениях, где происходит интенсивный нагрев воздуха, например, в кухне или ванной комнате. Кроме того, материал подвержен разрушению под воздействием ультрафиолета, растворителей и высоких температур (от +60ºС), а также представляет благоприятную среду для грызунов, которые часто создают в нем 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: 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, занимающаяся производством теплоизоляционных материалов из экструдированного пенополистирола (XPS) под названием ПЕНОПЛЭКС®, считается одним из лидеров на российском рынке. Она выпускает свою продукцию как для профессионального, так и для частного строительства.

Предлагаемые материалы используются для теплоизоляции внутренних и наружных фундаментов, цоколей, подвалов, цокольных этажей, а также для теплоизоляции крыш и полов (включая полы над неотапливаемым пространством и полы по грунту). Наружные плиты из экструдированного пенополистирола также используются для утепления фасадов.

Непроницаемость для пара, устойчивость к деформации и гниению, а также отсутствие водопоглощения являются характеристиками теплоизоляционных плит ПЕНОПЛЭКС®. Специалисты предлагают использовать плиты в комплексе с металлической сеткой (диаметр ячеек около 5 мм), чтобы защитить их от грызунов.

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

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.

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, 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.

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 – 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