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 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.

Напыляемый полиуретановый утеплитель – это один из самых распространенных видов утеплителей. Он наносится на поверхности с помощью специального оборудования. Область применения пенополиуретана широка: его могут использовать на поверхностях любой формы, в том числе самых сложных, а также для утепления фундаментов, колодцев и аналогичных сооружений. Безшовное напыление обеспечивает исключение появления мостиков холода.

В добавок, пенополиуретан отличается низкой гигроскопичностью, что в свою очередь улучшает гидроизоляционные характеристики поверхности. Кроме того, пенополиуретан является материалом, который не подвержен деформации, а также хорошо гасит звуки. Он экологичен и является долговечным.

Но, несмотря на все преимущества, у пенополиуретана есть и свои недостатки. Стоимость утепления данным материалом может оказаться довольно высокой из-за необходимости специального оборудования для его нанесения. Кроме того, конечный результат может зависеть от опыта пыльщика и используемого оборудования, поэтому нужно строго следовать технологии. Некоторыми дополнительными недостатками пенополиуретана считаются боязнь ультрафиолета и обильное выделение едкого дыма при пожаре, однако материал сам по себе не горит.

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 высококачественного утеплителя на основе базальтового волокна. Этот утеплитель применяется для теплоизоляции вертикальных поверхностей, таких как вентилируемые и штукатурные фасады, сборные сэндвичи на профлисте, фасады с применением сайдинга, слоистой кладки и каркасных стен. Базальтовый утеплитель HotRock также используется для утепления скатной и плоской кровли, стен и перегородок, перекрытий и полов, а также сэндвич-панелей.

Компания производит материал с применением уникальной технологии производства Elastic Fiber. Она позволяет получить особо тонкое и эластичное волокно, длина которого составляет 60-90 мм при толщине 3-8 мкм. Эта структура волокна позволяет компании уменьшить количество связующих водорастворимых смол на 30% и полностью исключить применение шлаков. Это делает базальтовую вату HotRock экологически чистой и пожаробезопасной. Большое количество воздуха в материале, получаемое за счет уменьшения количества связующих смол, обеспечивает высокие показатели по тепло- и звукоизоляции. Коэффициент теплопроводности утеплителей HotRock начинается от 0,034 Вт/м · К, а индекс изоляции воздушного шума для акустических серий утеплителя равен 53 дБ. Эти данные подтверждены испытаниями НИИСФ РААСН. Кроме того, материал, производимый по данной технологии, имеет улучшенные прочностные характеристики, так как лучше восстанавливается после деформации.

Утеплитель HotRock идеально подходит для использования в частных домах, загородных домах, а также в коммерческих зданиях. Он обеспечивает эффективность теплоизоляции и защиту от шума, делая его лучшим выбором для вашего строительного проекта.

KNAUF - лидер на рынке производства минеральных материалов для звуко- и теплоизоляции, основанных на стекловолокне. Материал, который производит компания, широко применяется в строительстве, в частности для создания подвесных потолков, каркасных перегородок и фальшстен, а также для укладки полов на лагах или на жестком основании. Благодаря специальному фольгированному покрытию, стекловата может использоваться в строительстве саун и бань. Продукция КНАУФ отличается высокой упругостью и формостабильностью, что обеспечивает надежность и долговечность материалов.

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

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.

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.

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.

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