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.

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 - это теплоизоляционный материал, который изготавливают путем измельчения бумажного вторсырья, в основном газетной бумаги. Он используется как насыпной или напыляемый утеплитель, потому что имеет низкую жесткость. Если правильно нанесен по технологии, эковата создает монолитную поверхность, которая заполняет даже малейшие щели и пустоты, не допуская появления мостиков холода. Более того, эковата обладает высокими звукоизоляционными свойствами, не привлекает грызунов и не заражается плесенью благодаря наличию антисептических веществ в составе.

Однако материал неудобен для монтажа и имеет недостаток - он плохо воспламеняется при воздействии открытого огня, но может начать тлеть при длительном нагревании, что приведет к возгоранию соседних конструкций. Из-за этой особенности эковата не подходит для теплоизоляции печей и дымовых труб.

Для утепления горизонтальных поверхностей, как правило, используется насыпная эковата. Но она имеет недостаток - после вскрытия упаковки спрессованный материал нужно разрыхлить при помощи дрели с насадкой, в результате чего образуется всепроникающий мусор и аллергенная пыль. Для теплоизоляции вертикальных поверхностей потребуется специальное оборудование и опытный пыльщик, что значительно повышает стоимость утепления. Кроме того, со временем материал дает усадку, что приводит к снижению его теплоизоляционных свойств.

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 один из видов пенопласта, который получают путем вспенивания стирола и формирования прямоугольных плит на экструдере. Более 90% материала заполнено мелкими пустотами, заполненными углекислым газом и небольшим количеством воздуха. Благодаря этому экструдированный пенополистирол отличается отличными теплоизоляционными характеристиками.

Одним из главных преимуществ материала является его высокая прочность и устойчивость к сильным морозам и скачкам температур без изменения своих свойств. Экструдированный пенополистирол не впитывает влагу, имеет легкий вес и прост в монтаже. Согласно заявлениям производителей, материал способен прослужить до 50 лет.

Однако у экструдированного пенополистирола существуют и минусы. Во-первых, он довольно дорогой. Во-вторых, материал горюч и выделяет вредные вещества при температуре выше 75ºС. Кроме того, он не способен гасить звук и может быть разрушен под воздействием ультрафиолетовых лучей, некоторых видов красок и клея, битумных мастик. Вследствие этого создание гидроизоляционных работ может затрудниться. Наконец, материал может привлекать грызунов и насекомых, что потребует дополнительных мер защиты.

Напыляемый полиуретановый утеплитель - это наиболее распространенный вид утеплителя. С помощью специализированного оборудования пенополиуретановая пена может быть нанесена на поверхности любых, даже самых сложных форм. Преимуществами данного материала являются бесшовное напыление и отсутствие мостов холода.

Пенополиуретановый утеплитель также славится своей гигроскопичностью - при его использовании улучшаются гидроизоляционные характеристики поверхности. Это особенно полезно при утеплении фундаментов, колодцев и других подобных сооружений. Материал не деформируется, хорошо гасит звуки, экологичен и долговечен.

Однако, для нанесения полиуретановой пены необходимо специальное оборудование, что делает стоимость его использования достаточно высокой. Все же, конечный результат сильно зависит от используемого оборудования и опыта пыльщика, поэтому полное соблюдение технологии необходимо. Еще одним недостатком пенополиуретана является его боязнь ультрафиолета и обильное выделение едкого дыма при пожаре, хотя сам материал не горит.

Реноизол - это материал, который является усовершенствованной версией пенопласта. Его особенностью является то, что он представляет собой вспененный пластик с ячеистой структурой. Чаще всего его используют строители в виде жидкой смеси. Его заливают шлангом в полость или на любую горизонтальную поверхность. Одним из основных преимуществ материала является возможность изготовления на стройплощадке при помощи специального оборудования. Это позволяет сократить временные и финансовые затраты на доставку и погрузочно-разгрузочные работы. Кроме того, пеноизол не требует дополнительного места для хранения.

Благодаря своей эластичности и упругости он действительно заполняет все щели и пустоты, что исключает образование воздушных мостиков холода. Хорошая адгезия обеспечивает надежное сцепление с любым основанием, что упрощает утепление строения со сложной конструкцией. Из главных достоинств также можно отметить долговечность материала и его безопасность для здоровья.

Однако у материала есть и недостатки. Основной его недостаток заключается в том, что на стройплощадке нельзя обеспечить контроль качества изготовленного пеноизола и работ по его нанесению. Это может привести к тому, что материал может давать усадку порядка 1%, обладать малой прочностью на разрыв, требовать применения специального оборудования и соблюдения определенного температурного режима (+5ºC). Также, поскольку пеноизол способен сорбировать пары из воздуха, его нельзя применять для утепления фундамента или положить 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 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 - международная компания, которая специализируется на производстве теплоизоляции на основе каменной ваты. Одним из основных направлений деятельности является предоставление комплексных решений для различных нужд.

Rockwool предлагает свои услуги для обустройства скатных крыш, включая мансарды, установки каркасных перегородок, возведения стен с отделкой сайдингом, внешней отделки бань и саун, а также слоистой кладки. Компания предлагает многое другое, обработка материалов и другие решения, чтобы ответить на все ваши потребности.

Выбор Rockwool для ваших проектов по теплоизоляции обеспечит вам высокое качество изоляционных материалов, гарантированную долговечность и экономию на энергии в долгосрочной перспективе.

По назначению

Одним из главных направлений применения материалов является утепление и звукоизоляция строительных конструкций, относящихся к общестроительным материалам. Кроме того, эти материалы находят применение в качестве технической изоляции, теплоизоляции и огнезащиты трубопроводов, воздуховодов, различного оборудования, а также в резервуарах и крупных емкостях специализированных серий, включая суда.

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%.

Отбросив стандартный набор арматурных продуктов, которые используются при строительстве, и забив путь в экологичную сторону, мы можем рассмотреть такой параметр, как теплоизоляция строительных конструкций. Кратко говоря, это способность материала сохранять тепло и не допускать его распространения. Это весьма важный аспект не только в строительстве, но и в повседневной жизни. Мы хотим, чтобы зимой было тепло и комфортно внутри нашего жилья, а летом - чтобы в помещении сохранялся прохладный микроклимат.

При выборе материала для теплоизоляции нужно учитывать его характеристики и методы изготовления. Существует три основных типа материалов для теплоизоляции: органические, неорганические и смешанные материалы.

Органические материалы - это материалы, которые получаются из переработки древесины и сельскохозяйственной продукции. К ним относятся древесностружечные и древесноволокнистые плиты, солома и камышит, а также газонаполненные пластмассы, такие как пенополистирол, пенополиуретан и вспененный полиэтилен. При выборе органического утеплителя следует помнить, что они часто горят и могут выделять токсичные вещества при высоких температурах.

Неорганические материалы - это утеплители, основанные на базальтовом волокне, известные как каменная вата, стекловата, шлаковата, ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон), пеностекло, керамзит, вспученный перлит и другие.

Смешанные материалы - это материалы, которые изготавливаются из смеси органических наполнителей (обычно это стружки или опилки) и минерального связующего компонента. Фибролит и арболит являются наиболее известными материалами этой категории.

При выборе типа материала для теплоизоляции необходимо учитывать многие параметры, включая технологические характеристики, стоимость, прочность и безопасность для здоровья.

В зависимости от формы выпуска, теплоизоляционные материалы могут быть различными. Среди них выделяют жесткие материалы, такие как плиты, блоки, скорлупы, сегменты и другие. Они отличаются высокой плотностью и прочностью.

Гибкие материалы упаковываются в рулоны и часто используются для изоляции труб и других поверхностей, имеющих нестандартную форму.

Шнуровые материалы, такие как жгуты, шнуры и прочее, широко применяются для уплотнения соединений.

В случае сыпучих материалов, используются зернистые и порошкообразные разновидности.

И, наконец, жидкие материалы, представляющие собой заливку или напыление, используются в качестве теплоизоляционного покрытия.

Структура материалов 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