Теплоизоляция: виды, материалы, назначение и советы по выбору

Для строительства зданий и сооружений широко применяются теплоизоляционные материалы (ТИМ). Это позволяет снизить расходы на отопление и кондиционирование здания, а также увеличить срок его службы благодаря защите стен от образования конденсата и замерзания влаги внутри стены.

Одним из ключевых критериев, учитываемых при выборе теплоизоляционного материала, является его низкая теплопроводность. Чем этот показатель ниже, тем эффективнее материал и меньше слоя утеплителя потребуется для достижения необходимой температуры.

Однако, при выборе ТИМ для помещений, где проживают или работают люди, не менее важны другие характеристики, такие как экологичность, отсутствие вредных веществ, негорючесть, гигроскопичность, паропроницаемость, биостойкость, простота монтажа и долговечность.

Некоторые утеплители также обладают отличными звукоизолирующими свойствами, что также может быть важным критерием при выборе материала.

Улучшение экологической обстановки также является одним из преимуществ использования теплоизоляционных материалов. Благодаря снижению объема потребляемых энергоресурсов и, как следствие, выброса углекислого газа и других продуктов сгорания в атмосферу, уменьшается негативное воздействие на окружающую среду.

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.

Плитный полистирол, известный как пенопласт, является материалом, в котором 98% состоит из мельчайших пузырьков воздуха, а 2% – из полистирола. Его популярность обусловлена тем, что он является самым дешевым из всех теплоизоляционных материалов на рынке. Это стало возможным благодаря упрощенной технологии производства, которая даже позволяет создавать материал при неидеальных условиях. Еще одним преимуществом пенопласта является его небольшой вес, что облегчает монтаж и не создает дополнительной нагрузки на фундамент, стены и потолок. Материал также прекрасно подгоняется под нужные формы и размеры.

Пенопласт широко используется для теплоизоляции различных объектов, включая стены, полы, потолки и цоколь. Но следует помнить, что из-за высокой горючести и токсичности, лучше не использовать его для утепления помещения изнутри. Доступность пенопласта привела к появлению на рынке некачественных материалов, что может повлечь за собой возгорания. Такие материалы относятся к классу пожарной безопасности Г3 – нормальногорючие.

К недостаткам пенопласта относятся низкая устойчивость к механическим повреждениям, частая деформация в процессе эксплуатации, паронепроницаемость, рыхлость и относительно небольшой срок эксплуатации (10–15 лет). С течением времени пенополистирол начинает выделять в воздух опасное вещество — стирол. Максимальное значение выбросов стирола наблюдается в помещениях, где воздух подвергается интенсивному нагреву, например в кухне или бане. Кроме того, материал разрушается под воздействием ультрафиолета, растворителей и высоких температур (от 60° C). Еще одной проблемой являются грызуны, которые любят устраивать в пенопласте свои 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 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.

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

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.

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.

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.

Огнестойкость материалов можно разделить на негорючие (НГ) и горючие материалы, которые в свою очередь делятся на слабогорючие (Г1), умеренногорючие (Г2), нормальногорючие (Г3) и сильногорючие (Г4).

Однако не все материалы с хорошими теплоизоляционными свойствами имеют хорошие звукоизоляционные свойства. Поэтому, для достижения хороших звукоизолирующих результатов рекомендуется использовать материалы, которые имеют достаточно высокую плотность, например, минераловатные утеплители плотностью до 60 кг/м 3 и некоторые другие утеплители, такие как пенополиуретан, эковата и опилки.

Выбор материала для теплоизоляции - задача, которая стоит перед многими владельцами домов и квартир. Сложно определиться, какой материал лучше использовать. Но рынок предоставляет широкий выбор - разных по своей структуре и свойствам теплоизоляционных материалов.

На сегодняшний день наиболее востребованными материалами являются:

• Минеральная вата. Материал на основе стекла или базальтового волокна. Его преимущества в том, что он легкий, экологически безопасный, не горючий и прост в установке. Однако, есть и недостатки: материал плохо защищает от звука и теплопроводимости.
• Пенопласт. Материал из пенополистирола. Его главные преимущества - долговечность и не впитывает воду. Минусы теплоизоляционного материала - он легко горючий, не является экологически чистым и неизбежно деградирует с течением времени.
• Экошерсть. Изготавливается из природных материалов - шерсти или даже джутовых волокон. В отличие от предыдущих материалов, экологически безопасный. Однако, недостатки также есть: низкая степень защиты от теплопроводности и летучих веществ.

Рекомендации для выбора подходящей теплоизоляции для дома или квартиры следующие: изучайте свойства материала, определите цель установки теплоизоляции (защита от холода, шума или обоих факторов одновременно), узнайте о качестве материала и прочности ее структуры. Ни один материал не идеальный, но правильный выбор теплоизоляционного материала вызовет у владельца комфорт и сэкономленные затраты на отопление в будущем.

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

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

Фото: freepik.com