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 - 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, 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 создается путем вспенивания стирола и формирования плоских прямоугольных плит на экструдере. Большая часть материала – 96-98% - представляет собой мелкие пустоты, заполненные углекислым газом и небольшим количеством воздуха, что делает его отличным материалом для теплоизоляции.

Экструдированный пенополистирол имеет несколько преимуществ перед другими утеплителями: он устойчив к сильным морозам, способен выдерживать огромные нагрузки и не страдает от скачков температур. Кроме того, он не впитывает влагу, легок в установке и может прослужить до 50 лет, как заявляют производители.

Однако, существуют и недостатки у данного материала. Во-первых, он довольно дорогой. Во-вторых, утеплитель довольно горюч и может выделять вредные вещества при температурах выше 75ºС. В-третьих, для снижения вероятности разрушения ограждающих конструкций вследствие скопления конденсата внутри них, необходима эффективная система вентиляции. Также данный материал не гасит звуковые волны и разрушается при воздействии ультрафиолетовых лучей, некоторых видов красок и клея, битумных мастик. Обитатели нашей планеты – грызуны и насекомые – тоже интересуются этим утеплителем.

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.

Пеноизол – это материал, который используется в строительстве в качестве утеплителя. Это усовершенствованный вариант пенопласта, который представляет собой вспененный пластик с ячеистой структурой. Чаще всего пеноизол используют в виде жидкой смеси, которая заливается шлангом в полость или на горизонтальную поверхность.

Одним из основных преимуществ этого материала является то, что его можно изготовить непосредственно на стройплощадке, тем самым значительно сократив временные и финансовые затраты на его доставку и погрузочно-разгрузочные работы. Кроме того, его не нужно хранить на дополнительном месте.

Эластичность и упругость пеноизола позволяют ему заполнять все щели и пустоты, что исключает образование воздушных мостиков холода. Он имеет хорошую адгезию и надежно сцепляется с любым основанием, что упрощает процесс утепления зданий со сложной конструкцией. В то же время, пеноизол является долговечным и безопасным для здоровья.

Однако существуют и недостатки у этого материала. Основной его недостаток – это отсутствие контроля качества изготовления пеноизола и нанесения его на поверхности. Также стоит учитывать, что пеноизол дает усадку порядка 1%, обладает малой прочностью на разрыв, требует применения специального оборудования и соблюдения определенного температурного режима (+5ºС). Кроме того, из-за того, что он может сорбировать пары из воздуха, пеноизол нельзя использовать для утепления фундамента или под железобетонную стяжку.

Производители теплоизоляции

На рынке общестроительной теплоизоляции не так легко выделить явных лидеров. Однако мы рассмотрим несколько компаний, которые зарекомендовали себя в этой области.

1. Компания A

Компания A является одним из крупнейших производителей теплоизоляции в мире. Они специализируются на производстве экологически чистых утеплителей высокого качества. Они использовали новейшие технологии при создании своих утеплителей, что позволяет им выделяться на рынке. Компания A также известна своими комплексными решениями для разных типов зданий.

2. Компания B

Компания B – это инновационный производитель теплоизоляции, который использует уникальный подход в своих технологиях производства. Они создают утеплители, которые быстро устанавливаются и при этом обладают высокой эффективностью за счет уникальной микроструктуры. Компания B постоянно осуществляет исследования и разработки, чтобы усовершенствовать свою продукцию.

3. Компания C

Компания C известна своей широкой линейкой теплоизоляционных материалов различных типов и форм. Они предлагают свою продукцию в разных ценовых категориях для удовлетворения потребностей разных покупателей. Компания C также осуществляет поставки в разные страны, что позволяет им расширять свою клиентскую базу.

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 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

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.

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.

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 – 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