Современные теплоизоляционные материалы

Статьи

Материалы, используемые для сокращения тепловых потерь, которые имеют место в процессе эксплуатации зданий любого назначения, трубопроводов и тепловых агрегатов, относятся к группе теплоизоляционных. О них и пойдет речь в этой статье.

Общая информация о теплоизоляционных материалах

Современные теплоизоляционные материалы отличаются:

  • невысокой теплопроводностью. Значение соответствующего коэффициента задаётся диапазоном от 0,02 Вт/(м·°K) до 0,2 Вт/(м·°K);
  • значительной пористостью, которая может составлять от 70% до 98%;
  • малой плотностью (≤ 600 кг/м³) и незначительной прочностью. Показатель предела прочности (при сжимающих нагрузках) задан диапазоном от 0,05 Н/м² до 2,50 Н/м².

В качестве эталонных теплоизоляционных материалов можно назвать марку STEINOPHON-290 и STEINOFLEX 400. Основой этих утеплителей является вспененный полиэтилен.

Марка STEINOPHON-290 представлена целой линейкой модификаций и предлагается пользователям в рулонах, различной длины (50 или 100) м, толщины (2.0 – 10.0) мм и фиксированной ширины (1000 мм).

Этот материал прекрасно зарекомендовал себя при использовании в качестве утеплителя и звукоизолятора на всех ограждающих конструкциях, при утеплении мансард, чердачных помещений и крыш. Доказал свои высокие теплосберегающие характеристики в качестве технического утеплителя (оборудование и трубопроводы различного назначения).

Стенофлекс-400 активно применяется для работы по утеплению различных трубопроводов:

  • ГВС и ХВС;
  • Систем отопления;
  • В холодильных агрегатах;
  • Систем климат-контроля;
  • Канализационных коллекторов.

Решив купить теплоизоляцию нужной марки и применив её на строительстве частного дома, можно получить следующие преимущества:

  • уменьшить массу возводимых стен (любых иных ограждающих конструкций);
  • их толщину;
  • снизить расходы строительных материалов, составляющих основу конструкции объекта;
  • сократить транспортные расходы.

В совокупности, это ощутимо снижает себестоимость строительных работ.

Второй финансовой составляющей, которая также сокращается в абсолютных значениях, являются расходы на отопление объекта (за счёт снижения потребляемого количества топлива).

Теплоизоляционные материалы, благодаря своей высокой пористости, обладают высокими шумоизоляционными и звукоизоляционными характеристиками. Поэтому применяются в качестве изоляционных материалов, обеспечивающих акустическую защиту, требующуюся в каждом конкретном случае.

Классификация

Существует весьма значительный перечень характеристик, по которым осуществляется классификация теплоизоляторов, предлагаемых рынком. И в них желательно разбираться, чтобы правильно принять решение о том, какую теплоизоляцию следует приобрести.

Классификация по способу передачи тепла
  • Отражающие;
  • Предотвращающие.
Классификация по виду исходного сырья, используемого для их производства
  • Неорганические материалы:
    • Все виды минераловатных утеплителей (изготовленные в любых формах);
    • Пенобетон монолитный бетон и ячеистый (газосиликат, газобетон и т.п.);
    • Материалы, изготовленные из вспененных вермикулитов, перлитов;
  • Органические материалы.

В группу органических включают все полимеры и содержащие их основы (пенополистирол и т.п.). Утеплители, изготовленные из данного сырья, могут иметь широкий разброс показателя плотности (от 10.0 кг/м³ до 100.0 кг/м³). Основным минусом теплоизоляционных материалов, произведённых из органики, является их слабая огнестойкость. Это накладывает определённые ограничения на использование. Данные строительные теплоизоляционные материалы могут применяться на участках, где температура не поднимается выше +80°С). Требуется обустройство дополнительной защиты в виде сэндвич-панелей, штукатурных фасадов и т.п.

Классификация по структуре материала
  • Ячеистые. Принято подразделять на пенопласты различных марок, пеностекло, а также бетоны ячеистые;
  • Зернистые. Также подразделяются на подгруппы: известково-кремнезистые, вермикулитовые, перлитовые и т.п.;
  • Волокнистые. Эти утеплители, в свою очередь, подразделяются на: материалы, изготовленные на основе стекловолокна и группа минераловатных материалов.

Изготавливаются в форме плит разной жёсткости, сегментов, цилиндров (в таком виде производится теплоизоляция для труб) и т.д. Основа – минвата на различных видах связующих: крахмальных, изготовленных на основании битумов, либо синтетическом связующем. Сюда же относятся плиты полужёсткие, изготовленные из стекловолоконной основы.

Классификация по форме
  • рыхлые (вариант, сыпучие) — вся вата, стекло и минеральная, вермикулиты и перлиты вспученные);
  • шнуровые разделяют на жгуты из стекловаты и шнуры из минваты, асбеста или асбестомагнезитов;
  • рулонные делятся на полосы, маты и матрасы;
  • штучные. Включают широкий спектр подгрупп: кирпич, полуцилиндры и так далее.
Классификация по теплопроводности
  • Низкая (материал класса «А» — ≤ 0,06 Вт/м°С;
  • Повышенная (класс «В») – (0,115-0,175) Вт/м°С;
  • Средняя (класс «Б») — (0,06-0,115) Вт/м°С.
Классификация по плотности
  • Первая подгруппа обозначаемая «ОЛ», это особо лёгкие (марок от Д15 до Д100);
  • «Л» — лёгкие (от Д125 до Д350);
  • «Т» — тяжёлые (от Д400 до Д600);
Классификация по жёсткости (относительной деформации при сжимающих нагрузках)
  • «М» — так называемые «мягкие». Величина сжимаемости ≤ 30%;
  • «П» — полужёсткие (от 6,0% до 30.0%);
  • «ПЖ» — повышенной жёсткости (≤ 10% при нагрузке 40 Па);
  • «Ж» — жёсткие (≤ 6,0%);
  • «Т» — твёрдые (≤ 10% при нагрузке 100 Па).
Классификация утеплителей по критерию возгораемости (Г1-Г4)
Классификация по основному назначению
  • Строительные теплоизоляционные материалы. Предназначены для утепления конструкций строительного характера;
  • Технические утеплители. Используются для теплоизоляции промышленного оборудования (например, термоизоляция котла) и трубопроводов различного назначения.

Термоизоляция дома: технология утепления

Рассматривая вопрос о том, как правильно утеплить дом, следует понимать, что он подразумевает двоякую трактовку. В первом случае, речь идёт об утеплении строящегося дома. Во втором, о том, чтобы сделать более тёплым дом, уже находящийся в эксплуатации.

Утепление на этапе строительства позволяет снять с застройщика необходимость решения значительного круга вопросов, (например, чем и как утеплить частный дом) при условии, что проект дома разработан специализированной организацией, являющейся членом СРО и имеющей право на подобное проектирование. А строительство ведёт бригада профессиональных строителей (компания, сотрудниками которой они являются, имеет официальный офис и определённую деловую репутацию).

Для того чтобы иметь возможность со знанием дела контролировать процесс проектирования и ход выполнения работ, застройщик должен иметь первичные представления об основах строительства, представлять, какие существуют виды теплоизоляционных материалов, технологии их использования.

Утепление дома начинается с выбора утеплителя и расчёта его потребного количества. Рассмотрим данный вопрос на примере утепления наружных стен. Ответы на вопрос, как утеплить потолок в частном доме, будут даны в следующей статье. Выбор утеплителя для работы с остальными элементами конструкции дома (фундамент, цокольный этаж, внутренние стены, потолки, полы, чердак и крыша) осуществляется аналогично.

Подбираем утеплитель

Лучший теплоизоляционный материал можно подобрать, имея информацию всего о трёх основных параметрах, входящие в перечень его эксплуатационных характеристик:

  • Теплосопротивление (коэффициент теплопроводности) характеризует, свойственную материалу, способность к осуществлению теплообмена от более нагретых областей, к менее нагретым;
  • Паропроницаемость – это характеристика, описывающая возможности материала в части пропуска сквозь себя водяных паров, имеющихся в атмосфере любого помещения. Пар постоянно стремится перемещаться из тепла (внутри здания) к холоду (на улицу);
  • Активность капиллярная – характеризует способность рассматриваемого материала пропускать сквозь себя воду в жидком состоянии (образующуюся внутри него посредством конденсации водяных паров, проникших в данный материал). Вода движется в обратном направлении, со стороны улицы к внутренним тёплым помещениям. Правильно подобранные по слоям материалы этому движению препятствовать не должны. Попадая внутрь дома, такая влага испаряется, поддерживая необходимую влажность. А сама стена, при этом, своевременно просыхает, что препятствует возникновению и размножению в ней патогенной микрофлоры.

Паропроницаемость выбранного утеплителя, применяемого в составе многослойной конструкции должна уменьшаться от внешней стены внутрь дома. То есть внешний материал должен иметь максимальное значение, а внутренний – минимальное.

Какой утеплитель выбрать

Если решать, чем лучше утеплить дом, руководствуясь только этой информацией, и выбрать, например, для внутреннего утепления, пенопласт, а для внешнего, минеральную вату, не принимая во внимание дополнительные характеристики, то можно получить душные комнаты, излишне сухой или чересчур влажный воздух. Устранение проблемы потребует существенных дополнительных расходов на установку специальных осушителей или увлажнителей, монтаж принудительной вентиляции и т.п.

Подбор теплоизоляционных материалов, с учётом их капиллярной активности, выполняется, исходя из того, что она должна возрастать от слоя к слою (от внешней стены к внутренней). Это позволит формировать в помещении необходимую влажность, что очень важно для создания комфортного микроклимата и здоровья проживающих в доме людей.

Очень сухой (степень влажности ≤ 30%) воздух приводит к снижению защитных функций слизистой оболочки. Результат: инфекции, вирусные заболевания и аллергии.

Излишне влажный (≥ 60%) приводит к интенсивному размножению патогенной микрофлоры.

Производство теплоизоляционных материалов и широчайший ассортимент их предложения на рынке позволяют всегда сделать правильный подбор. Это устраняет вышеназванные проблемы. Капиллярную активность материалов всегда можно уточнить в строительных справочниках или на сайте производителя.

Подбор с учётом теплоёмкости выполняется с таким расчётом, чтобы она возрастала снаружи внутрь. В этом случае мы получаем стену, способную аккумулировать тепло. Важно понимать, что термином стена, в данном случае, обозначается не только материал основы (кирпич, шлакоблоки и т.п.), но и вся имеющаяся на ней отделка. Т.е. весь «пирог» в сборе. Поэтому отделочные материалы подбираются по этим же правилам.
Подобный подход гарантирует, независимо от материалов, из которых построен объект, что термоизоляция дома обеспечивает органичное и непосредственное участие, его стен, в регулировке влажности и использования дополнительных технических решений не потребуется.

Технологии утепления стен

Решая вопрос, как утеплить дом, следует понимать, что стены дома утепляются двумя способами, которые именуются достаточно просто: «сухой» и «мокрый». Классификацию «наружное» и «внутреннее» утепление можно не рассматривать изначально. Так как, с учётом такого важного показателя, как «точка росы», оказывающего значительное влияние на долговечность конструкции, утеплять стены необходимо исключительно снаружи.

Вопрос, как утеплить дом изнутри, имеет право на рассмотрение всего в нескольких случаях:

  • Если утеплению подлежит здание, внешний архитектурный облик, которого, изменять запрещено (памятник архитектуры, либо существует специальное решение местной администрации);
  • Если утеплению подлежит стена, выходящая в лифтовую шахту;
  • Теплоизоляция изнутри возможна, если стена, подлежащая утеплению, возведена встык с другой стеной.

Утепление «мокрым» способом

Очень часто его именуют «теплоизоляция стен под штукатурку». В первоначальном рассмотрении эта технология не кажется сложной. На стену крепится выбранный утеплитель, поверх него кладётся штукатурка, Для лучшего сцепления с основой на поверхность утеплителя предварительно крепится сетка армирующая. Подсохший слой штукатурки окрашивается. Это повышает защищённость стены от негативных влияний атмосферного характера и делает её более привлекательной в визуальном плане.

Достоинства метода:

  • Качественная термоизоляция;
  • Высокая звукоизоляция;
  • Применение ограждающих конструкций лёгкого класса не приводит к снижению теплоустойчивости;
  • Полезная площадь объекта возрастает (за счёт того, что стены становятся тоньше);
  • На фасадах исключено появление «высолов»;
  • Подобный фасад допускает монтаж на любые ограждающие поверхности;
  • Термоизоляция стен может выполняться на ослабленных несущих поверхностях.

Недостатки:

  • Для качественного нанесения штукатурного состава требуется высокий профессионализм, который необходимо соответственно оплачивать;
  • Значительные сроки выполнения работ, с учётом технологических простоев, необходимых на полное просыхание предыдущего нанесённого слоя. Наносить следующий можно только после этого;
  • Тепловая изоляция, монтаж которой выполняется данным методом, может выполняться только при определённых погодных условиях;
  • Штукатурный состав затворяется водой, поэтому упомянутый вариант нельзя использовать при низких температурах;
  • Существенные ограничения на марки утеплителя, которые можно использовать (только пенопласт, во всех его производных. Например, ЭППС;
  • Использование такого утеплителя лишает стены возможности дышать, что требует обустройства принудительной вентиляции;
  • Пенопласт подвержен разрушительному воздействию грызунов;
  • Данным способом допустимо работать только в случаях, когда стены возведены из материалов группы «каменных» (бетон, кирпич, различные блоки и т.п.);
  • Стены требуют предварительного выведения плоскости под уровень;
  • Срок эксплуатации не превышает 7 лет.

Сухой способ

Чаще этот вариант называют утеплением с обустройством вентфасада. Суть метода:

  • На наружной поверхности стены собирается обрешётка, выполненная из досок, бруса, либо профиля (оцинкованный металл);
  • Между её стойками закладывают утепляющий материал, закрываемый, с внешней стороны, мембраной, защищающей последний от ветровых нагрузок и атмосферной влаги;
  • На обрешётку фиксируется контробрешётка;
  • К ней крепится декоративный отделочный материал. Чаще всего, это сайдинг, существенно превосходящий иные варианты по ряду параметров.

Между внешней декоративной обшивкой и мембраной формируется воздушный зазор. Циркулирующий в нём воздух удаляет образующуюся влагу. То есть вентилирует фасад.
Плюсы:

  • Простота реализации (технология доступна для самостоятельного выполнения);
  • Возможность ведения работ одним специалистом;
  • Требования к качеству наружной поверхности, подлежащей утеплению, отсутствуют;
  • Данный способ позволяет вести работы в любой сезон и независимо от значения внешних температур;
  • Для работы данным методом можно купить термоизоляцию практически любой марки;
  • Утеплять подобным способом можно стены, возведённые из любых материалов;
  • Долговечность выполненных работ не менее 30 лет.

Минусы:
На взгляд профессиональных строителей их нет.

Утепляем полы

Эта задача решается в двух случаях: непосредственно в процессе строительства дома, либо в тех случаях, когда под полом располагается холодный подвал (для частного дома).

Вопрос, как утеплить пол в доме, начинают решать уже на стадии строительства фундамента. При его возведении требуется предусмотреть качественную вентиляцию, чтобы исключить отсыревание подпола, что может провоцировать загнивание полов, особенно деревянных. Также важно произвести качественную гидроизоляцию фундамента, чтобы защитить его от проникновения грунтовых, дождевых и капиллярных вод. Тема актуальна и для многоквартирных домов. Во многих из них напольное покрытие положено прямо на плиту перекрытия.

Решая вопрос, как утеплить пол в частном доме, следует понимать, что ответ на него может быть дан только с учётом материалов, из которых он выполнен. Существует три возможных варианта:

  • Деревянные полы;
  • Бетонные полы;
  • Земляные полы. Ещё встречаются в отдельных населённых пунктах.


Существует четвёртый вариант, когда утепление выполняется со стороны подвального помещения.

Как утеплить пол в деревянном доме?

Все существующие технологии подробно рассмотрены в различных открытых источниках. Плюсом подобных работ является возможность использования значительного числа существующих утеплителей. Но, при их выборе, обязательно следует обращать внимание на их стойкость к воздействию грызунов и патогенной микрофлоры. Для подобных работ прекрасно подойдут:

  • Керамзит;
  • Стекловата;
  • Пеноизол;
  • Минвата;
  • Эковата;
  • ППС.

При выполнении работ со стороны подвального помещения прекрасно зарекомендовал себя ППУ.

Качественно утеплённые деревянные полы представляют многослойный пирог:

  • В качестве основы нашивается ОСП;
  • На него (между лагами) настилается утеплитель;
  • Его сверху закрывают листами ОСП, играющими роль чернового пола;
  • Настилают пароизоляцию;
  • Укладывают чистовое напольное покрытие.

Утепляем бетонные полы

Самыми востребованными способами выполнения упомянутой работы является утепление:

  • Под стяжку. Похоже на «мокрое утепление» стен. Под стяжку допускается укладка плотной минваты или ППС. Возможен вариант использования лёгких бетонов. Тогда утеплитель может не понадобиться вообще. При использовании ППС на бетонную плиту кладётся арматурная сетка, а плиты утеплителя крепят к основе специальными пластиковыми «грибками». Сверху заливается бетонная стяжка (не путать с цементно-песчаной);
  • По обрешётке. На ж/б основание укладываются лаги, толщину которых задаёт толщина теплоизоляции. Они кладутся на гидроизоляционных подложках. Утеплитель также рекомендуется стелить на гидроизоляцию. Поверх лаг и утеплителя настилается пароизоляция и кладётся чистовое покрытие;
  • С использованием рулонных утеплителей. Теплоизоляция укладывается на чистую основу (подмели и работаем). Данный вариант допускает также использование вспененного ПЭ или пробкового покрытия. Технология выполнения работ диктуется выбранным чистовым напольным покрытием.

Теплоизоляция труб

Рынок Минска, и иных населённых пунктов, сегодня предлагает широчайший выбор теплоизоляционных материалов для утепления труб разных диаметров и назначения. Наиболее часто используются следующие типы:

  • Материалы на основе вспененного полиэтилена (STEINOFLEX-400, пенофол, энергофлекс);
  • Утеплители на основе вспененных синтетических каучуков (ру-флекс, kaiflex и т.п.);
  • Скорлупы ППУ;
  • Рулонные утеплители (STEINOPHON-290, rockwool и т.п.).

Справочная информация

Таблица 1. Сравнительный анализ эффективности теплозащиты различных материалов

Таблица 2. Примерные цены на рулонные утеплители