Теплоизоляционный материал

Теплоизоляционный материал. Виды и применение. Особенности

Теплоизоляционный материал применяется для утепления различных конструкций. Он имеет свойство низкой теплопередачи, поэтому его использование позволяет повысить термическое сопротивление объектов.

Какие задачи решает теплоизоляционный материал

Теплоизоляция является одним из приоритетных направлений при строительстве, поскольку ее применение позволяет многократно повысить эксплуатационные характеристики зданий. Постройка с достаточным количеством утеплителя гораздо меньше промерзает зимой, что снижает затраты на его отопление. Также она менее склонна к перегреву летом, сохраняя внутри комфортную температуру, что экономит ресурс кондиционерного оборудования.

Наличие теплоизоляции дает возможность избежать резких скачков температуры в помещении. Это очень важно, если внутри помещений применяется чувствительный к этому параметру отделочный материал, к примеру, древесина или отдельные виды пластика, в том числе и ПВХ используемый для производства натяжных потолков. Отсутствие существенных колебаний температуры дает возможность убрать благоприятные условия для образования конденсата. Именно применение теплоизоляции исключает появление сырости и развития плесени. Конечно при условии, что влага не образовывается внутри помещения слишком интенсивно от других факторов или накапливается в результате отсутствия гидроизоляции между фундаментом и фасадными стенами.

Сырость на стенах приводит к отслаиванию отделочных материалов. Как следствие наблюдается срывание обоев, а также тяжелой керамической плитки. Переизбыток влаги от отсутствия достаточной теплоизоляции также приводит к расширению изделий из дерева. Как следствие наблюдается коробление напольного покрытия, деформация дверей, от чего они неплотно входят в дверную коробку, и так далее.

Стоит также отметить, что теплоизоляционные материалы помимо своего прямого предназначения обладают звукоизоляционными свойствами. Конечно, их эффективность не столь высока как у специализированных для этой цели покрытий, но вполне достаточная, чтобы уменьшить передачу громких звуков.

Применяемые теплоизоляционные материалы

Существует довольно широкий ассортимент предлагаемых на рынке материалов, которые могут применяться в качестве удачного утеплителя. Среди них оптимальный баланс между стоимостью и эффективностью имеют:

Минеральная вата.
Пенопласт.
Пенополистирол.
Пеноплекс.
Вспененный пенополиэтилен.
Пенополиуретан.

Минеральная вата

Это дешевый, при этом довольно качественный теплоизоляционный материал, который может применяться для утепления потолков, крыш, полов и стен. Минеральная вата при нажатии сжимается, поэтому при работе с ней необходимо предварительно создать обрешетку, после чего уложить ее между лагами. Сверху нее применяется облицовочный, кровельный или напольный материал. Безусловным преимуществом ваты помимо теплоизоляционных свойств является и звукоостанавливающий эффект. Минеральная вата не горит, поэтому ее использование позволяет повысить пожарную безопасность.

Крупным недостатком минеральной ваты является склонность к слеживанию. Если она используется на потолке или полу, то служит действительно долго, но вот плиты закрепленные на стенах начинают постепенно усаживаться. Как следствие вверху образовываются открытые зазоры, так называемые мостики холода. В связи с этим производители минеральной ваты зачастую рекомендуют ее менять буквально каждые 7 лет, в противном случае теплоизоляция будет постепенно работать все хуже и хуже.

Пенопласт

Это также бюджетный теплоизоляционный материал, который можно использовать в любом утеплении. Стоит отметить, что пенопласт может монтироваться мокрым и сухим способом. Поскольку он склонен к сжатию при давлении, то в случае его использования для теплоизоляции стен лучше всего работать с фасадом. Оштукатуренный пенопласт, армированный стекловолоконной сеткой, вполне справится с нагрузками, которые на него могут оказываться на фасаде. Но вот внутри помещения такая стена долго не прослужит, поскольку на нее постоянно будут опираться, навешивать шкафчики, полки, картины, фотографии и так далее.

Плотность пенопласта довольно низкая, поэтому при проведении теплоизоляции обычно используются листы с толщиной 5-10 см. К неоспоримым достоинствам применения этого материала является возможность обрезки обыкновенным монтажным ножом без необходимости использования пилы. Главным недостатком пенопласта является его склонность к разрушению. При механическом воздействии из него с легкостью выпадают вспененные пузырьки.

Пенополистирол и пеноплекс

Эти два материала практически идентичны по своим свойствам. Их можно сравнить с пенопластом, но имеющим очень плотную структуру. Пенополистирол и пеноплекс можно использовать для мокрого утепления пола. Их листы раскладываются, после чего сверху заливается бетонная стяжка. Эти материалы легко режутся с помощью монтажного ножа, ручной ножовки, электрического лобзика или циркулярной пилы.

Пенополистирол и пеноплекс лучше пенопласта благодаря более высокой плотности, поэтому они менее склонны к разрушению при механическом воздействии. Кроме того они эффективнее останавливают теплообмен, поэтому такой теплоизоляционный материал может применяться с использованием листов меньшей толщины. Работая с пеноплексом нужно учитывать, что он имеет очень низкую адгезию. В связи с этим, если его применять для утепления стен, то сделать дальнейшую штукатурку будет сложно. Чтобы повысить адгезию листов их придется обработать грунтовкой бетоноконтакт. Штукатурные работы придется проводить с применением стекловолоконной сетки по всему периметру, а не только по линиям стыков.

Данные материалы обладают низкой огнестойкостью, а также при возгорании выделяют токсические продукты сгорания. Они требуют аккуратного обращения при работе, поскольку весьма хрупки.

Вспененный пенополиэтилен

Это современный материал, который представляет собой пористую структуру из полиэтилена. Зачастую одна его сторона покрыта алюминиевой фольгой. Часто он используется в качестве подложки при укладывании напольных покрытий, в частности ламината и линолеума. Этот материал имеет малую толщину при действительно отличных теплоизолирующих свойствах. Его эффективности в 20 раз выше, чем у минеральной ваты. Таким образом, при толщине в 1 см он будет обладать такими же свойствами как 20 см ваты.

Неоспоримым достоинством вспененного пенополиэтилена является хорошая пароизоляция. Такой материал раскладывается по поверхности, а его стыки склеиваются специальным армированным скотчем с отражающей поверхностью. Вспененный пенополиэтилен может использоваться для проведения любых теплоизоляционных работ, а также наматываться на трубы для их утепления.

Пенополиуретан

Этот теплоизоляционный материал в отличие от предыдущих видов предлагается не в виде рулонов или плит, а в жидком состоянии. Он выдувается на поверхность, после чего быстро увеличивается в объеме и застывает. Благодаря этим свойствам его можно наносить на любые поверхности даже в труднодоступные места. Полиуретановый утеплитель обычно распыляется между лагами пола, крыши и так далее. После этого сверху закрепляются отделочные материалы.

Пенополиуретан имеет огромный ресурс, обладает шумоизоляционными свойствами и высокой адгезией к любым поверхностям. Бесстыковая технология нанесения предотвращает образование мостиков холода. Такое решение при точном соблюдении технологии монтажа можно назвать самым эффективным. К сожалению, для работы с пенополиуретаном требуется применение специализированного оборудования, стоимость которого очень высока. Как следствие работать самостоятельно с ним не удастся. Потребуется обращаться в компании, предоставляющие подобные услуги теплоизоляции.

Где применяется теплоизоляция

Теплоизоляционный материал используется для обеспечения утепление различных поверхностей:

Стен.
Кровли.
Подвала и пола.
Потолка.

Утепление стен

Довольно часто применяемые материалы для строительства стен имеют недостаток в виде склонности к промерзанию зимой, а также передачи нагрева внутрь помещения летом. Для устранения данной проблемы применяется теплоизоляция. Она может проводиться как внутри помещения, так и снаружи. Естественно, намного эффективней делать ее на фасадной стене. Большинство материалов обычно имеют толщину как минимум в 4-5 см, поэтому закрепляя их на внутренней стене, помещение будет уменьшаться. Вопрос утепление стен весьма важен, поскольку именно через них происходит потеря до 40% тепла уходящего из здания.

На стенах утеплительный материал может фиксироваться мокрым или сухим способом. Мокрый предусматривает приклеивание с применением специализированных растворов в виде клеев или цементных смесей. Сухой способ еще называют вентилируемый. На поверхность стены монтируется обрешетка, а теплоизоляционный материал укладывается между ней, после чего осуществляется облицовка закрывающими материалами. Внутри помещение применяется гипсокартон, а на фасадах металлопрофиль и так далее.

Утепление кровли

Через кровлю может улетучиваться до 20% тепла. Утепление особенно важно при устройстве мансардной крыши, когда подкровельное пространство используется в качестве эксплуатируемого помещения. Применив теплоизоляционный материал на кровле, можно уменьшить перегрев здания летом. Это особенно актуально, если в качестве кровельного материала применяются металлические листы в виде профлиста, металлочерепицы и так далее. При устройстве крыш утеплитель фиксируется между лагами.

Утепление подвала и пола

Это в первую очередь актуально для одноэтажных построек, а также помещений на первых этажах многоярусных домов. Применяемые в этом случае теплоизоляционные материалы укладываются между бетонной стяжкой и облицовочным напольным покрытием. Отдельные виды теплоизоляционных решений могут применяться перед заливкой стяжки. Если осуществляется укладка напольной доски по лагам, то утеплитель распространяется между ними.

Утепление потолков

В одноэтажных зданиях, а также на последних этажах многоэтажных построек осуществляется теплоизоляция потолков. В большинстве случаев ее проще проводить на чердаке, используя такой же способ, как применяется при утеплении пола. Таким образом удастся сэкономить на материалах и обойтись более простой технологией. Также, когда нужно работать именно с потолком, то закреплять теплоизоляционный материал можно мокрым способом или зафиксировать его на обрешетке, в дальнейшем скрыв навесным или натяжным потолком.

В отдельных случаях проводить теплоизоляцию именно потолка, а не пола чердака, даже лучше, особенно если высота помещения чрезмерно большая. Уложенный теплоизоляционный материал позволит забрать немного высоты потолков, тем самым уменьшив фактический объем помещения для отопления.

Теплоизоляция: виды и предназначение

Главная страница / Блог / Теплоизоляция: виды и предназначение

Назначение любой теплоизоляции — максимальное снижение потерь тепла, и как следствие экономия на обогреве дома или квартиры в осенне-зимний период и сохранение прохлады в летнюю жару.

Необходимо понимать, что в понятие «теплоизоляция» входит как технология теплосбережения, предусматривающая рациональное использование энергоресурсов, так и материалы, и элементы конструкций, уменьшающие или исключающие передачу тепла.

Какой должна быть теплоизоляция

Если обратиться к нормативам, ГОСТ-16381-77 классифицирует теплоизоляционные материалы по нескольким признакам. Основными для покупателя, пожалуй, являются вид исходного сырья, прочностные характеристики, теплопроводность и горючесть.

Вид исходного сырья — это то, из чего сделана теплоизоляция.

Теплоизоляционные материалы можно разделить на органические и неорганические.

Хорошие прочностные характеристики означают эксплуатационную надежность утеплителя и его способность удерживать заданную форму. Они включают в себя целый ряд показателей, в частности, прочность на сжатие и растяжение, прочность на отрыв слоев. Все это очень важно, так как теплоизоляция в составе конструкции часто подвергается механическим нагрузкам.

В наше время из-за высоких цен на энергоносители предъявляются более жёсткие требования к теплоизоляции домов. Россия относится к одной из самых холодных стран мира, но при этом теплоизоляция зданий не соответствует мировым стандартам. На отопление помещений у нас тратиться в 3 раза больше энергии, чем в скандинавских странах. Новые дома последние десять лет строятся уже соответствующими современным требованиям по теплоизоляции.

Свойства теплоизоляционных материалов

Теплопроводность — главное качество для теплоизоляции. Материал должен обеспечить требуемое сопротивление теплопередаче при минимальной толщине несущей конструкции. Чем ниже теплопроводность, тем лучше теплоизоляция.
Горючесть теплоизоляции следует рассматривать с точки зрения обеспечения безопасности. Если материал поддерживает горение или выделяет при нагреве вредные вещества, использовать его можно лишь с оговорками.
Паропроницаемость — способность материала «дышать», то есть свободно пропускать водяной пар. Если в утеплитель попала вода, его эксплуатационные качества резко ухудшаются и свои функции он не выполняет.
Плотность — характеризует нагрузки от веса теплоизоляции на конструкцию здания — не должна превышать 185-200 кг/м3.
Водостойкость — необходимое качество, особенно в нашем холодном и дождливом климате. Водостойкий утеплитель химически не взаимодействует с влагой, сохраняет свои свойства.
Гидрофобность — под этим термином понимают способность материала отталкивать влагу, теплоизоляция не должна впитывать влагу. Особенно это важно для волокнистых материалов.
Экологичность — поскольку человек постоянно находится в помещениях, так или иначе защищенных теплоизоляцией, очень важно, чтобы она была биологически нейтральной и ни в коем случае не являлась источником токсичных выделений.

Виды теплоизоляции

Теплоизоляцию можно разделить по следующим типам, соответствующим разным способам теплопередачи:

Отражающая, которая предотвращает потери за счёт отражения инфракрасного «теплового» излучения (жидкая телоизоляция).
Предотвращающая потери за счёт теплопроводности, водопоглощения, паропроницаемости, то есть за счет кондуктивного и конвективного теплообмена (сочетания передачи тепла через сам материал и воздух или газ, находящийся в нем).

На практике теплоизоляционные материалы принято делить на три вида (по виду основного исходного сырья):

Органические: Получаемые с использованием органических веществ. Это, прежде всего, разнообразные пенопласты (например, пенополистирол). Главный их недостаток — низкая огнестойкость, поэтому их применяют обычно при температурах не выше 90°C, а также при дополнительной конструктивной защите негорючими материалами (штукатурные фасады, трехслойные панели, стены с облицовкой, облицовки с ГКЛ и т.п.).

Выделяется среди них пенополиуретан, который в последние 10-20 лет по характеристикам превзошёл все имеющиеся на рынке теплоизоляционные материалы. Он применяется во всех сферах строительства в виде напыляемой массы непосредственно на месте строительства, сендвич панелей или скорлуп для труб. Экологически абсолютно безопасен. Долговечен — срок службы 50 лет.

Неорганические: Минеральная вата и изделия из неё (например, минераловатные плиты), лёгкий и ячеистый бетон (газобетон и газосиликат), пеностекло, стеклянное волокно, изделия из вспученного перлита, вермикулита, сотопласты и др. Изделия из минеральной ваты получают переработкой расплавов горных пород или металлургических шлаков в стекловидное волокно.

Характерная особенность — низкие прочностные характеристики и повышенное водопоглощение, поэтому применение данных материалов ограничено и требует специальных методик установки. Подходит для утепления стен деревянного дома.

Смешанные — используемые в качестве монтажных, изготовляют на основе асбеста (асбестовый картон, асбестовая бумага, асбестовый войлок), смесей асбеста и минеральных вяжущих веществ (асбестодиатомовые, асбестотрепельные, асбестоизвестковокремнезёмистые, асбестоцементные изделия) и на основе вспученных горных пород (вермикулита, перлита).

Основные виды применяемой теплоизоляции

Несущие стены и теплоизоляция

Глиняный кирпич сплошной: Древнейший материал. Но в наше время, как и любой другой материал, совмещающий в себе несущие и теплоизолирующие функции, плохо справляется и с теми, и с другими. По прочности и долговечности не выдерживает сравнения с бетоном, а по теплоизоляции вообще ни с чем.

Глиняный кирпич пустотелый: Имеет внутри пустоты, благодаря чему у него в полтора раза лучше теплоизоляция.

Керамзитобетон: Гениальное изобретение для своего времени. Долговечный, тёплый, прочный и недорогой. Стандартная стена панельного дома толщиной 35см эквивалентна 90см кирпичной кладки. Но современные требования по теплоизоляции он уже не удовлетворяет.

Пенобетон: Это вспененное цементное тесто с добавлением песка. Материал очень спорный. Имеетдостаточно много недостатков и высокую цену. У него очень низкая морозостойкость и прочность. Он даёт сильную усадку, при которой может отваливаться штукатурка или плитка. Имеет повышенную водопроницаемость (тонет в воде). В нем скапливается конденсат, который замерзая, каждый раз частично разрушает структуру материала. Он подвержен разрушению грызунами и грибковым образованиям.

Пенополистирол бетон: Неплохой материал. Фактически это современная замена керамзитобетону. Только вместо керамзита используются пенополистирольные шарики. Но они, в отличие от пенопласта, надёжно защищены от внешних воздействий бетоном. При одинаковой плотности с пенобетоном, он более прочный, теплый, долговечный и дешевый.

Древесина: Наверное, самый древний материал используемый в строительстве. Дерево материал прочный, достаточно теплый, но очень дорогой. Главным его минусом является пожароопасность. Даже обработанная противопожарными составами древесина выдерживает воздействие открытого пламени не более 15 секунд. Под воздействием влаги и кислорода воздуха природные органические вещества разрушаются. Также дерево подвержено гниению, воздействию насекомых, усыханию и пр. Поэтому реальная долговечность деревянных домов не более 50 лет.

Теплоизоляционные материалы

Керамзит: Это вспененная, обожженная глина. Долговечен, прочен, доступен. По характеристикам он гораздо лучше, чем пенобетон и в разы его дешевле. Но сравнения с современными теплоизоляционными материалами не выдерживает, ни по теплоизоляционным свойствам, ни по цене. И так как керамзит материал сыпучий сфера его применения ограничена. Применяют его в качестве заполнителя для легких бетонов, и в качестве теплоизоляционного материала в виде засыпок.

Стекловата: У неё очень недолгий срок эксплуатации. Через 10-15 лет она начинает рассыпаться. Работать с ней оченьнеприятно, так как коснувшись её открытой частью тела, человек получает массу мелких заноз, и они долго потом болят. Стекловата от известных производителей «URSA» и «ISOVER» обладает несколько лучшими характеристиками, но сравнения с базальтовой изоляцией все равно не выдерживает.

Базальтовое волокно: Представляет собой распушенный по специальной технологии камень базальт. Он обладает полной негорючестью, долговечностью, паропроницаемостью и большим температурным диапазоном применения от -300°С до + 900°С . Его цена, прочность и долговечность, как и у других материалов, зависит от плотности. Он является одним из лучших и наиболее популярных теплоизоляторов.

Вспененный полиэтилен: Эффективный, долговечный, но дорогой материал. Поэтому у него очень узкая сфераприменения. Чаще всего его используют как основу для наклеивания фольги при производстве отражающей изоляции. Сырьем для полиэтилена служит газ этилен. Его синтезируют путем полимеризации этилена при высоком и низком давлениях.

Пенопласт: Это самый дешевый, но при этом очень эффективный теплоизолятор. Пенопласт марки Ф15 имеет реальную долговечность 10-15 лет, и использовать его рекомендовано лишь при теплоизоляции построек, рассчитанных на небольшой срок эксплуатации. Пенопласт марки Ф35 более плотный, долговечный и дорогой материал. Срок его службы порядка 30-50 лет. Формально, современные пенопласты экологически безопасны. Применять их стоит только снаружи здания.

Экструдированный пенополистирол: Один из лучших существующих теплоизоляционных материалов. Делается он из того же сырья что и пенопласт, но по другой технологии, методом экструзии. У него сплошная замкнутая структура, а не склеенные шарики как у пенопласта. Его достоинствами являются водо и паронепроницаемость, высокая прочность и долговечность. К недостаткам можно отнести более высокую цену.

Пенополиуретан: Это неплавкая термореактивная теплоизоляционная пластмасса с ячеистой структурой. При смешивании двух жидких компонентов немедленно начинается реакция с образованием пены. Её либо напыляют на объект утепления, либо заливают в формы для дальнейшего использования в твёрдом виде. В баллонах монтажной пены, используемой при установке окон и дверей, применяется именно пенополиуретан. Это самый долговечный и самый дорогой теплоизоляционный материал из перечисленных здесь.

В заключение следует сказать, что ни один утеплитель не в состоянии полностью предотвратить потери тепла, так как не существует еще материала с нулевой теплопроводностью. Однако, правильно выбирая теплоизоляцию для утепления определенных конструкций дома (стен, крыши, кровли, чердака, фундамента, пола), можно свести эти потери к минимуму.

Кровельные работы
- Монтаж кровли из профнастила
- Замена кровли дома
- Ремонт кровли
Ремонт дачных домов
Строительство дачных домов
Ремонт мебели
- Шкафы купе на заказ
- Замена фасадов
- Замена столешниц
- Двери для шкафа-купе на заказ
Обшивка вагонкой
Внутренняя обшивка домов
Отделочные работы внутри бань
Настил пола
Утепление домов
- Утепление стен
- Утепление полов
- Утепление потолка
Утепление бани
Веранда к дому
Оценка состояния дома
Купить профнастил

и мы свяжемся с вами

Производственно-строительная компания ТЕРЕМКЗН занимается строительством дач, домов, пристроек в Казани. В этой сфере работаем больше 10 лет. За это время накопили опыт работы, позволяющий реализовать самые сложные проекты. Для нас невыполнимых задач не существует.

Характеристика и разновидности теплоизоляционных материалов

Теплоизоляция – это важный этап в отделке дома. Она позволяет помещению дольше сохранять тепло, что приводит к уменьшению затрат на отопление. Утепление делают на строительном этапе (например, при изоляции фундамента) или во время ремонтных работ (потолок, стены). Для создания утепления используются разные материалы со своими свойствами, особенностями и условиями применения.

Особенности утеплителей
Пенопласт
Пеноплекс
Стекловата
Минеральная вата
Пенополиуретан

Особенности утеплителей

Выбирать утеплитель по свойствам необходимо под каждый конкретный случай

Теплоизолятор – это материал, обладающий низкой теплопроводностью и защищающий помещение от потерь тепла. Он используется для утепления жилых и нежилых зданий. В бане и сауне используются жаропрочные высокотемпературные материалы для печей. Лучше подбирать утеплитель водонепроницаемый, чтобы не требовалась установка гидроизоляции.

Ассортимент утепляющих материалов широк. Они различаются по своему составу, структуре, теплопроводности, паро- и гидроизоляционным свойствам, условиям применения. С их помощью можно утеплять пол, потолок, трубопровод, фасад здания и другие важные части дома. Обязательное условие – материал, не пропускающий тепло наружу, должен иметь низкий уровень теплопроводности. Определение подходящего вида зависит от условий применения и типа поверхности, которую нужно изолировать.

Пенопласт

Пенопласт при наружном утеплении необходимо покрывать штукатуркой — материал боится ультрафиолета

Самым известным неорганическим утеплителем является пенопласт. Это недорогой материал с высокой эффективностью, который обычно применяется в утеплении стен. К положительным характеристикам относятся:

Небольшая стоимость. Затраты на изготовление термоизоляции минимальны, а требуется его меньше, чем других теплоизоляторов.
Легкость монтажа.
Универсальность. Подходит для теплоизоляции разных частей дома.
Высокая эффективность.
Малый коэффициент теплопроводности.
Практически не впитывает влагу.
Хорошая шумоизоляция.
Устойчив к воздействию спиртов, щелочей.
Экологически безопасен.

Пенопласт имеет коэффициент паропроницаемости 0,05 мг. Эксплуатируется при температурах от -60°С до +80°С. Обладает ячеистой структурой и плохо впитывает жидкость.

Горючесть. На этапе промышленного производства в утеплительный пенопласт добавляют ингредиенты, увеличивающие огнеупорность, но он все равно считается горючим.
Деформация характеристик при длительном воздействии температуры выше 80°С. Не рекомендуется ставить в банях и других строениях с высокой температурой.
Грызуны могут повредить утеплитель.

Несмотря на свои недостатки, пенопласт зарекомендовал себя как качественный утеплитель для дома и дачи. Теплоизоляционный листовой материал применяется для стен и полов. Рулонный вид используется для труб.

Пеноплекс

Пеноплекс одинаково хорошо подходит для внутренних и наружных работ

Материалы для теплоизоляции известны под названием пеноплекс, вспененный полистирол, пенополистирол, экструзионный полистирол. Представляет собой пенопласт с улучшенными характеристиками.

Структура материала мелкоячеистая, благодаря чему его прочность выше, чем у пенопласта. Также будет отличаться другими характеристиками.

Высокая степень прочности. Не деформируется под нагрузками, при этом плиты легко разрезать ножом.
Экологичность.
Стойкость к образованию грибка. Материал не подвергается воздействию грызунов.
Низкая паропроницаемость.
Длительность эксплуатации. Срок годности составляет 50 лет.
Относится к числу материалов с низкой теплопроводностью.

Есть разные типы пеноплекса, использующиеся для утепления фасадов, фундамента, крыши, стен в доме или бане.

Стекловата

Стекловату чаще используют для утепления вертикальных поверхностей — материал неустойчив к нагрузкам

Теплоизолирующий материал состоит из песка и стеклянного сырья, которые вытягиваются в тонкие волокна под воздействием высоких температур. Продается в матах и рулонах и может использоваться для утепления вертикальных и горизонтальных поверхностей.

Доступность. Благодаря невысокой стоимости полимер остается востребованным.
Удобство перевозки и использования.
Легко резать.
Безопасность. Если учесть нюансы при укладке материалов, сложностей не возникнет.
Отсутствие грызунов.
Негорючесть.
Звукоизоляция.

Хрупкость.
Необходимость индивидуальных средств защиты при работе с материалом. Специалист обязательно должен иметь очки, респиратор и плотные резиновые перчатки, в ином случае проводить работы запрещено.
Теплопроводность. Другие виды теплоизоляции имеют более низкое значение.

Стекловата обычно применяется в утеплении полов и перекрытий. Также иногда используется при отделке стен.

Минеральная вата

Минвата подходит для внутренних и наружных работ, есть рулонные виды и твердые плиты

Теплоизолятор известен также как базальтовая, каменная, минеральная вата. Одно из отличительных свойств материала – безопасность в применении.

Имеет коэффициент теплопроводности 0,077-0,12 Вт/м*К. Считается одним из лучших теплоизоляторов по своим характеристикам.

Отсутствие вредных веществ в составе. Экологически чистый и органический теплоизолятор.
Выдерживает длительное воздействие высоких и низких температур.
Не подвержен заражению грибком, плесенью.
Не подвержены горению. Волокна изделия плавятся, но дальнейшего распространения огня не происходит.
Используется в утеплении любых зданий на любом этапе строительства, отделки или эксплуатации.

К недостаткам можно отнести необходимость возведения фальшстены. Без нее невозможно произвести укладку теплоизоляции. Также изоляционная каменная вата стоит дорого.

Толщина укладки в средней полосе составляет 15-20 см, а в теплых южных регионах – до 10 см.

Пенополиуретан

Застывший жидкий пенополиуретан — наносится с помощью специального оборудования

В составе утеплителя находится полиэфир с добавлением воды, реагентов и эмульгаторов. Свойства утеплителя:

Коэффициент теплопроводности 0,019-0,028 Вт/м*К.
Способ нанесения – распыление. Потребуется покупка дополнительного оборудования для монтажа.
Небольшой вес, который не оказывает дополнительного давления на конструкцию.

К преимуществам можно отнести:

Простота установки. Не требуется использование крепежей и дополнительных аксессуаров.
Длительность эксплуатации.
Стойкость к низким и холодным температурам, атмосферным осадкам.
Экологическая безопасность для человека и окружающей среды.
Антикоррозийная защита металлических конструкций.

Пенополиуретан может использоваться на любых поверхностях, даже на стекле, дереве, пластмассе и окрашенных стенах. Важно защищать материал от прямого воздействия солнечных лучей.

Общая информация о теплоизоляционных материалах и их классификация

Общая информация

Теплоизоляция – слой в конструкции, позволяющий сократить тепловые потери (увеличить сопротивление теплопередаче), снизить расходы на отопление в зимнее время и охлаждение в летнее время, повысить акустический комфорт.

Теплоизоляция применяется в кровле, фундаментах, перекрытиях и перегородках, наружных ограждающих конструкциях, полах и подвалах.

Одним из наиболее эффективных путей экономии энергии является сокращение потерь тепла через ограждающие конструкции зданий и сооружений.

Потери тепла через крышу в холодное время года составляют 30-35 % в одно-, двухэтажных домах и 5-10% – в многоэтажных.

Применение эффективных систем теплоизоляции позволяет сократить потребление энергоресурсов на отопление (охлаждение) до 10 раз. Внутри помещений, в зависимости от их функционального или технологического назначения, должен обеспечиваться тепловлажностный режим эксплуатации.

Классификация теплоизоляционных материалов

Классификация по виду основного исходного сырья:

неорганические (искусственно созданные волокнистые материалы с теплоизоляционными свойствами);
органические (если материал изготовлен из смеси органического и неорганического сырья, то его относят к неорганическим, если количество последних в смеси превышает 50% по массе).

Классификация по структуре:

волокнистые;
ячеистые;
зернистые (сыпучие).

Классификация по горючести:

несгораемые;
трудносгораемые;
сгораемые.

Экструзионный пенополистирол XPS

Экструзионный пенополистирол производится методом экструзии. Экструзионный пенополистирол получают путём смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении с введением вспенивающего агента и последующим выдавливанием из экструдера.

Способ производства позволяет добиться закрытой ячеистый структуры, а, следовательно, минимального водопоглощения, высокой прочности и долговечности продукции.

Пенополиизоцианурат PIR

Это теплоизоляционный материал нового поколения, который превосходит по своим техническим характеристикам традиционные теплоизоляционные материалы.

Более 95% объема материала – это закрытые жесткие прочные ячейки, образованные в результате реакции полиола с изоцианатом и изоцианата с изоцианатом, заполненные газом.

Каменная вата

Тепло- и звукоизоляция, изготовленная преимущественно из расплава изверженных горных пород. Разновидность минеральной ваты.

Исходным сырьем для производства волокна каменной ваты служат габбро-базальтовые горные породы.

Основные показатели теплоизоляционных материалов

Теплопроводность

Теплопроводность (λ) – характеристика, которая определяет теплоизоляционные свойства материалов.

Важно! Теплопроводность (λ) – ключевая характеристика теплоизоляционных материалов. Чем ниже теплопроводность, тем меньше материал проводит тепло и тем он эффективнее.

Теплопроводность материала складывается из 3-х составляющих:

структурная (кондукция);
конвекция;
лучистая.

Снижение каждой из составляющих позитивно сказывается на энергоэффективности материала, при работе в конструкции.

Способствует промерзанию конструкции – риск появления плесени и грибка, повышенная влажность в помещении.
Приводит к снижению температуры в помещении – низкая температура создает некомфортные условия, появляется риск простудных заболеваний.
Является причиной повышенных расходов – необходимость больше отапливать помещение приводит к увеличению затрат.

Таким образом низкая теплопроводность позволяет снизить теплопотери, за счет чего снижаются и расходы на отопления, повысить комфорт в помещении, так как после качественной теплоизоляции температуры поверхностей ограждающих конструкций практически не будут отличаться от температуры в самом помещении. Также благодаря теплоизоляции защищаются несущие конструкции здания от промерзания.

Водопоглощение

Водопоглощение – характеристика, определяющая максимальное количество влаги, которое может впитать материал.

Высокое водопоглощение материала:

Приводит к увеличению теплопроводности – вода является хорошим проводником тепла.
Является причиной низкой биостойкости – влага в материале способствует образованию плесени и грибка.
Способствует увеличению морозостойкости – при замерзании вода расширяется, увеличиваясь в размерах, тем самым разрушая материал.

Прочность

Прочность — свойство материала сопротивляться внутренним напряжениям, возникающим в результате действия внешних сил, не разрушаясь.

Низкая прочность материала приводит к уменьшению толщины материала под нагрузкой – материал деформируется под нагрузкой, теряя теплоизоляционные свойства.

Кроме того, низкая прочность является причиной порчи материала при монтаже – материал, имеющий низкую прочность может ломаться или крошиться при механических воздействиях.

Прочность делится на 2 типа:

Прочность на сжатие при 10% деформации – определяет максимальную осевую нагрузку, которую способен выдержать материал при 10% деформации.

Прочность на изгиб – определяет максимальную поперечную нагрузку, при которой материал разрушается.

Важно! Для кровельных теплоизоляционных материалов основным показателем является прочность на сжатие при 10% линейной деформации.

Виды и свойства теплоизоляционных материалов

Процессы интенсивного перераспределения тепловой энергии часто приводят к негативным последствиям. Чтобы смягчить эти последствия (как для людей, так и для продуктов и товаров), применяют различные теплоизоляционные материалы. Преимущественным видом энергетического теплового обмена является теплопроводность, когда энергия передаётся от более нагретого тела менее нагретому.

Какие задачи решают теплоизоляционные материалы?
Распространенные виды утеплителей
Области применения

При выборе следует также учитывать, что тепловая энергия передается через любое физическое вещество, от молекулы к молекуле. Для отвода тепла должен быть физический контакт между частицами и некоторая разница температур. Следовательно, теплопроводность – это мера скорости теплового потока, передаваемого от частицы к частице. Эта скорость будет зависеть от разницы температур и его теплопроводности контактирующих материалов.

Какие задачи решают теплоизоляционные материалы?

Основная функция теплоизоляционных материалов заключается в уменьшении передачи тепла через стены, люки, трубы, стойки и прочие конструкции. Уменьшая количество утечки тепла, можно снизить интенсивность теплообмена и, таким образом, повысить качество теплоотвода. Например, теплоизоляция стен здания или сооружения в летнее время способна уменьшить количество тепла, попадающего во внутренние помещения здания, а зимой, наоборот – снизить тепловые потери через эти же стены.

Снижение потребной мощности нагревательных устройств или кондиционеров;
Оптимизация полезной ёмкости коснтрукций, используемых для охлаждения продуктов;
Снижение эксплуатационных расходов на обслуживание устройств, занимающихся контролем и регулированием температурного режима;
Высвобождение излишков площади, которую занимают системы управления микроклиматом.

Принцип действия всех теплоизоляционных материалов основан на естественной способности некоторых веществ препятствовать процессам потери или передачи тепла. При этом слой теплоизолятора не обязательно будет сплошным: использование карманов с газами, которые в большинстве случаев представляют собой природные термоизоляционные материалы, также снижает интенсивность теплообмена.

Различают твёрдые и газообразные теплоизоляторы. Преимущество последних заключается в том, что теплопроводность газов, в сравнении с жидкостями и твёрдыми телами, является значительно более низкой. Поэтому газообразные вещества являются естественным изоляционным материалом.

Установлено, что наилучшими твёрдыми теплоизоляторами, являются материалы те, в структуре которых образуются внутренние полости/объёмы, выполняющие функцию небольших газовых ячеек или пузырьков. Эти газовые ячейки и определяют основные потребительские свойства теплоизоляционных материалов.

Распространенные виды утеплителей

В процессе действия теплоизолятора происходит изменение влажности промежуточной среды – жидкости или воздуха, при этом часть воздуха может превращаться в водяной пар. Поглощение влаги изоляционными материалами может происходить не только за счет прямого контакта с водой, но также и за счет конденсации водяного пара в стенах, где точка росы достигается в форме градиента температуры через стены.

Поэтому правильная конструкция барьеров для водяного пара имеет первостепенное значение для защиты изоляции от проникновения влаги. В большинстве климатических условий передача водяного пара будет происходить снаружи внутрь, поскольку внешняя температура, вероятно, будет выше внутренней температуры. Это требует наличия влагонепроницаемого слоя на внешней стороне изоляции, а также водонепроницаемого барьера на футеровке для предотвращения попадания жидкой талой воды в изоляцию.

Пароизоляция может быть достигнута либо за счет водонепроницаемых поверхностей, либо применением сборных изоляционных панелей. Такими, в частности, являются сэндвич-панели. Одна сторона у них является пароизоляцией из тонкослойных оцинкованных стальных листов, а другая снабжена внутренней отделкой из алюминия с пластиковым покрытием или покрытием из оцинкованного железа. Сортамент теплоизоляторов такого типа:

Армированные пластмассы;
Полиэтиленовые листы;
Пластиковые пленки толщиной минимум 0,2 мм;
Алюминиевая фольга толщиной минимум 0,02 мм.

В последнем случае прослойки ламинируются битумными мембранами. Минимальная толщина алюминиевых или оцинкованных листов должна быть 0,3 мм. Выбор изоляционного материала должен основываться на его теплофизических характеристиках: теплопроводности, паро- и влагопроницаемости, степени безопасности при использовании (устойчивость от самопроизвольного воспламенения, взрывобезопасность). В учёт принимают также стоимость, эффективность и долговечность материала. Например, в ряде случаев надёжную теплоизоляцию способны обеспечить:

Выдувная (распылённая) целлюлоза, которая производится из переработанной газетной бумаги;
Вспученный перлит;
Аэрогели;
Ячеистое стекло;
Обычная шерстяная ткань.

Некоторые популярные в применении виды теплоизоляционных материалов рассматриваются далее.

Минеральная вата

Изготавливается или из горных пород или из расплавленного стекла и считается наиболее бюджетным вариантом утепления. В частности, если требуется именно влагостойкий утеплитель, явным победителем будет минеральная вата. Однако имеется неприятный нюанс: минеральная вата устойчива к воде, поэтому она не промокает и обеспечивает хорошие условия для роста грибка, плесени или других вредных бактерий. Стекловата, с другой стороны, может намокнуть и отсыревать, и, кроме того, что она тоже способствует росту грибка, плесени и гнили, её изоляционные свойства значительно ухудшаются.

Однако минеральная вата выигрывает по показателю огнестойкости. Оба вещества являются негорючими, приём показатели огнестойкости таковы, что оба вещества можно эффективно использовать в качестве средства пожаротушения. Таким образом, это необходимо учитывать, если место, где предполагается установка тепловой изоляции, будет подвержено риску возгорания.

Стоимость стекловаты примерно на 10% меньше, чем минеральной вата, причём это никак не скажется на степени эффективности тепловой защиты дома, зато приведёт к уменьшению потерь тепла и счетов за израсходованную электроэнергию.

Пенопласт

Пенопластовая теплоизоляция изготавливается из резольной смолы в присутствии кислотного катализатора, вспенивающих агентов (таких как пентан) и поверхностно-активных веществ. Следует отметить, что, вследствие своей аллергенности, в жилищном строительстве применять пенопласт не рекомендуется. Пенополистирол и пеноплекс

Существует два основных способа производства пенополистирола: экструзия и формовка плит. Экструдированные пенопласты получают путем смешивания полистирола с растворителем, добавления газа под давлением и, наконец, экструзии смеси до необходимой толщины. Процесс экструзии улучшает характеристики конечной пены: механическое сопротивление, наличие непересекающихся пор и более однородный материал. Пенополистирол имеет ряд технических ограничений:

Большинство марок – легковоспламеняющиеся;
Материал постепенно разрушается под воздействием прямых солнечных лучей;
Легко вступает в реакцию с растворителями, используемыми при укладке теплоизолятора.

Последнее обстоятельство делает пенополистирол и пеноплекс непригодными для использования в закрытых объёмах, которые снабжены подкладками из армированного стекловолокном пластика, особенно, если стекловолокно наносится на месте и непосредственно на изоляционный материал.

Вместе с тем пенополистирол и пеноплекс разрешается использовать для утепления жёстких картонных коробок или панелей.

Вспененный пенополиэтилен

Представляет собой прочный, лёгкий, упругий материал с закрытыми порами. Из-за способности эффективно гасить вибрации вспенённый пенополиэтилен часто используется для упаковки хрупких товаров, подлежащих длительной транспортировке. Продукт обладает высокой устойчивостью к химическим веществам и влаге, легко обрабатывается.

Вследствие своих высоких несущих характеристик материал снижает затраты на упаковку, поскольку можно использовать более тонкие и меньшие количества пены, при полностью сохраняющейся эффективности тепловой защиты.

Пенополиуретан

Одним из лучших доступных на рынке изоляционных материалов является пенополиуретан. Обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, низкой паропроницаемостью, высокой устойчивостью к водопоглощению, относительно высокой механической прочностью и низкой плотностью. Кроме того, его установка проста и экономична.

Пенополиуретан эффективен в качестве изолятора, поскольку содержит большое количество не связанных между собой замкнутых микроэлементов, заполненных инертным газом.

До недавнего времени в пенополиуретане чаще использовался трихлорфторметан. Однако в Монреальском протоколе по веществам, разрушающим озоновый слой, предписан постепенный отказ от применения трихлорфторметана в пользу нетоксичных гидрофторуглеродов и инертных газов типа диоксида углерода.

Основные способы нанесения и использования пенополиуретана – это жёсткие плиты и предварительно отформованные трубы, которые могут быть изготовлены в различных формах и размерах.

Области применения

Теплоизоляционные материалы, классификация и обзор свойств которых выполнены ранее, находят широкое использование в следующих отраслях хозяйственной деятельности:

Промышленное рыболовство;
Долговременное складирование скоропортящихся грузов:
Термоизоляция жилых и производственных помещений;
Атомная энергетика;
Грузовой авиатранспорт.

По мере расширения номенклатуры марок термоизоляторов сферы их использования будут увеличиваться.

Теплоизоляционные материалы и изделия – свойства и классификация

За последние годы на российском строительном рынке появились десятки новых теплоизоляционных материалов, благодаря чему произошел значительный прорыв в первую очередь в сфере энергосбережения. С развитием новых технологий, современные изоляционные материалы стали более эффективными, экологически безопасными и разнообразными, и отвечающими конкретным техническим задачам строительства – возможность строительства высотных зданий, уменьшение толщины ограждающих конструкций, снижение массы зданий, расхода строительных материалов, а также экономии топливно-энергетических ресурсов при обеспечении в помещениях нормального микроклимата.

К теплоизоляционным материалам относятся строительные материалы и изделия, предназначенные для тепловой изоляции ограждающих конструкций зданий и сооружений, технологического оборудования и трубопроводов. Такие материалы имеют низкую теплопроводность (при температуре 25°С коэффициент теплопроводности не более 0,175 Вт/(м°С)) и плотность (не выше 500кг/м³).

Основная техническая характеристика теплоизоляционных материалов – это теплопроводность, т.е. способность материала передавать тепло. Для количественного определения этой характеристики используется коэффициент теплопроводности, который равен количеству тепла, проходящему за 1 час через образец материала толщиной 1 м и площадью 1 м² при разности температур на противоположных поверхностях 1°С. Теплопроводность выражается в Вт/(мК) или Вт/(м°C). При этом величина теплопроводности теплоизоляционных материалов зависит от плотности материала, вида, размера, расположения пор и т.д. Также сильное влияние на теплопроводность оказывает температура и влажность материала.

Кроме этого, важными дополнительными свойствами теплоизоляционных материалов являются – прочность на сжатие, сжимаемость, водопоглощение, сорбционная влажность, морозостойкость, паропроницаемость и огнестойкость.

Классифицируем теплоизоляционные материалы

Теплоизоляционные материалы и изделия можно систематизировать по основным признакам:

По виду исходного сырья

По структуре: волокнистые (минеральная , стеклянная вата, шерсть и пр.), ячеистые (ячеистые бетоны и полимеры, пенно- и газокерамика и пр .) и зернистые или сыпучи (керамический и шлаковый гравий, пемзовый и шлаковый песок и пр.

По форме: рыхлые (вата, перлит и др.), плоские (плиты, маты, войлок и др.), фасонные (цилиндры, полуцелиндры, сегменты и др.), шнуровые (шнуры из неорганических волокон: асбестовые, минерального и стеклянного волокна).

По возгораемости (горючести): несгораемые (керамзит, ячеистые бетоны и др.), трудносгораемые (цементно-стружечные, ксилолит) и сгораемые (ячеистые пластмассы, торфоплиты, камышит и пр.)

По содержанию связующего вещества: содержащие связующее вещество (ячеистые бетоны, фибролит и пр.) и не содержащие связующее вещество (стекловата, минеральное волокно).

Строительные и теплофизические свойства

Маркировку теплоизоляционных материалов связывают с их плотностью. Поэтому основным показателем качества таких материалов является их марка плотности: D15-35-50-100-125-150-175-200-250-300-350-400-500-600.

Пористые теплоизоляционные материалы

Пористые материалы получили наибольшее распространение в строительстве. Считается, что чем больше объем пор, тем теплопроводность меньше, это связано с тем, что самой малой теплопроводностью обладает воздух (0,023Вт/м°С). Но теплопроводность зависит не только от объема, но и от размеров пор, их формы, а также характера пористости и пр. В крупных порах конвективный теплоперенос происходит интенсивнее по сравнению с мелкими, в которых воздух при наличии теплового градиента может оказаться неподвижным и теплопроводность его минимальная. Поэтому при формировании пористой структуры технологические приемы всегда направлены на получение, по возможности, более мелких, равномерно расположенных пор по всему объему материала.

Характер пористости оказывает решающее влияние на акустические и теплоизоляционные свойства пористого материала. При замкнутой пористости материал относится к теплоизоляционным, а при сквозной (в определенных пределах) – к звукопоглощающим. Такие свойства могут быть улучшены также путем специальной обработки поверхностей изделий и образования отверстий в теле материала.

Волокнистые теплоизоляционные материалы

Волокнистое строение характерно для материалов на основе минерального (минеральная и стеклянная вата) или органического волокна (древесное, полимерное, животное). Минеральные волокна получают путем расплавления неорганического сырья с последующим превращением расплава (путем распыления, вытягивания через фильеры или другими способами) в волокна, а органическое – путем расщепления древесины или другого растительного сырья на волокна до минимально возможного диаметра. Выполнение такой операции осуществляется на достаточно сложном оборудовании и обычно связано с большой затратой энергии.

Теплоперенос в волокнистых материалах осуществляется за счет переноса тепла от одного волокна к другому (кондукционный – передача тепла от одного объекта другому при прямом контакте), а также конвективным переносом воздуха, заключенным между волокнами. Поэтому с уменьшением толщины волокон теплоперенос затрудняется, так как при передаче тепла от одного волокна к другому затрачивается тепловая энергия: чем тоньше волокно, тем больше таких контактов, тем больше потери тепла при его переносе по направлению теплового градиента. При тонковолокнистой структуре воздух находится в виде тонких прослоек неправильной формы, что также затрудняет теплоперенос в такой структуре за счет конвективного теплопереноса.

Оптимальной считается структура по возможности с более тонкими волокнами. Для неорганических материалов обычно размер волокон ограничивается величиной 5-8мк, так как при меньшем диаметре волокно получается ломким. Для органических материалов диаметр волокон зависит от природы исходного материала и в ряде случаев может быть значительно меньше. Теплопроводность волокнистых материалов зависит также от направления потока теплоты. Например, для дерева теплопроводность вдоль волокон примерно в 2 выше, чем поперек.

Увлажнение и тем более замерзание воды в порах материала ведет к резкому увеличению теплопроводности, поскольку у воды она равна 0,58 Вт/м°С, т.е. примерно в 25 раз больше, чем у воздуха; а теплопроводность льда равна 2,32 Вт/м°С, в 100 раз больше, чем у воздуха.

Свойства теплоизоляционных материалов

Температуростойкость оценивают предельной температурой применения материала. Выше этой температуры материал изменяет свою структуру, теряет механическую прочность и разрушается, а органические материалы могут загораться. Предельную температуру применения устанавливают несколько ниже значения температуростойкости в целях предосторожности, и указывают в технической характеристике материала.

Теплоемкость имеет существенное значение в условиях частых теплосмен, так как в этих условиях необходимо учитывать теплоту, поглощаемую (аккумулированную) теплоизоляционным слоем. Теплоемкость неорганических материалов колеблется от 0,67 до 1 кДж/кг°С. С увеличением влажности материала его теплоемкость резко возрастает, т.к. для воды при 4°С она составляет 4,2 кдж/кг°С. Увеличение теплоемкости отмечается и при повышении температуры.

Огнестойкость характеризует сгораемость материала, т.е. его способность воспламеняться и гореть при воздействии открытого пламени. Сгораемые материалы можно применить только при осуществлении мероприятий по защите от возгорания и возможности использования средств пожаротушения. Возгораемость определяется при воздействии температуры 800-850°С и выдержке в течение 20 мин.

Физико-механические свойства

Плотность для жестких материалов – отношение массы сухого материала к его объему, а плотность волокнистого – это отношение массы сухого материала к его объему, но определенному при заданной нагрузке.

Прочность при сжатии определяется при 10% деформации. Это величина напряжения, вызывающего изменение толщины изделия на 10%. Это величина напряжения, вызывающего изменение толщины изделия на 10%.

Прочность теплоизоляционных материалов вследствие их пористого строения относительно невелика. Предел прочности при сжатии обычно колеблется от 0,2 до 2,5 МПа. Материалы, у которых прочность выше 0,5 МПа, называют теплоизоляционно-конструктивными и используют для несущих ограждающих конструкций. Для некоторых видов теплоизоляционных материалов основной характеристикой является предел прочности при изгибе (плиты, скорлупы, сегменты) или при растяжении (маты, войлок, асбестовый картон и пр.) Во всех случаях требуется, чтобы прочность теплоизоляционного материала была достаточной для его транспортирования, сохранности, монтажа и работы в конкретных эксплутационных условиях.

Сжимаемость – способность материала изменять толщину под действием заданного давления. Материалы по сжимаемости мягкие М: деформация свыше 30%. Полужесткие ПЖ – деформация 6-30%, жесткие – деформация не более 6%. Сжимаемость характеризуется относительной деформацией материала при сжатии под действием удельной 0,002 МПа нагрузки.

Водопоглощение значительно ухудшает теплоизоляционные свойства и понижает прочность и долговечность. Материалы с закрытыми порами, например, пеностекло, имеют низкое водопоглощение (менее 1%). Для уменьшения водопоглощения, например, при изготовлении минераловатных изделий зачастую вводят гидрофобные добавки, которые позволяют уменьшить сорбционную влажность в процессе эксплуатации.

Газо- и паропроницаемость учитывают при применении теплоизоляционного материала в ограждающих конструкциях. Теплоизоляция не должна препятствовать воздухообмену жилых помещений с окружающей средой через наружные стены зданий. В случае повышенной влажности производственных помещений теплоизоляцию защищают от увлажнения с помощью надежной гидроизоляции, укладываемой с «теплой» стороны.

Химическую и биологическую стойкость теплоизоляции повышают, применяя различные защитные покрытия или обрабатывая их антисептиками. Высокопористое строение теплоизоляционных материалов способствует прониканию в них жидкостей, газов и паров, находящихся в окружающей среде. Взаимодействие их с материалом может вызвать его разрушение. Органические материалы или материалы, содержащие в своем составе органические компоненты (связующие вещества, крахмал, клей и пр.) или волокнистые наполнители (древесное волокно), должны обладать биологической стойкостью. При увлажнении таких материалов возникает опасность разрушения их грибками или микроорганизмами. Поэтому при использовании теплоизоляционных материалов в местах, которые подвержены увлажнению, в процессе эксплуатации необходимо обрабатывать их антисептиками.

При использовании теплоизоляционных материалов в ограждающих конструкциях они могут подвергаться воздействию попеременного замораживания и оттаивания, что может привести к их разрушению, и потере в связи с этим , теплозащитных свойств. Главным условием обеспечения работоспособность таких конструкций является защита теплоизоляционного материала от увлажнения, которая может произойти за счет миграции влаги (от «теплого» к «холодному») и конденсации водяных паров, которая наиболее интенсивно происходит в холодное время года.

Виды утеплителей их свойства и характеристики

Теплоизоляция при любом температурном режиме не помешает. Если правильно ее провести, то зимой в комнатах станет ощутимо теплее, а в летний зной – прохладнее. Утепление стен поможет создать комфортный микроклимат и в квартире, и в помещении для работы. Производители постарались и виды утеплителей сегодня блещут разнообразием.

Придя на рынок или в строительный супермаркет, можно только удивиться разнообразию выпускаемых утеплителей. Они лежат свернутые в рулоны и жгуты, насыпаны в емкости в виде гранул, порошков и перлитового песка, выглядывают ватой из упаковок. А еще их делают в виде разнообразных цилиндров, кирпичей, блоков и плит. Что же выбрать? В принципе, в первую очередь важна не форма, а содержание. Об этом дальше.

Если разбираться в характеристиках утеплительных материалов, то можно без труда выбрать именно тот, который нужен. Основным свойством теплоизолятора является его теплопроводность. Она показывает, сколько тепла может проходить через данный материал. Различают теплоизоляцию двух видов:

Теплоизоляция отражающего типа снижает расход тепла благодаря тому, что уменьшается инфракрасное излучение.
Теплоизоляция предотвращающего типа (она используется в большинстве случаев) предполагает применение утеплителя с низким значением теплопроводности. В этом качестве может быть использован один из трех видов материалов: неорганический, органический или смешанный.

Теплоизоляция предотвращающего типа

Теплоизоляторы на органической основе

Органические утеплители достаточно широко представлены на современном строительном рынке. Для их изготовления используется сырье естественного происхождения (отходы сельскохозяйственного и деревообрабатывающего производства). Также в состав органических теплоизоляторов входят некоторые виды пластика и цемент.

Получившийся материал имеет высокую стойкость к возгоранию, не намокает, не реагирует на биологически активные вещества. Применяют его там, где поверхность не нагревается выше 150 градусов. Органический теплоизолятор часто кладут в качестве внутреннего слоя многослойной конструкции. Это, например, тройные панели или оштукатуренные фасады. Далее рассмотрим, какие бывают виды органических утеплителей.

1. Арболитовый утеплитель.

Это достаточно новый стройматериал производят из мелких опилок, стружки, нарезанной соломы или камыша. В основу добавляют цемент и химические добавки. Это хлористый кальций, сернокислый глинозем и растворимое стекло. На последнем этапе производства изделия обрабатывают минерализатором.

Характеристики арболит имеет следующие:

Плотность – от 500 до 700 килограммов на кубический метр.
Коэффициент теплопроводности – от 0,08 до 0,12 ватта на метр на Кельвин.
Предел прочности на сжатие – от 0,5 до 3,5 мегапаскаля.
Предел прочности на изгиб – от 0,4 до 1 мегапаскаля.

2. Пено поливинилхлоридный утеплитель.

ППВХ состоит из поливинилхлоридных смол, которые после поризации приобретают особую пенистую структуру. Так как этот материал может быть как твердым, так и мягким, то он является универсальным теплоизолятором. Существуют различные типы утеплителей для стен, кровли, фасада, пола и входных дверей, изготовленных из ППВХ.

3. Утеплитель из ДСП.

Древесностружечные плиты в основе своей имеют мелкую стружку. Она составляет девять десятых всего объема материала. Остальное – синтетические смолы, антисептическое вещество, антипрен, гидрофобизатор.

Характеристики ДСП имеет следующие:

Плотность – от 500 до 1000 килограммов на кубический метр.
Предел прочности на растягивание – от 0,2 до 0,5 мегапаскаля.
Предел прочности на изгиб – от 10 до 25 мегапаскалей.
Влажность – от 5 до 12 процентов.
Впитывание материалом воды – от 5 до 30 процентов.

4. Утеплитель из ДВИП.

Древесноволокнистая изоляционная плита составом напоминает ДСП. В основе находятся либо древесные отходы, либо обрезки стеблей соломы и кукурузы. Это может быть даже старая бумага. Для связывания основы применяются синтетические смолы. Добавками являются антисептики, антипирены и гидрофобизирующие вещества.

Характеристики ДВИП таковы:

Плотность – не более 250 килограммов на кубический метр.
Предел прочности на изгиб – не более 12 мегапаскалей.
Коэффициент теплопроводности – до 0,07 ватта на метр на Кельвин.

Древесноволокнистый утеплитель.

5. Пенополиуретановый утеплитель.

Пенополиуретан имеет в своей основе полиэфир, куда добавляются вода, эмульгаторы и диизоцианат. Под воздействием катализатора все эти компоненты вступают в химическую реакцию, образуя новое вещество. Оно имеет хороший уровень поглощения шума, химически пассивно, не боится влаги. Кроме того, ППУ – отличный теплоизолятор. Так как его наносят методом напыления, то имеется возможность обрабатывать стены и потолок сложной конфигурации. При этом мостики холода не появляются.

Характеристики пенополиуретана:

Плотность – от 40 до 80 килограммов на кубический метр. При достижении плотности 50 килограммов на кубический метр ППУ становится влагостойким.
Коэффициент теплопроводности – от 0,019 до 0,028 ватта на метр на Кельвин. Это значение – лучшее из всех современных теплоизоляционных материалов.

Нанесение пенополиуретанового утеплителя на поверхность стен.

6. Мипора (пеноизол).

Если взбить мочевино-формальдегидную смолу, точнее, ее водную эмульсию, получится мипора. Чтобы материал не был хрупким, в сырье кладут глицерин. Для образования пены добавляют сульфокислоты, полученные из нефти. А катализатором, который способствует затвердеванию массы, служит органическая кислота. Мипору продают как в виде крошки, так и блоками. Если она поставляется в жидком виде, то ее при строительстве заливают в специальные полости. Там при комнатной температуре она становится твердой.

Характеристики мипоры:

Плотность – не более 20 килограммов на кубический метр. По сравнению с пробкой этот показатель меньше примерно в 10 раз.
Коэффициент теплопроводности – порядка 0,03 ватта на метр на Кельвин.
Температура возгорания – более 500 градусов. Если температура ниже этого значения, то данный материал не горит, а лишь подвергается обугливанию.
Минусами мипоры являются беззащитность перед воздействием агрессивных химических веществ, а также сильное поглощение воды.

Смотрите материал >>Технические характеристики пеноизола, его свойства и недостатки как утеплителя

7. Пенополистирол.

Пенополистирол, он же ППС, он же пенопласт, на 98 процентов состоит из воздуха. Остальные 2 процента – полистирол, который получают из нефти. Еще в составе пенополистирола имеется небольшое количество модификаторов. В частности, это могут быть антипирены.

Свойства ППС:

Коэффициент теплопроводности – от 0,037 до 0,042 ватта на метр на Кельвин.
Гидроизоляционные качества – высокие.
Устойчивость к коррозии – высокая.
Сопротивляемость биоагентам и микрофлоре – высокая.
Горючесть – низкая. Материал способен затухать самостоятельно. Если пенополистирол всё же загорается, то тепловой энергии он выделяет в 7 раз меньше, чем дерево.

Плиты пенополистирола.

Плиты простого пенопласта, так же можно отнести к данному виду утеплителей.

8. Утеплитель из вспененного полиэтилена.

Если в полиэтилен в процессе изготовления добавить пенообразующее вещество (один из видов углеводородов), то мы получим материал с многочисленными мелкими порами внутри. Он имеет хорошие пароизоляционные свойства, а также отлично защищает от внешних шумов.

Свойства вспененного полиэтилена:

Плотность – от 25 до 50 килограммов на кубический метр.
Коэффициент теплопроводности – от 0,044 до 0,051 ватта на метр на Кельвин.
Температурный диапазон применения – от минус 40 до плюс 100 градусов.
Поглощение влаги – низкое.
Химическая и биологическая пассивность – высокие.

Вспененный полиэтилен в рулонах, часто производят специальной формы для утепления труб.

9. Фибролит.

Взяв за основу узкие и тонкие древесные стружки, которые еще называют древесной шерстью, добавив для связывания цемент или магнезиальный компонент, получим фибролит. Он выпускается в виде плит. Материал этот не боится химических и биологических агрессивных воздействий. Неплохо защищает от шума, а также может использоваться в помещениях, где очень влажно. Это, например, бассейны.

Характеристики фибролита:

Плотность – от 300 до 500 килограммов на кубический метр.
Коэффициент теплопроводности – от 0,08 до 0,1 ватта на метр на Кельвин.
Огнестойкость – высокая.

10. Сотопластовый утеплитель.

Как правило, данный материал состоит из ячеек шестигранной формы, напоминающих соты – отсюда и название. Впрочем, бывают виды сотопласта, где форма ячеек отлична от шестигранника. Наполнителем служит специальная ткань или бумага на основе углеродных, целлюлозных, органических или стеклянных волокон, покрытых пленкой. Связаны эти волокна с помощью термоактивных смол – фенольных или эпоксидных. Внешние стороны сотопластовых панелей представляют собой тонкие листы слоистого пластика.

Характеристики сотопласта зависят от того, какое сырье является основой данного материала. Немалую роль играют и размер ячеек, и количество смолы, используемое для связывания основы.

11. Эковата.

Этот материал сделан из отходов бумажно-картонного производства. Используются отходы, остающиеся при изготовлении ящиков из гофрированного картона, бракованные книги, газеты и журналы, отходы картонного производства. Можно и макулатуру для этих целей использовать – только тогда сырье будет качеством пониже. Ведь загрязняться такой материал станет быстрее, а также будет отличаться разносортностью и неоднородностью.

Характеристики эковаты:

Звукоизоляция – очень высокая. Слой данного материала всего в 1,5 сантиметра способен поглощать до 9 децибелов посторонних шумов.
Теплоизоляционная способность – очень высокая. Минус – снижение ее со временем. Ведь постепенно эковата теряет до одной пятой своего объема.
Впитывание влаги – высокое. Этот параметр колеблется от 9 до 15 процентов.
Отсутствие швов при укладывании способом сплошного напыления – несомненный плюс.

Эковата россыпью.

Теплоизоляторы неорганического типа

Теперь рассмотрим неорганические утеплители и их характеристики. Для изготовления данного типа материалов используются следующие минеральные вещества: асбест, шлак, стекло, горные породы. В результате получаются стекловата, минеральная вата, ячеистый бетон теплоизоляционного типа, пеностекло, материалы на основе асбеста и керамики, легкий бетон на основе вспученного перлита или вермикулита. Они могут быть сделаны в виде рулонов, матов, плит, а также иметь сыпучий вид. Лидером по производству минеральных теплоизоляционных материалов, конечно же, является минеральная вата.

1. Минеральная вата.

Минеральная вата имеет две разновидности: Шлаковая и каменная. Для производства первой из них используются шлаки, образующиеся при литье черных и цветных металлов. Каменная же вата имеет в своей основе горные породы: известняк, диабаз, доломит, базальт и другие. Для связывания основы используется компонент на основе карбамида или фенола. Причем последний более пригоден для строительства – минвата с этим связующим элементом меньше боится воды, чем та, которая содержит карбамид.

Характеристики минеральной ваты:

Горючесть – нулевая. Мало того – данный материал еще и способен противодействовать распространению огня. Поэтому его можно применять и как средство для защиты от пожара.
Шумопоглощение – очень высокое. В качестве звукоизолятора минвату применять весьма практично.
Химическая пассивность – высокая.
Гигроскопичность – низкая.
Усадка – крайне низкая. Со временем размеры материала практически не изменяются, поэтому удается избежать появления мостиков холода.
Паропроницаемость – высокая. Это минус данного утеплителя – при его применении необходимо прокладывать пароизоляционный слой.

Мансарда утепленная минеральной ватой.

3. Стекловата.

Этот материал изготавливается из того же сырья, что и обыкновенное стекло. Впрочем, и отходы стекольного производства для него вполне пригодны. В отличие от минеральной ваты, стекловата имеет более толстые и длинные волокна. Поэтому она более упругая и прочная. Как и минвата, она хорошо поглощает звуки, не горит и не подвергается агрессивному воздействию химических веществ. При нагревании стекловата не выделяет вредные вещества.

Характеристики стекловаты:

Плотность (в свободном состоянии) – не более 130 килограммов на кубический метр.
Коэффициент теплопроводности – от 0,03 до 0,052 ватта на метр на Кельвин.
Стойкость к высоким температурам – не более 450 градусов.
Коррозионная стойкость – высокая.
Гигроскопичность – низкая.

А вот так выглядит наиболее распространенная стекловата.

4. Керамическая вата.

В качестве основы этот материал имеет окись алюминия, циркония или кремния. Изготавливается он методом раздува либо на центрифуге. Керамическая вата весьма стойка к высоким температурам – более, чем даже минвата. Она не боится химически агрессивных веществ, а также практически не деформируется.

Характеристики керамоваты:

Температурная стойкость – более 1000 градусов. При нагревании свыше 100 градусов материал становится электроизолятором.
Коэффициент теплопроводности при плюс 600 градусах – от 0,13 до 0,16 ватта на метр на Кельвин.
Плотность – не более 350 килограммов на кубический метр.

Керамическая вата имеет вот такой белый цвет.

Теплоизоляторы смешанного типа

Смешанные утеплители делаются из асбестовых смесей, в которые добавлены слюда, доломит, перлит или диатомит. Также в материал вводятся минеральные составляющие, служащие для связывания основы. Исходное сырье имеет консистенцию негустого теста. Пока оно еще не затвердело, его наносят на нужное место и ждут высыхания. Изготавливают из этого материала и формовочные изделия: плиты и скорлупы.

Такая характеристика утеплителей данного типа, как термостойкость, явно на высоте. Утеплители на основе асбеста легко выдерживают и 900 градусов. Правда, их многочисленные поры слишком хорошо впитывают влагу, поэтому без гидроизоляции в данном случае не обойтись. Асбестовая пыль опасна для человека, особенно для аллергиков, поэтому строгое соблюдение санитарных норм при использовании таких утеплителей необходимо. Чаще всего используются следующие асбестовые теплоизоляторы: совелит и вулканит. Их теплопроводность имеет значение от 0,2 ватта на метр на Кельвин.

Теплоизоляция отражающего типа

Утеплители, называемые рефлекторными, или отражающими, работают по принципу замедления движения тепла. Ведь каждый строительный материал это тепло способен поглощать, а затем излучать. Как известно, теплопотери возникают в основном за счет выхода из здания инфракрасных лучей. Они легко пронизывают даже материалы, теплопроводность которых низкая.

Но есть и другие вещества – их поверхность способна отражать от 97 до 99 процентов доходящего до нее тепла. Это, к примеру, серебро, золото и полированный алюминий без примесей. Взяв один из этих материалов и соорудив с помощью полиэтиленовой пленки тепловой барьер, можно получить отличный теплоизолятор. Мало того – он будет одновременно служить и пароизолятором. Поэтому он идеально подходит для утепления бани или сауны.

Отражающий утеплитель на сегодняшний день – это полированный алюминий (один или два слоя) плюс вспененный полиэтилен (один слой). Материал этот тоненький, но дающий ощутимый результат. Так, при толщине такого утеплителя от 1 до 2,5 сантиметров эффект будет тот же, что и при использовании волокнистого теплоизолятора от 10 до 27 сантиметров толщиной. В качестве примера назовем Армофол, Экофол, Порилекс, Пенофол.

Один из видов отражающей теплоизоляции.