Теплоизоляция: виды, материалы, назначение и советы по выбору

Теплоизоляционные материалы (ТИМ) широко используются при строительстве зданий и сооружений. Их применение позволяет сократить расходы на отопление и кондиционирование в здании, что способствует экономии в эксплуатации здания. Кроме этого, некоторые утеплители обладают отличными звукоизолирующими свойствами. Наружная теплоизоляция, в свою очередь, предотвращает образование конденсата на стенах и замерзание влаги внутри стен. Также способствует увеличению срока эксплуатации здания за счет снижения температурных деформаций и рисков трещин в стенах. Еще одно преимущество использования ТИМ - улучшение экологической обстановки за счет уменьшения количества выбросов углекислого газа и других продуктов сгорания в атмосферу.

При выборе теплоизоляционного материала, основным критерием является низкая теплопроводность. Чем ниже показатель этой характеристики, тем более эффективен и экономичен материал. При утеплении жилых и рабочих помещений также важны следующие характеристики: экологичность, негорючесть, гигроскопичность (утеплитель не должен впитывать большое количество влаги), паропроницаемость, биостойкость и долговечность. Таким образом, кроме эффективности, при выборе ТИМ следует также учитывать их влияние на окружающую среду и безопасность использования.

Виды теплоизоляции и их свойства: классификация теплоизоляционных материалов по их назначению, сырью, форме материала и структуре.

Если вы столкнулись с выбором теплоизоляции и не знаете, какой материал выбрать, рекомендуется обратиться к ее классификации. В первую очередь, теплоизоляционные материалы отличаются по назначению, так как каждый из них имеет свою специфику. Например, при выборе теплоизоляции для плоской кровли важнейшими характеристиками (наравне с вышеперечисленными) являются плотность, толщина, прочность на сжатие при 10-процентной деформации и сосредоточенная сила при заданной абсолютной деформации.

Одним из основных параметров при выборе теплоизоляционных материалов также является вид сырья, используемого при изготовлении материала. Форма материала и его структура также играют важную роль.

Какие виды теплоизоляционных материалов существуют?

Эковата является теплоизоляционным материалом, который получают измельчением бумажного вторсырья, в основном газетной бумаги. Хотя материал не обладает высокой жесткостью, он часто используется в качестве утеплителя, который могут насыпать или нанести на поверхность. Если правильно наносить материал, он создаст однородную поверхность, заполнит все щели и пустоты, и избежит возможности образования мостиков холода. Кроме того, эковата похожа на высококачественные звукоизоляционные материалы, не привлекает грызунов и забочится о вашем здоровье благодаря содержанию антисептических веществ.

Однако, материал не является идеальным. Он можно поджечь при длительном нагревании, что может привести к возгоранию соседних конструкций. Поэтому материал не рекомендуется для теплоизоляции печей и дымовых труб. Другим недостатком материала является удобство монтажа. Для утепления горизонтальных поверхностей, насыпная эковата является хорошим выбором, но материал после вскрытия упаковки должен быть разрыхлен, что может вызвать пыль и мусор.

Для утепления вертикальных поверхностей потребуется специальное оборудование и опытный пыльщик, что может замедлить процесс и увеличить стоимость работы. В конце концов, эковата со временем сажается, что снижает ее теплоизоляционные свойства.

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

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

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

Экструдированный пенополистирол - это разновидность пенопласта, который производится путем вспенивания стирола и формирования на экструдере плоских прямоугольных плит. Материал состоит на 96-98% из мелких пустот, заполненных углекислым газом и небольшим количеством воздуха, что позволяет отлично сохранять тепло.

Одна из главных особенностей экструдированного пенополистирола заключается в его способности выдерживать большие нагрузки, значительные перепады температуры и сильные морозы без потери своих эксплуатационных характеристик. Плюсом является также то, что материал не впитывает влагу, имеет небольшой вес и прост в монтаже. Согласно заявлениям производителей, срок службы экструдированного пенополистирола достигает 50 лет.

Тем не менее, экструдированный пенополистирол имеет и некоторые недостатки, такие как высокая стоимость и сильная горючесть. Кроме того, утеплитель начинает выделять опасные вещества при температурах выше 75°С. Также он является паронепроницаемым, поэтому для минимизации риска разрушения ограждающих конструкций из-за скопления конденсата необходимо установить эффективную систему вентиляции. Материал не может погасить звуковые волны, теряет свои теплоизоляционные свойства и разрушается под воздействием ультрафиолетовых лучей, некоторых видов красок и клея, битумных мастик, что затрудняет проведение гидроизоляционных работ. Кроме того, утеплитель привлекает ряд паразитов и насекомых.

Напыляемый полиуретановый утеплитель – это один из самых распространенных видов утеплителей. Он наносится на поверхности с помощью специального оборудования. Область применения пенополиуретана широка: его могут использовать на поверхностях любой формы, в том числе самых сложных, а также для утепления фундаментов, колодцев и аналогичных сооружений. Безшовное напыление обеспечивает исключение появления мостиков холода.

В добавок, пенополиуретан отличается низкой гигроскопичностью, что в свою очередь улучшает гидроизоляционные характеристики поверхности. Кроме того, пенополиуретан является материалом, который не подвержен деформации, а также хорошо гасит звуки. Он экологичен и является долговечным.

Но, несмотря на все преимущества, у пенополиуретана есть и свои недостатки. Стоимость утепления данным материалом может оказаться довольно высокой из-за необходимости специального оборудования для его нанесения. Кроме того, конечный результат может зависеть от опыта пыльщика и используемого оборудования, поэтому нужно строго следовать технологии. Некоторыми дополнительными недостатками пенополиуретана считаются боязнь ультрафиолета и обильное выделение едкого дыма при пожаре, однако материал сам по себе не горит.

Пеноизол: новая генерация утеплителей

Пеноизол – это материал, являющийся улучшенной версией пенопласта. Пластик, изготовленный из пены, имеет ячеистую структуру. Обычно он используется в строительстве в жидкой форме, которая затем заливается в полости или на горизонтальную поверхность при помощи шланга. Основное преимущество материала заключается в том, что его можно изготовить непосредственно на стройплощадке с помощью специального оборудования, что существенно сокращает временные затраты и затраты на транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы. Кроме того, такой материал не требует дополнительного места для хранения.

За счёт своей эластичности и упругости пеноизол плотно заполняет все щели и пустоты, что исключает появление воздушных мостиков холода. Хорошая адгезия обеспечивает надежное сцепление со всеми материалами, что значительно упрощает процесс утепления сложных конструкций. Кроме того, пеноизол является безопасным материалом и долговечным.

Однако главным недостатком может стать отсутствие контроля качества произведенного на стройплощадке материала, а также его назначения. При использовании пеноизола возможно его усадка (в порядке 1%), а также он обладает низкой прочностью на разрыв и требует особого оборудования и соблюдения определенного температурного режима (+5ºС). Кроме того, из-за того, что пеноизол может впитывать пар, его нельзя использовать для утепления фундаментов или как подложку под железобетонную стяжку.

Производители теплоизоляционных материалов

На рынке общестроительной теплоизоляции нет явных лидеров среди производителей. Однако, существует несколько компаний, которые доказали свою надежность и качество продукции. Давайте рассмотрим некоторых из них.

Компания, 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.

Компания KNAUF, являющаяся одним из лидеров в производстве минеральной звуко- и теплоизоляции на основе стекловолокна (стекловаты), не перестаёт изумлять своих клиентов качеством своей продукции. Материал широко применяется при обустройстве подвесных потолков, каркасно-обшивных перегородок и фальш-стен (пристенков), полов по лагам и по жесткому основанию. К тому же, благодаря специальному фольгированному покрытию, стекловата может быть использована при сооружении саун и бань.

Одним из главных преимуществ материала является его высокая упругость и формостабильность, что позволяет ему сохранять свои свойства на протяжении долгого времени и обеспечивает надёжный уровень звуко- и теплоизоляции. Кроме того, стекловата имеет высокие показатели пожарной безопасности, что придаёт ей дополнительные преимущества в использовании.

Rockwool – это международная компания, которая нацелена на производство теплоизоляционных материалов на основе каменной ваты. Производитель всегда готов предложить комплексные решения, которые могут использоваться для:

• монтажа скатных крыш (мансард)
• каркасных перегородок
• стен с отделкой сайдингом
• внешней отделки бань и саун
• слоистой кладки
• многих других задач

Существует много вариантов использования материалов, которые предназначены для утепления и звукоизоляции строительных конструкций. Одним из таких вариантов является их применение для технической изоляции, теплоизоляции и огнезащиты трубопроводов, воздуховодов, оборудования, а также крупных емкостей и резервуаров. Существуют специализированные материалы, которые используются для этой цели, в том числе и для судов.

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.

Цена теплоизоляционных материалов напрямую зависит от характеристик сырья, используемых в их производстве, а также от их теплопроводности. Показатели безопасности, такие как экологичность, негорючесть, устойчивость к плесени и грызунам, а также долговечность и плотность также влияют на стоимость теплоизоляционных материалов.

Важно определить свои приоритеты при выборе материала и узнать стоимость. Нередко отечественные компании оказываются более привлекательными, предлагая более низкие цены без переплат за бренд.

Кроме того, общая стоимость утепления исключительно зависит от особенностей конструкции здания, а не только от стоимости материалов. Как правило, на утепление затрачивают 10-15% стоимости дома (в случае каркасных домов – 20%).

Классификация теплоизоляционных материалов производится по типу используемого сырья. Выделяются три основных группы: органические, неорганические и смешанные.

Органические материалы получают из переработки отходов древесины и сельскохозяйственной продукции. К этой группе относятся древесноволокнистые и древесностружечные плиты, камышит, соломит, а также газонаполненные пластмассы, например, пенополистирол, пенополиуретан, вспененный полиэтилен. Важно отметить, что данная категория утеплителей горюча и может поддерживать горение, а также в условиях высоких температур выделять токсичные вещества.

Неорганические теплоизоляционные материалы производят из базальтового волокна и называют каменной или стеклянной ватой, шлаковатой, а также из легких и ячеистых бетонов, таких как газобетон и пенобетон. Другие примеры материалов этой группы - пеностекло, керамзит, вспученный перлит и другие аналогичные материалы.

Смешанные утеплители, как следует из названия, получают из смеси органических наполнителей (в большинстве случаев это стружки или опилки) и связующего минерального компонента. Фибролит и арболит - наиболее известные материалы этой категории.

При выборе теплоизоляционного материала необходимо учитывать особенности каждого из них, а также условия эксплуатации в конкретных условиях, где будут использоваться.

В зависимости от их формы выпуска, гидроизоляционные материалы делятся на несколько типов.

Первый тип - жесткие материалы. Они представлены в виде плит, блоков, скорлуп и сегментов.

Второй тип - гибкие материалы, которые упаковываются в рулоны.

Третий тип - шнуровые материалы, представленные в виде жгутов, шнуров и других форм.

Четвертый тип - сыпучие материалы, включающие зернистые и порошкообразные составы.

И, наконец, пятый тип - жидкие материалы, которые обычно используются в качестве заливки или напыления.

Структура материалов в теплоизоляции

Теплоизоляция - это важный элемент, который используется для сохранения тепла в зданиях и сооружениях. Она может быть выполнена из различных материалов, которые по своей структуре делятся на несколько категорий.

Одной из таких категорий являются волокнистые материалы. Они созданы на основе твердых минеральных компонентов, таких как камень, стекло или отходы доменного производства (шлаки). Наиболее распространенным материалом в этой категории является базальт.

Другой категорией материалов являются ячеистые (вспененные) или твердые пены. Они могут включать в себя как минеральные (газобетон, пенобетон), так и органические компоненты. Входящий в их состав вспененный и экструдированный пенополистирол наиболее распространен.

Сыпучие пористые материалы, которые имеют зернистое строение, - это еще одна категория материалов, используемых в теплоизоляции. Они могут включать в себя перлитовые, вермикулитовые, известково-кремнеземистые и другие материалы.

Если вам нужны штучные теплоизоляционные изделия, то, скорее всего, они будут представлены в волокнистой или ячеистой форме. Однако, выбор материала зависит от ваших личных потребностей и условий использования.

По уровню горючести материалы делятся на негорючие (НГ) и горючие. Горючие материалы делятся на слабогорючие (Г1), умеренногорючие (Г2), нормальногорючие (Г3) и сильногорючие (Г4).

Но не только горючесть является важным критерием при выборе теплоизоляционного материала. Важную роль играют звукоизолирующие свойства теплоизоляции. Не все материалы обладают такими свойствами. Например, минераловатные утеплители плотностью до 60 кг/м3 хорошо звукоизоляционны. Также пенополиуретан, эковата, опилки и некоторые другие утеплители обладают хорошими звукоизоляционными характеристиками.

Выбор 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