Теплоизоляция: виды, материалы, назначение и советы по выбору

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

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

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

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

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

Статья описывает основные виды теплоизоляционных материалов и их свойства, которые нужно учитывать при выборе. Классификация теплоизоляционных материалов осуществляется по их назначению, так как каждый из них имеет свои особенности. Например, при выборе теплоизоляции для плоской кровли наравне с вышеперечисленными характеристиками важны такие параметры, как плотность, толщина, прочность на сжатие при 10%-ной деформации и сосредоточенная сила при заданной абсолютной деформации.

Кроме того, важными параметрами являются вид сырья, форма материала и его структура. Существует несколько основных видов теплоизоляционных материалов, таких как минеральная вата, пенополистирол, пенополиуретан, экструдированный пенополистирол, шлаковые и гранулированные материалы. Каждый из них обладает своими уникальными свойствами и используется в различных сферах строительства и производства. Поэтому при выборе теплоизоляционного материала необходимо учитывать его основные параметры и применение в соответствующей области.

Эковата - это теплоизоляционный материал, который изготавливают путем измельчения бумажного вторсырья, в основном газетной бумаги. Он используется как насыпной или напыляемый утеплитель, потому что имеет низкую жесткость. Если правильно нанесен по технологии, эковата создает монолитную поверхность, которая заполняет даже малейшие щели и пустоты, не допуская появления мостиков холода. Более того, эковата обладает высокими звукоизоляционными свойствами, не привлекает грызунов и не заражается плесенью благодаря наличию антисептических веществ в составе.

Однако материал неудобен для монтажа и имеет недостаток - он плохо воспламеняется при воздействии открытого огня, но может начать тлеть при длительном нагревании, что приведет к возгоранию соседних конструкций. Из-за этой особенности эковата не подходит для теплоизоляции печей и дымовых труб.

Для утепления горизонтальных поверхностей, как правило, используется насыпная эковата. Но она имеет недостаток - после вскрытия упаковки спрессованный материал нужно разрыхлить при помощи дрели с насадкой, в результате чего образуется всепроникающий мусор и аллергенная пыль. Для теплоизоляции вертикальных поверхностей потребуется специальное оборудование и опытный пыльщик, что значительно повышает стоимость утепления. Кроме того, со временем материал дает усадку, что приводит к снижению его теплоизоляционных свойств.

Пенопласт: утеплитель, доступный каждому

Пенопласт, или плитный полистирол, представляет собой материал, состоящий на 98% из пузырьков воздуха и на 2% из полистирола. Этот материал стал очень популярен благодаря своей низкой цене. Сегодня пенопласт является самым дешевым утеплителем на рынке. Чтобы получить такой материал, достаточно использовать упрощенную технологию, что позволяет даже кустарным методом создавать материал приемлемого качества. Благодаря небольшому весу пенопласта, его легко резать и подгонять под нужные размеры и формы. Этот материал также не создает дополнительной нагрузки на фундамент и стены, поэтому его использование очень простое.

Пенопласт используется в качестве утеплителя для разного рода объектов, таких как стены, потолок, пол, цоколь и многие другие. Однако, из-за высокой горючести и токсичности, нежелательно использовать его для утепления помещений изнутри. Низкая стоимость производства привела к распространению на рынке низкосортных пенопластов, которые изготавливаются с отклонениями от технологических норм. Эти материалы могут зажечься и относятся к классу пожарной безопасности Г3 – нормальногорючие.

Недостатки пенопласта включают в себя низкую устойчивость к механическим повреждениям, частую деформацию в процессе эксплуатации, рыхлость, непроницаемость для пара и относительно короткий срок службы (10–15 лет). Временем пенопласт начинает выделять в воздух стирол – опасное вещество, которое является причиной опасности для людей в помещениях, где воздух подвергается интенсивному нагреву. Разрушение материала начинается при воздействии ультрафиолета, растворителей и высоких температур (более +60ºС). Кроме того, грызуны охотно устраивают гнезда в пенопласте.

Таким образом, несмотря на некоторые недостатки, пенопласт остается очень популярным утеплителем благодаря своей доступной цене и простоте монтажа. Его многие используют для утепления разного рода объектов внутри и снаружи зданий. Однако необходимо учитывать, что обращаться с ним нужно очень аккуратно.

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

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

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

Напыляемый полиуретановый утеплитель – это 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.

Реноизол - это материал, который является усовершенствованной версией пенопласта. Его особенностью является то, что он представляет собой вспененный пластик с ячеистой структурой. Чаще всего его используют строители в виде жидкой смеси. Его заливают шлангом в полость или на любую горизонтальную поверхность. Одним из основных преимуществ материала является возможность изготовления на стройплощадке при помощи специального оборудования. Это позволяет сократить временные и финансовые затраты на доставку и погрузочно-разгрузочные работы. Кроме того, пеноизол не требует дополнительного места для хранения.

Благодаря своей эластичности и упругости он действительно заполняет все щели и пустоты, что исключает образование воздушных мостиков холода. Хорошая адгезия обеспечивает надежное сцепление с любым основанием, что упрощает утепление строения со сложной конструкцией. Из главных достоинств также можно отметить долговечность материала и его безопасность для здоровья.

Однако у материала есть и недостатки. Основной его недостаток заключается в том, что на стройплощадке нельзя обеспечить контроль качества изготовленного пеноизола и работ по его нанесению. Это может привести к тому, что материал может давать усадку порядка 1%, обладать малой прочностью на разрыв, требовать применения специального оборудования и соблюдения определенного температурного режима (+5ºC). Также, поскольку пеноизол способен сорбировать пары из воздуха, его нельзя применять для утепления фундамента или положить под железобетонную стяжку.

Производители теплоизоляционных материалов

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

Компания ПЕНОПЛЭКС ® лидирует на рынке России по производству теплоизоляционных материалов, изготовленных из экструдированного пенополистирола (XPS). Эти материалы широко применяются в профессиональном и индивидуальном строительстве.

Плиты из экструдированного пенополистирола используются для наружной и внутренней теплоизоляции различных элементов строительных конструкций, таких как фундаменты, цоколи, подвалы, цокольные этажи, крыши и полы (включая полы над неотапливаемым пространством и полы, которые находятся в прямом контакте с грунтом). Кроме того, такие плиты используются в качестве наружного утеплителя для фасадов.

Теплоизоляционные плиты ПЕНОПЛЭКС ® отличаются низкой паропроницаемостью, не впитывают влагу, устойчивы к деформации и гниению. Профессионалам рекомендуется использовать плиты в комплексе с металлической сеткой, диаметр ячеек которой около 5 мм. Такой комплекс позволит защитить материалы от грызунов.

Компания HotRock занимается производством и продажей базальтового утеплителя высокого качества для разных общестроительных работ. Этот материал используется для теплоизоляции различных поверхностей, таких как фасады, кровли, стены, перегородки, перекрытия и полы.

HotRock производит материалы для утепления вертикальных поверхностей, включая вентилируемые и штукатурные фасады, сборный сэндвич на профлисте, фасады со сайдингом, кладку и каркасные стены. Компания также производит специальные серии материалов для утепления скатных и плоских кровель, стен и перегородок, перекрытий и полов, а также для сэндвич-панелей. Продукты HotRock используются как в частном, так и в коммерческом строительстве.

Уникальная технология производства Eliastic Fiber позволяет компании получить особо тонкое и эластичное волокно (3–8 мкм при длине 60-90 мм). Это позволяет уменьшить связующие водорастворимые смолы на 30% и полностью исключить шлак. Базальтовая вата HotRock становится экологически чистой и пожаробезопасной. Большое количество воздуха обеспечивает высокие показатели тепло- и звукоизоляции, а коэффициент теплопроводности утеплителей HotRock начинается от 0,034 Вт/м · К. Индекс изоляции воздушного шума для акустических серий утеплителя составляет 53 дБ (подтверждено испытаниями НИИСФ РААСН). Еще одним преимуществом материала являются улучшенные прочностные характеристики: материал лучше восстанавливается после деформации.

KNAUF - лидер на рынке производства минеральных материалов для звуко- и теплоизоляции, основанных на стекловолокне. Материал, который производит компания, широко применяется в строительстве, в частности для создания подвесных потолков, каркасных перегородок и фальшстен, а также для укладки полов на лагах или на жестком основании. Благодаря специальному фольгированному покрытию, стекловата может использоваться в строительстве саун и бань. Продукция КНАУФ отличается высокой упругостью и формостабильностью, что обеспечивает надежность и долговечность материалов.

Rockwool - международная компания, которая специализируется на производстве теплоизоляции на основе каменной ваты. Одним из основных направлений деятельности является предоставление комплексных решений для различных нужд.

Rockwool предлагает свои услуги для обустройства скатных крыш, включая мансарды, установки каркасных перегородок, возведения стен с отделкой сайдингом, внешней отделки бань и саун, а также слоистой кладки. Компания предлагает многое другое, обработка материалов и другие решения, чтобы ответить на все ваши потребности.

Выбор Rockwool для ваших проектов по теплоизоляции обеспечит вам высокое качество изоляционных материалов, гарантированную долговечность и экономию на энергии в долгосрочной перспективе.

По назначению

Одним из главных направлений применения материалов является утепление и звукоизоляция строительных конструкций, относящихся к общестроительным материалам. Кроме того, эти материалы находят применение в качестве технической изоляции, теплоизоляции и огнезащиты трубопроводов, воздуховодов, различного оборудования, а также в резервуарах и крупных емкостях специализированных серий, включая суда.

В России компания Polynor является лидером производства напыляемого полиуретанового утеплителя, который широко применяется для теплоизоляции объектов общественного и жилого назначения. Этот продукт изготавливается с 2014 года и имеет широкий спектр применения в системах внутренней теплоизоляции и наружной теплоизоляции фасадов. Новое строительство и возведение зданий в рамках термореновации также являются сферами применения.

Напыляемый полиуретановый утеплитель Polynor имеет очень низкий коэффициент водопоглощения, хотя не предназначен для полноценной гидроизоляции, которая обычно требуется при ремонте технического оборудования, на кровле и в местах, подверженных обильным дождям и затоплениям. Закрытая структура создает прочную поверхность, которая не подвержена усадке, не образует вспенивающихся элементов, а также плотно прилипает к поверхности, не оставляя зазоров.

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%).

Утеплители классифицируются по типу сырья, используемого при их изготовлении. Рассмотрим каждую группу подробнее.

Органические. Эта категория включает в себя материалы, полученные из переработки древесины и сельскохозяйственной продукции. Примерами органических утеплителей могут служить древесноволокнистые и древесностружечные плиты, а также камышит и соломит. Вспененный полистирол, пенополиуретан и вспененный полиэтилен также относятся к этой группе. Следует отметить, что органические утеплители хорошо изолируют тепло, однако они горючи и могут выделять токсичные вещества в случае пожара.

Неорганические. Эти утеплители плохо горят и не выделяют токсичных веществ. В данную категорию входят утеплители на основе базальтового волокна, также известные как каменная вата, а также стекловата, шлаковата, легкие и ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон), пеностекло, керамзит, вспученный перлит и другие материалы.

Смешанные. Эта категория утеплителей производится из смеси органических наполнителей (чаще всего это стружки или опилки) и связующего минерального компонента. Фибролит и арболит являются наиболее известными представителями данной группы.

Важно учитывать, что при выборе утеплителя необходимо учитывать не только его теплоизоляционные свойства, но и пожарную безопасность, жизненный цикл, экологическую чистоту и другие факторы.

В зависимости от их формы выпуска, утеплители могут быть:

• Жесткими материалами, представленными различными видами: плиты, блоки, скорлупы, сегменты, и прочее.
• Гибкими материалами, включающими маты, которые, в свою очередь, могут быть упакованы в рулоны.
• Шнуровыми материалами, включающими различные жгуты, шнуры, и прочее.
• Сыпучими материалами – зернистые или порошкообразные материалы.
• Жидкими утеплителями – материалы, которые, как правило, заливаются или наносятся в виде 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.

Одним из самых распространенных материалов для теплоизоляции является базальтовая вата, которая производится из переработки расплава габбро-базальтовых горных пород. Этот минераловатный утеплитель обладает рядом преимуществ, объясняющих его популярность на рынке изоляционных материалов.

Для начала, базальтовая вата обладает низкой теплопроводностью, что позволяет использовать ее для теплоизоляции различных конструкций. Также этот материал способен хорошо гасить звуки, что пригодится, если нужна дополнительная звукоизоляция помещений.

Базальтовая вата является экологически чистым продуктом и долговечным материалом. Кроме того, он является самым пожаробезопасным видом утеплителей. Базальтовая вата не поддерживает горение, не выделяет токсичных газов и дыма при высоких температурах.

Данный материал устойчив к химическому воздействию, не подвержен гниению и не боится грызунов. Благодаря микропустотам, которые имеются между каменными волокнами внутри минераловатного утеплителя, циркулирует воздух, выводя лишнюю влагу и препятствуя образованию конденсата. Таким образом, количество влаги в утепленных конструкциях снижается, что исключает появление плесени и грибка.

Однако, как и у большинства материалов, у базальтовой ваты есть и недостатки. Относительно высокая цена и необходимость технического контроля за процессом укладки даются во многом дороже, чем, например, стекловата или пенопласт. При этом правильная укладка является очень важной для максимально эффективного использования материала.

Несмотря на некоторые ограничения, базальтовая вата является универсальным решением для большинства задач по теплоизоляции, ее можно использовать для утепления стен и перегородок, полов и перекрытий, кровель и фасадов.

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

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

Фото: freepik.com