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.

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.

Пенопласт: утеплитель, доступный каждому

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

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

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

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

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

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

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

Напыляемый полиуретановый утеплитель - это наиболее распространенный вид утеплителя. С помощью специализированного оборудования пенополиуретановая пена может быть нанесена на поверхности любых, даже самых сложных форм. Преимуществами данного материала являются бесшовное напыление и отсутствие мостов холода.

Пенополиуретановый утеплитель также славится своей гигроскопичностью - при его использовании улучшаются гидроизоляционные характеристики поверхности. Это особенно полезно при утеплении фундаментов, колодцев и других подобных сооружений. Материал не деформируется, хорошо гасит звуки, экологичен и долговечен.

Однако, для нанесения полиуретановой пены необходимо специальное оборудование, что делает стоимость его использования достаточно высокой. Все же, конечный результат сильно зависит от используемого оборудования и опыта пыльщика, поэтому полное соблюдение технологии необходимо. Еще одним недостатком пенополиуретана является его боязнь ультрафиолета и обильное выделение едкого дыма при пожаре, хотя сам материал не горит.

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

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

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

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

Производители 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 качественного утеплителя на основе базальтового волокна. Продукция предназначена для использования в различных общестроительных работах, включая утепление каркасных домов.

Базальтовый утеплитель HotRock широко используется для теплоизоляции вертикальных поверхностей. Он может быть использован на вентилируемых и штукатурных фасадах, а также для создания сооружений, использующих сборный сэндвич на профлисте, фасады с применением сайдинга, слоистую кладку и каркасные стены. Продукция также предусмотрена для утепления скатных и плоских кровель, стен и перегородок, а также для перекрытий и полов, а также для использования в сэндвич-панелях.

HotRock использует уникальную технологию производства Elastic Fiber, которая позволяет получить особо тонкое и эластичное волокно при длине 60-90 мм и толщине от 3 до 8 мкм. Это позволяет существенно снизить долю связующих водорастворимых смол на 30% и не использовать шлаки, что делает базальтовую вату экологически чистой и безопасной при возгорании. Повышенное содержание воздуха обеспечивает высокие показатели тепло- и звукоизоляции, делая утеплитель HotRock сверхэффективным. Улучшенные прочностные характеристики продукции позволяют ей восстанавливаться после деформации. Согласно данным испытаний НИИСФ РААСН, коэффициент теплопроводности утеплителей HotRock начинается от 0,034 Вт/м · К, а индекс изоляции воздушного шума для акустических серий утеплителя равен 53 дБ.

HotRock – это уникальный и эффективный утеплитель, который может быть использован как в частной, так и в коммерческой застройке. Он не только улучшает качество строительства, но и обеспечивает безопасность и комфорт.

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

Предназначение

Одним из основных применений является утепление и звукоизоляция различных строительных конструкций, для этого используются так называемые общестроительные материалы.

Кроме того, материалы находят широкое применение в технической изоляции, теплоизоляции и огнезащиты трубопроводов, воздуховодов, оборудования, а также в резервуарах и крупных емкостях, включая суда. Для этих целей используются специализированные серии материалов.

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

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

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, 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 для теплоизоляции

Теплоизоляционные материалы могут быть разделены на три основные категории в зависимости от их структуры.

Волокнистые материалы имеют в качестве основы твердые минеральные составляющие, как правило, базальт, стекло или отходы производства. Такой тип материалов характеризуется высокой прочностью и долговечностью, а также широкой областью применения.

Ячеистые (вспененные) или твердые пены содержат в своей основе как минеральные, так и органические компоненты. В эту категорию входят газобетон, пенобетон и другие изделия. Благодаря своей пористой структуре, они обладают хорошей теплоизоляционной способностью.

Сыпучие пористые материалы, такие как перлит, вермикулит, известково-кремнеземистые материалы и другие, отличаются зернистой текстурой. Их основным достоинством является высокая теплоизоляционная способность и простота использования.

Если вы хотите купить штучные теплоизоляционные изделия, то они, скорее всего, будут либо волокнистыми, либо ячеистыми. Выбор определенного типа материала зависит от конкретных условий применения и требований к теплоизоляции объекта.

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.

На рынке существует множество вариантов теплоизоляционных материалов. В этой статье мы рассмотрим наиболее популярные типы материалов, их достоинства и недостатки, чтобы определить, какой из них является лучшим выбором.

Прежде всего, необходимо понимать, что качество теплоизоляции зависит от многих факторов: толщины материала, его теплопроводности, устойчивости к влаге и т.д. Поэтому, при выборе теплоизоляционного материала, необходимо учитывать условия эксплуатации.

Начнем с минеральной ваты. Она является одним из самых распространенных материалов. Её преимущества: низкая цена и простота монтажа. Однако, вата не устойчива к влаге, и со временем может начать терять свои теплоизоляционные свойства.

Следующий материал - пенополистирол (ППС). Он имеет высокую теплоизоляцию и хорошо устойчив к воде. Однако, при пожаре он выделяет токсичный дым.

Керамико-гранулированный утеплитель (КГУ) – это экологически чистый материал, который обладает высоким показателем теплоизоляции. Кроме того, у него есть отличные звукоизоляционные свойства. Однако, цена на этот материал выше, чем на другие теплоизоляционные материалы.

Пробковый утеплитель - это ещё один экологически чистый материал, который обладает прекрасными теплоизоляционными свойствами, хорошо пропускает пар, а также защищает от шума. Однако, цена на этот материал также выше, чем на другие варианты.

И, наконец, остановимся на пенопласте. Он отличается хорошей теплоизоляцией и доступной стоимостью. Однако, пенопласт нежелателен в помещениях с высокой влажностью.

Таким образом, какой материал выбрать - решать Вам, учитывая все вышеперечисленные факторы.

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 – 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