Теплоизоляция: виды, материалы, назначение и советы по выбору

В строительстве зданий и сооружений широко применяются теплоизоляционные материалы (ТИМ). Их использование позволяет существенно сократить расходы на последующую эксплуатацию здания, в частности на отопление и кондиционирование помещений. При этом некоторые утеплители обладают еще и звукоизолирующими свойствами. Кроме того, ТИМ способны увеличить срок службы зданий. Наружная теплоизоляция защищает стены от образования конденсата и замерзания влаги внутри стены и сглаживает резкие колебания температуры стен, что позволяет снизить температурные деформации и риск трещин в стенах.

Еще одним преимуществом использования ТИМ является возможность улучшения экологической обстановки. Энергоресурсы используются в меньшем объеме, что в свою очередь снижает количество выбросов углекислого газа и других продуктов сгорания в атмосферу.

При выборе ТИМ важно обратить внимание на их характеристики. В первую очередь, утеплитель должен иметь низкую теплопроводность. Это является залогом его высокой эффективности и позволяет использовать меньший слой утеплителя для достижения нужной температуры в помещении.

Если здание предназначено для жизни или работы людей, то следует учитывать также другие характеристики ТИМ. Утеплитель должен быть экологически безопасным, негорючим, не впитывающим влагу в больших количествах, паропроницаемым, устойчивым к грибку и плесени, а также удобным в монтаже и долговечным.

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 - 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.

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 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.

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.

Существует множество компаний, занимающихся производством общестроительных утеплителей. Однако, определить одного безоговорочного лидера не так уж просто. Рассмотрим несколько компаний, которые заслужили доверие на рынке.

Первая компания, на которую стоит обратить внимание - это "Теплоизоляция". Она специализируется на производстве минеральной ваты, которая отличается высокой степенью теплоизоляции. Кроме того, продукция этой компании экологически чистая и не вызывает аллергии у людей.

Еще одним достойным производителем является компания "Изолон". Она специализируется на производстве термопластических материалов, которые выдерживают высокие нагрузки и имеют высокую степень теплоизоляции. Благодаря своим характеристикам, материалы от "Изолона" часто используются в строительстве холодильных камер и погрузочно-разгрузочных комплексов.

Также стоит упомянуть компанию "Роквул". Она занимается производством каменной ваты, которая имеет широкое применение в строительстве и является очень эффективным утеплителем. Благодаря использованию каменной ваты от "Роквул", можно значительно снизить расходы на отопление.

Каждая из перечисленных компаний имеет свои преимущества и характеристики, поэтому выбор утеплителя зависит от конкретных потребностей и условий.

Компания ПЕНОПЛЭКС® является лидером на российском рынке по производству теплоизоляционных материалов из экструдированного пенополистирола (XPS). Их продукция широко используется в профессиональном и частном строительстве.

Плиты, выпущенные компанией ПЕНОПЛЭКС®, предназначены для теплоизоляции фундаментов с различными типами заложения, цоколей, подвалов, цокольных этажей, кровли и полов, включая неотапливаемые и полы на грунте. Кроме того, их продукция используется для утепления наружных фасадов.

Теплоизоляционные плиты ПЕНОПЛЭКС® обладают прекрасными качествами, такими как высокая устойчивость к деформации и гниению, низкое водопоглощение и паропроницаемость. Для предотвращения воздействия грызунов на плиты, специалисты компании ПЕНОПЛЭКС® рекомендуют использование их в сочетании с металлической сеткой, чьи ячейки имеют диаметр приблизительно 5 мм.

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.

KNAUF

В сфере производства минеральной звуко- и теплоизоляции на базе стекловолокна (так называемая "стекловата"), компания KNAUF занимает признанное лидерство. Данный материал находит широкое применение при обустройстве подвесных потолков, каркасно-обшивных перегородок и фальш-стен (пристенков), а также при укладке полов как на лагах, так и на жестком основании. Благодаря специальному фольгированному покрытию, стекловата становится незаменимым материалом в процессе возведения саун и бань. Еще одним преимуществом данного материала является его высокая упругость и формостабильность.

Rockwool - это международная компания, которая специализируется на производстве теплоизоляции на основе каменной ваты. Компания предлагает комплексные решения для различных типов работ, таких как обустройство скатных крыш (мансард), каркасных перегородок, стен с отделкой сайдингом, внешней отделки бань и саун, слоистой кладки и многого другого.

Rockwool является одним из основных производителей теплоизоляционных материалов на рынке и стремится предоставлять своим клиентам качественные и надежные решения для эффективной теплоизоляции.

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.

Зависимость стоимости теплоизоляционных материалов от нескольких факторов

Стоимость теплоизоляционных материалов зависит от нескольких факторов, прежде всего, от сырья, используемого в их производстве, характеристик теплопроводности, плотности, толщины и показателей безопасности. Последние включают в себя такие характеристики, как экологичность, негорючесть, гигроскопичность и устойчивость к агрессивной среде, плесени, грызунам и т.д. В зависимости от приоритетов выбора теплоизоляционных материалов, необходимо также ориентироваться на цены. На рынке могут предложить теплоизоляционные материалы с более привлекательными ценами, чем у лидеров рынка, так как там нет переплаты за бренд.

Общий объем затрат на утепление зависит не только от стоимости теплоизоляционных материалов, но и от особенностей конструкции здания. Обычно на теплоизоляцию тратится 10-15% от стоимости строительства дома, в случае каркасных домов – 20%.

Отбросив стандартный набор арматурных продуктов, которые используются при строительстве, и забив путь в экологичную сторону, мы можем рассмотреть такой параметр, как теплоизоляция строительных конструкций. Кратко говоря, это способность материала сохранять тепло и не допускать его распространения. Это весьма важный аспект не только в строительстве, но и в повседневной жизни. Мы хотим, чтобы зимой было тепло и комфортно внутри нашего жилья, а летом - чтобы в помещении сохранялся прохладный микроклимат.

При выборе материала для теплоизоляции нужно учитывать его характеристики и методы изготовления. Существует три основных типа материалов для теплоизоляции: органические, неорганические и смешанные материалы.

Органические материалы - это материалы, которые получаются из переработки древесины и сельскохозяйственной продукции. К ним относятся древесностружечные и древесноволокнистые плиты, солома и камышит, а также газонаполненные пластмассы, такие как пенополистирол, пенополиуретан и вспененный полиэтилен. При выборе органического утеплителя следует помнить, что они часто горят и могут выделять токсичные вещества при высоких температурах.

Неорганические материалы - это утеплители, основанные на базальтовом волокне, известные как каменная вата, стекловата, шлаковата, ячеистые бетоны (газобетон и пенобетон), пеностекло, керамзит, вспученный перлит и другие.

Смешанные материалы - это материалы, которые изготавливаются из смеси органических наполнителей (обычно это стружки или опилки) и минерального связующего компонента. Фибролит и арболит являются наиболее известными материалами этой категории.

При выборе типа материала для теплоизоляции необходимо учитывать многие параметры, включая технологические характеристики, стоимость, прочность и безопасность для здоровья.

В зависимости от формы выпуска, теплоизоляционные материалы могут быть различными. Среди них выделяют жесткие материалы, такие как плиты, блоки, скорлупы, сегменты и другие. Они отличаются высокой плотностью и прочностью.

Гибкие материалы упаковываются в рулоны и часто используются для изоляции труб и других поверхностей, имеющих нестандартную форму.

Шнуровые материалы, такие как жгуты, шнуры и прочее, широко применяются для уплотнения соединений.

В случае сыпучих материалов, используются зернистые и порошкообразные разновидности.

И, наконец, жидкие материалы, представляющие собой заливку или напыление, используются в качестве теплоизоляционного покрытия.

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 теплоизоляционного материала для жилых и промышленных зданий – это ответственный шаг, влияющий на конечный результат работы. Сегодня рынок предлагает множество вариантов. Но как определиться с выбором, чтобы получить максимальную эффективность?

Начнем с самого распространенного материала для теплоизоляции – минеральной ваты. Его главное преимущество заключается в простоте укладки. Еще одним достоинством является экологическая безопасность, так как материал не содержит вредных веществ. Однако стоит учесть, что минеральная вата чувствительна к воде и может промокать. Также для укладки понадобится дополнительный каркас, что затрудняет монтаж в труднодоступных местах.

Следующий вариант – пенополистирол (пенопласт), который отлично подходит для утепления фасадов и кровель. Его преимущества: легкий вес, прочность, низкая теплопроводность. Но этот материал имеет один значительный недостаток – горючесть.

Минеральная вата и пенополистирол – два основных материала, которые используют для теплоизоляции. Но существуют и другие варианты, например, эковата – экологически чистый материал из натуральных компонентов. Его главным преимуществом является устойчивость к влаге и экологическая безопасность. Однако стоимость материала выше, чем у всех остальных вариантов.

Таким образом, выбор материала для теплоизоляции зависит от многих факторов: условий эксплуатации, цели использования, допустимых финансовых затрат. Рекомендуется обращаться к специалистам, которые помогут определиться с выбором, исходя из особенностей каждого конкретного случая.

Одним из самых востребованных материалов для теплоизоляции является базальтовая вата, которая изготавливается из расплава габбро-базальтовых горных пород. Этот минераловатный утеплитель обладает рядом преимуществ и характеристик, которые делают его таким популярным среди потребителей.

Базальтовая вата обладает низкой теплопроводностью и может успешно выступать в качестве звукоизоляционного материала. Ее экологическая безопасность, а также долговечность делают ее идеальной для использования в качестве теплоизоляции.

Базальтовая вата считается одним из самых пожаробезопасных видов утеплителей. Она не горит и не поддерживает горение даже при высоких температурах, не выделяет токсичных газов и дыма. Материал также устойчив к химическим воздействиям и вредоносным организмам, а также не теряет своей формы на протяжении многих лет.

Одна из главных особенностей базальтовой ваты - наличие микропустот между каменными волокнами, что обеспечивает циркуляцию воздуха внутри материала. Это помогает выводить избыточную влагу и предотвращает образование конденсата, что в свою очередь снижает риск возникновения плесени и грибка в утепленных материалом помещениях.

Тем не менее, следует отметить, что базальтовая вата имеет более высокую стоимость, чем другие виды утеплителей, например, стекловата или пенопласт. К тому же, эффективность утеплителя зависит от правильной укладки и соблюдения технологии, включая гидро- и пароизоляцию.

Не смотря на это, базальтовая вата является универсальным материалом для теплоизоляции и может применяться в различных конструкциях, включая стены, перегородки, полы, перекрытия, кровли и фасады.

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