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.

Разновидности теплоизоляционных материалов и их свойства

Если вы не знаете, какой тип теплоизоляционного материала выбрать, полезно ознакомиться с классификацией, которая учитывает их различную специфику. Основным критерием разделения является назначение материала. Так, для теплоизоляции плоских кровель, помимо уже указанных параметров, такими важными являются плотность, толщина, прочность на сжатие при 10%-ной деформации и сосредоточенная сила при заданной абсолютной деформации.

Однако также важны следующие характеристики: тип сырья, форма материала и его структура.

Какие же бывают теплоизоляционные материалы, которые можно использовать в строительстве и ремонте?

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 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 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 - 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.

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%).

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 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 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