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 – материал для теплоизоляции, который получается из бумажного вторсырья, главным образом – газетной бумаги. Благодаря низкой жесткости эковата может использоваться только в качестве насыпного или напыляемого утеплителя. Если правильно нанести этот материал, он заполнит все щели и пустоты, создавая монолитную поверхность, что исключит появление мостиков холода. Кроме того, эковата характеризуется высоким уровнем звукоизоляции и не привлекает грызунов. Засчет того, что в составе материала есть антисептические вещества, эковата не гниет.

Материал практически не воспламеняется при действии пламени, не горит, однако, при продолжительном нагревании он начинает тлеть. Это свойство может быть причиной возникновения пожара в соседних конструкциях. Поэтому не рекомендуется использовать эковату для теплоизоляции печей и дымовых труб.

Одним из дополнительных недостатков материала является сложность монтажа. Для утепления горизонтальных поверхностей применяется насыпная эковата. Обычно, после вскрытия упаковки, материал нужно разрыхлить при помощи дрели с насадкой, что ведет к образованию мусора и аллергенной пыли.

Чтобы утеплить вертикальные поверхности, требуется специальное оборудование и опытный пыльщик, что значительно увеличивает затраты на утепление. Кроме того, с течением времени материал дает усадку, что ухудшает его теплоизоляционные свойства.

Пенопласт - утеплитель, представляющий собой материал, состоящий на 98% из пузырьков воздуха, заключенных в 2% полистирола. Он пользуется большой популярностью благодаря своей низкой цене: в настоящее время это самый дешевый утеплитель на рынке. Это достигается за счет упрощенной технологии, которая позволяет даже кустарным способом производить материал приемлемого качества. Кроме того, пенопласт имеет небольшой вес, что делает его легким в монтаже, легко режется и подгоняется под нужные формы и размеры.

Пенопласт используется для теплоизоляции стен, пола, потолка, цоколя и других объектов. Тем не менее, из-за высокой горючести и токсичности, эксперты рекомендуют не использовать его для утепления помещений изнутри. Кроме того, производство приводит к производству низкосортного пенопласта, который нередко выходит за рамки технологических норм, что делает такие материалы склонными к возгоранию, и они относятся к классу пожарной безопасности Г3 - нормальногорючие.

К недостаткам пенопласта также относятся небольшая устойчивость к механическим повреждениям, частые деформации в процессе эксплуатации, непроницаемость пара, рыхлость и ограниченный срок службы (10-15 лет). Со временем пенополистирол начинает выделять в воздух опасное вещество - стирол. Наибольшая эмиссия этого вещества наблюдается в тех помещениях, где происходит интенсивный нагрев воздуха, например, в кухне или ванной комнате. Кроме того, материал подвержен разрушению под воздействием ультрафиолета, растворителей и высоких температур (от +60ºС), а также представляет благоприятную среду для грызунов, которые часто создают в нем гнезда.

Экструдированный пенополистирол - это один из видов пенопласта, который получают путем вспенивания стирола и формирования прямоугольных плит на экструдере. Более 90% материала заполнено мелкими пустотами, заполненными углекислым газом и небольшим количеством воздуха. Благодаря этому экструдированный пенополистирол отличается отличными теплоизоляционными характеристиками.

Одним из главных преимуществ материала является его высокая прочность и устойчивость к сильным морозам и скачкам температур без изменения своих свойств. Экструдированный пенополистирол не впитывает влагу, имеет легкий вес и прост в монтаже. Согласно заявлениям производителей, материал способен прослужить до 50 лет.

Однако у экструдированного пенополистирола существуют и минусы. Во-первых, он довольно дорогой. Во-вторых, материал горюч и выделяет вредные вещества при температуре выше 75ºС. Кроме того, он не способен гасить звук и может быть разрушен под воздействием ультрафиолетовых лучей, некоторых видов красок и клея, битумных мастик. Вследствие этого создание гидроизоляционных работ может затрудниться. Наконец, материал может привлекать грызунов и насекомых, что потребует дополнительных мер защиты.

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 теплоизоляции

На рынке общестроительной теплоизоляции не так легко выделить явных лидеров. Однако мы рассмотрим несколько компаний, которые зарекомендовали себя в этой области.

1. Компания A

Компания A является одним из крупнейших производителей теплоизоляции в мире. Они специализируются на производстве экологически чистых утеплителей высокого качества. Они использовали новейшие технологии при создании своих утеплителей, что позволяет им выделяться на рынке. Компания A также известна своими комплексными решениями для разных типов зданий.

2. Компания B

Компания B – это инновационный производитель теплоизоляции, который использует уникальный подход в своих технологиях производства. Они создают утеплители, которые быстро устанавливаются и при этом обладают высокой эффективностью за счет уникальной микроструктуры. Компания B постоянно осуществляет исследования и разработки, чтобы усовершенствовать свою продукцию.

3. Компания C

Компания C известна своей широкой линейкой теплоизоляционных материалов различных типов и форм. Они предлагают свою продукцию в разных ценовых категориях для удовлетворения потребностей разных покупателей. Компания C также осуществляет поставки в разные страны, что позволяет им расширять свою клиентскую базу.

Компания, занимающаяся производством теплоизоляционных материалов из экструдированного пенополистирола (XPS) под названием ПЕНОПЛЭКС®, считается одним из лидеров на российском рынке. Она выпускает свою продукцию как для профессионального, так и для частного строительства.

Предлагаемые материалы используются для теплоизоляции внутренних и наружных фундаментов, цоколей, подвалов, цокольных этажей, а также для теплоизоляции крыш и полов (включая полы над неотапливаемым пространством и полы по грунту). Наружные плиты из экструдированного пенополистирола также используются для утепления фасадов.

Непроницаемость для пара, устойчивость к деформации и гниению, а также отсутствие водопоглощения являются характеристиками теплоизоляционных плит ПЕНОПЛЭКС®. Специалисты предлагают использовать плиты в комплексе с металлической сеткой (диаметр ячеек около 5 мм), чтобы защитить их от грызунов.

Компания HotRock занимается производством и продажей 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.

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

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

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

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%.

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.

Материалы, используемые в качестве теплоизоляционных, могут быть разделены на несколько категорий в зависимости от их структуры.

Первая категория - волокнистые материалы, которые основаны на твердых минеральных элементах, таких как камень (обычно базальт), стекло или шлаки из доменного производства.

Вторая категория - ячеистые или вспененные твердые пены, которые могут содержать и минеральные и органические компоненты. Наиболее распространенным представителем этой категории является вспененный и экструдированный пенополистирол.

Категория сыпучих пористых материалов представлена перлитовыми, вермикулитовыми, известково-кремнеземистыми и другими материалами, которые имеют зернистую структуру.

При покупке теплоизоляционных изделий вам предложат или волокнистые, или ячеистые материалы.

Огнестойкость материалов можно разделить на негорючие (НГ) и горючие материалы, которые в свою очередь делятся на слабогорючие (Г1), умеренногорючие (Г2), нормальногорючие (Г3) и сильногорючие (Г4).

Однако не все материалы с хорошими теплоизоляционными свойствами имеют хорошие звукоизоляционные свойства. Поэтому, для достижения хороших звукоизолирующих результатов рекомендуется использовать материалы, которые имеют достаточно высокую плотность, например, минераловатные утеплители плотностью до 60 кг/м 3 и некоторые другие утеплители, такие как пенополиуретан, эковата и опилки.

Выбор материала для теплоизоляции - задача, которая стоит перед многими владельцами домов и квартир. Сложно определиться, какой материал лучше использовать. Но рынок предоставляет широкий выбор - разных по своей структуре и свойствам теплоизоляционных материалов.

На сегодняшний день наиболее востребованными материалами являются:

• Минеральная вата. Материал на основе стекла или базальтового волокна. Его преимущества в том, что он легкий, экологически безопасный, не горючий и прост в установке. Однако, есть и недостатки: материал плохо защищает от звука и теплопроводимости.
• Пенопласт. Материал из пенополистирола. Его главные преимущества - долговечность и не впитывает воду. Минусы теплоизоляционного материала - он легко горючий, не является экологически чистым и неизбежно деградирует с течением времени.
• Экошерсть. Изготавливается из природных материалов - шерсти или даже джутовых волокон. В отличие от предыдущих материалов, экологически безопасный. Однако, недостатки также есть: низкая степень защиты от теплопроводности и летучих веществ.

Рекомендации для выбора подходящей теплоизоляции для дома или квартиры следующие: изучайте свойства материала, определите цель установки теплоизоляции (защита от холода, шума или обоих факторов одновременно), узнайте о качестве материала и прочности ее структуры. Ни один материал не идеальный, но правильный выбор теплоизоляционного материала вызовет у владельца комфорт и сэкономленные затраты на отопление в будущем.

Каменная вата, также называемая базальтовой ватой, представляет собой теплоизоляционный материал, произведенный из расплавленных пород габбро-базальта. Среди всех материалов, применяемых для теплоизоляции, базальтовая вата является одним из наиболее популярных. Это связано с тем, что материал обладает низкой теплопроводностью, гасит звук, является экологичным и долговечным.

Базальтовая вата считается самым пожаробезопасным из всех известных утеплителей, так как она не горит и не поддерживает горение, не выделяет токсичных газов и дыма при высоких температурах. Кроме того, материал устойчив к химическому воздействию, не боится грызунов и не подвержен гниению. Базальтовая вата остается в идеальной форме в течение долгих лет.

Благодаря наличию микропустот между каменными волокнами в базальтовой вате циркулирует воздух, выводя лишнюю влагу и предотвращая образование конденсата. При использовании этого материала для утепления конструкций, количество влаги снижается, что препятствует появлению плесени и грибка.

Однако, у базальтовой ваты есть некоторые недостатки. Она обычно стоит дороже, чем другие утеплители, такие как стекловата или пенопласт. Кроме того, эффективность утеплителя зависит от правильной укладки и технологии, включая гидро- и пароизоляцию.

Базальтовая вата подходит для использования в большинстве задач, связанных с теплоизоляцией. Материал может быть использован для утепления стен, перегородок, полов, перекрытий, а также для всех типов кровель и фасадов.

Стекловата 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