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.

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

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

Эковата – 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.

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 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.

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 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.

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

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

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

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

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.

Компания Polynor является лидером российского рынка по производству напыляемого полиуретанового утеплителя. С 2014 года они успешно производят свой продукт, который используется для теплоизоляции объектов жилого и производственного назначения. Самое главное преимущество этого утеплителя – его уникальная закрытоячеистая структура. Она не только обеспечивает высокую теплоизоляцию, но и значительно снижает водопоглощение. Однако, надо отметить, что напыляемый полиуретановый утеплитель Polynor не является полноценной гидроизоляцией, которая может остановить протечки в крыше или стенах.

Polynor могут использовать для как внутренней, так и наружной теплоизоляции фасадов в рамках как новых, так и старых зданий. При нанесении этого утеплителя образуется гладкая поверхность, без зазоров, которая полностью прилипает по всей обрабатываемой поверхности. Отметим также, что напыляемый полиуретановый утеплитель Polynor не усаживается и не вспенивается.

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, утеплители могут быть:

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

Структура материалов в теплоизоляции

Теплоизоляция - это важный элемент, который используется для сохранения тепла в зданиях и сооружениях. Она может быть выполнена из различных материалов, которые по своей структуре делятся на несколько категорий.

Одной из таких категорий являются волокнистые материалы. Они созданы на основе твердых минеральных компонентов, таких как камень, стекло или отходы доменного производства (шлаки). Наиболее распространенным материалом в этой категории является базальт.

Другой категорией материалов являются ячеистые (вспененные) или твердые пены. Они могут включать в себя как минеральные (газобетон, пенобетон), так и органические компоненты. Входящий в их состав вспененный и экструдированный пенополистирол наиболее распространен.

Сыпучие пористые материалы, которые имеют зернистое строение, - это еще одна категория материалов, используемых в теплоизоляции. Они могут включать в себя перлитовые, вермикулитовые, известково-кремнеземистые и другие материалы.

Если вам нужны штучные теплоизоляционные изделия, то, скорее всего, они будут представлены в волокнистой или ячеистой форме. Однако, выбор материала зависит от ваших личных потребностей и условий использования.

По уровню горючести материалы делятся на негорючие (НГ) и горючие. Горючие материалы делятся на слабогорючие (Г1), умеренногорючие (Г2), нормальногорючие (Г3) и сильногорючие (Г4).

Но не только горючесть является важным критерием при выборе теплоизоляционного материала. Важную роль играют звукоизолирующие свойства теплоизоляции. Не все материалы обладают такими свойствами. Например, минераловатные утеплители плотностью до 60 кг/м3 хорошо звукоизоляционны. Также пенополиуретан, эковата, опилки и некоторые другие утеплители обладают хорошими звукоизоляционными характеристиками.

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

На сегодняшний день наиболее востребованными материалами являются:

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

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

Одним из самых 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 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