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, 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 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.

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, 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 нацелена на производство теплоизоляционных материалов на основе каменной ваты. Производитель всегда готов предложить комплексные решения, которые могут использоваться для:

• монтажа скатных крыш (мансард)
• каркасных перегородок
• стен с отделкой сайдингом
• внешней отделки бань и саун
• слоистой кладки
• многих других задач

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.

Статья: О стоимости теплоизоляционных материалов

Как известно, стоимость теплоизоляционных материалов определяется несколькими факторами. В первую очередь, цена зависит от использованного сырья, из которого производится и требует ли материал больших затрат на изготовление. Важным параметром являются также характеристики теплопроводности, а также показатели безопасности, такие как экологичность, устойчивость к плесени, негорючесть и др.

Помимо этого, на цену теплоизоляционных материалов может существенно влиять их плотность, толщина и долговечность. При выборе материала следует учитывать все эти параметры и определиться с приоритетами.

Как правило, стоит обратить внимание не только на стоимость самих материалов, но и на особенности конструкции здания. Объем затрат на утепление может значительно отличаться, в зависимости от типа здания и его конструктивных особенностей. В то же время, не стоит забывать о том, что отечественные материалы могут быть не хуже и более выгодными, чем те, что предлагают лидеры на рынке.

Как правило, на утепление в среднем тратится от 10% до 15% стоимости сооружения дома, но для каркасных домов — 20%. Правильный выбор теплоизоляционных материалов может существенно повлиять на эффективность утепления и снизить затраты на отопление.

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 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 для теплоизоляции

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

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

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

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

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

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.

Одним из самых распространенных материалов для теплоизоляции является базальтовая вата, которая производится из переработки расплава габбро-базальтовых горных пород. Этот минераловатный утеплитель обладает рядом преимуществ, объясняющих его популярность на рынке изоляционных материалов.

Для начала, базальтовая вата обладает низкой теплопроводностью, что позволяет использовать ее для теплоизоляции различных конструкций. Также этот материал способен хорошо гасить звуки, что пригодится, если нужна дополнительная звукоизоляция помещений.

Базальтовая вата является экологически чистым продуктом и долговечным материалом. Кроме того, он является самым пожаробезопасным видом утеплителей. Базальтовая вата не поддерживает горение, не выделяет токсичных газов и дыма при высоких температурах.

Данный материал устойчив к химическому воздействию, не подвержен гниению и не боится грызунов. Благодаря микропустотам, которые имеются между каменными волокнами внутри минераловатного утеплителя, циркулирует воздух, выводя лишнюю влагу и препятствуя образованию конденсата. Таким образом, количество влаги в утепленных конструкциях снижается, что исключает появление плесени и грибка.

Однако, как и у большинства материалов, у базальтовой ваты есть и недостатки. Относительно высокая цена и необходимость технического контроля за процессом укладки даются во многом дороже, чем, например, стекловата или пенопласт. При этом правильная укладка является очень важной для максимально эффективного использования материала.

Несмотря на некоторые ограничения, базальтовая вата является универсальным решением для большинства задач по теплоизоляции, ее можно использовать для утепления стен и перегородок, полов и перекрытий, кровель и фасадов.

Стекловата 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