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 - это теплоизоляционный материал, который изготавливают путем измельчения бумажного вторсырья, в основном газетной бумаги. Он используется как насыпной или напыляемый утеплитель, потому что имеет низкую жесткость. Если правильно нанесен по технологии, эковата создает монолитную поверхность, которая заполняет даже малейшие щели и пустоты, не допуская появления мостиков холода. Более того, эковата обладает высокими звукоизоляционными свойствами, не привлекает грызунов и не заражается плесенью благодаря наличию антисептических веществ в составе.

Однако материал неудобен для монтажа и имеет недостаток - он плохо воспламеняется при воздействии открытого огня, но может начать тлеть при длительном нагревании, что приведет к возгоранию соседних конструкций. Из-за этой особенности эковата не подходит для теплоизоляции печей и дымовых труб.

Для утепления горизонтальных поверхностей, как правило, используется насыпная эковата. Но она имеет недостаток - после вскрытия упаковки спрессованный материал нужно разрыхлить при помощи дрели с насадкой, в результате чего образуется всепроникающий мусор и аллергенная пыль. Для теплоизоляции вертикальных поверхностей потребуется специальное оборудование и опытный пыльщик, что значительно повышает стоимость утепления. Кроме того, со временем материал дает усадку, что приводит к снижению его теплоизоляционных свойств.

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.

Наиболее часто используемым видом утеплителя является пенополиуретан. Благодаря специализированному оборудованию, пена может наноситься на любые поверхности, даже самые сложные формы, без образования мостиков холода. Этот материал также имеет низкую гигроскопичность, что позволяет улучшить гидроизоляционные свойства поверхности, где он используется.

Утепление фундаментов, колодцев и других подобных сооружений возможно также благодаря пенополиуретану. Материал отличается высокой стойкостью к деформациям, хорошо звукоизоляционен, экологически безопасен и имеет долгий срок службы.

Однако, для использования пенополиуретана необходимо специальное оборудование, что делает стоимость утепления данной материалом несколько выше. Кроме того, конечный результат может зависеть от опыта пыльщика и используемого оборудования, поэтому необходимо строго следить за технологией утепления. Также следует учитывать, что материал выделяет едкий дым при пожаре и боится ультрафиолетовых лучей, хотя сам по себе не может гореть.

Пеноизол: новая генерация утеплителей

Пеноизол – это материал, являющийся улучшенной версией пенопласта. Пластик, изготовленный из пены, имеет ячеистую структуру. Обычно он используется в строительстве в жидкой форме, которая затем заливается в полости или на горизонтальную поверхность при помощи шланга. Основное преимущество материала заключается в том, что его можно изготовить непосредственно на стройплощадке с помощью специального оборудования, что существенно сокращает временные затраты и затраты на транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы. Кроме того, такой материал не требует дополнительного места для хранения.

За счёт своей эластичности и упругости пеноизол плотно заполняет все щели и пустоты, что исключает появление воздушных мостиков холода. Хорошая адгезия обеспечивает надежное сцепление со всеми материалами, что значительно упрощает процесс утепления сложных конструкций. Кроме того, пеноизол является безопасным материалом и долговечным.

Однако главным недостатком может стать отсутствие контроля качества произведенного на стройплощадке материала, а также его назначения. При использовании пеноизола возможно его усадка (в порядке 1%), а также он обладает низкой прочностью на разрыв и требует особого оборудования и соблюдения определенного температурного режима (+5ºС). Кроме того, из-за того, что пеноизол может впитывать пар, его нельзя использовать для утепления фундаментов или как подложку 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 ПЕНОПЛЭКС® является лидером на российском рынке по производству теплоизоляционных материалов из экструдированного пенополистирола (XPS). Их продукция широко используется в профессиональном и частном строительстве.

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

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

Компания HotRock занимается производством и продажей качественного утеплителя на основе базальтового волокна. Продукция предназначена для использования в различных общестроительных работах, включая утепление каркасных домов.

Базальтовый утеплитель HotRock широко используется для теплоизоляции вертикальных поверхностей. Он может быть использован на вентилируемых и штукатурных фасадах, а также для создания сооружений, использующих сборный сэндвич на профлисте, фасады с применением сайдинга, слоистую кладку и каркасные стены. Продукция также предусмотрена для утепления скатных и плоских кровель, стен и перегородок, а также для перекрытий и полов, а также для использования в сэндвич-панелях.

HotRock использует уникальную технологию производства Elastic Fiber, которая позволяет получить особо тонкое и эластичное волокно при длине 60-90 мм и толщине от 3 до 8 мкм. Это позволяет существенно снизить долю связующих водорастворимых смол на 30% и не использовать шлаки, что делает базальтовую вату экологически чистой и безопасной при возгорании. Повышенное содержание воздуха обеспечивает высокие показатели тепло- и звукоизоляции, делая утеплитель HotRock сверхэффективным. Улучшенные прочностные характеристики продукции позволяют ей восстанавливаться после деформации. Согласно данным испытаний НИИСФ РААСН, коэффициент теплопроводности утеплителей HotRock начинается от 0,034 Вт/м · К, а индекс изоляции воздушного шума для акустических серий утеплителя равен 53 дБ.

HotRock – это уникальный и эффективный утеплитель, который может быть использован как в частной, так и в коммерческой застройке. Он не только улучшает качество строительства, но и обеспечивает безопасность и комфорт.

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 – 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

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.

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.

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 – 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