Теплоизоляция: назначение и виды

Энергосбережение — важная составляющая при строительстве любого здания. Как показывает практика, в обычном многоэтажном доме теплопотери могут составлять до 40%, ведь многие материалы не способны сохранить и удержать температуру. Теплоизоляция — это эффективный способ обеспечить микроклимат внутри помещения, шумоизоляцию, а также уменьшить общую массу конструкции. Кроме того, она способна сокращать расходы владельцев сооружений на отопление, как следствие снижается выброс продуктов горения и улучшается экологическая обстановка.

Разнообразие выбора

Теплоизоляционные материалы классифицируют по нескольким признакам:

• структура: волокнистые, ячеистые, композитные, зернистые;
• назначение: промышленные и бытовые;
• форма выпуска: сыпучие, рулонные, напыляемые, листовые, штучные;
• материал: натуральные и синтетические;
• тип сырья: органические, неорганические, смешанные.

Каждый вид утеплителя имеет свою технологию монтажа и сферу применения, которые зависят от свойств и состава материала. К примеру, для волокнистых необходима гидроизоляция, сыпучие используются на горизонтальных поверхностях, а если у конструкции сложная геометрическая форма, проще утеплитель напылять или монтировать штучные изделия.

Сейчас можно приобрести теплоизоляционные материалы предотвращающего типа. Они отличаются низкими проводящими свойствами, а также уменьшают расход тепла благодаря уменьшению инфракрасного излучения.

Неорганические утеплители

В производстве неорганических теплоизоляторов применяются шлак, асбест, горные породы и стекло. В результате их переработки получают: стекло и минвату, пеностекло, керамику, легкий бетон, в основе которого лежат вермикулит или вспученный перлит.

Материал выпускается в форме плит, матов, рулонов или сыпучим.

Стекловата

Производится из того же материала, что и стекло. Эта разновидность ваты отличается более толстыми и длинными волокнами, повышенной прочностью и упругостью. Она отлично поглощает любые звуки, пожаробезопасна и не подвержена химическому воздействию. Нагреваясь, не выделяет вредных веществ.

Стекловата отличается:

• плотностью до 130 килограммов на метр кубический;
• устойчивостью к воздействию высоких температур (до 450 градусов);
• низкой гигроскопичностью;
• высокой коррозийной стойкостью.

У материала коэффициент теплопроводности колеблется в пределах 0,03-0,052 ватта на метр на Кельвин.

Керамическая вата

В основе материала лежит окись кремния, циркония или алюминия. Для изготовления используется метод раздува или центрифуга.

Керамическая вата отличается:

1. Температурной стойкостью свыше 1000 градусов. Нагреваясь более 100 градусов становится отличным электроизолятором.
2. Плотностью менее 350 килограммов на метр кубический.
3. Коэффициентом теплопроводности 0,13-0,16 ватт на метр на Кельвин при +600 градусов.

Керамическая вата более устойчива к высокой температуре даже чем минеральная. Она не подвержена воздействию агрессивных химических веществ и не деформируется.

Минеральная вата

Минвата бывает шлаковой и каменной. Первая получается из материалов, остающихся вследствие литья цветных и черных металлов. В основе второй лежат горные породы, такие как: базальт, доломит, диабаз, известняк и прочие.

Чтобы связать основу применяется компонент в основе которого лежат фенол или карбамид. Первый меньше боится влаги, поэтому чаще используется при строительстве.

Минеральная вата отличается:

1. Нулевой горючестью. Кроме того, она способна противодействовать распространению огня, из-за чего используется как эффективное противопожарное средство.
2. Повышенной химической пассивностью и низкой гигроскопичностью.
3. Высоким шумопоглощением. Минеральная вата — это практичная звукоизоляция.
4. Крайне низкой усадкой. Даже спустя многие годы минеральная вата не изменяет своих размеров. Благодаря этому удается избежать мостиков холода при строительстве.

У минеральной ваты есть один недостаток — это высокая паропроницаемость. При использовании этого материала необходимо укладывать пароизоляционный слой.

Органическая теплоизоляция

Материал отличается высокой пожаробезопасностью, не промокает и не подвержен воздействию биологически активных веществ. Подходит для поверхностей, не нагревающихся выше 150 градусов Цельсия. Органическая теплоизоляция размещается в виде внутреннего слоя. К примеру, оштукатуренные фасады или тройные панели.

Производится из сырья с естественным происхождением. Например, отходы от деревообрабатывающего производства или сельского хозяйства. В их составе также содержатся цемент и некоторые виды пластика.

Пено-поливинилхлоридный утеплитель

В составе материала поливинилхлоридные смолы. ППВХ приобретает пенистую структуру после поризации. Он является универсальным теплоизолятором, ведь поливинилхлорид может быть, как мягким, так и твердым. Производят ППВХ утеплители для каждого вида работ: стеновые, кровельные, фасадные, напольные, для входных дверей.

Пенополиуретановый утеплитель

Основа материала полиэфир с добавление воды, дизоцианата и эмульгаторов. В химическую реакцию они вступают благодаря воздействию катализатора. В результате получается совершенно новое вещество, отличающееся отменным уровнем шумопоглощения, химической пассивностью, а также неспособностью поглощать влагу.

Материал отличается:

1. Коэффициентом теплопроводности в пределах 0,019-0,028 ватт на метр на Кельвин. Это одно из лучших значений среди всех изоляционных материалов.
2. Плотностью 40-80 килограммов на метр кубический. Если показатель равен 50 и более, ППУ обретает влагостойкость.

Пенополиуретановый утеплитель наносится методом напыления, подходит для потолков сложной конструкции и стен.

Пенополистирол

ППС или пенопласт состоит из воздуха на 98%. 2% — это полистирол, получаемый из нефтепродуктов. Также в составе материала присутствует незначительное количество модификаторов. Как правило, это антипирены.

Отличительными особенностями ППС являются:

• высокие гидроизоляционные свойства;
• повышенная коррозийная устойчивость;
• коэффициент теплопроводности в пределах 0,037-0,042 ватта на метр на Кельвин;
• высокая сопротивляемость микрофлоре и биоагентам.

У материала низкая горючесть. Он самостоятельно затухает, а при возгорании выделят в 7 раз меньше тепловой энергии чем древесина.

Древесноволокнистая изоляционная плита

Состав древесноволокнистой изоляционной плиты схож с ДСП, однако в его основе используются обрезки стеблей кукурузы или соломы, либо древесные отходы, старая бумага и так далее. Материал связывают синтетические смолы, разбавленные антисептиками, антипиренами и гидрофибизирующими веществами.

ДВИП отличается:

• плотностью до 250 килограмм на метр кубический;
• пределом прочности на изгиб до 12 мегапаскалей.

Коэффициент теплопроводности древесноволокнистой изоляционной плиты менее 0,07 ватт на метр на Кельвин.

Пеноизол (мипора)

Мипора получается в результате взбивания водной эмульсии мочевиноформальдегидной смолы. Чтобы избежать хрупкости материала, в сырье добавляется глицерин. Чтобы получить пену в состав вводятся добытые из нефти сульфокислоты. Чтобы масса затвердела, необходим катализатор. В его качестве выступает органическая кислота.

Мипора подается в виде блоков или крошки. Если материал жидкий, его предварительно необходимо залить в специальные полости, где он затвердевает при комнатной температуре.

Пеноизол отличается:

1. Коэффициентом теплопроводности в пределах 0,03 ватта на метр на Кельвин.
2. Плотностью до 20 килограмм на метр кубический. Если сравнивать с пробкой, то он меньше примерно в 10 раз.
3. Температурой возгорания свыше 500 градусов. Если показатель ниже, то материал не горит, а обугливается.

Среди минусов минипоры можно отметить повышенное поглощение жидкости и подверженность воздействию агрессивных химических веществ.

Вспененный полиэтилен

Производится путем добавления к полиэтиленовой основе пенообразующего вещества. В результате получается материал, имеющий внутри многочисленные мелкие поры. У него отменные пароизоляционные свойства.

Материал отличается:

• плотностью 25-50 килограммов на метр кубический;
• температурным диапазоном применения от -40 до +100 градусов;
• низким влагопоглощением;
• высокой биологической и химической пассивностью.

Кроме того, вспененный полиэтилен хорошо защищает сооружение от воздействия внешних шумов.

Фибролит

Материал производится из тонкой древесной стружки с добавлением цемента или магнезиального компонента. Фибролит выпускают в форме плит, которые не подвержены биологически и химически агрессивным воздействиям. Отлично защищает от влаги и шума. Подойдет и для изоляции бассейнов.

К основным характеристикам материала относят высокую огнестойкость, плотность в пределах 300-500 килограммов на метр кубический, а также коэффициент теплопроводности 0,08-0,1 ватт на метр на Кельвин.

Сотопласт

Название материала исходит из его формы в виде шестигранных ячеек. Наполнитель сотопластового утеплителя — это углеродные, целлюлозные, стеклянные, органические волокна или специальная ткань, которые покрываются пленкой. Чтобы связать между собой материал, используется фенольная или эпоксидная термоактивная смола. Внешние стороны панелей — это тонкие слоистые листы из пластика.

Характеристики материала могут быть разными. На них влияет сырье, из которого он изготовлен, количество смолы, а также размеры ячеек.

Эковата

Производится их материалов, остающихся в результате бумажно-картонного производства. В ход идут гофрированный картон, газеты, журналы, бракованные книги и так далее. Если использовать макулатуру, качество эковаты становится несколько хуже. Она будет неоднородной, разносортной и быстро подвергаться загрязнению.

Эковата отличается:

1. Высокой звукоизоляцией. Всего 1,5 сантиметра материала способны поглотить шум до 9 децибел.
2. Повышенной теплоизоляцией. Но тут есть и один минус — постепенно эковата истончается и утрачивает до 20% от своего первоначального объема.
3. Высоким впитыванием влаги. Она способна поглотить 9-15% от своего объема.

Огромное преимущество эковаты в том, что ее можно укладывать способом сплошного напыления. В результате нет швов, а, следовательно, повышаются и все теплоизоляционные характеристики.

Утеплитель из древесностружечных плит

ДСП состоит из мелкой стружки, которая занимает 9/10 всего объема материала. Скреплена она синтетическими смолами, антипреном, гидрофобизатором и антисептическим веществом.

Материал отличается:

• плотностью 500-1000 килограмм на метр кубический;
• пределом прочности на изгиб 10-25 мегапаскалей и растягивания 0,2-0,5 мегапаскалей;
• влажностью 5-12%.

ДСП способен впитывать жидкости в объемах 5-30%.

Арболитовый утеплитель

В составе материала стружка, мелкие опилки, нарезанный камыш или солома. В основу обязательно входят химические добавки (растворимое стекло, сернокислый глинозем и хлористый кальций) и цемент. Получившийся состав обязательно обрабатывается минерализатором.

Арболитовый утеплитель характеризуется:

• плотностью 500-700 килограмм на метр кубический;
• пределом прочности на изгиб 0,4-1 мегапаскаля;
• пределом прочности на сжатие 0,5-3,5 мегапаскаля.

Кроме того, его коэффициент теплопроводности равен 0,08-0,12 ватт на метр на Кельвин.

Смешанная теплоизоляция

Этот вид утеплителей производят из асбестовой смести с добавлением слюды, доломита, перлита или диатомита. Чтобы связать основу, используются минеральные составляющие. Изначально материал выглядит как жидкое тесто. Его наносят на нужные плоскости и ожидают полного высыхания. Также из теплоизоляции смешанного типа производят скорлупы и плиты.

Материал отличается термостойкостью и выдерживает температуру до 900 градусов. У него есть также одна особенность — это способность впитывать влагу. Поэтому при строительстве обязательно используется гидроизоляция. Теплопроводность материала свыше 0,2 ватта на метр на Кельвин.

Отражающая теплоизоляция

Это так называемая рефлекторная изоляция, которая замедляет движение тепла. Любой стройматериал способен как поглощать его, так и впоследствии излучать. Все теплопотери возникают преимущественно вследствие выхода инфракрасных лучей, пронизывающих даже материалы с низкой проводимостью.

К примеру, серебро, очищенный полированный алюминий и золото способны отражать до 99% тепла. Если их взять и создать вокруг барьер из полиэтилена, получается отличный теплоизолятор, который также будет обладать пониженной паропроводностью. Такие материалы зачастую применяются для утепления саун и бань.

Сегодня используются отражающие утеплители в виде одно- или двуслойного полированного алюминия и вспененного полиэтилена. Материал отличается ощутимым эффектом при своей толщине в 1-2,5 сантиметра.

На что обращать внимание при выборе

Чтобы сократить потери тепла, улучшить звукоизоляцию сооружения и снизить расходы на отопление, необходимо ориентироваться на:

1. Вес утепляющего слоя. Он не должен значительно утяжелять конструкцию.
2. Теплоизоляционные свойства. Прежде чем приобрести материал, изучите его технические характеристики.
3. Жесткость и способность сохранить свою форму под воздействием нагрузки. Утеплители бывают мягкими, полужесткими и жесткими.
4. Паропроницаемость, которая обеспечивает циркуляцию воздуха и препятствует образованию конденсата. При наружном утеплении этот показатель должен быть минимальным, при внутреннем максимальным.
5. Экологичность и срок эксплуатации. Качественный материал не оказывает негативного влияния на здоровье человека и окружающую среду. Способен выполнять свою функцию свыше 20 лет.
6. Горючесть, ведь для деревянных конструкций чем показатель выше, тем лучше.

Прежде чем приобрести теплоизоляцию, нужно учесть то, куда она будет монтироваться.

1. Для кровли важно, чтобы длина рулонного утеплителя была достаточной для ската. Толщина должна быть больше, чем для отделки стен. Не забывайте про использование мембран под слой теплоизоляции. Так вы защитите материал от влаги и продлите срок его полезного использования.
2. Для стен важно учесть множество параметров. Через них теряется до 40% тепла, поэтому правильно выбранный материал способен снизить стоимость эксплуатации жилья и размер оплаты за коммунальные услуги.
3. Для фундамента важно учесть, что утеплитель будет регулярно подвергаться воздействию влаги и механическим нагрузкам. Лучше всего подойдут различные марки экструзионного пенополистирола, выпускающегося в виде прочных плит. Они способны сохранить целостность фундамента, но тут также важно использовать гидроизоляцию.
4. Для пола используются разные виды утеплителей. Так, например, в деревянном доме лучше применять стекловату и базальтовые материалы. Они отличаются экологичностью, эффективностью и негорючестью. Для теплого пола стоит применять ЭПС, который рассеивает тепло и способствует повышению эффективности системы отопления. Под стяжку важно учесть прочность материала. Тут будет уместен базальтовый утеплитель повышенной прочности или экструзионный пенополистирол. Для пола по грунту стоит учесть почвенную влагу и устойчивость материала к нагрузкам.

Используйте качественные теплоизолирующие материалы. Их цена зависит от технологии изготовления, используемого сырья, а также производителя. Нередко совершая покупку, мы ориентируемся не га назначение материала, а на его стоимость. В результате получаем слабый теплоизоляционный эффект и увеличение затрат на отопление. Кроме того, существует такой минус как это риск разрушения конструкции из-за ее неправильного утепления.

Еще одна часто встречающаяся ошибка — это покупка дешевого материала от неизвестных производителей. Зачастую их производят из некачественного сырья, что ухудшает физические и механические характеристика, а также способно повлиять на состояние здоровья человека.

Важно перед приобретением проверить сертификаты качества и гарантии от завода-изготовителя. Иначе вы рискуете тем, что спустя всего лишь несколько лет придется делать ремонт заново. Как следствие — значительное увеличение расходов не только на коммунальные услуги, но и на содержание строения.

Помните! От качества теплоизоляции зависит комфорт и возможное сокращение затрат на отопление зимой и кондиционирование в жаркое время года. Главная задача теплоизоляции — создать комфортную микросреду в помещении.