Теплоизоляция: виды, материалы, назначение и советы по выбору

Для строительства зданий и сооружений широко применяются теплоизоляционные материалы (ТИМ). Это позволяет снизить расходы на отопление и кондиционирование здания, а также увеличить срок его службы благодаря защите стен от образования конденсата и замерзания влаги внутри стены.

Одним из ключевых критериев, учитываемых при выборе теплоизоляционного материала, является его низкая теплопроводность. Чем этот показатель ниже, тем эффективнее материал и меньше слоя утеплителя потребуется для достижения необходимой температуры.

Однако, при выборе ТИМ для помещений, где проживают или работают люди, не менее важны другие характеристики, такие как экологичность, отсутствие вредных веществ, негорючесть, гигроскопичность, паропроницаемость, биостойкость, простота монтажа и долговечность.

Некоторые утеплители также обладают отличными звукоизолирующими свойствами, что также может быть важным критерием при выборе материала.

Улучшение экологической обстановки также является одним из преимуществ использования теплоизоляционных материалов. Благодаря снижению объема потребляемых энергоресурсов и, как следствие, выброса углекислого газа и других продуктов сгорания в атмосферу, уменьшается негативное воздействие на окружающую среду.

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 - 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.

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 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 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® 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 базальтового утеплителя высокого качества для разных общестроительных работ. Этот материал используется для теплоизоляции различных поверхностей, таких как фасады, кровли, стены, перегородки, перекрытия и полы.

HotRock производит материалы для утепления вертикальных поверхностей, включая вентилируемые и штукатурные фасады, сборный сэндвич на профлисте, фасады со сайдингом, кладку и каркасные стены. Компания также производит специальные серии материалов для утепления скатных и плоских кровель, стен и перегородок, перекрытий и полов, а также для сэндвич-панелей. Продукты HotRock используются как в частном, так и в коммерческом строительстве.

Уникальная технология производства Eliastic Fiber позволяет компании получить особо тонкое и эластичное волокно (3–8 мкм при длине 60-90 мм). Это позволяет уменьшить связующие водорастворимые смолы на 30% и полностью исключить шлак. Базальтовая вата HotRock становится экологически чистой и пожаробезопасной. Большое количество воздуха обеспечивает высокие показатели тепло- и звукоизоляции, а коэффициент теплопроводности утеплителей HotRock начинается от 0,034 Вт/м · К. Индекс изоляции воздушного шума для акустических серий утеплителя составляет 53 дБ (подтверждено испытаниями НИИСФ РААСН). Еще одним преимуществом материала являются улучшенные прочностные характеристики: материал лучше восстанавливается после деформации.

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.

По назначению

Одним из главных направлений применения материалов является утепление и звукоизоляция строительных конструкций, относящихся к общестроительным материалам. Кроме того, эти материалы находят применение в качестве технической изоляции, теплоизоляции и огнезащиты трубопроводов, воздуховодов, различного оборудования, а также в резервуарах и крупных емкостях специализированных серий, включая суда.

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.

Цена теплоизоляционных материалов напрямую зависит от характеристик сырья, используемых в их производстве, а также от их теплопроводности. Показатели безопасности, такие как экологичность, негорючесть, устойчивость к плесени и грызунам, а также долговечность и плотность также влияют на стоимость теплоизоляционных материалов.

Важно определить свои приоритеты при выборе материала и узнать стоимость. Нередко отечественные компании оказываются более привлекательными, предлагая более низкие цены без переплат за бренд.

Кроме того, общая стоимость утепления исключительно зависит от особенностей конструкции здания, а не только от стоимости материалов. Как правило, на утепление затрачивают 10-15% стоимости дома (в случае каркасных домов – 20%).

Классификация теплоизоляционных материалов производится по типу используемого сырья. Выделяются три основных группы: органические, неорганические и смешанные.

Органические материалы получают из переработки отходов древесины и сельскохозяйственной продукции. К этой группе относятся древесноволокнистые и древесностружечные плиты, камышит, соломит, а также газонаполненные пластмассы, например, пенополистирол, пенополиуретан, вспененный полиэтилен. Важно отметить, что данная категория утеплителей горюча и может поддерживать горение, а также в условиях высоких температур выделять токсичные вещества.

Неорганические теплоизоляционные материалы производят из базальтового волокна и называют каменной или стеклянной ватой, шлаковатой, а также из легких и ячеистых бетонов, таких как газобетон и пенобетон. Другие примеры материалов этой группы - пеностекло, керамзит, вспученный перлит и другие аналогичные материалы.

Смешанные утеплители, как следует из названия, получают из смеси органических наполнителей (в большинстве случаев это стружки или опилки) и связующего минерального компонента. Фибролит и арболит - наиболее известные материалы этой категории.

При выборе теплоизоляционного материала необходимо учитывать особенности каждого из них, а также условия эксплуатации в конкретных условиях, где будут использоваться.

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 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.

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 теплоизоляционного материала для жилых и промышленных зданий – это ответственный шаг, влияющий на конечный результат работы. Сегодня рынок предлагает множество вариантов. Но как определиться с выбором, чтобы получить максимальную эффективность?

Начнем с самого распространенного материала для теплоизоляции – минеральной ваты. Его главное преимущество заключается в простоте укладки. Еще одним достоинством является экологическая безопасность, так как материал не содержит вредных веществ. Однако стоит учесть, что минеральная вата чувствительна к воде и может промокать. Также для укладки понадобится дополнительный каркас, что затрудняет монтаж в труднодоступных местах.

Следующий вариант – пенополистирол (пенопласт), который отлично подходит для утепления фасадов и кровель. Его преимущества: легкий вес, прочность, низкая теплопроводность. Но этот материал имеет один значительный недостаток – горючесть.

Минеральная вата и пенополистирол – два основных материала, которые используют для теплоизоляции. Но существуют и другие варианты, например, эковата – экологически чистый материал из натуральных компонентов. Его главным преимуществом является устойчивость к влаге и экологическая безопасность. Однако стоимость материала выше, чем у всех остальных вариантов.

Таким образом, выбор материала для теплоизоляции зависит от многих факторов: условий эксплуатации, цели использования, допустимых финансовых затрат. Рекомендуется обращаться к специалистам, которые помогут определиться с выбором, исходя из особенностей каждого конкретного случая.

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