Теплоизоляция: виды, материалы, назначение и советы по выбору

Теплоизоляционные материалы (ТИМ) применяются в строительстве зданий и сооружений. При их использовании можно добиться сокращения затрат на последующую эксплуатацию здания (экономия расходов на отопление и кондиционирование). Некоторые утеплители к тому же обладают хорошими звукоизолирующими свойствами. Кроме того, ТИМ могут увеличить срок службы здания: наружная теплоизоляция защищает стены от образования конденсата и замерзания влаги внутри стены, сглаживает резкие колебания температуры стен, благодаря чему снижаются температурные деформации, сводятся к минимуму риски образования в стенах трещин. Еще одно преимущество ТИМ — улучшение экологической обстановки за счет сокращения объема потребляемых энергоресурсов и, как результат, снижения количества выбросов углекислого газа и других продуктов сгорания в атмосферу.

Что касается характеристик теплоизоляционных материалов, то в первую очередь, они должны обладать низкой теплопроводностью. Чем ниже этот показатель, тем эффективнее материал и тем меньший слой утеплителя потребуется для обеспечения требуемой температуры.

При утеплении помещений, в которых живут или работают люди, важны также такие характеристики, как:

• экологичность (материал не должен выделять вредных веществ);
• негорючесть;
• гигроскопичность (утеплитель не должен впитывать влагу, по крайней мере — в больших количествах);
• паропроницаемость;
• биостойкость, то есть устойчивость к грибкам, плесени;
• простота монтажа;
• долговечность.

Виды теплоизоляции и их свойства

Если вы не знаете, как выбрать теплоизоляцию, стоит обратиться к ее классификации. В первую очередь, теплоизоляционные материалы различают по назначению, поскольку у каждого из них имеется своя специфика. Например, при выборе теплоизоляции для плоской кровли важнейшими характеристиками (наравне с вышеперечисленными) являются плотность, толщина, прочность на сжатие при 10%-ной деформации и сосредоточенная сила при заданной абсолютной деформации.

Среди основных параметров также вид сырья, форма материала и его структура.

Какие бывают теплоизоляционные материалы?

По форме выпуска

• Жесткие материалы: плиты, блоки, скорлупы, сегменты и так далее.
• Гибкие. Это маты, которые упаковываются в рулоны.
• Шнуровые: жгуты, шнуры и другое.
• Сыпучие: зернистые и порошкообразные материалы.
• Жидкие, которые представляют собой заливку или напыление.

По структуре материалов

• Волокнистые материалы имеют в качестве основы твердые минеральные составляющие. Это камень (чаще базальт), стекло или отходы доменного производства (шлаки).
• Ячеистые (вспененные) или твердые пены. В качестве основы могут содержать как минеральные (газобетон, пенобетон), так и органические компоненты. Наиболее популярным в этой категории является вспененный и экструдированный пенополистирол.
• Сыпучие пористые материалы, которые имеют зернистое строение. Это перлитовые, вермикулитовые, известково-кремнеземистые и другие материалы.
Если вы хотите приобрести штучные теплоизоляционные изделия, то они будут либо волокнистыми, либо ячеистыми.

По горючести[1]

• Негорючие (НГ).
• Горючие: слабогорючие (Г1); умеренногорючие (Г2); нормальногорючие (Г3); сильногорючие (Г4).

Что касается звукоизолирующих свойств, то ими обладает далеко не вся теплоизоляция. Например, это свойственно минераловатным утеплителям плотностью до 60 кг/м³. Также неплохими звукоизоляционными характеристиками обладают пенополиуретан, эковата, опилки и некоторые другие утеплители.

Устройство теплоизоляции: рекомендации по выбору материала

Сегодня на рынке представлен широкий выбор теплоизоляционных материалов. Рассмотрим наиболее востребованные из них, их преимущества и недостатки. Попробуем разобраться: какая теплоизоляция лучше?

Однако материал отличается неудобным монтажом и относительно небольшим сроком службы. Из-за высокой ломкости и колкости волокон при работе с данной теплоизоляцией следует использовать средства индивидуальной защиты, а именно: перчатки, очки, костюм. Даже малейшее попадание стеклянной пыли на кожу или слизистые вызывает сильный зуд и аллергическую реакцию, а их вдыхание может спровоцировать обострение хронических заболеваний дыхательных путей и даже бронхит. Кроме того, материал подвержен усадке и имеет незначительный уровень плотности. Применяется в основном при утеплении внутренних стен и перегородок, межэтажных перекрытий, полов по лагам, скатной кровли.

Эковата

Теплоизоляционный материал, получаемый путем измельчения бумажного вторсырья, преимущественно газетной бумаги. Из-за низкой жесткости применяется только как насыпной или напыляемый утеплитель. При четком соблюдении технологии нанесения материал создает монолитную поверхность, заполняя собой малейшие щели и пустоты, что исключает вероятность появления мостиков холода. Кроме того, эковата обладает высокими звукоизоляционными характеристиками, не привлекает грызунов, а благодаря наличию антисептических веществ в составе не заражается плесенью.

Материал плохо воспламеняется даже при воздействии открытого огня, не поддерживает горение, но при длительном нагревании начинает тлеть, что может привести к возгоранию соседних конструкций. По этой причине эковата может применяться не везде: например, ее категорически нельзя использовать для теплоизоляции печей и дымовых труб.

Дополнительным недостатком материала является неудобство монтажа. Для утепления горизонтальных поверхностей, как правило, используется насыпная эковата. После вскрытия упаковки спрессованный материал необходимо 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. Наконец, со временем материал дает усадку, что приводит к снижению его теплоизоляционных свойств.

Пенопласт (плитный полистирол)

Материал на 98% состоит из пузырьков воздуха, заключенных в 2% полистирола. Популярность пенопласта обусловлена его низкой ценой: сегодня он самый дешевый утеплитель на рынке. Это стало возможным благодаря тому, что упрощенная технология позволяет даже кустарным способом получать материал приемлемого качества. Материал имеет небольшой вес, поэтому не создает дополнительную нагрузку на фундамент, стены и прост в монтаже: легко режется, подгоняется под нужные формы и размеры.

Пенопласт используется для теплоизоляции самых разных объектов, в том числе стен, пола, потолка, цоколя. Однако в силу высокой горючести и токсичности его лучше не использовать для утепления помещения изнутри. Простота технологии производства привела к широкому распространению на рынке низкосортных пенопластов, изготовленных с большими отклонениями от технологических норм, такие материалы способны к возгоранию и относятся к классу пожарной безопасности Г3 — нормальногорючие.

К недостаткам пенопласта также относятся низкая устойчивость к механическим повреждениям, частая деформация в процессе эксплуатации, паронепроницаемость, рыхлость и относительно небольшой срок эксплуатации (10–15 лет). Со временем пенополистирол начинает выделять в воздух опасное вещество — стирол, наибольшая эмиссия наблюдается в помещениях, где воздух подвергается интенсивному нагреву (кухня, баня). Материал разрушается под воздействием ультрафиолета, растворителей и высоких температур (от +60ºС), грызуны любят устраивать в нем гнезда.

Экструдированный пенополистирол

Разновидность пенопласта, получаемая путем вспенивания стирола и формирования плоских прямоугольных плит на экструдере. Материал на 96–98% состоит из мелких пустот, заполненных углекислым газом с небольшим количеством воздуха, что делает его отличным теплоизолятором.

Экструдированный пенополистирол способен выдерживать огромные нагрузки, скачки температур и сильные морозы без ухудшения своих эксплуатационных характеристик. Утеплитель вообще не впитывает влагу, имеет небольшой вес и крайне прост в монтаже. По заявлениям производителей срок его эксплуатации достигает 50 лет.

Основными недостатками материала являются его высокая стоимость и сильная горючесть. Кроме того, уже при температуре выше 75ºС утеплитель начинает выделять вредные для человека вещества. Экструдированный пенополистирол паронепроницаем, поэтому чтобы снизить вероятность разрушения ограждающих конструкций вследствие скопления конденсата внутри них, необходимо предусмотреть эффективную систему вентиляции. Материал не способен гасить звуковые волны, а также теряет свои теплоизоляционные свойства и разрушается под воздействием ультрафиолетовых лучей, некоторых видов красок и клея, битумных мастик, что затрудняет проведение гидроизоляционных работ. В дополнение ко всему утеплитель привлекает грызунов и насекомых.

Пенополиуретан

Наибольшее распространение получил напыляемый полиуретановый утеплитель. С помощью специального оборудования пенополиуретановая пена наносится на поверхности любых, даже самых сложных форм, а бесшовное напыление исключает появление мостиков холода.

Благодаря низкой гигроскопичности при использовании пенополиуретана одновременно с утеплением улучшаются и гидроизоляционные характеристики поверхности. Это свойство используют при утеплении фундаментов, колодцев и других подобных сооружений. Материал не подвержен деформации, хорошо гасит звуки, экологичен и долговечен.

Вместе с тем из-за необходимости применения специального оборудования для нанесения полиуретановой пены стоимость утепления данным материалом оказывается достаточно высокой. При этом конечный результат сильно зависит от используемого оборудования и опыта пыльщика, необходимо полное соблюдение технологии. Дополнительными недостатками пенополиуретана считаются боязнь ультрафиолета и обильное выделение едкого дыма при пожаре, в то время как сам материал не горит.

Пеноизол

Это усовершенствованный пенопласт. Материал представляет собой вспененный пластик с ячеистой структурой. Чаще всего используется строителями в виде жидкой смеси, которая заливается шлангом в полости или на горизонтальную поверхность. Основным преимуществом материала является то, что при помощи специального оборудования его можно изготовить прямо на стройплощадке, сократив при этом временные и финансовые затраты на его доставку и погрузочно-разгрузочные работы. Кроме того, такой утеплитель не требует дополнительного места для хранения.

Благодаря эластичности и упругости пеноизол заполняет все щели и пустоты, исключая образование воздушных мостиков холода. Хорошая адгезия обеспечивает надежное сцепление с любым основанием, что упрощает утепление строения со сложной конструкцией. Пеноизол долговечен и безопасен для здоровья.

Однако главный недостаток материала заключается в отсутствии контроля качества, изготовленного на стройплощадке пеноизола и работ по его нанесению. Материал дает усадку (порядка 1%), обладает малой прочностью на разрыв, требует применения специального оборудования и соблюдения определенного температурного режима (+5ºС). В силу того, что пеноизол способен сорбировать пары из воздуха, его нельзя применить для утепления фундамента или положить под железобетонную стяжку.

Производители утеплителей

Среди производителей общестроительной теплоизоляции довольно сложно выделить однозначных лидеров. Рассмотрим несколько компаний, зарекомендовавших себя на рынке.

ПЕНОПЛЭКС^®

Компания лидирует на российском рынке теплоизоляционных материалов из экструдированного пенополистирола (XPS). Выпускаемые материалы используются как для профессионального, так и для индивидуального строительства.

Это плиты для наружной и внутренней теплоизоляции фундаментов различного заложения, цоколей, подвалов, цокольных этажей, кровли и полов (в том числе полов над неотапливаемым пространством и полов по грунту). Помимо этого, плиты из экструдированного пенополистирола используются в качестве наружного утеплителя фасадов.

Для теплоизоляционных плит ПЕНОПЛЭКС^® характерны низкая паропроницаемость, отсутствие водопоглощения, устойчивость против деформации и гниения. Для защиты от грызунов специалисты ПЕНОПЛЭКС^® рекомендуют использовать плиты в комплексе с металлической сеткой (диаметр ячеек около 5 мм).

HotRock

Российская компания, которая специализируется на производстве и реализации высококачественного утеплителя на основе базальтового волокна (базальтовой ваты) для общестроительных работ различного назначения, включая сооружение каркасных домов.

Базальтовый утеплитель HotRock предназначен для теплоизоляции вертикальных поверхностей (вентилируемых и штукатурных фасадов, сборного сэндвича на профлисте, фасада с применением сайдинга, слоистой кладки и каркасных стен). Особые серии материалов предусмотрены для утепления скатной и плоской кровли, стен и перегородок, перекрытий и полов, а также сэндвич-панелей. Продукция применяется как в частном (квартиры, загородные дома), так и в коммерческом строительстве.

HotRock использует уникальную технологию производства Elastic Fiber, позволяющую получить особо тонкое и эластичное волокно (3–8 мкм при длине 60–90 мм). По заявлению производителя, такая структура волокна дает возможность на 30% снизить долю связующих водорастворимых смол и полностью исключить применение шлаков, что делает базальтовую вату HotRock экологичной и пожаробезопасной. Повышенное содержание воздуха, получаемое за счет уменьшения количества связующих смол, обеспечивает высокие показатели по тепло- и звукоизоляции. Так, коэффициент теплопроводности утеплителей HotRock начинается от 0,034 Вт/м·К, а индекс изоляции воздушного шума для акустических серий утеплителя равен 53 дБ (подтверждено испытаниями НИИСФ РААСН)[2]. Еще одним преимуществом материала, производимого по данной технологии, являются улучшенные прочностные характеристики: материал лучше восстанавливается после деформации.

KNAUF

Компания занимает лидирующие позиции по производству минеральной звуко- и теплоизоляции на основе стекловолокна (стекловаты). Материал применяется при обустройстве подвесных потолков, каркасно-обшивных перегородок и фальш-стен (пристенков), полов по лагам и по жесткому основанию. Специальное фольгированное покрытие позволяет применять стекловату при сооружении саун и бань. Материал имеет высокую упругость и формостабильность.

Rockwool

Эта международная компания, одним из основных направлений работы которой является производство теплоизоляции на основе каменной ваты. Производитель предлагает комплексные решения Rockwool: для обустройства скатных крыш (мансард), каркасных перегородок, стен с отделкой сайдингом, внешней отделки бань и саун, слоистой кладки и многое другое.

Polynor

Компания является лидером российского рынка в производстве напыляемого полиуретанового утеплителя. Продукт производится с 2014 года, применяется с целью теплоизоляции объектов жилого и производственного назначения. Область использования — системы внутренней теплоизоляции, а также наружной теплоизоляции фасадов как в новом строительстве, так и при термореновации старых зданий.

Пена Polynor имеет низкий коэффициент водопоглощения (не является полноценной гидроизоляцией, останавливающей протечки в кровле или стенах). Закрытоячеистая структура не создает вспенивания, не усаживается и прилипает полностью (без зазоров) по всей поверхности нанесения.

От чего зависит стоимость теплоизоляционных материалов

Общий объем затрат на утепление в значительной степени будет зависеть не только от стоимости самих теплоизоляционных материалов, но и от особенностей конструкции здания. Как правило, на теплоизоляцию тратится 10–15% от стоимости сооружения дома (в случае каркасных домов — 20%).