Публикаций: 77

Самый лучший теплоизоляционный материал из всех существующих

Разные бывают теплоизоляционные материалы. Но одни не так прочны и долговечны, как хотелось бы, другие пропускают воду или горючи, с третьими ещё что-то не так. Но есть один современный теплоизолятор, с которым другим пока что тягаться просто нереально. Более того, этот материал настолько уникален, что его невозможно однозначно отнести к какой-либо группе строительных материалов. Это пеностекло.

Фото 1. Гранулы пеностекла

Пеностекло представляет собой пористый материал, состоящий из множества не сообщающихся стеклянных ячеек. Его получают путём вспенивания перемолотого стеклобоя в газовых печах, после чего масса резко охлаждается, образуя жёсткую структуру. В качестве сырья используются промышленные отходы стекла. Благодаря своему составу и строению пеностекло сочетает в себе уникальный ряд свойств.

Первые постройки с использованием пеностекла в качестве теплоизоляционного материала были сооружены ещё в середине XX века в Канаде, и с тех пор их количество стремительно увеличивается. Ведь технические характеристики и широкий спектр применения пеностекла произвели настоящую революцию в области строительных материалов!

Преимущества пеностекла перед другими теплоизоляторами:

• Низкая теплопроводность. Большое количество ячеек, разделённых тонкими перегородками из стекла, делает теплопроводность этого материала практически равной нулю.
• Стена из пеностекла в 10 см толщиной по теплоизоляционным свойствам сравнима с 1 м стены из кирпича!
• Водо- и паронепроницаемость. Ячейки материала являются водонепроницаемыми. Влага может скапливаться только в разрушенных ячейках на поверхностных слоях. Пеностекло является лучшим материалом для гидроизоляции. Оно идеально для ограждающих конструкций бассейнов и изоляции трубопроводов. Технология применения гранул в слое теплоизоляции позволяет выводить влагу естественным путём.
• Огнестойкость. Пеностекло не горит, не выделяет газов и паров при нагреве и поэтому успешно применяется для ограждающих конструкций в зонах повышенной пожароопасности. Температура применения стекла возможна в пределах от -200 до +6000 С.
• Прочность. Благодаря всё той же ячеистой структуре, пеностекло имеет высокую прочность при низкой плотности. Это позволяет использовать материал при возведении мансард без усиления конструкций здания или в виде дополнительной лицевой декоративной поверхности для защиты от влаги. Да что тут говорить, по прочности он не уступает бетону.
• Хим- и биостойкость при абсолютной экологичности. Пеностекло - это неорганический материал, который не подвержен воздействию окружающей среды и активных веществ. Его основа - стекло, не выделяющее никаких вредных соединений и соответствующее всем санитарным и экологическим нормам. Поэтому при планировании, например, зимнего сада или газона на крыше, пеностекло выступит в качестве лучшего кровельного материала.
• Долговечность. Совокупность вышеперечисленного обуславливает длительный срок эксплуатации, при этом свойства материала со временем не ухудшаются.
• Лёгкость обработки и монтажа. Очень просто обрабатывается любым столярным инструментом и склеивается любой строительной смесью или клеем. Прилипание осуществляется не только благодаря адгезии, но и за счёт того, что поверхность пеностекла весьма фактурная, что обеспечивает хорошее механическое сцепление с помощью затвердевающего состава.

Фото 2. Пеностекло легко обрабатывается

Пеностекло универсально, оно может применяться в качестве конструкционного материала, в качестве утеплителя или декоративной облицовки. То есть в бескаркасном малоэтажном строительстве пеностекло способно полностью заменить "пирог" стены. При применении в многоэтажном строительстве за счёт многофункциональности и малого веса упрощается конструктив здания, снижается нагрузка на фундамент и каркас.

Фото 3. Укладка плит пеностекла

Дальнейшее развитие технологии способно решать такие проблемы застройки как повышение энерго- и теплоэффективности, а также срока эксплуатации жилья при снижении сроков стройки, трудозатрат и стоимости работ в целом.

Пеностекло изготавливается в виде:

• Блоков и плит разного размера, плотности и декора;
• Щебня (крупные неровные фракции);
• Гранул, которые можно использовать в насыпном виде, включать в состав блочных изделий, плит, дренажа, изделий из бетона. Термоизоляция в виде гранул особо пригодна для сооружений сложных геометрических форм;
• Различных формованных изделий, например, муфты заданного диаметра для изоляции трубопроводов и теплотрасс.

В нашей стране применение пеностекла в строительстве пока ещё не отработано. Действующие предприятия, коих немного, работают в основном по старой технологии, при которой производственный процесс сопровождается выделением сероводорода. Поэтому полученный материал можно использовать только в качестве прослойки - например, утеплителя - так как его необходимо изолировать от внутренних поверхностей помещений. И несмотря на то, что обычный утеплитель проигрывает в качестве даже такому пеностеклу в разы, компаниям-застройщикам выгоднее не менять свои предпочтения, выбирая экономию и доход вместо высоких эксплуатационных характеристик.

Стремление сделать свой дом теплее и уютнее свойственно всем владельцам загородного имущества. Чтобы жилье действительно было качественно утепленным, нужно правильно подобрать материал теплоизоляционный. Современный рынок предлагает множество вариантов для обеспечения жилья теплом. И вовсе не обязательно использовать по старинке дерн или мох, ведь выбрать есть из чего. Рассмотрим, какие теплоизоляционные материалы сегодня пользуются спросом.

Базальтовые породы (ГОСТ 9573-96)

Базальтовый теплоизоляционный материал получают посредством плавления горных пород, в которые добавляются связующие элементы для придания объема. Такая теплоизоляция позволяет обеспечить сохранение тепла в помещении, кроме того, она служит отличной звукоизоляцией и защитой от огня. В отделке жилья используется базальтовое непрерывное или штапельное волокно. При длительной эксплуатации такой материал не будет разрушаться даже под воздействием радиационного излучения. Этот материал теплоизоляционный выпускается в виде матов, огнезащитных рулонов или супертонкого волокна. К преимуществам такой теплоизоляции можно отнести:

1. Возможность эксплуатации при перепадах температур.
2. Стойкость к разрушению при контрастном воздействии - от охлаждения до нагревания.
3. Высокую химическую стойкость.
4. Негорючесть.
5. Экологическая чистота.
6. Длительный срок эксплуатации.

Хорошо зарекомендовал себя материал теплоизоляционный "Вермикулит", представляющий собой минерал слоистой структуры. При нагревании получают нити, в которые добавляются другие компоненты, тем самым и получают изоляционный материал. Благодаря качественным добавкам, получаются материалы, отличающиеся стойкостью к воздействию большинства вредных факторов. Применяется в качестве теплоизоляционной засыпки при различных температурах.

Вспененный полипропилен (ГОСТ 26996-86)

Отличный теплоизоляционный материал для труб - вспененный полипропилен. Закрытая пористая структура, гладкая поверхность, хорошие водоотталкивающие свойства, высокая прочность и устойчивость к разрушительному действию делают данный материал популярным. Экологическая чистота и нетоксичность позволяют материалу длительное время сохранять свои эксплуатационные качества.

ДВП

Если вы ищете качественный теплоизоляционный обратите внимание на древесноволокнистые плиты. В их основе лежат волокна древесины хвойных пород, поэтому они отличаются Плиты получают в результате глубокой переработки древесины. Поэтому конечный материал показывает эффективную теплоизоляцию. Благодаря этому ДВП-плиты широко применяются в строительстве как теплоизоляционный материал для обустройства кровельной системы, стен, перекрытий и пола. К отличительным особенностям можно отнести:

1. Отсутствие вреда окружающей среде и простоту утилизации.
2. Стойкость к перепадам температур.
3. Хорошие звукоизолирующие свойства.
4. Повышенную гигроскопичность и водопоглощение.

Древесноволокнистый теплоизоляционный материал (ГОСТ 4598) создается в виде плит крупного размера или листов, состоящих из волокнистой массы, подверженной формовке и тепловой обработке.

Жидкие теплоизоляционные материалы

Среди современных теплоизоляционных материалов можно отметить такую разновидность, как жидкие. В них основным компонентом являются шарики из керамики или силикона, которые состоят из разряженного воздуха. Шарики укладываются в латексную смесь с дополнительными акриловыми переплетениями и различными добавками, которые предотвращают появление коррозии. материал наносится как краска, а после застывания образуется теплоизоляционный слой, не уступающий традиционным видам утеплителей по своим эксплуатационным свойствам. К основным особенностям этого материала можно отнести:

• хорошую гидро- и теплоизоляцию;
• защиту от коррозии;
• простоту нанесения и починки;
• длительность срока эксплуатации.

Жидкая теплоизоляция наносится на поверхность валиком или распылителем, при этом даже слоя в 1 см достаточно, чтобы свести теплопотери к минимуму. В нашей стране этот материал применяется пока еще не так часто, как привычные утеплители, однако благодаря отличными гидроизоляционным и антикоррозийным свойствам он тоже находит своего потребителя.

Материал теплоизоляционный жидкий отлично сцепляется с любыми типами поверхности, в том числе с металлическими и пластиковыми. После взаимодействия с ними образуется эластичная пленка, отличающаяся прочностью и плотностью. Производители гарантируют, что теплоизоляционные свойства сохраняются в течение 15 лет. Главные достоинства жидкого теплоизолятора - в легкости, тонкости, возможности применения при разных температурах и негорючести. Широко используется в авиационной, космической, судостроительной промышленности, строительстве жилых и промышленных объектов,

Комбинированные материалы

Выбирая современный теплоизоляционный материал, обратите внимание на так называемую съемную теплоизоляцию. Она необходима при отделке люков, фитингов, арматур, турбин при температурном режиме от -40 до +700 градусов. В комбинированных материалах два слоя - внутренний наполнен непосредственно изоляцией (в этом качестве используют минеральную вату, стекловату или вспененный каучук), а внешний создается из армированной стеклоткани и различных полимеров. Такая изоляция быстро окупается, уровень теплопотерь снижается до 95%, а долговечность отделки составляет порядка 30 лет. Благодаря двухслойной структуре такой материал целесообразно применять в суровых климатических условиях.

Материалы на основе кремнозема

Эти теплоизоляторы привлекают внимание стойкостью к большим температурам - их спокойно можно использовать и при 1000 градусах. На основе волокон кремнозема создаются маты, которые не только отличные теплоизоляторы, но и не менее хорошие теплозащитники помещений. Такие материалы широко применяются для защиты стен от воздействия огня, а также тех комнат, которые нуждаются в обеспечении дополнительной безопасности. Такой теплоизоляционный материал для стен - просто отличный вариант. Среди самых популярных материалов данного вида можно отметить экологический чистый и надежный в эксплуатации утеплитель «Суперсилика».

Минвата и маты

Самый распространенный способ утепления помещений - это использование минеральной ваты. Плиты создаются при плавлении горных пород, когда в процессе производства в смесь добавляются синтетические связующие, придающие изделиям определенную форму. Минеральный теплоизоляционный материал - универсальное решение, поскольку с его помощью можно утеплить помещение любого типа. Производство плит ведется согласно ГОСТу 9573-96, а сами они делятся на несколько категорий.

Разновидность минерального волокна - стеклянная вата. Она более грубая по консистенции, отличается плотностью, стойкостью к возникновению усадки, волокна остаются в целости и сохранности даже при длительном воздействии вибраций.

Плиты повышенной жесткости создаются на основе синтетических связующих. Благодаря им обеспечивается высокая прочность и большие размеры материала, из-за чего очень выгодно покупать такой теплоизоляционный материал - цена его выйдет небольшой, поскольку плит хватит на большое пространство. В среднем придется отдать 1200 рублей за упаковку (18 кв. м).

В виде плит или блоков создается пеностекло, которое получают посредством спекания порошка стекольного боя с известняком или антрацитом. К отличительным особенностям этих материалов относятся морозостойкость, прочность, простота обработки, температуростойкость.

Пеноизол

Многие владельцы загородным домов расскажут вам о том, что для отделки самых разных помещений отлично подходит пористый пенопласт «Пеноизол». Это лучший теплоизоляционный материал современности, который обладает впечатляющими свойствами. Во-первых, у него небольшая плотность. Во-вторых, он не поддается воздействию огня и грызунов. В-третьих, производители заявляют, что этот теплоизолятор способен продержаться в течение 35 лет. Сегодня материал широко применяется в малоэтажном строительстве, при возведении складских помещений, ангаров и других производственных площадок. К отличительным особенностям можно отнести:

• стойкость к воздействию влаги;
• простоту монтажа;
• экономичность;
• низкую теплопроводность.

Пеностекло

Этот материал представляет собой замкнутые ячейки, полученные посредством вспенивания смеси из измельчённого стекла и углерода. Такая структура обеспечивает низкую плотность и легкость утеплителя. К отличительным особенностям пеностекла можно отнести следующее:

1. Высокую прочность.
2. Негорючесть.
3. Стойкость к воздействию влаги.
4. Стойкость к механическим повреждениям.
5. Отсутствие необходимости в использовании специальных инструментов при работе.

Согласно ГОСТ 16381-77, материал относится к плитному по своей форме, однако изделия из пеностекла могут быть и фасонными. Сегодня этот утеплитель широко применяется в промышленном и гражданском строительстве, возведении дорог и спортивных объектов, а также в агропромышленном секторе.

Перлит

В основе этого теплоизоляционного материала лежат зерна вулканических пород, которые подвергаются обжигу. В перлите содержится до 3% воды, которая начинается превращаться в пар при воздействии высокой температуры и испаряется. Как следствие, получается Благодаря пористой структуре материал показывает отличные свойства по водозащите, что позволяет использовать его для жилого и промышленного строительства. Используется перлит и для создания теплоизоляционных материалов, что дает возможность снизить вес конечного материала практически на 40%.

Рулонный утеплитель «Урса»

Этот материал привлекает внимание тем, что его можно использовать для отделки скатных конструкций, перегородок, полов и потолочных перекрытий. Изготавливается он в виде рулонов, благодаря чему обеспечивается плотное прилегание там, где сходятся узлы конструкции за счет высокой сжимаемости и упругости. Кроме утепления стен и кровли находит применение в теплоизоляции трубопроводов, звукоизоляции воздуховодов, а также в отделке промышленного оборудования и установок. Стоимость его - от 1300 рублей за упаковку (1,2 м з).

«Пеноплэкс»

В основе этого материала лежит пенополистирол, причем различные его разновидности применяются для обработки разных элементов фундамента:

• «Пеноплэкс 35» нужен для отделки оснований домов, ограждающих конструкций и сооружений.
• «Пеноплэкс 45» применяется при утеплении полов, на которые приходится большая нагрузка, фундаментов, автомобильных и ж/д дорог.
• «Пеноплэкс Стандарт» используется при теплоизоляции оснований, полов, бассейнов и трубопроводных систем.

«Пеноплэкс» отлично справляется с утеплением, поскольку показывает высокую прочность и долговечность, устойчивость к различным типам воздействия, пожаростойкость и удобство в использовании. Стоимость - от 4000 рублей за 1 м з.

Лен и целлюлоза

Теплоизоляционный материал на основе льна - экологически чистый и безопасный, поэтому его смело можно использовать для отделки помещений изнутри. Широко применяется в малоэтажном и деревянном строительстве домов. Благодаря такому материалу климат в помещении будет естественным образом регулироваться, в доме не будет появляться конденсат, да и сам воздух не будет влажным или, наоборот, сухим. Теплоизоляционный материал на основе льна широко применяется при отделке потолков, внутренних перегородок, внешних стен, полов и перекрытий. Если требуется недорогой утеплитель для чердака, отдавайте предпочтение материалу на основе целлюлозы. Благодаря наличию в составе борных материалов ваш дом будет надежно защищен от насекомых.

Таким образом, теплоизоляционных материалов, которые можно применять для отделки помещений, сегодня представлено огромное количество. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки, поэтому при выборе универсального решения исходите из ваших предпочтений, из особенностей своего дома, а также из финансовых возможностей. И помните о том, что грамотная и качественная теплоизоляции - залог того, что в вашем доме будет тепло, и вы сможете экономить на его дальнейшем обслуживании.

Решили сделать свое жилище энергоэффективным, чтобы тратить меньше средств на его отопление, или просто утеплить стены, чтобы сделать проживание в нем более комфортным, но при этом не знаете, на каком материале остановить свой выбор? Ведь хочется, чтобы он был качественным, не пропускал воду, не слишком утяжелял конструкцию, был паропроницаемым, не боялся грибка и плесени и при этом - желательно не слишком дорогим, не оказывал негативных влияний на жизнедеятельность человека, а лучше - был натуральным. Представленные на современном рынке теплоизоляционные материалы поражают своим разнообразием, среди которого нелегко сделать правильный выбор. В рамках данной статьи мы определимся, на какие характеристики следует обратить внимание, какие достоинства и недостатки имеют те или иные виды материалов и из чего они сделаны.

Для начала давайте выясним, для чего нужны такие материалы и что они собой представляют.

Основной функцией теплоизоляционного материала является предотвращение потери тепла из изолируемого помещения, например, в холодное время года, и проникновению тепла внутрь - жарким летом. Передача тепла обусловлена движением молекул, которое невозможно остановить полностью, но можно снизить. Так, в неподвижном сухом воздухе молекулы движутся медленнее всего. Именно это свойство и было взято в основу производства теплоизоляционных материалов, представляющих собой воздух, упакованный различными способами: в порах, ячейках, капсулах.

Характеристики теплоизоляционных материалов

Выбирая тот или иной изоляционный материал, следует обратить внимание на несколько основополагающих характеристик.

Коэффициент теплопроводности (лямбда - λ) - главный показатель для теплоизоляционных материалов. Он показывает количество теплоты, которое проходит сквозь материал, имеющий толщину 1 м и площадь 1 м2 , за один час при условии, что разница температур на противоположных поверхностях составляет 10 °С. Например, коэффициент теплопроводности сухого воздуха составляет 0,023 Вт/(м*С). На величину теплопроводности влияют другие характеристики материала: пористость, влажность, температура, химический состав и другие.

Пористость - процент воздушных пор в общем объеме изделия. Может составлять 50% и более. В некоторых ячеистых пластмассах доходит до 90 - 98 %. Поры могут быть открытыми, закрытыми, мелкими или крупными. Очень важным является их равномерное распределение внутри материала.

Влажность - количество влаги, содержащейся в материале. Данный параметр влияет на теплопроводность. Так как вода очень хорошо проводит тепло, материал, насыщенный водой - мокрый, не будет выполнять свои функции.

Водопоглощение - способность материала впитывать воду при прямом контакте с ней. Очень важный момент для наружной изоляции, которая может находиться под осадками, для внутренней изоляции в помещениях с повышенным уровнем влажности. Если материал будет впитывать воду, его свойства будут падать.

Паропроницаемость - количество водяного пара, проходящее через материал, толщиной 1 м и площадью 1 м2, за 1 час при условии, что температура одинакова с обеих сторон материала, а разность парциального давления пара равна 1 Па. Данный параметр влияет на необходимость обустройства дополнительной пароизоляции.

Плотность материала влияет на его массу. По ней можно высчитать, насколько будет утяжелена конструкция, если использовать тот или иной материал определенной толщины.

Биостойкость определяет, возможно ли развитие грибков, плесени и другой патогенной флоры на поверхности или внутри структуры материала.

Теплоемкость материала важна в регионах с частой сменой температур. Она показывает количество тепла, которое может аккумулировать теплоизоляция.

Существуют и другие характеристики: огнестойкость, прочность, морозостойкость, прочность на изгиб и показатели пожарной безопасности. При выборе материала на них также стоит обратить внимание, а также на еще один показатель, не имеющий прямого отношения к конкретному теплоизоляционному материалу:

Коэффициент U - способность конструкции пропускать тепло. Будь то стены, потолок или пол, в зависимости от материалов, из которых они выполнены, могут пропускать тепло в разном количестве и с разной скоростью. Данный коэффициент является комбинированной величиной, в расчет которой входят все использованные послойно материалы и воздушные промежутки между ними. От значения коэффициента U конкретного здания или конструкции будет зависеть, какой теплоизоляционный материал можно использовать, и какая требуется толщина этого материала.

Теплоизоляционные материалы для стен

На сегодняшний день производство теплоизоляционных материалов налажено, как из неорганического сырья, так и органического. Рассмотрим их отдельно по причине их различного влияния на окружающую среду и человека, а также условий утилизации.

Теплоизоляционные материалы из неорганического сырья

Минеральная вата является, пожалуй, самым распространенным материалом на данный момент. Производится из минерального сырья: доломитов, базальтов и других ископаемых. Полученные в результате расплавления минералов волокна скрепляются связующим веществом, в качестве которого часто выступает фенолформальдегидная смола. Легкость производства обусловила низкую цену на данный материал.

Преимущества минеральной ваты:

• Хорошие теплоизолирующие свойства.
• Практически не впитывает влагу.
• Морозостойкая.
• Может служить дополнительной звукоизоляцией.
• Не горит.
• Долговечная.
• Не меняет своих характеристик.
• Не подвержена гниению.
• «Дышит».

Недостатки:

• Недостаточно прочная.
• Требует пароизоляции.
• Требует гидроизоляции.
• Фенолформальдегид - токсичное вещество.

Форма выпуска: рыхлая вата, маты, цилиндры, плиты с разной плотностью (легкие, мягкие, полужесткие, жесткие).

Каменная вата производится из горной породы диабаза путем расплавления и превращения жидкой массы в волокна. Такой материал на 99 % состоит из воздуха и только на 1 % из горной породы. Используется для утепления стен и других конструкций повсеместно.

Преимущества каменной ваты:

• Обеспечивает звукоизоляцию.
• Не горит.
• Не подвержена гниению.
• Препятствует распространению огня. Плавится при температуре 1000 °С.

Недостатки:

• Энергоемкий процесс производства.
• Требует специальной утилизации.

Пеностекло (ячеистое стекло) производится из стеклянного порошка путем его спекания с газообразователями. Воздух занимает 80 - 95 % материала.

Преимущества пеностекла:

• Прочное. Можно вбивать гвозди.
• Водостойкое.
• Морозостойкое.
• Не горит.
• Не подвержено гниению.
• Долговечное.

Недостатки:

• Не «дышит» (требуется дополнительная вентиляция).
• Дорогое.

Вулканическая порода. При нагревании увеличивается в несколько раз, из-за чего процесс производства напоминает создание попкорна. Используется для теплоизоляции с середины прошлого века.

Преимущества перлита:

• Экологически чистый материал.
• Не горит.
• Не поглощает влагу.
• Не оседает.
• Устойчив к гниению и влиянию патогенной флоры
• Прост в использовании (можно засыпать или задувать в пустоты).
• Утилизируется компостированием (улучшает качества почвы).

Недостатки:

• Может высыпаться из пустот во время прокладки в стенах труб или кабелей.

К теплоизоляционным материалам из неорганического сырья также относятся различные теплоизоляционные бетоны: газобетон , ячеистый бетон , пенобетон . А также бетоны с заполнителями: керамзитобетон , перлитобетон , полистиролбетон .

Полимерная теплоизоляция

Имеет цельную, прочную микроструктуру. Ячейки закрыты, непроницаемы и заполнены воздухом. Ни вода, ни воздух не могут проникать из ячейки в ячейку.

Преимущества экструдированного пенополистирола:

• Хорошие показатели теплопроводности.
• Инертен по отношению к большинству веществ.
• Не впитывает влагу.
• Прочнее пенопласта.

Недостатки:

• Горючий (в процессе горения выделяет токсичные вещества).
• Не «дышит».

Представляют собой маленькие шарики, скрепленные между собой. Могут производиться как прессовым, так и беспрессовым способом.

Преимущества полистирольных пенопластов:

• Недорогие.
• Прочные.
• Хорошо теплоизолируют.
• Удобны в монтаже.

Недостатки:

• Под действием солнечных лучей желтеют и распадаются.
• Не «дышат».
• Горят.
• При проникновении влаги разрушается структура.

Представляет собой жидкий теплоизолирующий материал. При смешении ингредиентов с воздухом образуется мелкодисперсный аэрозоль, который можно напылять на поверхность с любой геометрией.

Преимущества пенополиуретана:

• Потрясающая эластичность материала.
• Устойчив к грибкам и плесени.
• Можно утеплять неровные поверхности.
• Легкий монтаж, не занимающий много времени.
• Не имеет стыков.

Недостатки:

• Горит, выделяя токсичные вещества.
• Не «дышит».
• Для монтажа требуется специальная установка.

Теплоизоляционные материалы из органического сырья

Бумага используется для утепления с середины прошлого столетия. Такие материалы представляют собой гранулы, полученные из газет и другой макулатуры. Для задувания этих гранул в пустоты в стенах необходима помощь специалистов.

Преимущества теплоизоляционных материалов на основе бумаги:

• Не горят (обрабатываются нейтральными солями).
• Отталкивают воду.
• Хорошо заполняют полости.
• Легкие в использовании.
• Не приносят вреда окружающей среде.
• Утилизируются обычным компостированием.
• Устойчивы к грибкам.

Недостатки:

• Ограниченная сфера применения из-за специфической формы изделия - гранул.

Лен используется в качестве утеплителя довольно редко, в основном теми, кто заботится об окружающей среде и своем здоровье. Причина неповсеместного распространения материалов из льна - высокая цена. Хотя со временем прогнозируют ее снижение.

Преимущества льняных утеплителей:

• Превосходные изоляционные качества.
• Не требуют дополнительной пароизоляции.
• Утилизируются сжиганием или компостированием.
• Абсолютно натуральные.
• Устойчивы к грибкам и микроорганизмам.

Недостатки:

• Трудно режутся.
• Необходима дополнительная противопожарная защита.

Древесное волокно (целлюлозная вата) на данный момент считается одним из самых известных органических теплоизоляционных материалов. Представляет собой древесный материал, измельченный до состояния ваты. Производится как в сыпучем виде, так и в плитах. Используется для задувания в полости стен.

Преимущества целлюлозной ваты:

• Повышенные теплоизоляционные свойства.
• Служит звукоизоляцией.
• Проста и удобна в применении.
• Компостируется.

Недостатки:

• Подвержена гниению и грибку.
• Не может быть использована для изоляции полых стен старых зданий.
• Для повышения огнеупорных качеств добавлен полифосфат аммония.

Производится из коры пробкового дуба без использования синтетических веществ. Пробка является еще одним абсолютно натуральным утеплителем, как и лен.

Преимущества пробки:

• Не гниет.
• Не поддается усадке.
• Прочная на сжатие и изгиб.
• Легкая.
• Долговечная.
• Инертна к большинству веществ.
• Не горит (но тлеет).
• Во время тления не выделяет вредных веществ.

Недостатки:

• Обработана противогорючими пропитками.

Сравнение теплоизоляционных материалов

Перед тем как выбирать материал для утепления, желательно проконсультироваться со специалистами. Исходя из материала стен, их толщины и условий эксплуатации (климата), они посоветуют, какие материалы могут подойти в конкретном случае и какова должна быть их толщина. Если Вы не услышали в списке предложенных вариантов тот материал, которые хотели бы использовать, уточните этот нюанс. Возможно, данный материал просто выпал из внимания специалиста, а может он категорически не подходит для данной конструкции.

Выделить однозначно лучший теплоизоляционный материал невозможно. Все они в той или иной степени хороши для конкретных целей. Выбор зависит в первую очередь от теплоизоляционных свойств и от личных предпочтений и финансовых возможностей.

Например, обустраивая абсолютно экологичный дом из дерева, будет абсурдным использовать для утепления пенополистрол или пенопласт. Имеет смысл обратить внимание на натуральные материалы: лен, бумагу, целлюлозу и пробку.

В строительстве современных многоэтажных домов повсеместно используется пенопласт и другие полимерные материалы, так как их цена невелика, они просты в монтаже и имеют хорошие показатели теплопроводности. Но о влиянии таких материалов на жизнедеятельность человека в основном никто не задумывается. Застройщикам достаточно того, что производитель заверил в безопасности продукта.

В представленной таблице использования теплоизоляционных материалов:

Серым цветом обозначен правильный выбор;

Желтым цветом обозначены варианты, которые следует осуществлять с учетом пожарной безопасности;

Красный цвет - нельзя использовать.

Как видно из таблицы, любой из представленных в статье материалов хорош на своем месте: некоторые лучше использовать для утепления стен, другие - полов, третьи - чердаков и крыш. Даже для устройства теплоизоляции внутри здания или снаружи подойдут разные материалы.

В последнее время все более актуальной становится для наших сограждан проблема минимизации потерь тепла в своих домах. На рынке доступно немало материалов, с помощью которых можно достаточно эффективно решить эту проблему. При этом имеющиеся в продаже теплоизоляционные материалы отличаются друг от друга назначением, а также эксплуатационными параметрами.

Классификация

Исходя из такого параметра, как форма изделия, эти материалы могут быть классифицированы на следующие группы – сыпучие, единичные и рулонные . В зависимости от структуры их можно представить в виде следующих категорий:

• ячеистые;
• волокнистые;
• зернистые.

Также во время выбора потребитель учитывает и сырье, из которого изготовлены материалы. Оно может иметь органическое и неорганическое происхождение. Далее будут приведены особенности наиболее часто используемых материалов для теплоизоляции.

Изделия из органического сырья

Эти материалы превосходят все прочие аналоги по экологичности, однако не во всех случаях их выбор может выступать наиболее целесообразным решением. В качестве сырья, из которого могут изготавливаться теплоизоляторы, могут выступать:

• древесное волокно;
• бумага;
• пробковая кора.

Благодаря использованию подобного сырья можно производить разные типы утеплителей.

Целлюлозная вата

В качестве основы для ее изготовления применяется древесное волокно. Подобный материал получил наибольшее распространение среди всех других изоляторов, имеющих органическое происхождение. В продаже она представлена в виде порошка либо плит. Однако прежде чем решить выполнять работы по теплоизоляции с ее помощью, необходимо учесть ряд минусов, которые ей присущи:

• низкая огнеупорность (чтобы устранить подобный недостаток, часто в этот материал может входить полифосфат аммония);
• низкий уровень устойчивости к воздействию микроорганизмов.

Что касается же достоинств целлюлозной ваты, то главными следует назвать прекрасные свойства теплоизоляции и доступную цену . В процессе работы с ней не возникает больших сложностей.

Бумажные гранулы

Чаще всего их изготавливают на основе макулатуры. Также технология производства предусматривает обработку специальными солями, что придает готовому продукту свойство негорючести. При использовании гранулированной бумаги можно эффективно решить проблему теплоизоляция за счет наличия у этого материала прекрасных водоотталкивающих свойств.

Из минусов этого изолятора следует отметить ограниченную сферу применения. Следует помнить, что монтажные работы на основе этого материала должны обязательно проводиться квалифицированными специалистами, так как для соблюдения технологии необходимо обладать определенными навыками .

Пробковая кора

Это сырье используется для изготовления теплоизоляционных материалов, что реализуется путем применения технологии прессования в условиях высокой температуры. Среди достоинств этого сырья следует выделить:

• малый вес;
• длительный срок службы;
• прочность на изгиб и сжатие;
• невосприимчивость к процессам гниения.

Защитить этот изолятор от возгорания можно путем введения в состав особых синтетических пропиток, однако подобное решение ухудшает экологические свойства теплоизолятора.

Изделия из неорганического сырья

Подобные материалы изготавливаются с применением такого сырья, как:

При использовании того или иного теплоизолятора следует учитывать их свойства, которым будет уделено внимание далее.

Каменная вата

Технология изготовления этого изолятора предусматривает использование в качестве сырья горных пород, подвергаемых плавлению, в результате чего возникает два компонента – волокно и воздух.

Основное назначение каменной ваты – теплоизоляция стен. Ввиду того что изготовление этого материала требует достаточно много энергии, это увеличивает его стоимость. Также ему присущ и другой недостаток, коим выступает необходимость в специальной утилизации.

К числу достоинств, которыми обладает каменная вата, следует отнести пожаробезопасность. Это связано с ее способностью справляться с воздействием высоких температур. Также она отличается высокой устойчивостью к гниению. Обработанные с ее помощью конструкции наделяются высокими теплоизолирующими свойствами, а также прекрасной шумозащитой.

Перлит

Об этом сырье вулканического происхождения человек узнал еще в прошлом веке. Одним из его свойств является значительное увеличение в объеме при воздействии высокой температуры. Технология утепления с использованием подобного теплоизолятора не сопряжена с какими-либо трудностями. Суть ее сводится к заполнению щелей. Помимо этого сырье часто используют в виде добавки для теплоизоляционных растворов.

Изоляторы, создаваемые на основе такого сырья, отличаются экологической чистотой. Важным свойством перлита является его способность сохранять в течение длительного времени свою структуру. За счет этого исключается такое явление, как усадка теплоизолирующего слоя. Помимо этого материал демонстрирует нейтральность к влаге и открытому огню. Среди недостатков, которые проявляются при работе с этим материалом, следует выделить высыпание гранул из щелей, что может часто происходить во время монтажа инженерных сетей в толщу утепленных конструкций.

Именно с применением подобного теплоизоляционного материала и проводят чаще всего работы по утеплению различных конструкций. Этот изолятор может быть представлен в продаже в различных вариантах – плитах, цилиндрах, матах и в виде рыхлой ваты. Обычно его изготавливают на основе таких компонентов, как доломиты, базальты и иных ископаемых. Технология производства подобного теплоизолятора предусматривает выведение из минералов волокон, которые впоследствии связывают посредством специальных смол.

Среди наиболее значимых достоинств , которые присущи минеральной вате, следует выделить:

• неподверженность воздействию микроорганизмов;
• высокий уровень пожаробезопасности;
• стойкость к критически низким температурам;
• дополнительная шумоизоляция,
• высокие характеристики теплозащиты.

Прежде чем остановить выбор на подобном материале, следует рассмотреть и присущие ему минусы. Среди них следует особо упомянуть про токсичность ваты . По этой причине во время использования этого материала для утепления жилых объектов он должен быть изолирован. Технология укладки изолятора требует устройство пароизоляции, в противном случае это приведет к появлению на поверхности конденсата.

Пеностекло

Рассматривая подобный теплоизолятор, следует учесть такие его особенности, как высокую стоимость, а также необходимость в создании дополнительной вентиляции в процессе укладки. Что же касается остальных характеристик, то в этом плане пеностекло превосходит все прочие материалы неорганического происхождения. Изолятор отличается наличием довольно прочной структуры, благодаря чему он может выступать основанием для монтажа на нём крепежных элементов.

Среди достоинств, которыми обладает пеностекло, следует выделить неподверженность воздействию влаги и микроорганизмов, а также высокую стойкость к критически низким температурам.

Благодаря подобным свойствам материал может эксплуатироваться на протяжении довольно продолжительного времени.

Пенополиуретан

Если рассматривать современные теплоизоляционные материалы, то в этот список обязательно необходимо включить и этого представителя. Технология выполнения теплоизоляции требует применения пенополиуретана обязательно в жидком виде. Практически это реализуется путем использования особой установки, где компоненты смешиваются с воздухом. Это приводит к возникновению аэрозоля , равномерно покрывающего обрабатываемые поверхности.

Подобный изолятор может применяться для утепления и поверхностей, имеющих неровности. В этом случае на всю работу уйдет минимум времени. Из достоинств технологии утепления с применением подобного теплоизолятора следует отметить отсутствие стыков. Хотя полиуретану не страшны микроорганизмы, он не защищен от воздействия огня, что может привести к образованию токсичных газов.

Полистирольный пенопласт

Этот материал выполнен в виде шариков, имеющих разные диаметры, которые скреплены друг с другом. Технология изготовления пенопластовых плит сводится к прессованию сырья. Изолятор отличается простотой в монтаже, а главными его достоинствами следует назвать высокие прочностные характеристики и доступную цену. Во время выполнения работ по утеплению обязательно должно быть создана дополнительная вентиляция, что связано с отсутствием у пенопласта способности «дышать».

Перед его использованием необходимо обработать основание, так как в случае попадания ультрафиолетового излучения может быть нарушена его структура. Наряду с этим разрушающим воздействием обладает и влага, поэтому следует не допускать контакта с ней пенопласта.

Пенополистирол

Если сравнивать его с пенопластом, то этот материал обладает повышенными характеристиками прочности. Также его отличает высокая стойкость к воздействию влаги. Наличие цельной микроструктуры обеспечило экструдированному пенополистиролу повышенный коэффициент теплопроводности. Его структура представлена в виде отдельных ячеек, содержащих воздух, которые изолированы друг от друга, что исключает проникновение внутрь материала воды и воздуха.

Единственная угроза, от которой не защищен экструдированный пенополистирол – огонь. Во время горения происходит образование токсических веществ . Также следует учитывать, что созданный теплоизоляционный слой на основе подобного материала, не обладает способностью «дышать».

Основные характеристики

Вне зависимости от того, на основе какого материала был создан теплоизоляционный слой, в первую очередь он должен исключать тепловые потери или сводить их к минимуму. Рассмотренные выше типы материалов по-разному выполняют эту задачу. Эффективность ее решения в многом зависит от характеристик, которыми обладают теплоизоляционные материалы:

Очень важно обращать внимание на все перечисленные выше факторы, так как от них зависит такой параметр, как коэффициент теплопроводности , чаще всего учитываемый потребителями при выборе. Его расчет выполняется путем определения количества тепла, выделяемого одним квадратным метрам площади.

Сравнительный анализ

В процессе рассмотрения различных теплоизоляционных материалов следует учитывать основные характеристики, которыми обладает каждый из этих представителей. Помочь в выборе оптимального изолятора может таблица, где указаны свойства каждого из основных теплоизоляторов.

Если судить по таблице, то у каждого из изделий имеются как свои плюсы, так и минусы. Поэтому, чтобы принять правильное решение, следует отдавать предпочтение тому варианту, характеристики которого в наибольшей степени соответствуют предъявляемым требованиям.

Заключение

Выбор материала для утепления представляется сложной задачей, особенно для потребителя, который впервые будет решать подобный вопрос. Основные трудности связаны с большим выбором подобных материалов, поэтому важно в первую очередь учитывать их технические характеристики. Только при условии, что выбранный теплоизолятор будет в максимальной степени соответствовать предъявляемым покупателем требованиям, можно быть уверенным, что утепление с его использованием обеспечит надежную защиту дома от холодов.

10.3. Свойства теплоизоляционных материалов

Теплопроводность () определяет качество теплоизоляционных материалов и составляет 0,03-0,175 Вт/(м. 0 С). Теплопроводность материалов зависит в первую очередь от объема пор (пористости) и характеристик поровой структуры (характер пор, их распределение по размерам, по объему). Предпочтительны мелкие, замкнутые, равномерно распределенные по объему поры. Теплопроводность материала зависит также от химического состава, строения (кристаллическое или аморфное), от влажности и температуры применения материала. Чем сложнее химический состав и структура ближе к аморфной, тем меньше теплопроводность. Увлажнение и тем более замерзание воды в порах приводит к увеличению . возд. = 0,023; Н2О = 0,58, льда = 2,32 Вт/(м. 0 С). Теплопроводность материалов (кроме магнезитовых огнеупоров, металлов) увеличивается при повышении температуры.

Плотность (кг/м 3) материала определяет его теплопроводность. По плотности устанавливают марки: от D15 до D500.

Прочность теплоизоляционных материалов невелика (табл 10.1), обычно колеблется от 0,2 до 2,5 МПа (R cж) и определяется прочностными показателями твердой фазы и параметрами поровой структуры.

Таблица 10.1

Свойства теплоизоляционных материалов

Прочность теплоизоляционного материала должна обеспечить его сохранность при перевозке, складировании, монтаже и работе в эксплуатационных условиях.

Предельная температура применения зависит от состава и структуры материала и составляет 60-100 0 С для органических теплоизоляционных материалов, 400 0 С для ячеистого бетона и пеностекла, до 900 0 С для трепельного кирпича, вспученного перлита и вермикулита, 1100-1300 0 С для керамических волокон.

Водопоглощение зависит от структуры и при закрытой пористости (пеностекло, пенопласты) оно невелико; при открытой сообщающейся пористости W m может составить 400-600%.

Морозостойкость должна учитываться как свойство утеплителя наружных ограждающих конструкций зданий и холодильников.

Огнеупорность важна для высокотемпературной теплоизоляции и легковесных огнеупоров.

Химическую и биологическую стойкость теплоизоляции повышают, применяя различные защитные покрытия. Для повышения биостойкости применяется также обработка материалов антисептиками.

10.4. Основные виды и особенности применения теплоизоляционных материалов

Основные виды неорганических теплоизоляционных материалов. Минеральная вата – рыхлый материал, состоящий из тончайших взаимно переплетающихся стекловидных волокон. Ее вырабатывают из силикатных расплавов, получаемых из горных пород (базальт, мергель, каолины и др.), металлургических шлаков (шлаковая вата), отходов стекла (стекловата). Вид сырья определяет температуростойкость ваты, так у базальтовой ваты: она составляет до 1000 0 С, а у стекловаты – 550-650 0 С.

Для получения изделий волокна скрепляют с помощью связующего вещества, в качестве которого обычно используют синтетические смолы и битумы. Минераловатные изделия (плиты, цилиндры, полуцилиндры) на синтетическом связующем можно использовать для изоляции горячих поверхностей до 400 0 С, а на битумном - от минус 100 до плюс 60 0 С. Прошивные маты из минеральной ваты не содержат связующего и сохраняют форму за счет механического переплетения волокон и дополнительной прошивки слоя волокнистого материала стальной проволокой, стеклянными нитями и др. Отсутствие органического связующего позволяет применять их при температуре изолируемых поверхностей до 700 0 С.

Пеностекло – материал ячеистой структуры с равномерно распределенными замкнутыми порами размером 0,1-5 мм. Его получают из смеси тонкоизмельченного стеклянного порошка (обычно используется стеклобой) с газообразователем.

По сочетанию свойств пеностекло можно отнести к лучшим теплоизоляционным материалам: при плотности 150-400 кг/м 3 его теплопроводность составляет 0,06-0,12 Вт/(м. 0 С), прочность на сжатие – 1-3 МПа, интервал рабочих температур – от минус 200 до плюс 500 0 С. Пеностекло имеет очень низкое водопоглощение 2-5% и паронепроницаемость. Ячеистое стекло легко обрабатывается (пилится, сверлится), хорошо сцепляется с цементными материалами. Его можно с успехом применять как в индивидуальном строительстве, так и для тепловой изоляции конструкций и огнезащиты в высотном домостроении.

Ячеистые бетоны – наиболее перспективный вид теплоизоляционных бетонов. Применяют ячеистые бетоны в основном в виде камней правильной формы, заменяющих 8-16 кирпичей. Материал легко обрабатывается, негорючий, долговечный. Изделия из ячеистого бетона применяют для изоляции строительных конструкций и горячего промышленного оборудования с температурой до 400 0 С. Широкому распространению ячеистых бетонов препятствует высокое водопоглощение и гигроскопичность.

Основные виды органических теплоизоляционных материалов. Ячеистые пластмассы – высокопористые материалы (пористость 90-98%) с преимущественно замкнутыми порами. Газонаполненные пластмассы характеризуются высокой теплоизолирующей способностью (теплопроводность у разных видов пластмасс – 0,028-0,043 Вт/(м. 0 С)), низкой плотностью (марки – от 15 до 50), обладают малым расходом полимерного сырья при достаточной прочности. Недостатки пластмасс описаны в главе 9.

Наиболее известный вид строительных пенопластов – пенополистирол. Из беспрессового пенополистирола получают крупноразмерные плиты, применяемые для тепловой изоляции стен, когда необходима паропроницаемость всей конструкции. Прессовый (экструзионный) пенополистирол вследствие особенностей технологии имеет плотные «корки» на обеих поверхностях плит и полностью замкнутую пористость. Он рекомендуется для тепловой изоляции конструкций, где возможен контакт с водой и не нужна паропроницаемость (например, стены подвалов).

Пенополивинилхлорид применяется для теплоизоляции кровельных конструкций. Пенополиэтилен – относительно новый вид строительных пенопластов, изготавливается в виде листового рулонного материала. Дублированный алюминиевой фольгой используется в качестве отражающей теплоизоляции, а в виде трубок - применяется для изоляции трубопроводов и герметизации стыков в панельных зданиях. Заливочные пенопласты – жидко-вязкие олигомерные смолы, заливаемые в пазухи, оставленные в изолируемой конструкции, вспучивающиеся и отверждающиеся прямо в них.

Материалы на основе древесного сырья : изоляционные древесно-волокнистые плиты (ДВП), фибролит, арболит. ДВП – листовой материал, состоящий из древесных или растительных волокон, получаемых из отходов деревообработки, неделовой древесины, а также костры, камыша, хлопчатника и др. При изготовлении плит вводят специальные добавки: водные эмульсии синтетических смол, антипирены, антисептики. Средняя плотность плит 150-350 кг/м 3 , теплопроводность 0,046-0,093 Вт/(м. 0 С), предел прочности при изгибе – 0,4-2 МПа. Большие размеры плит (длина до 3 м, ширина до1,6 м) ускоряют проведение строительно-монтажных работ. Их применяют для тепло- и звукоизоляции стен и перекрытий, устройства подстилающих слоев в конструкциях полов и т.п.

Фибролит - плитный материал, изготавливаемый из древесной шерсти (длинная стружка) и неорганического вяжущего (портландцемента или магнезиального вяжущего). Фибролит применяют для изоляции перекрытий, перегородок, каркасных стен с последующим оштукатуриванием. Арболит – разновидность легкого бетона на заполнителях из древесных отходов.

Целлюлозная вата (эковата) – волокнистый материал серого цвета, изготавливаемый из макулатуры. Это тонкоизмельченная газетная бумага, обработанная модифицирующими борными добавками, антисептиками и антипиренами. Эффективным методов устройства теплоизоляции из эковаты является ее напыление компрессором на вертикальные, наклонные и горизонтальные потолочные поверхности совместно с клеевым составом. Получается сплошной (без швов и стыков) теплоизоляционный слой, плотно прилегающий к изолируемой поверхности.

Вопросы для самоконтроля к главе 10

1. Какие материалы называют теплоизоляционными? В чем их назначение?

2. Какова эффективность применения теплоизоляционных материалов?

3. По каким признакам классифицируют теплоизоляционные материалы? Каковы особенности их структуры?

4. Какими способами получают материалы высокопористого строения?

5. Каковы основные свойства теплоизоляционных материалов?

6. От каких факторов зависит теплопроводность материала?

7. Что такое марка теплоизоляционного материала?

8. Назовите и кратко охарактеризуйте основные виды неорганических и органических теплоизоляционных материалов.