Теплый дом: какой утеплитель выбрать

06 вересня 2017

3356

Постоянный рост цен на топливо и электроэнергию заставляет домовладельцев внимательнее относиться к расходу энергии. Один из путей экономии — сокращение теплопотерь через ограждающие конструкции здания.

Этого можно достичь за счет введения в конструкцию утеплителей — материалов с низкой теплопроводностью.

Чтобы выбрать оптимальный способ теплоизоляции ограждающих конструкций здания — стен, кровли, перекрытий, пола на грунте, фундамента — стоит ознакомиться с различными теплоизоляционными материалами и их свойствами. Эффект будет зависеть от грамотного выбора утеплителя и правильного его применения. С каждым из них нужно правильно обращаться и ни один из них не идеализировать.

Общие сведения

Важнейшая характеристика утеплителя — теплопроводность, то есть способность материала передавать тепловой поток, возникающий за счет разницы температур на противоположных поверхностях. Количественным выражением этой способности служит коэффициент теплопроводности λ. Чем он ниже, тем меньше тепла уйдет из помещения в окружающую среду.

Кроме того, при выборе утеплителя следует принимать во внимание такие показатели:

плотность материала;
прочность на сжатие;
паропроницаемость;
влагопоглощение;
долговечность;
класс горючести;
устойчивость к УФ-излучению.

Теплопроводность материала связана с его плотностью и степенью пористости. Плотность — это величина, равная отношению массы вещества ко всему занимаемому им объему (включая поры и пустоты). Плотность утеплителей гораздо ниже, чем у большинства строительных материалов.

Наименьшую теплопроводность имеет воздух. Чем больше в материале пор, заполненных воздухом, тем меньше его плотность и, соответственно, меньше теплопроводность.

Еще одна важнейшая для утеплителя характеристика, от которой в значительной степени зависит теплопроводность, — водопоглощение, то есть способность впитывать и удерживать в порах влагу при непосредственном соприкосновении с водой (теплопроводность материалов при этом резко повышается). Имеет значение и сорбционная влажность (гигроскопичность) — свойство материалов поглощать влагу из окружающего воздуха.

Чтобы достигнуть качественной теплоизоляции, толщину теплоизоляционного слоя в ограждающей конструкции нужно подбирать таким образом, чтобы сопротивление теплопередаче Rg min конструкции соответствовало требованиям ДБН В.2.6-31:2006 «Конструкції будинків і споруд. Теплова ізоляція будівель». Известно, что сопротивление теплопередаче R зависит от коэффициента теплопроводности материала λ и его толщины δ: R = δ/λ. Исходя из этого, зная нормируемое сопротивление теплопередаче и коэффициент теплопроводности λ, необходимую толщину утеплителя определяют по формуле δ = R·λ.

Минеральная вата

Минеральная вата — неорганический волокнистый теплоизоляционный материал. Существуют две разновидности этого утеплителя: стеклянная вата (стекловолокно получают, раздувая паром расплавленную стекломассу) и каменная вата (ее производят из расплавленных базальтовых горных пород, поэтому часто называют базальтовой ватой).

Изделия из стекловаты имеют, как правило, светло-желтый цвет (у некоторых производителей — коричневый и белый), из каменной ваты — желтовато-коричневый или зеленоватый. Несмотря на различное исходное сырье, оба вида минваты по своим свойствам мало отличаются.

Из минваты производят плиты (они бывают мягкие, средней и повышенной жесткости; иногда имеют покрытие из стеклоткани или фольги) и маты (могут быть в спрессованном виде и свернутыми в рулон). Материал используется для утепления всех видов стен, крыш, перекрытий, для звукоизоляции перегородок и перекрытий. Кроме того, из каменной ваты производят техническую теплоизоляцию для труб.Коэффициент теплопроводности минваты — 0,035—0,045 Вт/(м•К).

Достоинства минваты:

негорючий материал;
паропроницаемость;
высокий уровень тепло- и звукоизоляции;
широкая сфера применения.

Недостатки минваты:

относительно высокая цена;
высокое водопоглощение.

Пенополистирол

Пенополистирол (EPS — Expand Polystyrene) производят путем вспенивания (однократного или многократного) гранул суспензионного полистирола с последующим их спеканием в формах (чем плотнее спекаются гранулы, тем лучше качество материала и ниже его водопоглощение).

Пенополистирол относится к горючим и легковоспламеняемым материалам.

Чтобы смягчить это свойство, в сырье вводят антипирены. Принятое обозначение такого материала — ПСБ–С (пенополистирол суспензионный беспрессовый самозатухающий). В последнее время появился более эффективный утеплитель — графитовый пенополистирол (он имеет не белый, а серый цвет).

Пенополистирол используют в виде плит (они отличаются друг от друга плотностью, прочностью на сжатие и толщиной), блоков несъемной опалубки (термоблоков), в составе сэндвич-панелей для монтажа каркасно-панельных зданий по SIP-технологии, а также в виде крошки, используемой в качестве сухой засыпки в конструкциях стен, или как наполнитель при производстве легких бетонов (полистиролбетон) и теплых штукатурок. Плиты используют для теплоизоляции стен, фундаментов, плоских крыш, террас, перекрытий. Коэффициент теплопроводности — 0,031—0,042 Вт/(м•К).

Достоинства пенополистирола:

высокий уровень теплоизоляции;
невысокая цена;
низкое водопоглощение.

Недостатки пенополистирола:

горючесть;
невысокий уровень звукоизоляции;
деструкция под прямым воздействием УФ-лучей;
не стойкий к некоторым химическим соединениям.

Экструдированный пенополистирол

Экструдированный (экструзионный) пенополистирол (ЭППС, международное обозначение — XPS) производится, как и ПСБ, из гранул полистирола, но по другой технологии, поэтому он имеет несколько иные эксплуатационные свойства. Сырье смешивают со вспенивающим агентом при высокой температуре и давлении. Получаемая вязкая масса продавливается через головку экструдера. Остывая, она формируется в изделия, имеющие поперечное сечение заданной формы.

Для материала характерна однородная плотная структура с закрытыми ячейками и полным отсутствием пустот, что обеспечивает плитам высокую прочность на сжатие и минимальное водопоглощение.

Чтобы отличить XPS от обычного пенополистирола, производители делают его цветным. XPS-плиты выпускают различных марок, отличающихся прочностью на сжатие. Их используют для теплоизоляции подвалов и фундаментов, плоских крыш, утепления пола на грунте.

Достоинства ЭППС:

высокий уровень теплоизоляции;
минимальное водопоглощение;
высокая прочность на сжатие.

Недостатки ЭППС:

горючесть;
высокая стоимость.

Пенополиуретан

Пенополиуретан (ППУ, международное обозначение PUR или PIR) производится из продуктов нефтехимической промышленности (полиолы и полиизоцианаты), возможно также использование растительных масел. При смешении компонентов сырья в определенном соотношении происходит химическая реакция синтеза полимера с одновременным его вспениванием.

В строительстве ППУ используется либо в виде жестких плит, либо наносится на поверхность в виде пены (для утепления чердаков, фундаментов, подвалов, стен), которая отверждается на воздухе и образует однородный теплоизоляционный слой с отличной адгезией к любому основанию и даже к вертикальным поверхностям, заполняя все неровности.

Коэффициент теплопроводности — 0,023—0,025 Вт/(м•К).

Достоинства ППУ:

самая низкая теплопроводность;
хорошая звукоизоляция;
возможность бесшовного нанесения;
химическая инертность.

Недостатки ППУ:

горючесть;
требует защиты от УФ-излучения.

Пеноизол

Пеноизол (другие названия — мипора, карбоизол) трудногорючий полимерный пористый материал с открытоячеистой структурой, получаемый воздушным вспениванием композиции на основе карбамидоформальдегидной смолы. Производится непосредственно на объекте беспрессовым способом, без термической обработки. Это безнапорная пена, которая не увеличивается в объеме и обладает достаточно высокой текучестью, что дает возможность заливать ее в воздушные полости, оставляемые в процессе строительства, например при колодцевой кладке кирпичных стен.

Для этого в наружной стене в шахматном порядке проделывают отверстия (диаметр 30 мм) на расстоянии 1,5—2 м друг от друга и под небольшим избыточным давлением заливают внутрь стен пеноизол.

Коэффициент теплопроводности — 0,028-0,037 Вт/(м•К).

Достоинства пеноизола:

низкая стоимость;
доступность сырья;
скорость выполнения работ;
трудногорючесть;
морозо- и биостойкость;
стойкость к действию большинства органических растворителей.

Недостатки пеноизола:

невысокая прочность;
водопоглощение;
технологическая усадка.

Пеностекло

Пеностекло, или ячеистое стекло, — неорганический теплоизоляционный материал, получаемый спеканием стеклянного порошка со вспучиванием его под воздействием газообразователя.

Строение пеностекла напоминает пемзу с закрытыми порами.

Поставляется в виде блоков со стандартными размерами 400х475 мм, толщиной 60, 80, 100, 120 мм. Применяется для утепления и звукоизоляции стен, полов, плоских крыш. Коэффициент теплопроводности — 0,038 Вт/(м•К).

Достоинства пеностекла:

не горючее;
водонепроницаемость;
стабильность размеров;
стойкость к агрессивным средам;
стойкость к биокоррозии;
конструкционная жесткость.

Недостатки пеностекла:

низкая ударная прочность;
относительно большая масса;
высокая цена.

Древесное волокно

Мягкие древесно-волокнистые плиты (МДВП) производятся из волокон бросовой древесины хвойных пород. Это натуральный, безупречный в экологическом отношении материал.Связующее для волокон — натуральное вещество лигнин, которое содержится в древесине и выделяется из нее под действием высоких температур. На этапе производства плит к сырью добавляют антипирен — фосфат аммония, снижающий горючесть. Утеплитель используют в виде плит разной плотности и толщины для тепло- и звукоизоляции кровли, фасадов, междуэтажных перекрытий, стен и пола. Коэффициент теплопроводности — 0,042 Вт/(м·К).

Материал способен регулировать микроклимат в помещениях, впитывая избыточную влагу из воздуха (например, образующуюся при приготовлении пищи) и возвращая ее обратно, когда уровень влажности снижается, при этом теплоизолирующие свойства плит не снижаются.

Эта особенность позволяет не применять при выполнении «кровельного пирога» пароизоляционную пленку.

Достоинства МДВП:

экологичность;
способность впитывать избыток влаги без потери свойств;
универсальность;

Недостатки МДВП:

горючесть;
высокая цена;

Целлюлозный утеплитель

Целлюлозный утеплитель, или эковата, состоит на 81% из измельченной вторичной целлюлозы (отходов бумажного и полиграфического производства), на 12% — безопасного антисептика и 7% — антипирена. При повышении температуры из антипиреновых добавок, которые присутствуют в утеплителе в виде солей, освобождается кристаллизационная вода, благодаря чему материал достаточно долго противостоит воздействию огня.

Эковата — один из немногих утеплителей, который имеет международный экологический сертификат.

Она применяется для утепления перекрытий, крыш, чердаков, фасадов. Материал имеет рыхлую структуру и незначительную массу, благодаря чему демонстрирует высокие тепло- и звукоизолирующие показатели. Коэффициент теплопроводности — 0,036—0,040 Вт/(м•К). Поставляется на стройплощадку в мешках. Существует три способа использования эковаты:

сухая засыпка — заполнение пустот без применения техники (например, засыпка утеплителя между балками перекрытий);

сухая задувка — заполнение пустот с применением специализированного оборудования;

влажное напыление — нанесение утеплителя на открытые поверхности стен, перегородок, перекрытий из любых материалов с образованием бесшовного теплоизоляционного слоя.

Материал имеет свойство проникать во все щели и заполнять все пустоты. Утепленное эковатой здание «дышит» по принципу деревянного дома, так как материал за счет особого строения клеток целлюлозы имеет свойство впитывать и легко отдавать влагу, оставляя межволоконное пространство сухим и не снижая своих теплоизолирующих свойств. Благодаря способности «дышать» эковату используют без дополнительной пароизоляции.

Достоинства эковаты: