Мы предлагаем поставки средним и крупным оптом строительной и технической теплоизоляции ведущих производителей Rockwool, Isover, Ursa, Изоспан, K-Flex, Энергофлекс, Термафлекс.
Теплоизоляция. Грамотный выбор – залог тепла и экономии ресурсов
Во время строительства дома рано или поздно придется столкнуться с решением такой задачи как сохранение тепла. Если правильно выбрать и применить теплоизоляционные материалы, можно при относительно небольших материальных затратах добиться не только существенного повышения уровня комфорта и тепло- и звукоизоляции помещений, но и сократить расходы на топливные ресурсы.
Во время отопительного периода через наружные ограждающие конструкции неизбежно теряется от 30 до 80% тепловой энергии. Грамотно подобранная теплоизоляция позволяет снизить эти потери, а соответственно и расходы на энергоресурсы. Плохо утеплённые наружные стены содействуют созданию неблагоприятного микроклимата в помещениях, образованию конденсата, следствием чего является намокание строительных элементов, а также образованию плесени. Эти проблемы можно решить посредством достаточного утепления наружных стен. При утеплении фасадов домов в значительной мере снижаются шумовые нагрузки.
Первые изоляционные материалы изготавливались из подручных средств – соломы, мха, глины. Но технологии развиваются, и сегодня доступны не только натуральные, но и синтетические теплоизоляционные материалы.
Правильный выбор
Итак, как правильно выбрать теплоизоляцию? Во-первых, необходимо понять принцип работы материалов такого рода. Теплоизоляционные материалы – это строительные материалы и изделия, которые обладают малой теплопроводностью. Теплопроводность в свою очередь – это процесс переноса тепла за счет движения молекул. Теплоизоляционные материалы замедляют движение молекул. Медленнее всего они движутся в сухом воздухе. Поэтому, основным принципом во время производства теплоизоляции – удержание воздуха в порах или ячейках материала. И, следовательно, чем ниже коэффициент теплопроводности – тем лучше теплоизоляция. Многие утеплители являются одновременно и звукоизоляцией.
Теплоизоляционные материалы предназначены для тепловой защиты зданий, для технической изоляции (для изоляции различных инженерных систем, например, труб) и для защиты от нагревания (теплоизоляция холодильных камер). То есть такими материалами утепляют фасады, кровельные конструкции, полы и подвалы зданий, различные виды коммуникаций и трубопроводов. В выборе теплоизоляции важны также и такие факторы как температурный и влажностный режимы, наличие нагрузок, деформационных воздействий и агрессивных химических агентов.
Материалы, имеющие низкий коэффициент теплопроводности, называют теплоизоляторами. Если же теплоизоляцию применяют для удержания тепла внутри изолируемого объекта, такие материалы называться утеплителями. Хотя сегодня мало кто разделяет эти понятия. Кроме того, существует отражающая теплоизоляция, которая сохраняет тепло за счёт отражения инфракрасного «теплового» излучения.
Характеристики теплоизоляционных материалов
Все теплоизоляционные материалы обладают рядом характеристик, на которые надо обратить внимание при выборе теплоизоляции.
Основной характеристикой является, конечно, теплопроводность. Коэффициент теплопроводности характеризует теплопроводность материала. Он равен количеству теплоты, проходящей через материал толщиной 1 м и площадью 1 кв.м за час при разности температур на двух противоположных поверхностях в 10 градусов. Измеряется в Вт/(м*К) или Вт/(м*С). Теплопроводность зависит от влажности материала (вода проводит тепло в 25 раз лучше, чем воздух, то есть материал не будет выполнять свою теплоизолирующую функцию, если он мокрый) и его температуры, химического состава материала, структуры, пористости.
В свою очередь пористость – это доля объема пор в общем объеме материала. Для теплоизоляции пористость начинается от 50% и до 90-98 %. Она определяет основные свойства теплоизоляции: плотность, теплопроводность, прочность, газопроницаемость и другие. Важно равномерное распределение воздушных пор в материале и характер пор. Так, они бывают открытые, закрытые, крупные, мелкие.
Немаловажное значение имеют и другие характеристики. Например, плотность. Это отношение массы материала к занимаемому им объему, измеряется в кг/м3. Паропроницаемость – это величина, численно равная количеству водяного пара в миллиграммах, которое проходит за 1 час через слой материала площадью 1 кв.м и толщиной 1 м при условии, что температура воздуха у противоположных сторон слоя одинакова, а разность парциального давления водяного пара равняется 1 Па.
Влажность – содержание влаги в материале. Надо отметить, что чрезвычайно важной характеристикой является сорбционная влажность – равновесная гигроскопическая влажность материала, при различной температуре и относительной влажности воздуха.
Водопоглощение – это способность материала впитывать и удерживать в порах влагу при прямом контакте с водой. Определяется количеством воды, поглощаемым материалом с нормальной влажностью, когда он находится в воде, к массе сухого материала.
Биостойкость – способность материала противостоять действию микроорганизмов, грибков и некоторых видов насекомых. Микроорганизмы живут там, где есть влага, поэтому для повышения биостойкости теплоизоляция должна быть водостойкой.
Огнестойкость – способность конструкций в течение определенного времени выдерживать без разрушения воздействие высоких температур.
Прочность. Предел прочности при сжатии колеблется от 0,2 до 2,5 МПа. Если прочность при сжатии выше 5 МПа, то материалы называют теплоизоляционно-конструктивными и используют для несущих ограждающих конструкций. Предел прочности при изгибе (показатель для плит, скорлуп, сегментов) и предел прочности при растяжении (для матов, войлока и т. п.) нужны для того, чтобы определить, достаточна ли прочность для сохранности материала при транспортировании, складировании, монтаже.
Температуростойкость – это температура, выше которой материал меняет структуру, теряет механическую прочность и разрушается, а органические материалы могут загораться.
Теплоемкость – это количество теплоты, аккумулированное теплоизоляцией, кДж/(кг°С). Важная характеристика в условиях частых теплосмен.
Морозостойкость – способность выдерживать многоразовое изменение температур от стадии замораживания до стадии оттаивания попеременно, без видимых признаков нарушения структуры.
Виды теплоизоляционных материалов
Все теплоизоляционные материалы можно подразделить на три вида: органические (состоят из древесины и отходов деревообрабатывающей промышленности, сельскохозяйственных отходов, торфа), неорганические (изготавливаются на основе минеральной ваты, газобетона, пеностекла, стекловолокна) и смешанные (на основе азбеста и его смесей с применением минеральных вяжущих веществ).
Кроме того, можно разделить теплоизоляцию на волоконную и неволоконную.
Волоконную теплоизоляцию специалисты считают наиболее эффективной. К этому типу относится и так называемая «минеральная вата». Под этим термином сегодня часто подразумевают стеклянную, базальтовую и шлаковую вату. В этом нет ошибки, так как для изготовления этих материалов используется минеральное сырье. В производстве стеклянной ваты – это песок, сода, известняк; базальтовой ваты – это, в первую очередь, габбро-базальтовые минеральные породы; шлаковаты – доменные шлаки (вторичный продукт переработки минеральных пород).
Минеральные материалы не горючи и отличаются низким коэффициентом теплопроводности. Их выпускают в виде плит, рулонов, полос и матов, а также оболочек для теплоизоляции труб и гранулята. Кроме того, этими материалами очень легко впитываются пары воды, что неминуемо приводит к утрачиванию ими теплоизолирующих свойств.
Стоит отметить, что материалы, изготовленные на основе минеральной ваты должны быть очень тщательно изолированы, так как они состоят из очень мелких частиц, которые при вдыхании могут нанести большой вред здоровью. Также необходимо помнить об этом при работе с этими материалами и не забывать о респираторах.
Не смотря на то, что и стекловата, и минвата производятся из органических материалов, их характеристики рознятся. Поэтому рассмотрим их отдельно.
Минеральная вата – это волокнистый материал, который получают из силикатных расплавов горных пород с добавлением органического связующего компонента. Химический состав твердой основы определяет полезные свойства минваты – высокая химическая стойкость и негорючесть. Кроме того, изделия из минеральной ваты эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты. Также изделия из этого материала могут быть использованы в условиях очень высоких температур в том случае, если они не будут подвергаться деформациям, после того как разрушится связующий компонент. Это объясняется тем, что минеральные волокна способны выдерживать температуру выше 1000 градусов, в то время как органический связующий компонент начинает разрушаться уже при температуре 250 градусов. При более высоких температурах даже после разрушения связующего волокна минеральные волокна остаются неповрежденными и связанными между собой, сохраняя свою прочность и создавая защиту от огня.
Теплопроводность разных типов минеральных ват составляет 0,038 - 0,045 Вт/(м К) и во многом зависит от геометрии и ориентации волокон в пространстве. Наиболее эффективным теплоизолятором является минвата с беспорядочно ориентированными волокнами. К примеру, минераловатная плита толщиной 5 см сопоставима по термосопротивлению с кирпичной кладкой толщиной 89 см или со стенкой из бруса толщиной 18 см. Ориентация волокон влияет не только на теплопроводность, но и на характеристики прочности минераловатных изделий. Прочность на сжатие возрастает с ростом количества вертикально ориентированных волокон. Волокнистая структура также обеспечивает еще одно важное свойство минваты – пренебрежимо малую усадку и сохранение геометрических размеров в течение всего периода эксплуатации здания. При этом срок службы минераловатных материалов составляет не менее 50 лет.
Как уже упоминалось выше, увеличение влажности теплоизоляционного материала значительно ухудшает его теплоизоляционные свойства. Благодаря гидрофобизирующей пропитке, минеральная вата обладает эффективными водоотталкивающими свойствами. При этом она характеризуется крайне низким водопоглощением (не более 1,5% по объему). Хорошая паропроницаемость материала позволяет избыточным водяным парам беспрепятственно проходить через конструкцию, не скапливаясь в толще утеплителя и не снижая его теплозащитных свойств.
Минеральная вата стойка к биодеградации, воздействию различных химических реагентов и растворителей, нетоксична, практически неаллергенна и сочетаема с любыми конструкционными материалами.
Стекловата (стеклянное штапельное волокно) по технологии получения и свойствам имеет много общего с минеральной ватой. Разница в том, что для получения стеклянного волокна используют отходы именно стекольной промышленности.
Стекловолокно обладает высокой химической стойкостью, не содержит коррозионных агентов, негигроскопично. Но из-за большой доли связующего компонента (например, в стекловате высокой плотности), такой материал относится к слабогорючим веществам. Есть и другие недостатки. При использовании стекловолокна через некоторое время наблюдается значительная усадка изделий. Кроме того, достаточно велико водопоглощение этого материала. У некоторых производителей оно достигает 20-30% по объему. Эти факторы приводят к быстрому износу и ухудшению теплоизолирующих свойств изделий из стекловаты уже через несколько лет службы.
К неволоконным видам теплоизоляции относят следующие материалы:
- Вспененный пенополистирол
Одним из его главных достоинств является более низкая, чем у минеральной ваты, теплопроводность. Кроме того, этот материал имеет низкую стоимость. Из недостатков – меньшая, чем у минваты, паропроницаемость, высокая трудоемкость работ (сложнее подогнать «в размер» при установке) и более высокая горючесть материала, что вызывает ограничения при его использовании. В связи с последним фактором вспененный пенополистирол не рекомендуют использовать для вентилируемых фасадов каменных домов. Поэтому единственная область применения этого материала – в мокрых системах утепления фасадов с последующим оштукатуриванием.
- Экструдированный пенополистирол
После экструдирования полистирол приобретает однородную структуру. Она представляет собой мелкие закрытые ячейки размером 0,1-0,2 мм. Именно благодаря такой структуре изоляционные плиты из экструдированного пенополистирола имеют несколько преимуществ: низкая теплопроводность, высокая механическая прочность, отсутствие капиллярности, практически нулевое водопоглощение, устойчивость к циклам замораживания-оттаивания, долговечность. Основной проблемой этого материала при использовании для наружного утепления стен – отсутствие паропроницаемости.
- Вспененные полиолефины
Вспененные полиэтилен и полипропилен являются современным видом утеплителя. Основные особенности этого материала – малый вес и низкий коэффициент теплопроводности (почти в 1,5 раза меньше, чем у стеклянных и базальтовых утеплителей). Еще одно достоинство – простота монтажа. В качестве веского недостатка стоит отметить, что этот утеплитель абсолютно паро- и газонепроницаем. То есть помещение перестает «дышать», и его необходимо будет постоянно вентилировать, иначе можно столкнуться с эффектом термоса или парника. Кроме того, у этого материала небольшой диапазон рабочих температур – до 80 градусов для вспененного полиэтилена и до 150 градусов – для вспененного полипропилена.
- Пенополиуретан
Пенополиуретан является неплавкой термореактивной пластмассой с ярко выраженной ячеистой структурой. Твердый материал занимает всего 3% от его объема. Он образует каркас из ребер и стенок. Эта кристаллическая структура придает материалу механическую прочность. Остальные 97% объема занимают полости и поры, заполненные газом фторхлорметаном с крайне низкой теплопроводностью, причем доля замкнутых пор достигает 90-95%. Этот материал используется в основном в трубной теплоизоляции. Материал крепится к трубам либо в виде скорлуп, либо напыляется при помощи спецоборудования. Пенополиуретан имеет сравнительно низкий коэффициент теплопроводности, устойчив к агрессивным средам, в целом, экологически безопасен. Однако, по сравнению с минеральной ватой, имеет достаточно низкую рабочую температуру, которая не превышает 150 градусов.
- Вспененный синтетический каучук
Этот вид теплоизоляции применяется преимущественно в трубопроводах и воздуховодах. Лучшие материалы на основе вспененного синтетического каучука выдерживают температуру от -200 до +150 градусов.
