Выбор утеплителя

Защита зданий от нежелательного теплообмена с окружающей средой предполагает комплекс теплоизоляционных мер. Материалы, выполняющие роль теплового барьера, называются теплоизоляционными (ТИМ). Теплоизоляция работает в обе стороны, благодаря чему помогает сохранить тепло в доме зимой и прохладу – летом.

Типы теплоизоляционных материалов. Наиболее часто используемые в жилищном строительстве теплоизоляционные материалы условно делятся на три группы:

•  минеральные (минвата, стекловолокно, каменная вата);
•  пенополистиролы (гранулированные или экструзионные);
•  вспененный полиэтилен.

Существует еще масса различных утеплителей. Многие из них на сегодняшний день не получили широкого применения, но могут использоваться как узкоспециализированные.

Главный параметр теплоизоляции – это ее теплопроводность – способность передавать тепло. С уменьшением теплопроводности материала возрастает его термическое сопротивление и собственно теплоизоляционная функция. Поскольку в природе наименьшую теплопроводность имеет воздух, теплопроводность материалов зависит от их плотности. Рассмотрим основные группы ТИМ в отдельности.

Стекловолокно (стекловата). Основным сырьем, из которого производится стекловата, является кварцевый песок. К нему добавляют соду, доломит, известняк, этибор и некоторые другие компоненты. Все это поступает в газовую печь, где подвергается нагреву до 1400-1450°С. При высокой температуре происходит расплавление песка. Далее расплав поступает в центрифугу, где из него получают тончайшие волокна (в 6 раз тоньше человеческого волоса). Принципиально похожим способом изготавливают сахарную вату. Но изначально стеклянные волокна хрупкие, поэтому их покрывают специальными связующими составами и маслами. Окончательная полимеризация материала происходит при температуре 250°С. После отвердения стекловолокно становится желтым. Из полученного на конвейере стеклополимерного ковра нарезают маты и плиты утеплителя, которые потом сворачиваются в рулоны, упаковываются и в таком виде поступают в продажу.

На российском рынке стекловолоконная теплоизоляция представлена в основном марками Isover Oy (Финляндия), Ursa Glasswool (Испания), Knauf (Германия), Nobasil и Izomat (концерн Haraklith).

Стекловолоконные утеплители могут оклеиваться материалами, придающими им те или иные свойства. Это может быть фольга, стеклохолст, нетканые армирующие материалы и т.д.

Плиты и стекловолокна удобно применять там, где необходима гибкая система теплоизоляции с возможностью вентилирования. Если же необходимо утеплить большую площадь с минимальным количеством стыков, то предпочтение отдается стекловолокну в виде матов.

Стеклянные волокна обладают значительной упругостью, благодаря чему все утеплители на их основе быстро восстанавливаются после сжатия. Волокнистая структура стеклянных утеплителей отлично поглощает звук, благодаря чему их часто используют также и в качестве звукоизоляции помещений.

Минеральная вата изготавливается из расплавленной при температуре 15 000°С базальтовой породе. В остальном технология получения волокон схожа на технологию получения стекловолокна. Но минеральная вата имеет важное преимущество над стеклянной –материал выдерживает нагрев до 10 000°С, что делает его негорючим.

Зарубежными лидерами рынка минеральных ват являются такие производители, как Rockwool (Дания) и Ozpor, Paroc (Финляндия).

Производство минеральной ваты требует больших энергетических затрат, поэтому ее стоимость в среднем на 25% выше стоимости стеклянной ваты.

 

По типу сырья минеральные ваты делятся на каменные и шлаковые. Каменную вату изготавливают исключительно из горных пород (базальта, диабаза, известняка, доломита и т.п.), а шлаковую – из шлаков черной и цветной металлургии. Наиболее качественной является именно каменная вата. При производстве минеральной ваты используются связующие и гидрофобизаторы. Предпочтительными являются водостойкие и фенольные связующие.

Минеральную вату часто применяют для утепления пола. Она практически не дает усадки и показывает высокую стабильность в размерах не зависимо от температуры. Благодаря сохранению упругости и линейных размеров, плотно уложенная минеральная вата не образует впоследствии щелей в стыках. Как и стекловата, она является хорошим звукоизолятором. Она значительно снижает вероятность образования стоячих звуковых волн внутри ограждающих конструкций.

Минераловатные утеплители очень удобны в монтаже. Они легко режутся ножом или пилой. В зависимости от назначения, минвата выпускается в виде прошивных или эластичных матов. Экологический показатель каменной ваты один из самых высоких среди утеплителей. Ее широко применяют при утеплении фасадов мокрым и сухим методом, при утеплении полов, перекрытий и кровель. Однако высокая гигроскопичность не позволяет применять минеральные ваты для утепления подземных частей здания.

Пенополистирол (пенопласт) производится из стирола. Вопреки слухам и откровенным наговорам, специалисты относят стирол к экологически безвредным веществам. Произведенный из него пенополистирол не содержит галогенов, а при его разложении образуется только вода и углекислый газ – те же вещества, что и при разложении древесины. Никакие дополнительные связующие при производстве пенополистирола не применяются. Вспененные гранулы свариваются между собой в процессе термоудара. Реальную опасность пенополистирол представляет только во время горения, при котором образуются сильнодействующие отравляющие вещества. Существенно снизить горючесть пенополистирола удалось сравнительно недавно за счет введения в его состав специальных антипиренов.

Преимущества пенополистирола превосходят его недостатки. Это морозоустойчивый, биоустойчивый и долговечный материал с высокими термоизоляционными характеристиками. Однако его применение требует четкого соблюдения технологии. Пенополистирол боится органических растворителей, безводных кислот и бензина.

Пенополистирол в строительстве применяется преимущественно для внешнего утепления стен, полов, подвальных перекрытий и плоских кровель.

Различают два принципиально разных вида пенопласта – вспененный и экструдированный. Кроме технологи изготовления, эти материалы разнятся, прежде всего, водопоглощением. В частности, экструдированный пенополистирол обладает нулевой капиллярностью, абсолютно не пропускает воду и ее пары. Таким образом, он является одновременно тепло- ,гидро- и пароизолятором. Благодаря этим свойствам экструдированный пенополистирол успешно применяется при утеплении подземных частей здания, инверсионных кровель и других элементов, непосредственно контактирующих с влагой.

Работать с экструзионным пенополистиролом можно при любых погодных условиях. Материал легко режется ножом (без того жуткого звука, характерного для вспененного пенопласта) и при этом совсем не крошится.

Вспененный полиэтилен (изолон) по своим свойствам похож на экструзионный пенопласт. Он тоже не пропускает воду, пар и при этом является хорошим теплоизолятором. Теплотехнические параметры изолона зависят от коэффициента вспенивания, который отражается на плотности материала. Изолон с низкой плотностью применяется для утепления стен и трубопроводов, а с высокой плотностью – в качестве комплексной изоляции или как подложка под напольные покрытия.

Изолон выпускается с металлизированным покрытием либо без такового. Теплоотражающие свойства фольги проявляются только при условии отсутствия ее непосредственного контакта с теплопроводящими слоями. Например, нет никакого смысла закатывать металлизированный вспененный полиэтилен под цементную стяжку для утепления пола. Разницы с аналогичной стяжкой, но с изолоном без металлизированного покрытия, не будет никакой. К тому же, алюминиевая фольга в щелочной среде, характерной для цемента, быстро превратится в труху.

По структуре вспененный полиэтилен бывает сшитым и несшитым. Для первого характерна поперечно-связанная молекулярная модель, благодаря которой на 20-30°С увеличивается теплостойкость и атмосферостойкость материала, а также устойчивость к солнечному ультрафиолету.

Прочие утеплители. В строительстве, кроме описанных видов теплоизоляции, применяются пробковые агломераты, целлюлоза, пеностекло, пенополиуретановые и другие системы. Пенополиуретан относится к неплавким термореактивным пластмассам с ячеистой структурой. Твердый непористый материал составляет только 3% от объема полиуретанового утеплителя. Все пустые ячейки в нем заполнены фторхлорметаном – газом с низкой теплопроводностью.

Пенополиуретан применяют в виде плит из застывшей пены или в виде жидких пен. Последняя наносится специальной компрессорной установкой. Преимущество полиуретановых систем заключается в возможности создании сплошной теплоизоляции на участках со сложным рельефом. Недостатком же является высокая стоимость.

Пробковые агломераты служат материалом в т.ч. и для изготовления натуральных теплоизоляционных плит. Отходы обработки коры пробкового дуба спекаются при высокой температуре, превращаясь в достаточно стабильный массив. Преимуществ у пробкового агломерата масса. Он не горит, не гниет, обладает хорошими теплоизоляционными свойствами и при этом не стоит баснословных денег, как для абсолютно натурального, паропроницаемого, гипоаллергенного и долговечного материала. Основной мировой поставщик пробкового агломерата – Португалия. В этой стране произрастает большая часть пробковых дубов. Стоимость теплоизоляционных плит толщиной 50 мм составляет около 10$. Это, конечно, дороже чем пенопласт или минвата, но в целом лишь незначительно повышает стоимость дома. Пробковый агломерат является безальтернативным утеплителем деревянного дома, т.к. позволяет сохранить экологические преимущества древесины.