С постоянным увеличением расходов на отопление люди стараются минимизировать потери тепла в своих жилищах. Современное строительство предусматривает использование материалов, которые помогают решать эту проблему. Теплоизоляционные материалы в зависимости от назначения и требуемых эксплуатационных характеристик классифицируются по нескольким параметрам.

Классификация

По форме изделия они разделяются на три основные категории – сыпучие, единичные и рулонные. Распределение на виды по структуре происходит следующим образом:

• ячеистые;
• волокнистые;
• зернистые.

Еще один основной параметр, на который обращает внимание потребитель – это сырье. Оно может быть органического и неорганического характера. Рассмотрим самые распространенные материалы для теплоизоляции.

Изделия из органического сырья

По экологическому фактору они стоят на первом месте, но их использование не всегда актуально. Для производства может использоваться следующее сырье:

• древесное волокно;
• бумага;
• пробковая кора.

На их основе получаются разнообразные утеплители.

Ее получают из древесного волокна. Из всех органических изделий, целлюлозная вата распространена больше всего. Применяется она в сыпучей форме или в виде плит. Ее использование ограничено рядом недостатков:

1. низкая огнеупорность (для компенсации этого качества в состав может вводиться полифосфат аммония);
2. подверженность воздействию грибка и плесени.

Преимущества целлюлозной ваты заключаются в хороших теплоизолирующих качествах при невысокой стоимости. Процесс монтажа не вызывает особых трудностей.

Для их производства в основном используется макулатура. Обработка специальными солями позволяет делать изделия не горючими. Гранулированная бумага заполняет полости и обладает хорошими водоотталкивающими свойствами. Основной недостаток заключается в ограниченной сфере применения.

Также при монтаже не обойтись без услуг специалистов, потому что такие работы требуют определенных навыков.

Из нее получают теплоизоляционные материалы путем прессования сырья при высокой температуре. Они отличаются:

• легкостью;
• долговечностью;
• прочностью на изгиб и сжатие;
• устойчивостью к гниению;

Для того чтобы материал не воспламенялся сырье обрабатывается специальными синтетическими пропитками, что отрицательно сказывается на экологическом факторе.

Изделия из неорганического сырья

В качестве основы используются:

• горные породы;
• стекло;
• пенополиуретан и пенополистирол;
• вспененный каучук;
• различные виды бетона.

Теплоизоляционные материалы имеют свои особенности - рассмотрим наиболее распространенные из них.

В процессе изготовления участвует горная порода, которая расплавляется и превращается в волокно и воздух. Каменную вату применяют для утепления стен. Энергоемкий технологический процесс отражается на высокой стоимости материала. Еще одним существенным недостатком является специальная утилизация.

Каменная вата является пожаробезопасным материалом, потому что способна выдерживать высокую температуру. Она не подвержена гниению. Конструкции из нее обладают хорошими теплоизолирующими параметрами и высокой звукоизоляцией.

Свойства этой вулканической породы были известны еще в прошлом веке. При нагревании ее объем значительно увеличивается. Утепление перлитом не вызывает особых сложностей. Гранулы засыпаются или задуваются в щели. Также он может входить в состав теплоизоляционного раствора как основной компонент.

Получаемые из него теплоизоляционные материалы являются экологически чистыми. Структура перлита не меняется со временем, поэтому не происходит усадка теплоизолирующего слоя. Он устойчив к влаге и открытому огню.

Единственным минусом при его использовании является высыпание гранул из пустот во время прокладывания коммуникаций уже утепленных конструкций.

Это самый распространенный теплоизолятор. Он может выпускаться в различных формах – это и плиты, и цилиндры, и маты, и рыхлая вата. В качестве основного сырья используются доломиты, базальты и другие ископаемые. Теплоизоляционные материалы изготавливаются путем получения из минералов волокон и связывания их с помощью специальных смол.

Минеральная вата имеет ряд преимуществ:

1. устойчивость к воздействию грибка;
2. высокая пожаробезопасность;
3. морозоустойчивость;
4. дополнительная шумоизоляция;
5. хороший показатель теплоизоляции.

При выборе материала нельзя не учесть и его недостатки. Вата является очень токсичной, поэтому требует изоляции от жилых помещений. Ее монтаж должен предусматривать пароизоляции, иначе на поверхности будет скапливаться конденсат.

Пеностекло

Стоимость этого материала достаточно высока, а монтаж потребует наличия дополнительной вентиляции. По остальным свойствам пеностекло превосходит другие неорганические изделия. Оно имеет достаточно прочную структуру, что позволяет устанавливать на нем крепежные элементы.

Пеностекло устойчиво к воздействию влаги и плесени и обладает высокой морозоустойчивостью. Все эти факторы обеспечивают длительный срок службы утеплителя.

Современные теплоизоляционные материалы не могут обойтись без этого представителя. Для утепления пенополиуретан используется только в жидком состоянии. Для этого необходима специальная установка, в которой происходит смешивание компонентов с воздухом. В результате образуется аэрозоль, который равномерно наносится на поверхность.

Пенополиуретаном можно утеплять неровные поверхности, такой монтаж занимает минимальное количество времени. Несомненным плюсом является отсутствие стыков при монтаже. Полиуретан не подвержен воздействию биологический среды, но легко воспламеняется, вследствие чего происходит выделение токсичных газов.

Представляет собой шарики различных диаметров соединенные между собой. Получают пенопластовые плиты прессованием. Материал удобен в монтаже и выделяется такими свойствами как прочность и невысокая стоимость. Утепление требует дополнительной вентиляции, потому что пенопласт «не дышит».

Также требуется дополнительная обработка поверхности, потому что при попадании ультрафиолетовых лучей происходит разрушение структуры. То же самое происходит и при воздействии влаги.

Этот материал намного прочнее рассмотренного ранее пенопласта. Он не подвержен воздействию влаги. Улучшенную характеристику теплопроводности экструдированный пенополистирол получил за счет цельной микроструктуры. Воздух и влага не могут проникать внутрь материала, потому что отдельные ячейки изолированы друг от друга и наполнены воздухом.

Единственный фактор, которому не противостоит экструдированный пенополистирол – это огонь. Под его воздействием он выделяет токсические вещества. Также утепление, выполненное из этого сырья, «не дышит».

Основные характеристики

Главной функцией любого утепления служит предотвращение тепловых потерь. Все вышеперечисленные виды по-разному справляются с этой задачей. Ее определяют специфические характеристики теплоизоляционных материалов:

• влажность - ее значение должно быть минимальным, для обеспечения минимальных потерь тепла;
• пористость - чем она выше, тем легче материал и выше теплоизоляция;
• плотность, теплоемкость;
• паропроницаемость - ее высокое значение требует обустройство дополнительной пароизоляции;
• водопоглощение – это способность удерживать впитываемую влагу, при ее повышении свойства будут ухудшаться;
• максимальная температура эксплуатации - это предел, при котором сохраняются необходимые качества теплоизолятора.

Все эти факторы влияют на главный качественный показатель – теплопроводность, который служит основным критерием при выборе. Она определяется количеством тепла, отданным 1 м2 площади.

Сравнительный анализ

Для того чтобы выбрать необходимый теплоизоляционный материал, нужно опираться на его основные характеристики. В таблице представлены свойства всех основных теплоизоляторов.

Как показывает таблица, нельзя однозначно определиться с необходимым изделием. Следует выбирать, тот материал, у которого совпадает максимальное количество требуемых показателей.

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.

Для любого помещения не помешает утепление, несмотря на температурный режим. В зимние холода комната станет теплее, тогда как зной будет переносить гораздо легче. Утепление способно создать комфортный климат для проживания и работы.

Современные производители стараются выпускать разнообразные материалы, каждый из которых предназначается для выполнения основных и дополнительных задач. В магазине можно встретить теплоизоляцию, представленную жгутами, гранулами проч. Кроме того, предпочесть можно утеплитель в виде матов, цилиндров и блоков.

В первую очередь обращать внимание необходимо не на форму, а на содержание и качественные характеристики. виды и свойства которых будут описаны ниже, необходимо выбирать, руководствуясь, прежде всего, качествами теплопроводности. Эта характеристика указывает на то, сколько тепла будет проходить сквозь данный материал.

Можно выделить теплоизоляцию двух видов, первый из которых обладает отражающими характеристиками, тогда как второй - предотвращающими свойствами. Первые материалы способны снизить теплопотери благодаря уменьшению инфракрасного излучения. Что касается предотвращающей разновидности, то ее используют наиболее часто. Она предусматривает применение материалов с незначительными качествами теплопроводности. В этой роли выступают три типа, среди них - неорганические, смешанные и органические.

Разновидности утеплителей

Теплоизоляционные материалы, виды и свойства которых будут описаны в статье, широко представлены на современном рынке. Для их производства применяется сырье, которое имеет естественное происхождение, а именно отходы деревообрабатывающего и сельскохозяйственного производства. Помимо прочего, в составе органических утеплителей находятся некоторые виды цемента и пластика.

Полученный материал характеризуется отличной устойчивостью к возгоранию, на него не воздействует влага, он не реагирует на биологически активные вещества. Используется утеплитель там, где поверхность не нагревается больше, чем на 150 градусов по Цельсию. Органические используются в роли внутреннего слоя многослойных конструкций. Здесь можно выделить оштукатуренные фасады. Ниже представлены некоторые разновидности органических утеплителей.

Свойства арболита

Рассматривая теплоизоляционные свойства материалов, вы наверняка обратите внимание на арболит, который является достаточно новым в своей области. Его изготавливают из стружки, камыша, соломы и мелко нарезанных опилок. Среди ингредиентов содержатся химические добавки и цемент.

Основные характеристики

Плотность изменяется в пределах от 40 до 80 килограммов на кубический метр. Если достичь цифры 50 килограммов на кубический метр, то материал будет демонстрировать качество влагостойкости. Коэффициент теплопроводности максимально достигает показателя 0,028 ватта на метр на Кельвин. Это значение можно назвать лучшим среди тех, которыми обладают современные утеплительные материалы.

Характеристики пеноизола

Рассматривая основные теплоизоляционные материалы, описанные в статье, можно выделить пеноизол. В ходе производства для исключения качеств хрупкости добавляется глицерин. В продаже пеноизол встречается в виде блоков или крошки. Производитель выпускает данный утеплитель еще и в жидком виде, при этом производится заливка теплоизоляции в специальные полости. При воздействии комнатной температуры структура начинает твердеть.

Качественные характеристики

Плотность не превышает двадцати килограммов на кубический метр. Если сравнивать с показателями, свойственными пробке, то эта цифра меньше в десять раз. Коэффициент теплопроводности не превышает 0,03 ватта на метр на Кельвин. Температура возгорания равна 300 градусам. При более низкой температуре материал не горит, но обугливается. В качестве минуса в данном случае можно выделить беззащитность перед агрессивными химическими веществами. Помимо прочего, недостаток выражен в сильном поглощении влаги.

Особенности пенополистирола

Если вы рассматриваете теплоизоляционные материалы, виды и свойства, таблица которых представлена в начале статьи, то следует обратить особое внимание на распространенный сегодня пенополистирол. На 98% он состоит из воздушных пузырьков. В составе имеется полистирол и незначительный объем модификаторов.

Коэффициент теплопроводности максимально составляет 0,042 ватта на метр на Кельвин. Материал обладает высокими гидроизоляционными качествами и устойчив к коррозии. На него без изменения качественных характеристик могут воздействовать реагенты и микрофлора. Большинство потребителей выбирает пенополистирол из-за низкой горючести, таким образом, материал затухает самостоятельно. Если он загорается, то выделение тепловой энергии происходит в 7 раз менее интенсивно по сравнению с древесиной.

Использование

Пенополистирол применяется при утеплении разных поверхностей и конструкций. Его можно укладывать под стяжку, не боясь повреждения и продавливания. Таким образом, для обустройства пола необходимо уложить утеплитель с перевязкой швов, после застелить армирующую сетку, на которую заливается бетонная стяжка. Пол при этом получается очень прочным и утепленным. Важно исключить образование стыкующихся швов, которые могут стать причиной проникновения холода.

Особенности фибролита

Рассматривая теплоизоляционные материалы (виды и свойства, таблица представлена в статье), можно приобрести фибролит. Он изготавливается из древесных стружек, которые называются Среди ингредиентов можно выделить магнезиальный компонент или цемент. Выпускается материал в виде плит, не боится биологических и химических агрессивных воздействий, а также хорошо способен защитить от шума.

Использование фибролита

Данный утеплитель можно применять в помещениях, которые эксплуатируются при высокой влажности. Это относится, например, к бассейнам. Материал можно использовать в роли несъемной опалубки, которая выполняет функцию утеплителя в процессе эксплуатации. Фибролит незаменим при строительстве жилых помещений, подвалов и чердаков. Достаточно часто его используют для формирования перегородок, перекрытий в постройках монолитного и каркасно-деревянного типа.

Использование эковаты

Если вы выбираете теплоизоляционные материалы (виды и свойства, таблица - все это рассмотрено), то эковата тоже является отличным решением. Она обеспечивает высокий уровень звукоизоляции и теплостойкости. Однако необходимо учесть, что в таком случае есть необходимость в дополнительной гидрозащите, так как полотна способны впитывать влагу. Данный параметр варьируется в пределах от 9 до 15%, что весьма внушительно для утеплителя.

Заключение

Теплоизоляционные материалы (виды и свойства, таблица - вся необходимая информация представлена выше) обладают разными техническими характеристиками, однако выбор следует совершить только после того, как вы изучите их свойства.

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.