Виды и характеристики современных утеплителей

Да, в нашей стране, в отличие от стран с жарким климатом, бывают лютые зимы. Именно поэтому нужно строиться из теплых материалов с использованием специальных утеплителей. В ином случае все дорогое тепло от котлов и печей будет уходить через стены и другие перекрытия.

Что такое теплопроводность?

Теплопроводность можно описать как процесс передачи тепловой энергии до наступления теплового равновесия. Температура, так или иначе, будет выровнена, вопрос только в скорости этого процесса. Если применить это понятие к дому, то ясно, что чем дольше температура внутри здания выравнивается с наружной, тем лучше. Проще говоря, насколько быстро дом остывает это вопрос того, какая теплопроводность его стен.

В числовой форме этот показатель характеризуется коэффициентом теплопроводности. Он показывает, сколько тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Чем выше этот коэффициент у материала, тем быстрее он проводит тепло.

Теплопроводность утеплителей — это наиболее информативный показатель, и чем он ниже, тем материал эффективнее он сохраняет тепло (или прохладу в жаркие дни). Но существуют и другие показатели, которые влияют на выбор утеплителя.

Таблица теплопроводности утеплителей

В таблице указаны данные по наиболее широко применяемым утеплителям, которые используют в частном строительстве: минеральной ваты, пенополистирола, пенополиуретана и пенопласта. Также приведены сравнительные данные по другим видам.

Таблица теплопроводности утеплителей

  1. Утеплитель
Теплопроводность, Вт/(м*С) Плотность, кг/м3 Паропроницаемость, мг/ (м*ч*Па) «+» «-» Горюч.
Пенополиуретан 0,023 32 0,0-0,05 монтаж пеной; ; тепло-, гидроизоляция 2. Не устойчив к УФ-излучению Самозатухающий
0,029 40
0,035 60
0,041 80
Пенополистирол (пенопласт) 0,038 40 0,013-0,05 изолирует; 2. Дешевый; 3. Влагонепроницаем 1. Хрупкий; 2. Не «дышит» и образует конденсат Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание
0,041 100
0,05 150
Экструдированный пенополистирол 0,031 33 0,013 низкая теплопроводность; ; на сжатие; 5. Не гниет и не плесневеет; 6. Эксплуатация от -50 °С до +75°С; в монтаже. 1. На порядок дороже пенопласта; 2. Восприимчив к органическим растворителям; 3. Паропроницаемость низкая, образует конденсат. Г1 у марок с антипеновыми добавками, другие Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание
Минеральная (базальтовая) вата 0,048 50 0,49-0,6 паропроницаемость –«дышит»; грибкам; ; термоизоляция; прочность; сыпется Огнеупорный
0,056 100
0,07 200
Стекловолокно (стекловата) 0,041-0,044 155-200 0,5 теплопроводность; пожарах не выделяет токсичных веществ временем теплоизоляция снижается; появляться плесень; монтаж: волокна осыпаются и наносят вред коже, глазам; низкая, образует конденсат. Не горит
Пенопласт ПВХ 0,052 125 0,023 и удобный в монтаже ; паропроницаемость и образование конденсата Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание
Древесные опилки 0,07-0,18 230 ; и гниет; свойства падают при высокой влажности Пожароопасен

Сравнение «+» и «-» поможет определить, какой утеплитель выбрать для конкретных целей.

Полезные показатели утеплителей

На какие основные показатели нужно обратить внимание при выборе утеплителя:

  • Теплопроводность при выборе утеплителя материала является основным показателем. Чем она ниже, тем лучшая теплоизоляция у этого материала;
  • Плотность напрямую влияет на массу материала, от нее зависит, какая дополнительная нагрузка придется на стены или перекрытия дома. Это очень просто вычислить, зная объем утеплителя и его плотность. Обычно теплоизоляционные свойства падают с ростом плотности материала. Чем легче утеплитель, тем проще с ним работать, а нагрузка на перекрытия будет минимальной;
  • Паропроницаемость показывает, как материал пропускает водяной пар. Высокий коэффициент говорит о том, что материал может увлажняться. Наоборот, низкий коэффициент указывает то, что материал не пропускает пар и образует конденсат. Материалы можно делить на 2 вида: а) ваты – материалы, состоящие из волокон. Они паропроницаемы; б) пены – это затвердевшая пенная масса особого вещества. Не пропускают пар ;
  • Водопоглощение — это способность вещества впитывать воду. Чем она выше, тем менее материал пригоден для утепления, тем более для наружных теплоизоляционных работ, ванной, кухни и других мест с повышенной влажностью;
  • Горючесть довольно понятный показатель, очевидно, что наилучшие материалы для утепления те, которые не горят. Также пригодны самозатухающие варианты;
  • Прочность на сжатие — это способность материала сохранить свою форму и толщину при механическом воздействии. Многие материалы хороши как утеплитель, но могут сжиматься, при этом снижаются их теплоизоляционные качества;
  • Хрупкость нежелательна для утеплителя, хотя и не является основополагающим качеством при выборе;
  • Долговечность определяет срок службы материала;
  • Толщина материала определяет, сколько пространства будет занимать теплоизоляция. При внутренних работах это важно, ведь чем тоньше слой материала, тем меньше полезного пространств он «съест»;
  • Экологичность материала особенно важна при выполнении внутреннего утепления. Нужно обратить внимание, не разлагается ли утеплитель на опасные составляющие, а также не выделяет ли он при пожаре токсичных веществ.

Необходимость расчетов

Для чего же необходимо проводить эти вычисления, есть ли от них хоть какая-то польза на практике? Разберемся подробнее.

Оценка эффективности термоизоляции

В разных климатических регионах России разный температурный режим, поэтому для каждого из них рассчитаны свои нормативные показатели сопротивления теплопередаче. Проводятся эти расчеты для всех элементов строения, контактирующих с внешней средой. Если сопротивление конструкции находится в пределах нормы, то за утепление можно не беспокоиться.

Читайте также:  ГВЛ – суперлист! Что такое гипсоволокнистый лист и его достоинства

В случае, если термоизоляция конструкции не предусмотрена, то нужно сделать правильный выбор утеплительного материала с подходящими теплотехническими характеристиками.

Тепловые потери

Тепловые потери дома

Необходимость расчетов

Не менее важная задача – прогнозирование тепловых потерь, без которого невозможно правильно спланировать систему отопления и создать идеальную термоизоляцию. Такие вычисления могут понадобиться при выборе оптимальной модели котла, количества необходимых радиаторов и правильной их расстановки.

Для определения тепловых потерь через любую конструкцию нужно знать сопротивление, которое вычисляется с помощью разницы температур и количества теряемого тепла, уходящего с одного квадратного метра ограждающей конструкции. И так, если мы знаем площадь конструкции и ее термическое сопротивление, а также знаем для каких климатических условий производится расчет, то можем точно определить тепловые потери. Есть хороший калькулятор расчета теплопотерь дома ( он может даже посчитать сколько будет уходить денег на отопление, примерно конечно).

Такие расчеты в здании проводятся для всех ограждающих конструкций, взаимодействующих с холодными потоками воздуха, а затем суммируются для определения общей потери тепла. На основании полученной величины проектируется система отопления, которая должна полностью компенсировать эти потери. Если же потери тепла получаются слишком большими, они влекут за собой дополнительные финансовые затраты, а это не всем «по карману». При таком раскладе нужно задуматься об улучшении системы термоизоляции.

Отдельно нужно поговорить про окна, для них сопротивление теплопередаче определяются нормативными документами. Самостоятельно проводить расчеты не нужно. Существуют уже готовые таблицы, в которых внесены значения сопротивления для всех типов конструкций окон и балконных потери окон рассчитываются исходя из площади, а также разницы температур по разные стороны конструкции.

Расчеты, приведенные выше, подходят для новичков, которые делают первые шаги в проектировании энергоэффективных домов. Если же за дело берется профессионал, то его расчеты более сложные, так как дополнительно учитывается множество поправочных коэффициентов – на инсоляцию, светопоглощение, отражение солнечного света, неоднородность конструкций и другие.

Токсичность материала

Рассматривая особенности этого изоляционного средства, нельзя не остановиться на его экологической безопасности. Как и многие изоляционные материалы, вата подвергалась многочисленным лабораторным исследованиям. На основании их было установлено, что изделия на основе минеральной ваты не являются канцерогенами для человека, то есть они не способны вызвать раковые заболевания. Всего было выделено 4 группы веществ в зависимости от их канцерогенного влияния на организм. Первая включала вещества, опасные для человека. Сюда входит всем известный асбест. Ко второй категории относятся потенциальные канцерогены. Вата минеральная включена в 3 категорию. Что же касается 4 группы, то в нее включены агенты, опасность которых еще до конца не изучена.

Таким образом, теплопроводность является важным критерием при выборе того или иного изоляционного материала. Рассматриваемый материал по данному показателю уступает немногим современным товарам. Коэффициент теплопроводности в большей степени зависит от химического состава и плотности изделий. Чем легче и рыхлее материал, тем хуже он пропускает воздух и тем теплее будет та или иная конструкция. Вата минеральная чаще всего выпускается в форме листов различного размера. Толщина листов подбирается в зависимости от типа конструкции. Если правильно организовать теплоизоляцию, то можно увеличить срок службы здания или сооружения, а также улучшить микроклиматические условия в помещении.

Изменение теплопроводности минваты при намокании

Одним из главных минусов любой минеральной ваты является высокий уровень гигроскопичности. Из-за этого при попадании влаги на такой материал заметно повышаются показатели теплопроводности минваты – так, повышение влажности всего на 5% ухудшает теплоизоляционные характеристики материала почти на 50 процентов. В тех случаях, когда попавшая внутрь минваты влага замерзает, утеплитель может деформироваться, тем самым снизив ее эксплуатационные характеристики ещё больше.

Изменение теплопроводности минваты при намокании

Меньше всего при повышении влажности изменяется теплопроводность минеральной ваты сделанной из базальта и других горных пород. Минимальная гигроскопичность и высокая паропроницаемость материала (водопоглощение не превышает 1% по объёму) приводит к тому, что избыток влаги не скапливается внутри минераловатных плит, а просто испаряется из них. Это позволяет применять материал для наружного утепления (на фасадах здания, кровле) и для снижения теплопотерь через полы первого этажа.

Стекловату часто применяют для теплоизоляции скатных кровель, вентилируемых фасадов и полов, для повышения звукоизоляции внутренних стен и перегородок. При использовании в качестве наружного утепления данный вид минваты требует полной изоляции от влаги. Примерно такими же характеристиками обладает шлаковая вата. Хотя её водопоглощение ещё выше, и для теплоизоляции крыши и фасада она не подходит – то же самое касается и установки в помещениях с высокой влажностью.

Изменение теплопроводности минваты при намокании

Где применяют Изовер и его разновидности

Данный материал имеет несколько разновидностей. Каждая из них предназначена для выполнения определенных работ. Далее перечислим их.

Где применяют Изовер и его разновидности

Isover KL34

Isover KL34 выпускается в виде плит по 5 или 10 сантиметров толщиной. На каркасе они монтируются плотно, дополнительно крепежа при этом использовать не нужно. Таким плитами можно изолировать вентилируемый фасад и кладку, состоящую из нескольких слоев. Плоскости под утепление подходят любые: и вертикальные, и горизонтальные, и те, которые находятся под наклоном.

Где применяют Изовер и его разновидности

Isover KL37

Isover KL37 поставляется в туго спрессованных упаковках. Он также не требует дополнительных крепежных элементов при монтаже. Этим материалом утепляют перекрытия между этажами, стены, скаты кровли крыши. При этом необходимо плотное прилегание материала к поверхности.

Где применяют Изовер и его разновидности

Isover KT37

Isover KT37 выпускается в виде спрессованных рулонов. Крепежных элементов не требует, но, как и предыдущий материал, должен хорошо прилегать к утепляемой плоскости. Его используют для теплоизоляции кровли, чердаков, перекрытий между этажами, стен и перегородок внутри помещений.

Где применяют Изовер и его разновидности

Isover KT40

Isover KT40 – двухслойный материал (каждый слой имеет толщину 5 сантиметров), который выпускают в виде тугих рулонов. Его используют без дополнительного крепежа для утепления поверхностей, расположенных горизонтально – полов и потолков. Если полость для заполнения утеплителем недостаточной глубины, то можно изовер разделить на два слоя.

Где применяют Изовер и его разновидности

Isover STYROFOAM 300A

А вот такой материал, как Isover STYROFOAM 300A, требует обязательного применения крепежа. Он выпускается в виде твердых шероховатых плит, поверхность которых хорошо сцепляется с бетоном. В состав этого утеплителя входит экструдированный пенополистирол, благодаря которому образуются изолированные ячейки.

Где применяют Изовер и его разновидности

Благодаря этому повышаются температурная стойкость и влагостойкость. Этот теплоизолятор годится для работы как по горизонтальным, так и вертикальным поверхностям. Им утепляют наружные и внутренние стены, пол и плоскую кровлю. Сверху можно нанести штукатурку.

Читайте также:  Виды, особенности и сфера применения силикатных красок

Isover VENTITERM

Где применяют Изовер и его разновидности

Isover VENTITERM – универсальный утеплитель. Выпускают его в виде жестких плит, обработанных гидрофобизатором. Основа данного материала – минеральная вата, состоящая из базальтовых волокон. Им изолируют (с одной стороны) вентилируемые фасады, а также трубы для вентиляции и водопровода. Еще его используют для защиты от холода точных приборов.

Isover скатная кровля

Где применяют Изовер и его разновидности

Isover скатная кровля – утеплитель, применяемый для теплоизоляции крыши. Выпускается в виде плит шириной 61 сантиметр и толщиной 10 или 5 сантиметров. Он практически не впитывает влагу, а также хорошо поглощает звуки. Высокая паропроницаемость и негорючесть – еще два полезных свойства этого материала. Он отлично держит тепло, особенно если использовать два его слоя, верхний из которых закрывает стыки нижнего

Где применяют Изовер и его разновидности

Важно: при монтаже шаг системы стропил надо делать таким, чтобы плиты утеплителя не проваливались

Isover вентфасад

Где применяют Изовер и его разновидности

Isover вентфасад ничем не отличается от обыкновенного Изовера. Он выпускается в двухслойном виде, благодаря чему хорошо держит тепло. При монтаже не допускайте отставания утеплителя от поверхности.

Isover звукозащита

Isover звукозащита выпускается в виде матов и плит. Он способен лучше других утеплителей защищать помещение от внешних звуков. Его используют для изоляции подвесных потолков и внутренних перегородок.

Минеральная вата: характеристики и свойства

На особом счету минеральная вата, которая является одним из лучших теплоизоляционных материалов: она безвредна для здоровья, доступна по цене и высокоэффективна.

Теплопроводность и особенности минеральной ваты

Теплопроводность минеральной ваты зависит от марки и состава. В среднем показатели равны 0,034-0,05 Вт/м*К. Данные очень низкие, поэтому минеральная вата является прекрасным теплоизоляционным материалом.

Более рыхлая структура минваты имеет более низкий уровень теплопроводности, поэтому тепло лучше задерживается в воздушных «подушках».

У тяжелой минваты теплопроводность равна 0,48-0,55 Вт/м*К, а у легкой (с рыхлой структурой) теплопроводность составляет 0,035-0,047 Вт/м*К. Сравнить коэффициент теплопроводности минеральной ваты с различными видами утеплителей поможет таблица 1.

Таблица 1. Коэффициент теплопроводности популярных утеплителей

Чем ниже значение теплопроводности, тем лучше утеплитель. В сравнении с пенополистиролом и пенопластом, минеральная вата дает менее эффективные энергоемкие показатели. Но, если сравнить огнестойкость и вредность этих утеплителей, то минвата явно выигрывает.

Одинаково сохраняют тепло:

  • пенополистирол экструдированный (40 кг/м 3 ) при толщине слоя 95 мм;
  • минеральная вата (125 мг/м 3 ) — 100 мм;
  • ДСП (400 кг/м 3 ) — 185 мм;
  • дерево (500 кг/м 3 ) — 205 мм.

Минеральная вата имеет низкий коэффициент теплопроводности, поэтому используется везде. Ее используют для утепления фасадов зданий, для внутреннего и наружного утепления.

Выбор минваты и расчет толщины утеплителя

Любое здание имеет свою норму теплосопротивления. Цифры зависят от климатической зоны и отличаются, исходя из региона.

Минеральная вата: характеристики и свойства

У каждого утеплителя есть свой уровень теплопроводимости. Поэтому важно создать комфортные теплоизоляционные условия, которые сократят потребление энергии на отопление и охлаждение помещения.

Если здание уже построено, расчеты нужно проводить, исходя из типа материала, его сечения, провести расчет теплопроводности, узнать цифры по теплоизоляции. Для домов, которые только строятся, больше возможностей для выбора стройматериалов, утеплителей и отделки.

Для расчетов толщины утеплителя нужно знать три цифры:

  • региональные стандарты теплосопротивления зданий;
  • коэффициент теплосопротивления стройматериала сооружения;
  • коэффициент теплопроводности утеплителя.

Расчет проводите по формуле:

K = R/N,

где K — цифра теплосопротивления стены; R — толщина слоя утеплителя; N — коэффициент теплопроводности.

Эта формула поможет рассчитать теплосопротивление стены. И, на основе полученных данных, можно вычислить, какая нужна теплоизоляция по толщине. Полный расчет толщины утеплителя вы найдете в статье «Толщина утеплителя для стен».

Технические характеристики минеральной ваты как утеплителя

Каждый теплоизоляционный материал хорош по-своему. Минеральная вата в том числе.

Даже больше: она во многом лучше другим утеплителей, т.к. экологична, не вредит здоровью, проста в монтаже и долго сохраняет свои эксплуатационные свойства.

Для примера в таблице 2 сравним технические характеристики минеральной ваты и экструдированного пенополистирола.

Разновидности минеральной ваты

Говоря о минеральной вате, нужно иметь в виду, что само ее определение не совсем корректно. Согласно ГОСТу 52953-2008 класс минеральных ват включает в себя 3 разновидности утеплителя: стекловату, шлаковату и каменную вату.

Они разнятся между собой длиной и толщиной волокон, поэтому имеют различные эксплуатационные характеристики, в том числе и плотность. Поэтому у них разные теплопроводность, сопротивления к нагрузкам, гидростойкость и пожаростойкость.

Основой стекловаты являются волокна толщиной от 5 до 15 микрон и длиной от 15 до 50 мм. Благодаря им стекловата становится упругим и достаточно прочным материалом, к тому же она значительно дешевле других разновидностей минеральной ваты.

Главное неудобство при работе с ней – необходимость все время работать в защитных приспособлениях: защитный костюм, плотные перчатки, очки и респиратор. Причина этому – хрупкость стеклянных нитей. Они легко ломаются, впиваются в незащищенную кожу, раня ее. А стеклянная пыль, попав в глаза или легкие, способна причинить работающему серьезные увечья, вплоть до инвалидности.

Шлаковата производится из доменных шлаков, размер волокон – 16 мм, а толщина – от 4 до 12 микрон. Этот утеплитель хотя и не так опасен, как стекловата, однако его волокна тоже достаточно ломкие, поэтому работать с ним без перчаток неудобно.

Шлаковату нельзя использовать в сырых помещениях, поскольку любой шлак имеют определенную остаточную кислотность, которая при контакте с влажным воздухом будет агрессивно действовать на металлические элементы конструкции.

Шлаковата не годится для утепления фасадов, поскольку она очень гигроскопична. По этой же причине не годится она и для теплоизоляции труб водопровода и канализации, вне зависимости от того, пластиковые они или металлические.

У каменной ваты размеры волокон практически не отличаются от размеров волокон шлаковаты. Но, в отличие от последней, они гораздо прочнее, следовательно, почти не ломаются в процессе работы, поэтому работать с ней практически безопасно. Поэтому в строительной литературе под определением «минеральная вата» чаще всего подразумевается именно каменная вата.

Резюме

Принципиальные отличия в минеральных утеплителях незначительны. Акцент на свойствах оправдан только в рекламе продукта:

  • Paroc – весь эластичный;
  • Izovol для бани – с усиленным теплоотражающим слоем;
  • задувная вата Isover – проникает в любые закутки;
  • Ursa Pureone – благодаря натуральному связующему, экологически чист.

Зато стоимость может отличаться существенно. Усложняют ситуацию и разные величины мер в прайсах.

В этом обзоре цены приведены к единому показателю (руб/м³). Поэтому, просто выбирайте самый выгодный вариант на текущий период.

И помните: в случае с минеральной ватой, греет не цена, а объём.

(1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Базальтовая вата — подходящий утеплитель

Среди всех указанных разновидностей минеральные ваты, базальтовая вата считается самой неопасной в том числе и в отношении горючести. Волокна материала по размеру сходственны волокнам шлаковаты, однако в отличие от первых совсем не опасные, не просят специализированной защиты во время монтажных работ.

Показатель теплопроводимости у базальтовой ваты очень маленький, а температура

плавления может достигать 600 градусов Цельсия.

Усовершенствованной версией базальтовой ваты считается утеплитель из базальтовой ваты из габбро или диабаза. В отличии от каменной, базальтовая дополнительно включает белитовые шламы и минеральные элементы:

Базальтовая вата — подходящий утеплитель

За счёт примесей, теплоизолятор показывает довольно большие показатели текучести. Стоит еще сказать что в базальтовой минвате практически нет формальдегидной смолы, что уменьшает риск испарения фенола, пускай и на фоне снижения способности сопротивляться действию влаги.

Так как в базальтовой минвате практически нет нестабильных к большим температурам элементов, материал может хранить функционал при нагреве до 1000 градусов Цельсия.

Как из камня минвата, так и базальтовая при заявленных изготовителем температурах плавления не поддаются возгоранию, а исключительно плавятся, чего не скажешь о стекло- и шлаковате.

Правила монтажа минераловатных плит

Подготовка к установке плит или рулонов из минеральной ваты включает ряд процедур, среди которых следует выделить:

  1. Очистку поверхностей от следов плесени при помощи строительного шпателя, при необходимости проведение обработки поверхности антисептиком.
  2. Заделку ямок и трещин, проводимая при помощи цементного раствора, заделка пустот, имеющих большую глубину при помощи монтажной пены и пакли.
  3. Обработку при помощи антисептических препаратов и грунтовки, при этом важно выдерживать рекомендуемое время между нанесением различных слоев для того, чтобы у каждого из них было время подсохнуть.
  4. На последнем этапе подготовке обеспечивается плоскостность поверхности, необходимая для герметичного прилегания к ней утеплителя бескаркасного типа.
  5. После завершения подготовки при помощи клеевого раствора для крепления рулонов наносимого точечным способом обеспечивается создание воздушного зазора.
  6. Начиная с верхней части стены в горизонтальном направлении при помощи мебельного степлера или двустороннего скотча проводится монтаж пароизоляционной пленки к каркасу.
  7. После этого выполняется клейка стыков при помощи строительного скотча или монтажной ленты.
  8. Затем выполняется обрешётка при помощи реек, имеющих ширину около 1,5–2,5 см, необходимая для создания вентиляционного зазора между внутренней облицовкой и слоем пароизоляции.
  9. На следующем этапе отмеривается необходимая длина плиты минеральной жесткой минваты с учетом допуска в пределах 10 см и ее монтаж на поверхность фасада за счет прижатия отогнутыми ушками скоб на каркасе, обеспечивая надежную фиксацию утеплителя в вертикальном положении.
  10. На последнем этапе монтажа выполняется окончательная отделка, например, выполняется установка профилей и производится монтаж листов, из гипсокартона или наносится штукатурка.
Правила монтажа минераловатных плит

Обратите внимание! Строители считают более предпочтительным по сравнению с использованием материала в рулонах применение для отделки вертикальных поверхностей плит из жесткой минваты. Это объясняется отсутствием скатывания утеплителя, однако перед его монтажом рекомендуется предварительно установить в горизонтальном направлении планки для снижения их веса.

Название материала Коэффициент теплопроводности, Вт/м*К
Пенополиуретан 0,025
Вспененный каучук 0,03
Легкие пробковые листы 0,035
Стекловолокно 0,036
Пенопласт 0,037
Пенополистирол 0,04
Поролон 0,04
Легкая минеральная вата 0,039-0,047
Стекловата 0,05
Хлопковая вата 0,055