Сохранение тепла в помещении и создание микроклимата - это главные приоритеты при возведении жилых домов. Для достижения этих целей используют комплексный подход в теплоизоляционных мерах. Эффективность последующей работы, в т.ч. результат обусловлено выбором утеплителя. Для решения вопроса, какой утеплитель выбрать, следует руководствоваться рядом критериев.
В качестве наружного утеплителя стен используют три способа теплоизоляционной защиты - колодцевый, мокрый и вентилируемый фасады. Каждый из этих способов предполагает применение отдельных материалов.
Однако, невзирая на это, каждый из них должен обладать общими свойствами:
- теплопроводность - Вт/(м×К);
- теплоёмкость - Кдж/(кг×К);
- пористость;
- плотность - кг/м³;
- паропроницаемость;
- водопоглощение;
- горючесть - от Г1 до Г4 (негорючий - НГ);
- воспламеняемость и дымообразование;
- предел на прочность;
- кислотность - pH.
Помимо этих характеристик на выбор утеплителя влияет: безопасность в сфере экологии, звукоизоляция, гидроизоляция, устойчивость к окружающим воздействиям и биологическим повреждениям. Также в строительстве учитываются параметры долговечность и стоимости.
Самые востребованные на рынке теплоизоляционных материалов являются минеральная вата, пенопласт, экструзионный пенополистирол и жидкий материал. Далее, в статье разберемся, какой утеплитель лучше, основываясь на их свойствах.
Плюсы и недостатки минеральной ваты
Теплопроводность (0,070 Вт(м*К) на 200 кг/м³) и паропроницаемость (0,490 на 200 кг/м³) минеральной ваты указывают на то, что данный материал наиболее эффективный. Однако, она устойчивость к воздействию влаге низкая. Ввиду этого, в ходе ремонта надежная защита гарантируется только в совокупности с гидроизоляцией.
Форма выпуска минеральной ваты удобна для применения. Так, для облицовки поверхности стены или крыши, выбирают плиты. В качестве напольной теплоизоляции оптимальны маты. Примечательно, что фактура может имитировать песок, каменную крошку и другие натуральные материалы. В этом случае, какая минвата лучше, должен решить пользователь.
Из преимуществ можно выделить:
- эксплуатационный срок - 30 лет;
- экологическая безопасность;
- устойчивость к температурам от −260°С до +900°С;
- химически нейтрален к щелочным и другим кислотам;
- оптимальная стоимость.
Главным недостатком является низкая влагоустойчивость, что в разы повышает ценник, т.к. нужно использовать дополнительную гидроизоляцию.
Один из лучших утеплителей - пенопласт
Пенопласт, это лучший теплоизоляционный материал, по мнению потребителей. Это обусловлено доступным ценником, качественными эксплуатационными показателями и устойчивостью к нагрузкам. Ввиду этого, пенопласт используется как при возведении жилых зданий, так и при строительстве общественных строений.
Теплоотдача от 0.031 до 0.042 Вт/(м*К), является одной из самых высоких. Такой параметр достигнут за счет структуры пенопласта: производится вспененная полистироловая масса пластами, между которыми находится газ. Именно из-за него изначально повышается плотность сырья.
Область применения этого вида утеплителя - чердаки, подсобные помещения, хозяйственные постройки, где стены чувствительны к температурным перепадам.
Однако для теплоизоляции фундамента пенопласт должен использоваться в сочетании с другой защитой (кирпич, дерево). Вызвано это изменениями в грунте в зависимости от сезона.
Положительные свойства пенопласта:
- водоотталкивающий;
- устойчивость к плесени;
- малый вес;
- сохраняет характеристики, невзирая на погоду.
Но в отличие от минеральной ваты, пенопласт быстро разрушается при влиянии на него нитрокраски. Во избежание такой ситуации, рекомендуется корректно подбирать клей. Ещё одним недостатком является низкая механическая устойчивость. Поэтому после облицовки, пенопласт необходимо дополнительно защитить.
Разница между пенопластом и данным материалом только в производственном способе. Тем не менее вспенивание у него выше. Более того, экструзионный пенополистирол дополнительно подвергают обработке через высокопрочные формы (фильеры). За счет этого достигает водонепроницаемость. Также материал способен выдерживать механические и атмосферные нагрузки.
Преимущественные характеристики:
- выдерживают температуру от −500°С до +750°С;
- применяют на промышленных объектах;
- задействован в дорожном строительстве;
- используется в качестве утеплителя скважин и кровли.
Однако, экструзионный пенополистирол запретили в Европе и Америке. Повлияло на такое решение недостаток этого утеплителя - высокий уровень горючести. Данный параметр неоднократно становился причиной разрушения зданий после ремонта в нескольких европейских странах. В качестве защиты своей продукции, производитель стал добавлять вещества, препятствующие горению. Но и это подверглось обширной критики, т.к. во время тления выделялись опасные токсины. Следовательно, присвоить этому материалу звание «лучший утеплитель» нельзя.
Новый способ теплоизоляции - жидкий утеплитель
Жидкий утеплитель сравнительно недавно появился на рынке строительных материалов. Его практичность и проста в использовании являются основными критериями выбора. Если сравнивать с другими теплоизоляционными материалами, он не забирает площадь.
Область применения весьма обширна - фасады, внутренние стены, трубопровод, металлические кровли и гаражи, подвалы. Также активно применяется в борьбе с образованием конденсата.
- нанесение на основание, в т.ч. труднодоступных мест;
- минимальный уровень теплопроводимости (0,001 Вт/(м×К);
- в сутки можно обработать поверхность до 100 м²;
- стойкость к механическому воздействию;
- снижение уровня затрат на тепло 27%;
- не изменяет внешний вид;
- отсутствует подготовительный этап;
- огнеупорен.
Минусами утеплителя является чувствительность при транспортировке и высокий ценовой диапазон. Кроме того, отсутствуют формулы для точного расчета потребности, что впоследствии может увеличить бюджет.
Резюме
В статье рассмотрены популярные утеплители: положительные и отрицательные стороны. Вывод о том, какая теплоизоляция лучше, потребитель должен сделать сам. Обусловлено это тем, что каждый из представителей изоляции по-своему хорош. Поэтому при выборе подходящего утеплителя, следует опираться на технические параметры и цены. Это актуально как для строящихся домов, так и для тех, что уже введены в эксплуатацию.
Утеплитель для дома должен быть надежным и качественным, чтобы не пришлось перестраивать вскорости, тратя двойные деньги.
Теплоизоляция не должна причинять ущерб здоровью и стать причиной аварийной ситуации с конструкцией.
Что же применить в качестве теплой скорлупы для конструкций дома?
Нередко обычным утеплителям присваивают новые названия, чтобы увеличить продажи. Под различными торговыми марками предлагаются все те же минеральная вата, вспененных полиэтилен, экструдированный полистирол, пенопласт и другое.
Рассмотрим распространенные материалы, которые применяются для утепления частных домов.
Характеристики пенопласта
Пенопласт — самый дешевый и самый популярный утеплитель. Коэффициент его теплопроводности 0,037 Вт/м?С, что характеризует его как весьма эффективный теплоизолятор. Малопаропроницаемый для пара – 0,05 мг/(м*час*Па). Материал легкий, в основном применяется плотностью 15 – 35 кг/м куб.
Токсичный при нагреве свыше 60 градусов, горит под воздействием пламени и крайне опасен токсичностью при пожаре.
Материал разрушают грызуны, селятся в нем.
Где применять пенопласт
Основное применение — наружное утепление стен из тяжелых материалов, у которых большое сопротивление движению пара.
Не допускается к применению внутри жилых помещений без трудногорючего ограждения. Должен защищаться огнеупорной перемычкой, которая сопротивляется воздействию пламени не менее 30 мин.
Не применяется для наружного утепления стен из паропрозрачных материалов — дерева, газобетона.
Может немного увлажняться, от воды разрушается, и этого достаточно, чтобы не применять его во влажных местах.
Но на практике, из-за дешевизны, пенопласт можно встретить практически везде — и между стропил кровли, и в подвале…
Долговечность этого материала небольшая, иногда вообще без заявлений производителя на этот счет. Качество изготовления часто низкое. Плотность не выдерживается.
Рекомендуется к использовать пенопласт только известных производителей, обычно плотностью не ниже 25 кг/м куб.
Экструдированный пенополистирол — под стяжку, для грунта и влажных мест
Теплоизоляционные качества этого не дешевого утеплителя выше чем у пенопласта — 0,029 – 0,032 Вт/м?С. Он практически не пропускает через себя пар и не впитывает воду. Легкий 0,35- 0,5 кг/м куб.
Материал повышенной прочности, особенно на сжатие. Но токсичен при нагревании и горении, так же как пенопласт.
Основная область применения — создание слоя теплоизоляции под бетонными стяжками пола.
Утепление плоских бетонных крыш.
Теплоизоляция и гидроизоляция фундаментов, трубопроводов в непосредственном контакте с грунтом.
Применяется для теплоизоляции изнутри зданий, в случае невозможности создания наружного утепления.
Обязательные условия по созданию несгораемой защиты такие же как у пенопласта.
Мало применяется для утепления стен и перекрытий, из-за повышенной стоимости, а также полной пароизоляции конструкции. При контакте с деревом может вызывать его спревание. Также немаловажный аспект, как и у пенопласта — возможность уничтожения грызунами…
Пенополиуретан напыляется на любые конструкции и скрепляет их
Напыляемый утеплитель с лучшими теплоизоляционными качествами — 0,024 — 0,03 Вт/м?С, в зависимости от плотности. Выступает как пароизолятор. Водонакопление — низкое. Применяется взамен экструдированного пенополистирола под стяжками, для утепления фундаментов, плоских бетонных крыш под слоем гидроизоляции.
Выгоднее экструдированного пенополистирола при большом объеме работ.
Может применяться для внешнего утепления стен из тяжелых материалов под навесными панелями. А также для внутристенного утепления, для заполнения пустот при колодцевой кладке.
Для теплоизоляии различных криволинейных конструкций, в том числе машин и механизмов, заполнения любых других пустот.
Скрепляет, герметизирует конструкцию в каркасном строительстве, поэтому, согласно проекту, могут экономится другие материалы. Что делает применение этого утеплителя выгодным.
Ограничения по применению — те же по пожаробезопасности, что и для пенопласта. Может вызвать нарушение обмена воздуха в деревянных конструкциях или водонакоплении в паропроницаемых материалах при неправильном применении.
Минеральная вата — паропроницаемый утеплитель для всех конструкций
Вата из минерального сырья в плитах или рулонах, различной жесткости с коэффициентом теплоизоляции на уровне 0,04 — 0,05 Вт/м?С.
Не слишком препятствует движению пара.
Легко насыщается водой. Не горючая, устойчивая к воздействию пламени.
Минеральная вата представляет большую экологическую опасность, чем другие популярные утеплители. Она выделяет формальдегид (применяется в составе клея для волокон) и опаснейшее микроволокно.
Используется лишь по определенной схеме — полная пароизоляция от жилого пространства и проветривание утеплительного слоя снаружи струей воздуха.
Воздухопроницаемость минеральной ваты сильно зависит от плотности материала, плиты с плотностью свыше 80 кг/м куб могут применяться без ветрозащитной супердиффузионной мембраны.
Недопустимо применять минеральную вату для утепления изнутри, в контакте с водой, в местах с повышенной влажностью…
Керамзит – недорогой насыпной материал для теплоизоляции
Коэффициент теплопроводности керамзита на уровне 0,15 — 0,2 Вт/м?С. Материал водонасыщаемый, паропрозрачный, абсолютно устойчивый к огню, экологичный. С большим удельным весом.
Применяется для засыпки толстым слоем в подполье, на чердачные перекрытия, если они подходят по прочности. Применяется совместно с пароизоляцией от грунта и жилого прострнства, с ветрозащитой, которая препятствует возникновению конвекционных потоков воздуха внутри слоя утеплителя, так как воздухопрозрачность слоя большая.
Целюллозная вата — экологичная паропроницаемая теплоизоляция
По характеристикам схожа со стекловатой, при этом не является значимым экологически-опасным составом. Органические крупные волокна не являются канцерогенами, как пыль минеральной ваты.
Но целлюлозная вата горюча, с невысокой биоустойчивостью. Наносится путем задувки ветроустановкой или распушивается миксером из плотных тюков.
Основное применение — утепление деревянных полов и чердачных перекрытий при условии пароизоляции от жилого пространства, и обеспечении вентиляции со стороны холодного воздуха. В отличие от минваты требует защиту от грызунов.
Для утепления дома могут применяться и другие материалы, у которых коэффициент теплопроводности меньше чем 0,2 Вт/м?С. Например, не редко применяют войлок, как экологичный паропрозрачный материал, который хорошо подходит для утепления снаружи деревянных конструкций бани.
Кроме того, применяются опилки, солома, древесина, вермикулит, воздушные зазоры…
Как используются утеплители
Утепляя дом, нужно помнить, что сбережение тепла во многом зависит и от вентиляции и от других факторов, например, конфигурации. В первую очередь нужно обеспечить нормальную вентиляцию, а также выбирать проект энергосберегающего дома…
При выборе утеплителя к каждой из конструкций важно соблюсти правила утепления — снаружи паропрозрачный слой, а также обеспечить вентиляцию и паро и гидрозащиту утеплителей в соответствии с условиями их применения.
- 6 ноября, 2007
- Опубликовано: Строительство коттеджа
C приходом холодов человек стремится утеплиться сам и утеплить своё жилище. Если личное утепление передаётся по наследству от родителей и у человека есть и свой самостоятельный опыт с рождения, в чём будет тепло зимой, то для утепления жилища у каждого практического опыта нет. Обычный человек, который не может обратиться за помощью к специалистам, не может принять правильное решение, что же всё-таки разумнее использовать. Если неудачно выбрать куртку, то не проблема, чуть замёрзнув в ней, надеть ещё под низ что-то потеплее. С жилищем сложнее, внутреннее утепление настоятельно не рекомендуется делать, а снаружи при неудачном выборе утеплителя зимой переделывать не очень комфортно, да и «цена вопроса» ошибки дорога.
Тут настоящее раздолье для различных «впаривателей» «самых тёплых на свете» материалов. Что же выбрать для своего жилища, чем лучше утеплить стены?
Рассмотрим основные предъявляемые требования к теплоизоляционным материалам, и для чего они нужны:
1. Высокие теплоизоляционные показатели
– собственно, чем лучше изолирует материал от низких температур зимой и высоких летом, тем лучше.
2. Низкий вес утеплителя
– удешевление крепления, дешевизна транспортировки, лёгкость работы, нет необходимости усиливать стены, фундамент и т.п.
3. Высокая паропроницаемость
– позволяет выводить излишнюю влагу из помещений и просушивать конструкцию здания, чем влажнее конструкция, тем меньше её теплосопротивление (сравните, в какой куртке теплее в сухой или сырой после дождика?) и тем быстрее появится грибок и плесень. В случае плохого выхода пара (он всегда выходит из помещения на улицу сквозь стены) необходимо делать улучшенную вентиляцию, зачастую уже принудительную, что ведёт к удорожанию утепления за счёт покупки принудительных автоматических приточно-вытяжных систем и дополнительных теплопотерь через вынужденное усиление вентилирования внутренних помещений.
4. Возможность выбора отделки
– материал должен поддаваться декоративной отделке, чем больше различных вариантов отделки можно использовать, тем лучше. Чем дешевле применение этих вариантов непосредственно на утеплителе без дополнительных устройств основ, тем дешевле выйдет применение.
5. Долговечность
– необходимое условие для длительной службы материала.
6. Экологичность
– безопасное для здоровья человека применение.
7. Горючесть
– показатель горючести материала.
8. Цена
– для многих это основной показатель применимости у себя в жилище, можно позволить себе или нет. Я бы всё-таки рекомендовал тщательнее оценивать другие показатели.
Необходимая толщина теплоизоляционного материала рассчитана по современным нормативам для Москвы без учёта других конструкций – учитывается толщина только теплоизоляции.
Все данные взяты из Протоколов испытаний, СНиПов и при их отсутствии – на основании официальных данных производителей. Представленные материалы используются снаружи.
Менеджерскую болтовню «о самом лучшем на свете» материале не беру во внимание. В связи с этим прошу недовольных этим фактом или поверившие россказням продавцов о более лучших показателях, которые вы запомнили, не поднимать шум, не доказывать, что это не так, а гораздо лучше, дескать, мне вот сказали, что… Мне жаль ваше потраченное время и деньги, но есть законы физики, есть нормативы, поэтому не брызгайте слюной и не пытайтесь доказать что либо иное.
Итак,
В таблице цифрами обозначены следующие материалы:
1. Вспененный пенополистирол (фасадная марка плотностью 16-17 кг/куб.м)
2. Экструдированный пенополистирол марки 35
3. Базальтовая минвата типа Rockwool Facade Batts D
4. Кладка из газобетона плотностью 400 кг/куб.м.
5. Пенофол фольгированный с двух сторон тип В
6. Пенополиуретан (напыляемый)
7. Эковата
8. Пеноизол
9. Пеностекло
|
характеристики: |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
| Необходимая толщина, мм | |||||||||
| Вес утеплителя, кг/куб.м | |||||||||
| Паропроницаемость, мг/(м*ч*Па) |
0,06 |
0,015 |
0,23 |
0,001 |
0,05 |
0,25 |
0,003 |
||
| Возможность отделки - *1 | |||||||||
| Долговечность материала (лет) | |||||||||
| Безвредность для здоровья - *2 | |||||||||
| Горючесть, группа горючести |
НГ |
НГ |
НГ |
||||||
| Цена за 1 куб.м материала (тыс.руб) |
10,5 |
||||||||
| Отношение цена/толщина - *3 | 2573 | 1292 | 1512 | 431 | 104 | 1110 |
Цены на момент написания статьи ноябрь 2007 г.
Цветом в таблице выделены оценки характеристике материала:
*1 - оценки выставляются в баллах за максимальную возможность выбора в применении различных видов отделки наружных стен, такие как:
- установка в каркас (типа сайдинга, обшивки вентфасадом, обивки вагонкой, блок-хаузом)
- создание на слое утеплителя адгезионного малярного покрытия
- зашивка листовой отделкой без каркаса
- облицовка лицевой кирпичной кладкой ("колодезная")
- наклейка декоративной плитки или камня
но, один балл вычитается, если перед отделкой необходимо дополнительная подготовка установленного утеплителя.
*3 - отношение толщина/цена, где получается затрачиваемая цена на получаемое нормативное теплосопротивление выбранного теплоизоляционного материала.
Резюме:
1. Пенополистирол
Отличная цена за утепление при небольшой толщине. Годится под любую дальнейшую отделку без какой-либо специальной подготовки. Гарантированный срок службы больше 25 лет. Единственный недостаток – слабогорючий материал. Не рекомендуется обшивать деревянные дома и крыши, но в то же время не существует никаких пожарных ограничений на применение на одноквартирных коттеджах высотой до 2-х этажей. Для использования на многоэтажных зданиях предусматриваются дополнительные противопожарные мероприятия. Обязательно защищается от воздействия ультрафиолета.
2. Экструдированный пенополистирол.
Неплохая, приемлимая стоимость утепления. Гарантированный срок службы больше 25 лет, испытания показывают срок до 50 лет. Материал горюч, очень плохопаропроницаем, поэтому будет необходимость в инвестиционных затратах, т.к. надо устраивать дополнительную вентиляцию вплоть до автоматической приточно-вытяжной, что повышает затраты на утепление этим материалом и повышенные эксплуатационные энергозатраты на дополнительную вентиляцию помещений. По выполнению отделки годятся любые материалы, но при нанесении на поверхность малярных адгезионных слоёв необходимо дополнительно подготавливать – шероховатить. Обязательно защищается от воздействия ультрафиолета.
3. Минеральная вата типа Rockwool Facade Batts D
Цена утепления начинает немного кусаться, хотя материал хорошо паропроницаем и совсем не горит. Просьба не путать с горючей стекловатой, которая в силу своих свойств не применяется для наружного утепления в принципе. Этот материал из базальтового волокна, высокой плотности, но и не тяжёл, что обеспечивает долговечность более 25 лет с любыми видами отделки.
4. Кладка из газобетона плотностью 400 кг/куб.м.
Отвратительные показатели затрачиваемой цены на утепление, тяжёлый материал. К эффективному утеплителю газобетон плотности D400 отнести практически невозможно, потому что толщина утепления превышает разумные пределы, но хорошая паропроницаемость и негорючесть материала, а также то, что он ещё и конструкционный, позволит всё-таки в комплексе снизить относительную стоимость доли утепления в конструкции здания. На газобетоне можно применять любую наружную отделку.
5. Пенофол фольгированный с двух сторон тип В
Непаропроницаемый материал (вспененный полиэтилен, с наклеенной с двух сторон фольгой, аналоги, без фольги - Изолон и т.п.), с хорошими показателями теплосопротивления и веса. Но очень дорогой, по сравнению с другими утеплителями. Утепление стен здания пенофолом повлечёт дальнейшее значительное удорожание, ведь будут дополнительные инвестиционные расходы на приточно-вытяжную вентиляцию, дополнительные эксплуатационные расходы на нагрев вентилируемого воздуха. Свойства этого материала (отсутствие адгезии полимерных и цементных материалов) сильно ограничивает возможность выбора отделки и сужают его до использования только в каркасных системах. Наличие фольги с двух сторон никак не влияет на теплосопротивление стен, незначительное улучшение теплосопротивления наблюдается лишь в замкнутой воздушной прослойке (СНиП II-3-79* Приложение 4), эффект от которого измеряется в пределах математической погрешности, да и такие прослойки в конструкциях здания практически отсутствуют. Ну и если кому нравится толщина в 12,3 см - то утепляйтесь! :) Продаваемый материал в рулонах толщиной в 5,10 мм не годится даже в 2 и 3 слоя для утепления.
6. Пенополиуретан (напыляемый)
Дорогое удовольствие от утепления, которое обязательно необходимо защитить от ультрафиолета. Богатого выбора отделки нет: это облицовка кирпичом (с некоторыми сложностями) или только навесной каркас с отделочными плитами и только на одноквартирных коттеджах высотой до двух этажей, так как из-за горючести запрещено применение на зданиях иного назначения. Получается, что это - дорогой и непрактичный материал для жилья. Исключает возможность самостоятельной работы, так как для нанесения на основу требуется дорогостоящее оборудование.
7. Эковата
Неплохая цена утеплителя, изготовленного на основе целлюлозы, натурального материала. Из-за рыхлости и слабой несущей способности выбора отделки практически нет, как в случае и с пенополиуретаном – можно засыпать в кирпичную лицевую кладку («колодец») или с помощью специального оборудования напылить в каркас. Горючесть материала запрещает его использовать в массовом строительстве, срок службы нормальный.
8. Пеноизол
Самая выгодная невысокая стоимость утепления из представленных утеплителей сразу перечёркивается рядом значимых недостатков, таких, как узкий выбор отделочных материалов (колодезная кладка или в каркасе), необходимость защиты от ультрафиолета, в противном случае материал начинает разлагаться на формальдегид и концентрированные химические удобрения, после производства также долго ещё выделяет вредные вещества, материал горюч и не очень долговечен (долговечность не изучена достаточно), боится сырости. В случае использования методом напыления (заливки) необходимо специальное оборудование.
9. Пеностекло
Хорошие показатели применения любой отделки, долговечности и негорючести материала очень радуют, но расстраивает высокая цена самого материала, которая ещё более начинает расстраивать, так как при утеплении пеностеклом возникает необходимость в дополнительных инвестиционных затратах на приточно-вытяжную вентиляцию и последующие эксплуатационные расходы на необоснованные теплопотери от вынужденной излишней вентиляции помещений.
Более внимательно в цифрах сравнить характеристики материалов можно в приведённой таблице.
Утепление дома - очень важный и ответственный процесс. Если правильно провести теплоизоляционные работы, то зимой в комнатах будет ощутимо теплее, а летом - прохладнее. Это позволяет создать комфортный микроклимат, благоприятно влияющий на человеческий организм.
Придя на рынок строительных материалов, можно только удивиться огромному разнообразию выпускаемых утеплителей: они лежат свернутые в рулонах, насыпаны в емкости в виде песка, порошка и гранул, выглядывают ватой из упаковок и др. При этом каждый вид теплоизоляционного материала будет максимально эффективный для утепления той или иной поверхности.
Эксплуатационные характеристики утеплителей
Судить о том, какой самый лучший теплоизоляционный материал, можно только после рассмотрения всех основных его свойств в совокупности. Все утеплители имеют практически одинаковый набор свойств, только степень их проявления разная:
- Теплопроводность - одна из самых важных характеристик, которая определяет способность материала пропускать тепло. Поскольку тепловая энергия распространяется в пространстве 3-мя способами (конвекцией, тепловым излучением и теплопроводностью), то коэффициент теплопроводности зависит от физических свойств (пористость, влажность и др.) и степени нагрева утеплителя. Теплозащитные свойства некоторых материалов, применяемых при утеплении домов, резко снижаются по достижении ими определенных температур, чем и ограничивается сфера их применения. Коэффициент теплопроводности у разных материалов разный. Чем меньше его значение, тем тоньше слой теплоизоляции потребуется.
- Водопоглощение - определяет способность материала впитывать влагу и удерживать ее в собственных порах. В связи с тем что вода хорошо проводит тепло, при намокании утеплитель теряет свои полезные качества.
- Огнестойкость - свойство материала сохранять свою структуру при воздействии на него высоких температур. Данным параметром обладают далеко не все изоляционные вещества. Среди современных материалов хорошим показателем огнестойкости обладают только минвата, пеностекло и аэрогель.
- Воздухопроницаемость - способность вещества пропускать воздух и другие газы. Например, во время сильного ветра наружное давление воздуха на утеплитель возрастает, что приводит к проникновению холодных масс через защитный слой. Поэтому утеплители с высокой пористостью нуждаются в дополнительной ветрозащите.
- Прочность - способность материала выдерживать сильные статические и динамические нагрузки без больших изменений его термоизоляционных свойств. К особо прочным материалам можно отнести экструдированный пенополистирол, пеностекло, аэрогель и пенополиуретан.
- Экологичность - поскольку утеплитель применяется как во внешних, так и во внутренних работах, очень важно, чтобы в течение всего срока службы он не выделял вредных для человеческого организма веществ.
Вернуться к оглавлению
Выбор утеплителя в зависимости от условий использования
У каждого термоизоляционного материала существует своя область применения, где он будет максимально эффективным. Большинство специалистов утверждают, что добиться качественной теплоизоляции можно тогда, когда в доме утеплен каждый элемент конструкции наиболее подходящим материалом. Поэтому, выбирая самый лучший утеплитель, необходимо учесть условия его использования.
Вернуться к оглавлению
Внешнее и внутреннее утепление стен
Наружные утеплители для стен здания отличаются от внутренних другим набором требований. Обычно процесс термоизоляции совмещают с декоративной отделкой фасада. А это требует повышенной прочности используемого материала. Поэтому наилучшим материалом в этом случае будет базальтовая плита, экструдированный пенополистирол, пенопласт или штукатурка. Все они обладают необходимыми эксплуатационными характеристиками для наружных работ.
Базальтовый утеплитель может применяться как при внешнем утеплении стен, так и при внутреннем. Он обладает низкой теплопроводностью, высокой плотностью и повышенной прочностью. Монтироваться данный материал может по-разному: в одном случае его приклеивают к стене с последующим армированием и облицовкой декоративной штукатуркой, в другом - закладывают за вентилируемый фасад (например, под сайдинг).
Экструдированный пенополистирол и пенопласт являются наилучшими утеплителями для внешней отделки фасада здания . Его характеристики позволяют не только произвести качественную теплоизоляцию дома, но и обработать фасад декоративной штукатуркой. Утепление стен пенопластом на сегодняшний день является наиболее дешевым вариантом.
Среди положительных качеств штукатурки можно отметить высокую прочность, которую достаточно трудно повредить механическим способом. По своему составу материал, из которого изготавливается теплая штукатурка, является обыкновенным цементно-песчаным раствором с добавлением различных наполнителей, снижающих теплопроводность смеси. Коэффициент теплопроводности такого раствора будет напрямую зависеть от выбранных наполнителей.
Для внутреннего утепления стен можно использовать только паропроницаемые вещества, к которым можно отнести минеральные (минвата) и природные (пробковые обои) утеплители. Минеральная вата является абсолютно экологичным материалом, имеющим хорошую паропроницаемость, поэтому она наилучшим образом подходит для внутреннего использования. Единственным ее минусом является сравнительно высокая цена.
Преимущество пробковых обоев заключается не только в экологичности, но и в универсальности, так как их одновременно можно применять не только в качестве утеплителя, но и как декоративный материал.
Вполне реальная ситуация — в частном доме смонтирована и запущена эффективная система отопления, но не удается при этом добиться комфортных условий проживания, если само здание не имеет хорошей термоизоляции. Потребление любых энергоносителей в такой ситуации подскакивает до совершенно немыслимых пределов, но выработанное тепло совершенно бесполезно расходуется на «прогрев улицы».
Утеплению должны подвергаться все основные элементы и конструкции здания. Но на общем фоне по объему теплопотерь лидируют внешние стены, и об их надежной термоизоляции необходимо думать в первую очередь. Утеплители для наружных стен дома в наше время представлены в продаже в очень широком ассортименте, и нужно уметь ориентироваться этом м ногообразии, так как не все материалы одинаково хороши для тех или иных условий.
Основные способы утепления внешних стен дома
Основная задача утепления стен – это доведение суммарного значения их сопротивления теплопередаче до расчетного показателя, который определён для данной местности. На методике расчёта мы обязательно остановимся несколько ниже, после рассмотрения физических и эксплуатационных характеристик основных типов утеплителя. А для начала следует рассмотреть существующие технологии термоизоляции внешних стен.
- Чаще всего прибегают к внешнему утеплению уже возведенных стен строения. Такой подход способен в максимальной степени решить все основные проблемы теплоизоляции и сбережения стен от промерзания и сопутствующим этому процессу негативным явлениям порчи, отсыревания , эрозии строительного материала.
Способов в нешнего утепления – немало, но в частном строительстве чаще всего прибегают к двум технологиям.
— Первая – это оштукатуривание стен поверх термоизоляционного слоя.
1 – внешняя стена здания.
2 – монтажный клей, на который вплотную, без зазоров, крепится термоизоляционный материал (поз. 3). Надежную фиксацию, кроме того, обеспечивают специальные дюбели – «грибки» (поз. 4).
5 – базовый штукатурный слой со стекловолоконным сетчатым армированием внутри (поз. 6).
7 – слой . Может использоваться и фасадная краска.
— Вторая – облицовка утепленных снаружи стен декоративными материалами (сайдингом, панелями, «блок-хаусом » и т.п .) по системе вентилируемого фасада.
1 – капитальная стена дома.
2 — каркас (обрешетка ). Может выполняться из деревянного бруса или же из оцинкованных металлическим профилей.
3 – уложенные между направляющими обрешетки плиты (блоки, маты) термоизоляционного материала.
4 – гидроизоляционная диффузная паропропускающая мембрана, одновременно выполняющая и роль ветрозащиты.
5 – элемент конструкции каркаса (в данном случае – рейка контробрешетки ), создающий воздушный вентилируемый зазор толщиной порядка 30 ÷ 60 мм.
6 – внешняя декоративная облицовка фасада.
Каждый из способов имеет свои достоинства и недостатки.
Так, оштукатуренная утепленная поверхность (ее часто называют «термошубой») – достаточно сложна в самостоятельном исполнении, если у хозяина дома нет устойчивых навыков штукатурных работ. Процесс это – достаточно «грязный» и трудоемкий , но по суммарным затратам на материалы обычно подобное утепление обходится дешевле.
Существует и «комплексный подход» к подобному внешнему утеплению стен – это применение облицовочных фасадных панелей, конструкцией которых уже предусмотрен слой термоизоляции. Штукатурных работ в данном случае не предвидится – после монтажа останется только лишь заполнить швы между плитками.
Монтаж вентилируемого фасада практически не предполагает «мокрых» работ. Но общие трудозатраты – весьма значительны, да и стоимость всего комплекта материалов будет очень немалой. Но зато и утеплительные качества, и эффективность защиты стен от различных внешних воздействий в данном случае – существенно выше.
- , со стороны помещений.
Такой подход к термоизоляции стен вызывает очень много нареканий. Здесь – и существенные потери жилой площади помещения, и сложности в создании полноценного утепленного слоя без «мостиков холода» — они обычно остаются в области примыкания стен к полам и перекрытиям, и нарушение оптимального баланса влажности и температур в таком «пироге».
Безусловно, расположение термоизоляции на внутренней поверхности иногда становится чуть ли не единственно доступным способом утеплить стены, но при любой возможности все же стоит отдать предпочтение внешнему утеплению.
Стоит ли утеплять стены изнутри?
Обо всех недостатках и, без преувеличения, опасностях очень подробно изложено в специальной публикации нашего портала.
- Утепление стен созданием «сэндвич-конструкции»
Обычно такая технология утепления внешних стен применяется еще в ходе возведения здания. Здесь также могут быть использованы несколько различных подходов.
А. Стены выкладываются по принципу «колодца» и по мере их поднятия в образующуюся полость производится засыпка сухого или заливка жидкого (вспенивающегося и застывающего) термоизолятора . Такой метод применялся зодчими с давних пор, когда для утепления использовали природные материалы – сухие листья и хвою, опилки, выбракованные остатки шерсти и т.п . В наше время, безусловно, чаще применяются специальные термоизоляционные материалы, адаптированные под такое использование.
Как вариант, для кладки стены могут использоваться крупные с обширными полостями, которые в ходе строительства сразу заполняются теплоизоляционным материалом (керамзитом, вермикулитом, перлитовым песком и т.п .)
Б. Другой вариант опустим как при первоначальном строительстве дома, так и при необходимости создать термоизоляцию в уже возведенном ранее здании. Суть заключается в том, что капитальная стена утепляется тем или иным материалом, который затем закрывается кирпичной кладкой в один или ½ кирпича.
Обычно в таких случаях внешняя кладка выполняется «под расшивку» и становится финишной облицовкой фасада.
Существенный недостаток этого способа, если приходится выполнять такое утепление в уже возведенном домке – необходимо обязательно расширять и усиливать фундамент, так как и толщина стены становится существенно больше, и нагрузки от дополнительной кирпичной кладки заметно возрастут.
В. Утепленная многослойная конструкция получается и при использовании для возведения стен пенополистирольной несъёмной опалубки.
Блоки такой пенополистирольной опалубки чем-то напоминают известный детский конструктор «LEGO» — они имеют шипы и пазы для быстрой сборки стеновой конструкции, в которую по мере поднятия устанавливается арматурный пояс и производится заливка бетонного раствора. В итоге получается железобетонные стены, сразу имеющие два – наружный и внутренний, утеплительных слоя . Затем по фасадной стороне стены можно сделать тонкую кирпичную кладку, плиточную облицовку или просто штукатурное покрытие. Внутри также применимы практически все виды отделки.
Такая технология набирает популярность, хотя, справедливости ради , нужно отметить, что и противников у нее немало. Основными аргументами являются недостатки пенополистирола с точки зрения экологической и противопожарной безопасности. Есть определенные проблемы и м паропроницаемостью стен и смещением точки росы в сторону помещений из-за слоя внутреннего утепления. Но с тем, что стены действительно получают надежную термоизоляцию, согласны, видимо, все.
Каким требованиям еще должно соответствовать утепление внешних стен
Понятно, что термоизоляционная прослойка на стене в первую очередь должна свести к допустимому минимуму теплопотери здания. Но, выполняя свою главную функцию, она не должна допустить негативных моментов – угрозы здоровью проживающих в доме людей, повышенной пожарной опасности, распространения патогенной микрофлоры, отсыревания конструкций с началом деструктивных процессов в стеновом материале и т.п .
Так, с точки зрения экологической безопасности очень много вопросов вызывают утеплители на синтетической основе. Если прочитать рекламные проспекты производителей, то практически всегда можно встретить заверения об отсутствии какой бы то ни было угрозы. Тем не менее , практика показывает, что большинство вспененных полимеров имеют свойство со временем распадаться, и продукты разложения не всегда являются безвредными.
Еще тревожнее выглядит ситуация с возгораемостью – низкий класс горючести (Г1 или Г2) вовсе не говорит о полной безопасности материала. Но чаще страшен даже не перенос открытого пламени (современные материалы в большинстве своем замозатухают ), а продукты горения. Печальная история показывает, что именно токсические отравления дымом, получающимся при сгорании, к примеру, пенополистирола, чаще всего становятся причиной человеческих жертв. И следует хорошенько подумать, чем хозяин рискует, устраивая, к примеру, подобную термоизоляцию внутри помещения.
Жуткая картина — горение утепленного фасада
О конкретных достоинствах и недостатках основных термоизоляционных материалов будет рассказано подробнее в соответствующем разделе статьи.
Следующий важный фактор, который должен обязательно учитываться при планировании утепления. Термоизоляция стен должна максимально выносить «точку росы» как можно ближе к внешней поверхности стены, а в идеале – в наружный стой утеплительного материала.
«Точка росы» — это не линейно изменяющаяся граница в стеновом «пироге», на которой происходит переход воды из одного агрегатного состояния в другое – пар превращается в жидкий конденсат. А скопление влаги – это промокание стен, разрушение строительного материала, набухание и потеря качеств утеплителя, прямой путь к образованию и развитию очагов плесени или грибка, гнезд насекомых и т.п .
А откуда в стене может взяться водяной пар? Да очень просто – даже в процессе обычной жизнедеятельности человек с дыханием выделяет не менее 100 г влаги в час. Добавьте сюда влажные уборки, стирки и сушки белья, принятие ванн или душа, приготовление пищи или просто кипячение воды. Получается, что в холодное время года давление насыщенных паров в помещении всегда значительно выше, чем на открытом воздухе. И если в доме не предприняты меры по эффективной вентиляции воздуха, влага ищет себе пути через строительные конструкции, в том числе и через стены.
Это – вполне нормальный процесс , который не принесет никакого вреда, если утепление спланировано и реализовано правильно. Но в тех случаях, когда «точка росы» смещена в сторону комнат (это – типичный недостаток утепления стен изнутри), баланс с может нарушиться, и стена с утеплителем начнут насыщаться влагой.
Чтобы минимизировать или полностью исключить последствия образования конденсата, следует придерживаться правила – паропроницаемость стенового «пирога» в идеале должно нарастать от слоя к слою в сторону их помещения наружу. Тогда с естественным испарением в атмосферу излишки влаги будут выходить.
Для примера, в таблице ниже приведены значения паропропускающей способности основных строительных, утеплительных и отделочных материалов. Это должно помочь при первичном планировании термоизоляции.
| Материал | Коэффициент паропроницаемости, мг/(м*ч*Па) |
|---|---|
| Железобетон | 0.03 |
| Бетон | 0.03 |
| Раствор цементно-песчаный (или штукатурка) | 0.09 |
| Раствор цементно-песчано-известковый (или штукатурка) | 0,098 |
| Раствор известково-песчаный с известью (или штукатурка) | 0.12 |
| Керамзитобетон, плотность 800 кг/м3 | 0.19 |
| Кирпич глиняный, кладка | 0.11 |
| Кирпич, силикатный, кладка | 0.11 |
| Кирпич керамический пустотелый (1400 кг/м3 брутто) | 0.14 |
| Кирпич керамический пустотелый (1000 кг/м3 брутто) | 0.17 |
| Крупноформатный керамический блок (тёплая керамика) | 0.14 |
| Пенобетон и газобетон, плотность 800 кг/м3 | 0.140 |
| Плиты фибролитовые и арболит, 500-450 кг/м3 | 0,11 |
| Арболит, 600 кг/м3 | 0.18 |
| Гранит, гнейс, базальт | 0,008 |
| Мрамор | 0,008 |
| Известняк, 1600 кг/м3 | 0.09 |
| Известняк, 1400 кг/м3 | 0.11 |
| Сосна, ель поперек волокон | 0.06 |
| Сосна, ель вдоль волокон | 0.32 |
| Дуб поперек волокон | 0.05 |
| Дуб вдоль волокон | 0.3 |
| Фанера клееная | 0.02 |
| ДСП и ДВП, 600 кг/м3 | 0.13 |
| Пакля | 0.49 |
| Гипсокартон | 0,075 |
| Плиты из гипса (гипсоплиты), 1350 кг/м3 | 0,098 |
| Плиты из гипса (гипсоплиты), 1100 кг/м3 | 0.11 |
| Минвата каменная, в зависимости от плотности 0,3 ÷ 0,37 | 0,3 ÷ 0,37 |
| Минвата стеклянная, в зависимости от плотности | 0,5 ÷ 0,54 |
| Пенополистирол экструдированный (ЭППС, XPS) | 0,005 ; 0,013; 0,004 |
| Пенополистирол (пенопласт), плита, плотность от 10 до 38 кг/м3 | 0.05 |
| Эковата целлюлозная (в зависимости от плотности) | 0,30 ÷ 0,67 |
| Пенополиуретан, при любой плотности | 0.05 |
| Керамзит насыпной - гравий, в зависимости от плотности | 0,21 ÷ 0,27 |
| Песок | 0.17 |
| Битум | 0,008 |
| Рубероид, пергамин | 0 - 0,001 |
| Полиэтилен | 0,00002 (практически непроницаем) |
| Линолеум ПВХ | 2E-3 |
| Сталь | 0 |
| Алюминий | 0 |
| Медь | 0 |
| Стекло | 0 |
| Пеностекло блочное | 0 (редко 0,02) |
| Пеностекло насыпное | 0,02 ÷ 0,03 |
| Пеностекло насыпное, плотность 200 кг/м3 | 0.03 |
| Плитка (кафель) керамическая глазурованная | ≈ 0 |
| ОСП (OSB-3, OSB-4) | 0,0033-0,0040 |
Для примера взглянем на схему:
1 – капитальная стена здания;
2 – слой термоизоляционного материала;
3 – слой внешней отделки фасада.
Синие широкие стрелки – направление диффузии водных паров из помещения в сторону улицы.
На фрагменте «а» показана стане, которая с очень большой долей вероятности всегда будет оставаться сырой. Показатель паропроницаемости используемых материалов снижается в направлении улицы, и свободная диффузия пара будет очень ограничена, если вообще не прекратится.
Фрагмент «б» - утеплённая и отделанная стена, в которой соблюден принцип увеличения паропропускающей способности слоев – избыток влаги свободно испаряется в атмосферу.
Безусловно, далеко не во всех случаях по, тем или иным причинам возможно достичь таких идеальных условий. В таких ситуациях необходимо постараться в максимальной степени предусмотреть выход влаги, ну а если внешняя отделка стен планируется материалом, паропроницаемость которого близка к нулевой, то лучше всего будет смонтировать так называемый «вентилируемый фасад» (поз. 4 на фрагменте «в» ), о котором в статье уже упоминалось.
Если же будет монтироваться термоизоляция из не пропускающих пар материалов, то здесь ситуация сложнее. Придется предусматривать надёжную пароизоляцию, которая исключит или сведет к минимуму вероятность попадания паров изнутри помещения стеновую конструкцию (некоторые утеплители сами по себе являются надежной преградой для проникновения паров). И все же в полной мере предотвратить «консервацию» влаги в стене так вряд ли удастся.
Могут возникнуть закономерные вопросы – а как же в летнее время, когда давление водяных паров на улице нередко превышает аналогичные показатели внутри дома? Не будет ли обратной диффузии?
Да, такой процесс в определенной мере будет, но этого бояться не надо – в условиях повышенных летних температур происходит активное испарение влаги, и стена никак не сможет насытиться водой. При нормализации влажностного баланса стеновая конструкция перейдет в обычное сухое состояние. А временно повышенная влажность особой угрозы не представляет – она опасна больше при низких температурах и промерзании стен – вот тогда выпадение конденсата достигает пика. Кроме того, в летнее время в большинстве домов постоянно открыты окна или форточки, и сколь-нибудь значимого перепада давления паров для обильной обратной диффузии просто не будет.
В любом случае , кокой бы качественной ни была термоизоляция, и как бы оптимально она ни располагалась, все же наиболее действенной мерой для нормализации влажностного баланса является эффективная вентиляция помещений. Та отдушина, которая располагается на кухне или в санузле, самостоятельно с подобной задачей ну никак не справится!
Интересно, что с такой остротой вопрос вентиляции стал подниматься сравнительно недавно – с началом массовой установки хозяевами квартир металлопластиковых окон со стеклопакетами и дверей с герметичными уплотнителями по периметру. В домах старой постройки деревянные окна и двери были своеобразным «вентиляционным каналом», и вместе с отдушинами в какой-то мере справлялись с задачей воздухообмена.
Вопросам вентиляции – особое внимание!
Явные признаки недостаточности вентиляции в квартире – обильный конденсат на стеклах и пятна сырости по углам оконных откосов. и как с этим бороться – в отдельной публикации нашего портала.
Какие материалы используют для утепления внешних стен
Теперь перейдем к, собственно, рассмотрению основных материалов, которые применяются для утепления внешних стен дома. Основные технические и эксплуатационные параметры будут, как правило, преподнесены в виде таблиц. А внимание в тексте будет сконцентрировано на особенностях материала в плане его использования именно в этой области.
Материалы сыпучего типа
Для утепления стен при соблюдении определённых условий могут применяться материалы, которыми заполняются полости внутри стеновой конструкции, либо они используются для создания легких растворов, обладающих термоизоляционными качествами.
Керамзит
Изо всех материалов подобного типа самым известным является керамзит. Его получают путем специальной подготовки особых сортов глины и последующего обжига глиняных катышков при температурах свыше 1100 градусов. Такое термическое воздействие приводит к явлению пиропластики – лавинообразного газообразования за счет имеющейся в сырье воды и продуктов распада компонентов. В итоге получается пористая структура, обеспечивающая хорошие термоизоляционные качества, а спекание глины придает гранулам высокую поверхностную прочность.
После получения готовой продукции она отсортировывается по размерам – фракциям. Каждой из фракций присущи свои показатели насыпной плотности и, соответственно, теплопроводности.
| Параметры материала | Керамзитовый гравий 20 ÷ 40 мм | Керамзитовый щебень 5 ÷ 10 мм | Керамзитовый песок или песчано-щебеночная смесь 0 ÷ 10 мм |
|---|---|---|---|
| Насыпная плотность, кг/м³ | 240 ÷ 450 | 400 ÷ 500 | 500 ÷ 800 |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/м×°С | 0,07 ÷ 0,09 | 0,09 ÷ 0,11 | 0,12 ÷ 0,16 |
| Водопоглощение, % от объема | 10 ÷ 15 | 15 ÷ 20 | не более 25 |
| Потеря массы, %, при циклах заморозки (при стандартной марке морозоустойчивости F15) | не более 8 | не более 8 | не регламентируется |
Каковы достоинства керамзита, как утеплительного материала:
- Керамит отличается высокой экологической чистотой – при его изготовлении не используется никаких химических соединений.
- Важное качество – огнестойкость материала. Он не горит сам, не распространяет пламени, а при воздействии высоких температур не выделяет вредных для здоровья человека веществ.
- Керамзит никогда не станет питательной средой ни для каких форм жизни, а кроме того , его обходят стороной и насекомые.
- Несмотря на гигроскопичность, процессов гниения в материале развиваться не будет.
- Цены на материал – довольно приемлемые, доступные для большинства потребителей .
Из недостатков можно отметить следующее:
- Качественное утепление потребует достаточно толстого
- Утепление стен возможно лишь созданием м ногослойной конструкции с полостями внутри или использованием при строительстве крупных пустотных блоков. Утепление стен ранее построенного дома таким способом – э то очень масштабное и затратное мероприятие, которое вряд ли окажется рентабельным.
Керамзит засыпают в полости в сухом виде или же заливают в форме легкого бетонного раствора (керамзитобетона ).
Вермикулит
Очень интересный и перспективный утеплительный материал – вермикулит. Получают его путем термической обработки особой горной породы – гидрослюды. Высокое содержание влаги в сырье приводит к эффекту пиропластики , материал стремительно увеличивается в объеме (вспучивается), образуя пористые и слоистые гранулы различных фракций.
Такое структурное строение и предопределяет высокие показатели сопротивления теплопередаче. Основные характеристики материала приведены в таблице:
| Параметры | Единицы измерения | Характеристика |
|---|---|---|
| Плотность | кг/м ³ | 65 ÷ 150 |
| Коэффициент теплопроводности | Bт/м ×° К | 0,048 ÷ 0,06 |
| Температура плавления | ° С | 1350 |
| Коэффициент температурного расширения | 0,000014 | |
| Токсичность | не токсичен | |
| Цвет | Серебристый, золотистый, желтый | |
| Температура применения | ° С | -260 до +1200 |
| Коэффициент звукопоглощения (при частоте звука 1000 Гц) | 0,7 ÷ 0,8 |
Наряду с массой достоинств есть у вермикулита один очень значимый недостаток – слишком высокая цена. Так, один кубометр сухого материала может обойтись в 7 и более тысяч рублей (можно встретить предложения, превышающие даже 10 тысяч). Естественно, что применять его в чистом виде для засыпки в полости – крайне разорительно. Поэтому оптимальным видится решение использовать вермикулит в качестве компонента при изготовлении «теплой штукатурки».
Нередко для качественной термоизоляции достаточно «теплой штукатурки»
Такой штукатурный слой придает стенам хорошие термоизоляционные качества, и в ряде случаев подобного утепления даже будет вполне достаточно.
Кстати, материал обладает высокой паропроницаемостью, поэтому такие могут использоваться на любых стеновых поверхностях практически без ограничения.
Вполне применимы они и для внутренней отделки. Так, теплые штукатурки с вермикулитом могут готовиться и на базе цемента , и на основе гипса – в зависимости от конкретных условий их использования. Мало того, такое покрытие стен придет им еще и повышенную огнестойкость – даже деревянная стена, закрытая вермикулитовой штукатуркой, сможет определенное время выдерживать «напор» открытого пламени.
Еще один материал, полученный путем термической обработки горной породы. Сырьем в данном случае выступает перлит – вулканическое стекло. При воздействии высокими температурами частицы этой породы вспучиваются, поризуются , образуя чрезвычайно легкий пористый песок с удельной массой всего порядка 50 кг/м³.
Малая плотность и газонаполненность перлитового песка – то, что требуется для эффективной термоизоляции. Основные свойства материала, в зависимости от марки по насыпной плотности, приведены в таблице;
| Наименование показателей | Марка песка по насыпной плотности | |||
|---|---|---|---|---|
| 75 | 100 | 150 | 200 | |
| Насыпная плотность, кг/м3 | До 75 включительно | Свыше 75 и до 100 включительно | Свыше 100 и до 150 включительно | Свыше 150 и до 200 включительно |
| Теплопроводность при температуре (20 ± 5) °С, Вт/м ×°С, не более | 0,047 | 0,051 | 0,058 | 0,07 |
| Влажность, % по массе, не более | 2, 0 | 2 | 2.0 | 2.0 |
| Прочность при сдавливании в цилиндре (определяется по фракции 1,3-2.5мм), МПа (кгс/см2) , не менее | Не нормируется | 0.1 | ||
Популярным этот материал делает и относительно невысокая цена, не идущая ни в какое сравнение с тем же вермикулитом. Правда, и технологические и эксплуатационные качества здесь похуже.
Одним из недостатков перлита при его использовании в сухом виде является чрезвычайно высокое влагопоглощение – не зря его часто используют в качестве адсорбента. Второй недостаток – в составе песка всегда присутствуют чрезвычайно тонкие фракции, почти пудра, и работать с материалом, особенно в открытых условиях, даже при совсем слабом ветерке – крайне сложно. Впрочем, и в помещении хватит хлопот, так как пыли он образует очень много.
Обычная область применения перлитового песка – изготовление легких бетонных растворов с термоизоляционными качествами. Еще одно типичное использование – замешивание кладочных составов. Использование подобных растворов при кладке стен сводит до минимума влияние мостиков холода по швам между кирпичами или блоками.
Используют перлитовый вспученный песок и в производстве готовых сухих смесей – «теплых штукатурок». Эти строительно-отделочные составы стремительно завоёвывают популярность, так как одновременно с приданием стенам дополнительного утепления сразу выполняют и декоративную функцию.
Видео — Обзор «теплой штукатурки» THERMOVER
Минеральные ваты
Изо всех используемых утеплительных материалов по категории оценки «доступность – качество» минеральная вата, скорее всего, займет первое место. Нельзя сказать, что материал лишен недостатков – их немало, но для термоизоляции стен нередко становится оптимальным вариантом.
В жилом строительстве, как правило, используется два вида минеральной ваты – стекловата и базальтовая (каменная). Сравнительные их характеристики указаны в таблице, а более подробно описание достоинств и недостатков – вслед за ней.
| Наименование параметров | Каменная (базальтовая) вата | |
|---|---|---|
| Предельная температура применения, °С | oт -60 до +450 | до 1000 ° |
| Средний диаметр волокна, мкм | от 5 до 15 | от 4 до 12 |
| Гигроскопичность материала за 24 ч. (не более),% | 1.7 | 0,095 |
| Колкость | да | нет |
| Коэффициент теплопроводности, Вт/(м ×° К) | 0,038 ÷ 0,046 | 0,035 ÷ 0,042 |
| Коэффициент звукопоглощения | от 0,8 до 92 | от 0,75 до 95 |
| Наличие связующего, % | от 2,5 до 10 | от 2,5 до 10 |
| Горючесть материала | НГ - негорючие | НГ - негорючие |
| Выделение вредных веществ при горении | да | да |
| Теплоемкость, Дж/кг ×° К | 1050 | 1050 |
| Вибростойкость | нет | умеренная |
| Упругость, % | нет данных | 75 |
| Температура спекания, °С | 350 ÷ 450 | 600 |
| Длина волокон, мм | 15 ÷ 50 | 16 |
| Химическая устойчивость (потеря веса), % в воде | 6.2 | 4.5 |
| Химическая устойчивость (потеря веса), % в щелочной среде | 6 | 6.4 |
| Химическая устойчивость (потеря веса), % в кислотной среде | 38.9 | 24 |
Этот материал получают из кварцевого песка и стеклянного боя. Сырье расплавляется, а из этой полужидкой массы формируются тонкие и достаточно длинные волокна. Далее, идет формовка полотен, матов или блоков различной плотности (от 10 до 30 кг/м³), и в таком виде стекловата поступает потребителю.
- весьма пластична, и при упаковке легко подвергается сжатию до небольших объемов – это упрощает и перевозку, и доставку материала к месту проведения работ. После снятия упаковки маты или блоки расправляются до заложенных размеров. Малая плотность и, соответственно, небольшой вес – это простота укладки, отсутствие необходимости усиления стен или перекрытий – дополнительная нагрузка на них будет несущественна.
- не боится химического воздействия, она не гниет и не преет. Ее не особо «любят» грызуны, не станет она питательной средой и для домашней микрофлоры.
- Стекловату удобно размещать между направляющими каркаса, а эластичность материала открывает возможности термоизоляции сложных, в том числе криволинейных поверхностей.
- Изобилие сырья и сравнительная простота изготовления стекловаты делают это материал одним из наиболее доступных в плане стоимости.
Недостатки стекловаты:
- Волокна у материала – длинные, тонкие и ломкие, и как свойственно любому стеклу, имеют острые режущие края. Нанести порез они, безусловно, не смогут, но стойкое раздражение кожи вызвать – вполне. Еще опаснее попадание этих мелких осколков в глаза, на слизистые оболочки или в дыхательные пути. При работе с такой минватой требуется соблюдение правил повышенной безопасности – защита кожи рук и лица, глаз, органов дыхания.
Весьма высокая вероятность попадание мелкой стеклянной пыли в помещение, где она может во взвешенном состоянии переноситься с потоками воздуха, делает очень нежелательным применение стекловаты для внутренних работ.
- достаточно сильно впитывает воду и, насыщаясь влагой, частично утрачивает свои утеплительные качества. Обязательно предусматривается или гидропароизоляция утеплителя, или возможность его свободного проветривания.
- Со временем волокна стекловаты могут спекаться, склеиваться между собой – ничего необычного, так как стекло является аморфным материалом. Маты становятся тоньше и плотнее, теряют свои термоизоляционные свойства.
- В качестве связующего материала, удерживающего тонкие волокна в единой массе, используются формальдегидные смолы. Как бы ни уверяли производители в полной экологической безопасности их продукции, выделение свободного формальдегида, чрезвычайно вредного для здоровья человека, идет постоянно, в течение всего периода эксплуатации материала.
Конечно, существуют определенные стандарты санитарного соответствия, и добросовестные производители стараются их придерживаться. На качественный материал должны быть соответствующие сертификаты – никогда не будет лишним потребовать их предъявить. Но все равно, наличие формальдегида – еще один довод не применять стекловату в помещении.
Базальтовая вата
Этот утеплитель изготавливают из расплава горных пород базальтовой группы — отсюда пошло название «каменная вата». После вытягивания волокон они формуются в маты, создавая не слоистую , а, скорее, хаотичную структуру. После обработки блоки и маты подвергаются дополнительно прессованию в определенных термических условиях. Это предопределяет плотность и четкую «геометрию» выпускаемых изделий.
- Даже на внешний вид базальтовая вата выгляди плотнее. Ее структура, особенно у марок повышенной плотности, иногда даже ближе к войлочной. Но повышенная плотность вовсе не говорит о снижении, термоизоляционных качеств – базальтовая вата в этом не уступает стеклянной, а нередко даже превосходит ее .
- Значительно лучше обстоит дело и с гигроскопичностью. Некоторые марки базальтовой ваты благодаря специальной обработки даже близки к гидрофобности .
- Четкие формы блоков и панелей делают монтаж такой минваты достаточно простым занятием. При необходимости материал легко режется до нужных размеров. Правда, на поверхностях сложной конфигурации работать с ней будет затруднительно.
- У каменной ваты – отменная паропроницаемость, и при правильном монтаже термоизоляции стена останется «дышащей».
- Плотность блоков базальтовой минваты дает возможность монтировать ее на строительный клей, обеспечивая максимальное прилегание к утепляемой поверхности – это чрезвычайно важно для качественной термоизоляции. Кроме того, по такой вате можно сразу, после армирования, укладывать штукатурный слой.
- Волокна базальтовой ваты не столь ломкие и колкие, и работать с ней в этом плане – значительно легче. Правда, меры безопасности все же лишними не станут.
К недостаткам можно отнести:
- Хотя базальтовый утеплитель, конечно, не станет для грызунов питательной средой, ни с большим удовольствием устраивают в нем свои гнезда .
- Никуда не деться от наличия формальдегида – все точно так же, как и в стекловате, может быть – в чуть меньшей степени.
- Стоимость такого утеплителя существенно выше, чем стекловаты.
Видео — Полезные сведения о базальтовой минеральной вате «Технониколь »
Какой вывод? И та и другая минеральная вата вполне подойдет для термоизоляции стен, если соблюсти все условия для того, чтобы она не напитывалась активно влагой и имела возможность «проветриваться». Оптимальное место ее размещения – внешняя сторона стен, где она создаст эффективное утепление и не принесет особого вреда проживающим в доме людям.
Использования минваты для внутреннего утепления следует , по возможности , избегать.
Можно отметить, что существует еще одна разновидность минваты – шлаковая. Но ее преднамеренно не включили в подробный обзор, так как для утепления жилой постройки она – малопригодна. Изо всех типов она в максимальной степени склонна к напитыванию влагой и усадке. Высокая остаточная кислотность шлаковаты ведет к активизации коррозионных процессов в материалах, укрытых ею. Да и чистота исходного сырья – доменных шлаков, тоже вызывает очень много сомнений.
Утеплители полистирольной группы
Термоизоляционные материалы на базе полистирола также можно отнести к категории наиболее часто используемых. Но если присмотреться к ним, то вопросов они вызовут очень много.
Пенополистирол представлен двумя основными типами. Первый – это беспрессованный вспененный полистирол, который чаще называют пенопластом (ПБС). Второй – более современный вариант, материал, полученный по технологии экструзии (ЭППС). Для начала – сравнительная таблица материалов.
| Параметры материалов | Экструдированный пенополистирол (ЭППС) | Пенопласт |
|---|---|---|
| Коэффициент теплопроводности (Вт/м ×° С) | 0,028 ÷ 0,034 | 0,036 ÷ 0,050 |
| Водопоглощение за 24 часа в % от объема | 0.2 | 0.4 |
| Предел прочности при статистическом изгибе МПа (кг/см²) | 0,4 ÷ 1 | 0,07 ÷ 0,20 |
| Прочность на сжатие 10% линейной деформации, не менее МПа (кгс/см²) | 0,25 ÷ 0,5 | 0,05 ÷ 0,2 |
| Плотность (кг/м³) | 28 ÷ 45 | 15 ÷ 35 |
| Рабочие температуры | От -50 до +75 |
Пенопласт
Казалось бы, всем знакомый белый пенопласт – отменный материал для утепления стен. Низкий коэффициент т еплопроводности, легкие и достаточно прочные блоки четких форм, простота монтажа, широкий ассортимент т олщин, доступная цена – все это неоспоримые достоинства, которые привлекают многих потребителей.
Самый противоречивый материал — пенопласт
Однако, прежде чем принять решение об утеплении стен пенопластом, нужно очень хорошо подумать и оценить опасность такого подхода. Причин тому – немало:
- Коэффициен т т еплопроводности у пенопласта – действительно «завидный». Но это только в исходном сухом состоянии. Сама структура пенопласта – наполненные воздухом шарики, склеенные между собой, предполагать возможность значительного впитывания влаги. Так, если погрузить кусок пенопласта в воду на определённое время, то он может впитать 300 и более % воды о своей массы. Безусловно, термоизоляционные качества при этом резко снижаются.
И при всем этом паропроницаемость ПБС невысока, и утепленные им стены нормального парообмена иметь не будут.
- Не следует верить тому, что пенопласт является очень долговечным утеплителем. Практика его использования свидетельствует, что уже через несколько лет начинаются деструктивные процессы – появление раковин, полстей, трещин, повышение плотности и уменьшение в объеме . Лабораторные исследования поврежденных такой своеобразной «коррозией» фрагментов показали, что общее сопротивление теплопередаче снизилось почти в восемь раз! Стоит ли затевать такое утепление, которое придется менять уже через 5 – 7 лет?
- Пенопласт нельзя назвать безопасным и с санитарной точки зрения. Это материал относится к группе равновесных полимеров, которые даже в благоприятных условиях могут пойти путем деполимеризации – распада на составляющие. При этом в атмосферу выделяется свободный стирол – вещество, представляющее опасность здоровью человека. Превышение предельно допустимой концентрации стирола вызывает сердечную недостаточность, отражается на состоянии печени, приводит к возникновению и развитию гинекологических заболеваний.
Этот процесс деполимеризации активизируется по мере роста температуры и влажности. Так что использовать пенопласт дл я утепления внутри помещений – чрезвычайно рискованное занятие.
- И, наконец, главная опасность – неустойчивость материала к огню. Назвать пенопласт негорючим материалом невозможно, при определённых условиях он активно горит с выделением чрезвычайно токсичного дыма. Даже несколько вдохов могут привести к термическому и химическому ожогу органов дыхания, токсическому поражению нервной системы и летальному исходу. К сожалению, тому есть немало печальных доказательств.
Именно по этой причине пенопласт давно уже не используют при производстве железнодорожных вагонов и других транспортных средств. Во многих странах он попросту запрещен в строительстве, причем в любом виде – обычных утеплительных плит, сэндвич-панелей или даже несъемной опалубки. Дом, утепленный полистиролом, может превратиться в «огненную ловушку» с практически нулевыми шансами на спасение оставшихся в нем людей.
Экструдированный пенополистирол
Ряд недостатков пенопласта удалось исключить разработкой более современной разновидности пенополистирола. Его получают полным расплавом исходного сырья с добавлением определенных компонентов, последующим вспениванием массы и продавливанием через формовочные дюзы. В итоге получается мелкопористая однородная структура, причем каждый воздушный пузырек полностью изолирован от соседних.
Такой материал отличает повышенная механическая прочность на сжатие и изгиб, что существенно расширяет сферы его применения. Термоизоляционные качества – намного выше, чем у пенопласта, плюс к этому ЭППС практически не впитывает влагу, и его теплопроводность не меняется.
Использования в качестве вспенивающего компонента углекислого газа или инертных газов резко снижает возможность возгорания под действием пламени. Однако говорить о полной безопасности в этом вопросе все же не приходится.
Такой пенополистирол обладает большей химической стабильностью, в меньшей степени «отравляет атмосферу». Срок его службы исчисляется несколькими десятилетиями.
ЭППС – практически непроницаем для водяных паров и влаги. Это для стен – не слишком хорошее качество. Правда, его с некоторой оглядкой можно использовать для внутреннего утепления – в этом случае при правильном монтаже просто не допустит проникновения насыщенных паров к стеновой конструкции. Если же ЭППС монтируется снаружи, то это следует делать на клеевой состав, чтобы не оставить щели между ним и стеной, а внешнюю облицовку выполнить по принципу вентилируемого фасада.
Материал активно используют для термоизоляции нагруженных конструкций. Отлично он подойдёт для утепления фундамента или цоколя – прочность поможет справиться с нагрузкой грунта, а водонепроницаемость в таких условиях – вообще неоценимое достоинство.
Фундамент т ребует утепления!
Об этом многие забывают, а некоторым это вообще кажется какой-то блажью. Для чего , и как это сделать с помощью ЭППС – в специальной публикации портала.
Но вот от общего химического состава никуда не деться, и от высочайшей токсичности при горении избавиться не удалось. Поэтому все предупреждения, касающиеся опасности пенополистирола при пожаре, в полной мере относятся и к ЭППС.
Пенополиуретан
Утепление стен напылением (ППУ) считается одним из наиболее перспективных направлений в строительстве. По своим термоизоляционным качествам ППУ существенно превосходит большинство других материалов. Даже совсем небольшой слой в 20 — 30 мм м ожет дать ощутимый эффект.
| Характеристики материала | Показатели |
|---|---|
| прочность при сжатии (Н/мм ²) | 0.18 |
| Прочность при изгибе (Н/мм²) | 0.59 |
| Водопоглащение (% объема) | 1 |
| Теплопроводность (Вт/м ×° К) | 0,019-0,035 |
| Содержание закрытых ячеек (%) | 96 |
| Вспениватель | СО2 |
| Класс воспламеняемости | B2 |
| Класс огнестойкости | Г2 |
| Температура нанесения от | +10 |
| Температура применения от | -150oС до +220oС |
| Область применения | Тепло- гидро- хладо-изоляция жилых и промышленных зданий, емкостей, судов, вагонов |
| Эффективный срок службы | 30-50 лет |
| Влага, агрессивные среды | Устойчив |
| Экологическая чистота | Безопасен. Разрешен к применению в жилых зданиях. Используется при производстве холодильников для пищевых продуктов |
| Время потери текучести (секунд) | 25-75 |
| Паропроницаемость (%) | 0.1 |
| Ячеичность | закрытая |
| Плотность (кг/м3) | 40-120 |
Пенополиуретан образуется при смешивании нескольких компонентов – в результате из взаимодействия между собой и с кислородом воздуха происходит вспенивание материала, увеличение его в объеме . Нанесённый ППУ быстро застывает, образуя прочную водонепроницаемую оболочку. Высочайшие показатели адгезии позволяют проводить напыление практически на любую поверхность. Пена заполняет даже незначительные трещинки и углубления, создавая монолитную бесшовную «шубу ».
Сами по себе исходные компоненты – достаточно токсичны, и работа с ними требует повышенных мер предосторожности. Однако после реакции и последующего застывания, в течение нескольких суток все представляющие опасность вещества полностью улетучиваются, и ППУ уже не будет представлять никакой опасности.
У достаточно высокая стойкость к огню. Даже при термическом разложении он не выделяет продуктов, способных вызвать токсическое поражение. По этим причинам именно он пришел на смену пенополистиролу в машиностроении и в производстве бытовой техники.
Казалось бы – идеальный вариант, но опять проблема упирается в полное отсутствие паропроницаемости. Так, например, напыление пенополиуретана на стену из натурального дерева способно «убить» ее уже в течение нескольких лет – не имеющая выхода влага неизбежно приведет к процессам разложения органики. А вот избавиться от нанесенного слоя будет практически невозможно. В любом случае, если для утепления применяется напыление ППУ, требования в эффективной вентиляции помещений возрастают.
Из недостатков можно отметить еще одно обстоятельство – в процесс нанесения материала невозможно добиться ровности поверхности. Это создаст определенные проблемы, если сверху планируется контактная отделка – штукатурка, облицовка и т.п . Выровнять поверхность застывшей пены до требуемого уровня – задача сложная и трудоемкая .
И еще один условный недостаток утепления стен ППУ – невозможность самостоятельного проведения подобных работ. Оно обязательно требует специального оборудования и экипировки, устойчивых технологических навыков. В любом случае придется прибегать к вызову бригады специалистов. Материал и сам по себе недешев, плюс производство работ – в сумме могут получиться очень серьезные затраты.
Видео — Пример напыления пенополиуретана на внешние стены дома
Эковата
Про этот утеплитель многие даже не слышали и не рассматривают его в качестве варианта термоизоляции внешних стен. И совершенно напрасно! По ряду позиций эковата опережает другие материалы, становясь чуть ли не идеальным решением проблемы.
Эковату производят из целлюлозных волокон – в ход идут отходы деревообработки и макулатура. Сырье проходит качественную предварительную обработку – антипиренами для огнестойкости и борной кислотой – для придания материалу выраженных антисептических качеств.
| Характеристики | Значения параметров |
|---|---|
| Состав | целлюлоза, минеральные анипирент и антисептик |
| Плотность, кг /м ³ | 35 ÷ 75 |
| Теплопроводность, Вт/м×°K | 0.032 ÷ 0.041 |
| Паропроницаемость | стены "дышат" |
| Пожаробезопасность | трудновоспламеняема, без дымообразования, продукты сгорания безвредны |
| Заполнение пустот | заполняет все щели |
На стены эковату обычно наносят напылением – для этого в специальной установке материал смешивается с клеевой массой, а затем под давлением поступает в распылитель. В итоге на стенах образуется покрытие, обладающее очень достойными показателями сопротивления теплопередаче. Наносить эковату можно в несколько слоев, добиваясь требуемой толщины. Сам процесс проходит очень быстро. При этом определенная защитные средства, безусловно, нужны, но она не столь «категоричны», как, скажем, при работе со стекловатой или при напылении пенополиуретана.
Сама по себе эковата для людей опасности не представляет. Входящая в ее состав борная кислота способна вызвать раздражение кожи только при длительном непосредственном контакте. Но зато она становится непреодолимой преградой для плесени или грибка, для появления гнезд насекомых или грызунов.
У эковаты – отличная паропроницаемость, «консервирования» в стенах не произойдёт. Правда, материал достаточно гигроскопичен, и требует надёжной защиты от прямого попадания воды – для этого его обязательно закрывают диффузной мембраной.
Применяют эковату и по «сухой» технологии – засыпают ее в полости строительных конструкций. Правда, специалисты отмечают, что в этом случае у нее будет склонность к слеживанию и потере в объеме и в утеплительных качествах. Для стен оптимальным выбором будет все же напыление.
Что можно сказать о недостатках?
- Поверхность, утепленную эковатой, невозможно сразу оштукатурить или окрасить- требуется обязательная сверху тем или иным материалом.
- Нанесение эковаты напылением потребует специального оборудования. Сам по себе материал достаточно недорог, но с привлечением специалистов стоимость такого утепления возрастет.
Видео — Утепление стен эковатой
По совокупности всех своих положительных и отрицательных качеств эковата видится, как наиболее перспективный вариант утепления внешних стен.
Какая толщина утепления потребуется?
Если хозяева дома определились с утеплителем, то само время узнать, какая толщина термоизоляции станет оптимальной. Слишком тонкий слой не сможет исключить существенных теплопотерь. Чрезмерно толстая – не слишком полезна для самого здания, да и повлечет ненужные затраты.
Методику расчета с допустимым упрощением можно выразить следующей формулой:
Rсум = R1 + R2 + … + Rn
Rсум – суммарное сопротивление теплопередаче многослойной стеновой конструкции. Этот параметр рассчитан для каждого региона. Есть специальные таблицы, но можно воспользоваться представленной ниже картой-схемой. В нашем случае берется верхнее значение – для стен.
Значение сопротивления Rn – это отношение толщины слоя к коэффициенту теплопроводности материала, из которого он выполнен.
Rn = δn / λn
δn – толщина слоя в метрах.
λn – коэффициент теплопроводности.
В итоге формула для вычисления толщины утеплителя предстает в таком виде:
δут = (Rсум – 0,16 – δ1 / λ1 – δ2 / λ2 – … – δn / λn ) × λут
0,16 – это усредненный учет термического сопротивления воздуха с обеих сторон стены.
Зная параметры стены, измерив толщину слоев и учитывая коэффициент теплопроводности выбранного утеплителя, несложно провести самостоятельные вычисления. НО чтобы облегчить читателю задачу, ниже размещен специальный калькулятор, в котором уже заложена эта формула.
