Теплоізоляційні матеріали, будівельний портал

Вирішили зробити своє житло енергоефективним, щоб витрачати менше коштів на його опалення, або просто утеплити стіни, щоб зробити проживання в ньому більш комфортним, але при цьому не знаєте, на якому матеріалі зупинити свій вибір? Адже хочеться, щоб він був якісним, не пропускав воду, не надто обтяжують конструкцію, був паропроникним, не боявся грибка і цвілі і при цьому - бажано не надто дорогим, не чинив негативних впливів на життєдіяльність людини, а краще - був натуральним. Представлені на сучасному ринку теплоізоляційні матеріали вражають своєю різноманітністю, серед якого нелегко зробити правильний вибір. В рамках даної статті ми визначимося, на які характеристики слід звернути увагу, які переваги і недоліки мають ті чи інші види матеріалів і з чого вони зроблені.

Для початку давайте з'ясуємо, для чого потрібні такі матеріали і що вони собою являють.

Основною функцією теплоізоляційного матеріалу є запобігання втрати тепла з ізолюються приміщення, наприклад, в холодну пору року, і проникненню тепла всередину - жарким літом. Передача тепла обумовлена ​​рухом молекул, яке неможливо зупинити повністю, але можна знизити. Так, в нерухомому сухому повітрі молекули рухаються повільніше за все. Саме це властивість і було взято в основу виробництва теплоізоляційних матеріалів, що представляють собою повітря, упакований різними способами: в порах, осередках, капсулах.

Характеристики теплоізоляційних матеріалів

Вибираючи той чи інший ізоляційний матеріал, слід звернути увагу на кілька основних характеристик.

Коефіцієнт теплопровідності (лямбда - λ) - головний показник для теплоізоляційних матеріалів. Він показує кількість теплоти, яке проходить крізь матеріал, який має товщину 1 м і площа 1 м2. за одну годину за умови, що різниця температур на протилежних поверхнях становить 10 ° С. Наприклад, коефіцієнт теплопровідності сухого повітря становить 0,023 Вт / (м * С). На величину теплопровідності впливають інші характеристики матеріалу: пористість, вологість, температура, хімічний склад та інші.

Пористість - відсоток повітряних пір в загальному обсязі вироби. Може становити 50% і більше. У деяких пористих пластмасах доходить до 90 - 98%. Пори можуть бути відкритими, закритими, дрібними або великими. Дуже важливим є їх рівномірний розподіл всередині матеріалу.

Вологість - кількість вологи, що міститься в матеріалі. Даний параметр впливає на теплопровідність. Так як вода дуже добре проводить тепло, матеріал, насичений водою - мокрий, не виконуватиме свої функції.

Водопоглинання - здатність матеріалу вбирати воду при прямому контакті з нею. Дуже важливий момент для зовнішньої ізоляції, яка може перебувати під опадами, для внутрішньої ізоляції в приміщеннях з підвищеним рівнем вологості. Якщо матеріал буде вбирати воду, його властивості будуть падати.

Паропроникність - кількість водяної пари, що проходить через матеріал, товщиною 1 м і площею 1 м2, за 1 годину за умови, що температура однакова по обидва боки матеріалу, а різниця парціального тиску пари дорівнює 1 Па. Даний параметр впливає на необхідність облаштування додаткової пароізоляції.

Щільність матеріалу впливає на його масу. По ній можна вирахувати, наскільки буде обтяжена конструкція, якщо використовувати той чи інший матеріал певної товщини.

Біостійкість визначає, чи можливо розвиток грибків, цвілі і іншої патогенної флори на поверхні або всередині структури матеріалу.

Теплоємність матеріалу важлива в регіонах з частою зміною температур. Вона показує кількість тепла, яке може акумулювати теплоізоляція.

Існують і інші характеристики: вогнестійкість, міцність, морозостійкість, міцність на вигин і показники пожежної безпеки. При виборі матеріалу на них також варто звернути увагу, а також на ще один показник, який не має прямого відношення до конкретного теплоізоляційного матеріалу:

Коефіцієнт U - здатність конструкції пропускати тепло. Будь то стіни, стелю або підлогу, в залежності від матеріалів, з яких вони виконані, можуть пропускати тепло в різній кількості і з різною швидкістю. Даний коефіцієнт є комбінованої величиною, в розрахунок якої входять всі використані пошарово матеріали і повітряні проміжки між ними. Від значення коефіцієнта U конкретного будинку або конструкції буде залежати, який теплоізоляційний матеріал можна використовувати, і яка потрібна товщина цього матеріалу.

Теплоізоляційні матеріали для стін

На сьогоднішній день виробництво теплоізоляційних матеріалів налагоджено, як з неорганічної сировини, так і органічного. Розглянемо їх окремо через їх різного впливу на навколишнє середовище і людину, а також умов утилізації.

Теплоізоляційні матеріали з неорганічної сировини

Мінеральна вата є, мабуть, найпоширенішим матеріалом на даний момент. Виготовляється з мінеральної сировини: доломіту, базальтів та інших копалин. Отримані в результаті розплавлення мінералів волокна скріплюються сполучною речовиною, в якості якого часто виступає фенолформальдегидная смола. Легкість виробництва зумовила низьку ціну на даний матеріал.

Переваги мінеральної вати:

• Хороші теплоізоляційні властивості.
• Практично не вбирає вологу.
• Морозостійка.
• Може служити додатковою звукоізоляцією.
• Не горить.
• Довговічна.
• Не змінює своїх характеристик.
• Чи не схильна до гниття.
• «Дихає».

• Недостатньо міцна.
• Вимагає пароізоляції.
• Вимагає гідроізоляції.
• Фенолформальдегід - токсична речовина.
• Вимагає спеціальної утилізації.

Форма випуску: пухка вата, мати, циліндри, плити з різною щільністю (легкі, м'які, напівтверді, жорсткі).

Кам'яна вата виробляється з гірської породи діабазу шляхом розплавлення і перетворення рідкої маси в волокна. Такий матеріал на 99% складається з повітря і лише на 1% з гірської породи. Використовується для утеплення стін і інших конструкцій повсюдно.

Переваги кам'яної вати:

• Забезпечує звукоізоляцію.
• Не горить.
• Чи не схильна до гниття.
• Перешкоджає поширенню вогню. Плавиться при температурі 1000 ° С.

• Енергоємний процес виробництва.
• Вимагає спеціальної утилізації.

Піноскло (пористу скло) проводиться з скляного порошку шляхом його спікання з газообразователями. Повітря займає 80 - 95% матеріалу.

• Міцне. Можна забивати цвяхи.
• Водостійке.
• Морозостійка.
• Не горить.
• Чи не схильне до гниття.
• Довговічне.

• Чи не «дихає» (потрібна додаткова вентиляція).
• Дороге.

Перліт - вулканічна порода. При нагріванні збільшується в кілька разів, через що процес виробництва нагадує створення попкорна. Використовується для теплоізоляції з середини минулого століття.

• Екологічно чистий матеріал.
• Не горить.
• Чи не поглинає вологу.
• Чи не осідає.
• Стійкий до гниття і впливу патогенної флори
• Простий у використанні (можна засипати або задувати в порожнечі).
• Утилізується компостуванням (покращує якості ґрунту).

• Може висипатися з пустот під час прокладки в стінах труб або кабелів.

До теплоізоляційних матеріалів з неорганічної сировини також відносяться різні теплоізоляційні бетони: газобетон. газобетон. пінобетон. А також бетони з наповнювачами: керамзитобетон. перлитобетон. полістиролбетон.

полімерна теплоізоляція

Екструдований пінополістирол має цільну, міцну мікроструктуру. Осередки закриті, непроникні і заповнені повітрям. Ні води, ні повітря не можуть проникати з комірки в комірку.

Переваги екструдованого пінополістиролу:

• Хороші показники теплопровідності.
• Інертний по відношенню до більшості речовин.
• Не вбирає вологу.
• Міцніше пінопласту.

• Горючий (в процесі горіння виділяє токсичні речовини).
• Чи не «дихає».

Полістирольні пінопласти є маленькі кульки, скріплені між собою. Можуть проводитися як пресовим, так і безпресовим способом.

Переваги полістирольних пінопластів:

• Недорогі.
• Міцні.
• Добре теплоизолируют.
• Зручні в монтажі.

• Під дією сонячних променів жовтіє і розпадаються.
• Чи не «дихають».
• Горять.
• При проникненні вологи руйнується структура.

Пінополіуретан є рідкий теплоізоляційний матеріал. При змішуванні інгредієнтів з повітрям утворюється дрібнодисперсний аерозоль, який можна напилювати на поверхню з будь геометрією.

• Приголомшлива еластичність матеріалу.
• Стійкий до грибків і плісняви.
• Можна утеплювати нерівні поверхні.
• Легкий монтаж, що не займає багато часу.
• Не має стиків.

• Горить, виділяючи токсичні речовини.
• Чи не «дихає».
• Для монтажу потрібна спеціальна установка.

Теплоізоляційні матеріали з органічної сировини

Папір використовується для утеплення з середини минулого століття. Такі матеріали є гранули, отримані з газет та іншої макулатури. Для задування цих гранул в порожнечі в стінах необхідна допомога фахівців.

Переваги теплоізоляційних матеріалів на основі паперу:

• Чи не горять (обробляються нейтральними солями).
• Відштовхують воду.
• Добре заповнюють порожнини.
• Легкі у використанні.
• Чи не приносять шкоди навколишньому середовищу.
• Утилізуються звичайним компостуванням.
• Стійкі до грибків.
• Не вимагають додаткової пароізоляції.

• Обмежена сфера застосування через специфічної форми вироби - гранул.

Льон використовується як утеплювач досить рідко, в основному тими, хто піклується про навколишнє середовище і своє здоров'я. Причина неповсеместного поширення матеріалів з льону - висока ціна. Хоча з часом прогнозують її зниження.

Переваги лляних утеплювачів:

• Чудові ізоляційні якості.
• Не вимагають додаткової пароізоляції.
• Утилізуються спалюванням або компостуванням.
• Абсолютно натуральні.
• Стійкі до грибків і мікроорганізмів.

• Важко ріжуться.
• Необхідна додаткова протипожежний захист.

Деревне волокно (целюлозна вата) на даний момент вважається одним з найвідоміших органічних теплоізоляційних матеріалів. Являє собою деревний матеріал, подрібнений до стану вати. Проводиться як в сипучому вигляді, так і в плитах. Використовується для задування в порожнині стін.

Переваги целюлозної вати:

• Підвищені теплоізоляційні властивості.
• Служить звукоізоляцією.
• Проста і зручна в застосуванні.
• Компостується.

• Схильна до гниття і грибку.
• Не може бути використана для ізоляції порожнистих стін старих будівель.
• Для підвищення вогнетривких якостей доданий поліфосфат амонію.

Пробковая теплоізоляція проводиться з кори коркового дуба без використання синтетичних речовин. Пробка є ще одним абсолютно натуральним утеплювачем, як і льон.

• Чи не гниє.
• Не піддається усадці.
• Міцна на стиск і вигин.
• Легка.
• Довговічна.
• Інертна до більшості речовин.
• Не горить (але тліє).
• Під час тління не виділяє шкідливих речовин.

• Опрацьовано протівогорючімі просоченнями.

Порівняння теплоізоляційних матеріалів

Виділити однозначно кращий теплоізоляційний матеріал неможливо. Всі вони в тій чи іншій мірі хороші для конкретних цілей. Вибір залежить в першу чергу від теплоізоляційних властивостей і від особистих переваг і фінансових можливостей.

Наприклад, облаштовуючи абсолютно екологічний будинок з дерева, буде абсурдним використовувати для утеплення пенополістрол або пінопласт. Має сенс звернути увагу на натуральні матеріали: льон, папір, целюлозу і пробку.

У будівництві сучасних багатоповерхових будинків повсюдно використовується пінопласт і інші полімерні матеріали, так як їх ціна невелика, вони прості в монтажі і мають хороші показники теплопровідності. Але про вплив таких матеріалів на життєдіяльність людини в основному ніхто не замислюється. Забудовникам досить того, що виробник запевнив у безпечності продукту.

У представленій таблиці використання теплоізоляційних матеріалів:

Сірим кольором позначено правильний вибір;

Жовтим кольором позначені варіанти, які слід здійснювати з урахуванням пожежної безпеки;

Червоний колір - не можна використовувати.

Як видно з таблиці, будь-який з представлених в статті матеріалів хороший на своєму місці: деякі краще використовувати для утеплення стін, інші - підлог, треті - горищ і дахів. Навіть для пристрою теплоізоляції всередині будівлі або зовні підійдуть різні матеріали.