Теплохранители. Виды и характеристики утеплителей / Строительные материалы

Главная задача утеплителей — сохранить тепло в помещении или сооружении. Но кроме снижения расходов на отопление, они позволяют улучшить звукоизоляцию, обеспечивают ветрозащиту, повышают противопожарные свойства конструкции и продлевают срок эксплуатации здания в целом. При выборе утеплителя важно обратить внимание на теплотехнические и механические характеристики, указанные в технической документации материала. Теплопроводность — наиболее важный показатель утеплителей, находится в интервале 0,029 — 0,21 Вт/м. К. Эталоном в данном случае служит теплопроводность воздуха — 0,025 Вт/м. К. Паропроницаемость характеризует количество водяного пара в мг, которое проходит через 1 метр толщины утеплителя за 1 час при разности давлений в 1 Па (мг/(м. ч.Па). Жесткость (относительная деформация сжатия) — свойство сохранять свою форму и размеры под механическим воздействием. По жесткости утеплители делятся на пять групп: мягкие (М), полужесткие (П), жесткие (Ж), повышенной жесткости (ПЖ) и твердые (Т). Утеплители также делятся на две группы по степени возгораемости на негорючие (НГ) и горючие (Г1, Г2, Г3, Г4). К той или иной группе горючести материал относят по четырем показателям испытаний: температура дымовых газов, степень повреждения по длине, массе и по продолжительности самостоятельного горения. Кроме перечисленного, каждый утеплитель имеет свой диапазон температур применения, который определяет, при каких температурах утеплитель может эксплуатироваться без изменения своих технических свойств. На сегодняшний день наиболее распространенными являются 3 вида материалов, на основе которых делаются утеплители: стекловолокно, минеральное волокно и полимеры. Стекловата — волокнистый утеплитель (толщина волокна — 6 микрон), образующийся в процессе плавления стекломассы, в состав которой, помимо стеклобоя, как основного компонента, входят песок, сода, доломит, известняк и т. д. Коэффициент теплопроводности от 0,035 до 0,044 Вт/м. К. Выпускается в матах, свернутых в рулоны, и в плитах.

Рулонная форма позволяет устанавливать теплоизоляцию на больших пространствах без разрывов, уменьшая число стыков, и соответственно предотвращая образование мостиков холода. Стекловата удобна в транспортировке: может перевозиться и храниться в спрессованном виде, а в силу своей упругости быстро восстанавливать первоначальные размеры. Минеральная вата — утеплитель на основе металлургических шлаков или расплава горных пород с длиной волокон 1, 5 см. Минплита различается степенью жесткости, которая зависит от методов формования при изготовлении, и даже внешним видом. Плита повышенной жесткости (марка П–175) имеет крупнозернистую структуру и красноватый оттенок. Минплита невысокой жесткости (марка П–75), при столь же высоких теплоизолирующих свойствах, используется там, где в силу сложной поверхности, затруднено применение жестких материалов, например, для теплоизоляции трубопроводов.

Базальтовый утеплител ь состоит из базальтового супертонкого штапельного волокна, прошитого базальтовыми жгутами или стеклонитями. Минеральная вата на основе базальта, как следует из названия, не допускает в своем составе присутствия других горных пород, кроме данного минерала. Плотность базальтового мата 30–50 кг/м³. Базальтовые материалы несколько дороже аналогичной волокнистой теплоизоляции, но обладают при этом повышенными эксплуатационными качествами: высокая термостойкость (750–1100°С) и экологическая чистота, они не разрушаются даже в среде жесткого радиационного излучения. Так как производятся исключительно из неорганических веществ, противостоят возникновению грибка и плесени. Все представленные волокнистые материалы обладают низкой теплопроводностью благодаря своей структуре: воздух, который является сам по себе эффективным теплоизолятором, содержится в волокнистых материалах в максимальном объеме — до 95%. Кроме основной функции волокнистые утеплители обладают отличными звукоизолирующими свойствами. Относятся к группе негорючих материалов.

Негигроскопичны, то есть не накапливают влагу, обладают высокой паропроницаемостью. Полимерные утеплители получают из полистирола. Сначала гранулы полистирола смешивают со вспенивающим агентом. Вспененную массу продавливают через экструдер — машину для размягчения пластичных масс, после прохождения через которую, масса приобретает определенную форму.

Благодаря методу экструзии получают экструзионный пенополистирол и экструдированный пенопласт. Процесс экструдирования придает материалу однородную структуру: готовый материал не имеет микропор, поэтому он газо - и водонепроницаем. Размер ячеек всего 0,1–0,2 мм. Ячеистая структура полимерных утеплителей дает ряд преимуществ: высокая механическая прочность, крайне низкая гигроскопичность (поглощает не более двух тысячных долей своего объема), устойчивость к циклам замораживания-оттаивания. Кроме того, полимерные материалы инертны к большинству химических соединений, не разлагаются под влиянием атмосферных воздействий. Наравне с перечисленными преимуществами обладают меньшей паропроницаемостью и низкой огнестойкостью (температура плавления всего 70°С), но горение не поддерживают и при удалении источника нагрева затухают. По сравнению с другими материалами отличаются более низкой стоимостью. Промышленность выпускает несколько десятков разновидностей плит из пенополистирола, которые различаются толщиной, плотностью, и назначением.

Плотность материала от 10–13 до 40–42 кг/м³. Представляют собой многослойные материалы, состоящие из основы (все те же стекло - и минеральная ваты и полимеры) и приваренного к ней теплоотражающего слоя из алюминиевой фольги. Фольгированный слой призван отражать тепловое (инфракрасное) излучение, тем самым, препятствуя его прямым потерям в окружающую среду. Поэтому такие утеплители получили название отражающая теплоизоляция. Применение фольгированных материалов исключает необходимость в применении дополнительной пароизоляции, так как они сами выполняют эту функцию.

Фольгированные материалы могут быть с одно - или двусторонним покрытием. При монтаже фольгированный слой располагают внутрь помещения. Швы проклеивают алюминиевым скотчем. При этом между утеплителем и конструкцией очень важно наличие 2–3 см воздушного зазора.

При монтаже утеплителя с двусторонним фольгированием требуется наличие воздушного пространства с обеих сторон. Существует два основных варианта размещения утеплителя: с внутренней или наружной стороны здания. Размещение утеплителя с внутренней стороны имеет некоторые плюсы, такие как возможность утепления конструкции здания без ущерба для готовой наружной отделки и возможность проведения работ в любое время года. Но вместе с тем, существует вероятность повышения влажности несущей конструкции. Так как утеплитель является паропроницаемым материалом, водяные пары, проходя через него, скапливаются на границе утеплителя и холодной стены. Поэтому важно позаботиться о пароизоляции со стороны помещения или организации принудительной вентиляции. Размещение утеплителя с наружной стороны решает эту проблему.

Теплоизоляционный материал не препятствует испарению влаги во внешнюю среду, что способствует снижению влажности конструкции и увеличению срока ее эксплуатации. Но попадание конденсата выходящих паров внутрь утеплителя ведет к повышению его влажности, поэтому у материала должна быть хорошая паропроницаемость. Также потребуется защитить теплоизоляционный материал от атмосферных осадков прочным, и в то же время паропроницаемым покрытием: это может быть устройство вентилируемого фасада или оштукатуривание. По материалам журнала "Стройка. Уральский выпуск"