Теплоизоляция — необходимая экономия

Теплоизоляционные материалы: достоинства и недостатки различных материалов, области применения, уровень теплопроводности.

В последнее время приняты новые нормативные документы по теплосбережению и в ходе реформы жилищно-коммунального хозяйства продекларирован принцип бездотационной оплаты тепловой энергии. Именно поэтому теплоизоляция жилых зданий становится одной из важнейших проблем строительства.

Теплоизоляция - необходимая экономияРаспределение теплопотерь в домеОчень остро проблема теплоизоляции стоит в дачном и коттеджном строительстве, так как правильно сделанная, она позволяет в 3-4 раза уменьшить расходы на отопление. По количеству произведенных теплоизоляционных материалов на душу населения Россия в 5-7 раз уступает Швеции, США и Финляндии. На рисунке показано распределение теплопотерь через различные конструктивные элементы при нормированных тепловых сопротивлениях (R,м2К/Вт) в доме площадью 120м2. Аведь утепление кирпичных стен пенополистирольной теплоизоляцией толщиной всего лишь 80мм позволяет снизить удельное потребление топлива за стандартный отопительный сезон более чем в 4 раза.

Теплоизоляционные материалы делятся на несколько крупных групп:
Стекловатные и стекловолокнистые;
Минераловатные;
Газонаполненные полимеры (пенопласты): полистирольные и пенополистирольные, полиуретановые и пенополиуретановые, полиэтиленовые, полиэфирные, из феноловой пены;
Теплоизоляция из натуральных материалов и продуктов их переработки (пробка, торфяные блоки, бумага и т.п.);
Теплоизоляционные панели и конструкции;
Модифицированные бетоны: ячеистый бетон (пенобетон), полистиролбетон;
Теплоизоляция на основе синтетического каучука;
Теплоизоляция из отходов кремниевого производства.

Теплоизоляция - необходимая экономияУтепление дома материалами ISOVER (Финляндия)Области применения разнообразных видов теплоизоляционных материалов приведены в таблице. Строить, конечно, лучше из материалов, обладающих высокими теплоизоляционными свойствами, например из пенобетонных тепл.=0,1-0,5 Вт/(мК), пенополистирольных тепл.=0,07-0,08 Вт/(мК) блоков или блоков "Геокар" (здесь и далее Ктепл.- коэффициент теплопроводности). Но гораздо чаще возникает проблема теплоизоляции строящегося кирпичного коттеджа или уже давно построенного дома. Наибольший интерес, безусловно, представляют высокоэффективные теплоизоляционные материалы. Кним принято относить материалы со средней плотностью не более 200 кг/м3 и Ктепл. менее 0,06Вт/(мК). Подобные материалы достаточно быстро, за 5-10 лет эксплуатации, окупаются за счет экономии энергоресурсов. Втаблице приведены значения коэффициентов теплопроводности основных теплоизоляционных и некоторых стройматериалов.

На отопление в нашей стране ежегодно расходуется около 240млн.тонн условного топлива. это составляет 20% общего расхода энергоресурсов страны

В первую очередь к числу высокоэффективных относятся стекло- и минераловатные материалы, доля которых в производстве теплоизоляции в последние годы составляет 40-60%. Их достоинства- пожаробезопасность, химическая стойкость, стабильность размеров, низкое влагопоглощение и хорошие звукопоглощающие свойства. Давно известна стекловата отечественного производства, которая, несмотря на все свои недостатки- она сыплется, неудобна в работе- применяется до сих пор большей частью для наружных работ или для утепления нежилых помещений. Рекомендовать стекловату для утепления жилых помещений нельзя, но если это уже сделано- следует очень тщательно изолировать ее от самого помещения.

Области применения основных теплоизоляционных материалов

Тип утеплительного материала Стены Крыша Пол Потолок Фундамент, цокольн. этаж
Фасады Наружные Внутренние Кладка (средний слой) Трехслойные панели
Стекловатные и стекловолокнистые URSA, ISOVER + + + + - + + + -
Минераловатные + + + + - + + + -
Беспрессовый пенополистирол ПСБ
+ + + + + + + -
Экструзионный пенополистирол + + + + + + + + +
Фольгированный пенополиэтилен + + + - - + + + +
Пробковый щит CORKBOARD + + + - - - + - -
Бумажная эковата MAKRON
+ + + - + + + -
Торфодревесные блоки «Геокар» + + + + - - + + -
Ячеистый пенобетон + + + - - - + + -
Полистиролбетон НИИЖБ + +
- - - - -
На основе синтетического каучука (*) - - - - - - - - -
Из отходов кремниевого производства + + + - - + + + +

*- Теплоизоляция на основе синтетического каучука (ARMAFLEXHT и AC) применима только для трубопроводов

Сейчас на российском рынке широко представлены высококачественные теплоизоляционные материалы из стекловолокна нескольких зарубежных и отечественных производителей. Эти материалы несколько дороже, но зато с ними гораздо проще и удобнее, а главное, безопаснее работать. Впервую очередь нужно упомянуть двух крупнейших производителей термоизоляционных материалов. ISOVEROY (Финляндия)- это дочерняя компания крупнейшего и старейшего производителя стекла в мире- концерна SAINT- GOBAIN (Франция). ISOVEROY выпускает стекловату с1941г. и является крупнейшим в Финляндии производителем строительных теплоизоляционных (торговая марка- ISOVER) и акустических (AKUSTO) материалов. Годовое производство стекловаты превышает 40000тонн. Эта компания является одним из крупнейших поставщиков теплоизоляционных материалов в Россию.

Теплоизоляция - необходимая экономияНаружная отделка стен, на которых предварительно закреплен утеплительURSA- это зарегистрированная во всем мире товарная марка теплоизоляционных материалов из штапельного волокна, выпускаемая на заводах концерна PFLEIDERER (Германия). На российском рынке продукция со всемирно известной маркой URSA- совместного российско-германского предприятия "Флайдерер- Чудово" выпускаются по ТУ 5763-002-002-87697-97.

Изготовление стекловолокна происходит почти при 1500С. Расплавленное стекло продавливается через пластины с отверстиями диаметром 4-5 микрон. Образующиеся в результате стеклянные волокна имеют толщину приблизительно 6микрон, что в20раз меньше, чем толщина человеческого волоса. Затем, чтобы скрепить их между собой, на них разбрызгиваются в виде аэрозоля специальные связующие вещества. Из получившейся стекловатной массы формуются изделия нужной толщины и плотности, которые поступают на термическую обработку. При температуре 250С происходит полимеризация связующих веществ, и материал приобретает необходимую жесткость. Одновременно с этим на поверхность материала могут быть нанесены различные облицовочные материалы: крафт-бумага, алюминиевая фольга, стеклоткань, нетканые материалы и т.д.

Теплоизоляция - необходимая экономияСхема утепления фасада с использованием плитных утеплителейУтеплительные материалы выпускаются в виде рулонов и мягких, полужестких и жестких матов и плит различных размеров и плотности.

Отечественные стекловолоконные теплоизоляционные материалы выпускаются в виде рулонов (101,6м и толщиной 50мм) под торговой маркой «Термозвукоизол» тепл.=0,036 Вт/(мК).

В последнее время все большую конкуренцию привычным стекловатным изоляционным материалам начинают составлять "каменные", а точнее базальтовые, ваты ROCKWOOL (Дания) и PAROC фирмы PARTEK (Финляндия). Это несгораемый экологически чистый материал, обладающий водоотталкивающими свойствами, но в то же время паропроницаемый. По своим теплоизоляционным свойствам базальтовые материалы превосходят стекловаты, однако, они дороже последних. Эти материалы относятся к группе несгораемых. Теплоизоляционные изделия из полимеров или бумаги при пожаре сгорают за 5минут. Утеплители из стекловаты при температуре 650С, которая достигается приблизительно за 7минут при обычном пожаре внутри помещения, расплавляются и спекаются в стеклянный шар. Вто же время минеральная вата на базальтовой основе не расплавляется и не теряет формы даже при температуре 1000С.

Стеклянные и базальтовые утеплительные материалы безопасны для производства и использования при соблюдении рекомендуемой технологии работы

Концерн ROCKWOOL является мировым лидером по производству строительной и технической изоляции на основе «камня».

Теплоизоляция - необходимая экономияБазальтовая вата PAROCK (Финляндия) надежно защищает и от жары, и от холодаБазальтовые утеплительные материалы PAROC также выпускаются самых разных размеров и типов (рулоны, мягкие и жесткие маты и плиты) с целью их наиболее рационального и эффективного использования. Взависимости от плотности их коэффициент теплопроводности колеблется от0,034 до 0,042Вт/(мК). Недавно появившаяся на российском рынке базальтовая теплоизоляция NOBASIL фирмы IZOMAT (Словакия) применяется для утепления кровель, стен и пола, обустройства мансард, наполнения перегородок, выпускается в виде плит, рулонов и профильных изделий.

Один из самых эффективных видов теплоизоляции- газонаполненные полимеры. Наиболее распространенным и широко используемым из них является пенопласт (пенополистирол). Пониженная теплостойкость и горючесть пенопластов не являются помехой при использовании их в слоистых конструкциях совместно с бетоном или кирпичом.

Пенополистирол производится беспрессовым методом (традиционным для России), либо методом экструзии, разработанным более 30лет назад концерном BASF (Германия).

Коэффициент теплопроводности, являющийся основным показателем теплоизоляционных свойств материала, существенно зависит от содержания в нем влаги, каждый процент содержания которой снижает этот коэффициент на4%. Кроме этого, зимой присутствующая в пенополистирольных плитах влага, замерзая и превращаясь в лед, постепенно разделяет материал на отдельные гранулы, что резко снижает долговечность беспрессового пенополистирола.

Технические параметры некоторых теплоизоляционных материалов

Вид утеплителя Коэффициент теплопроводности, Вт/(мК)
Фасадная панель POLYALPAN 0,02
Воздух 0,022
Пенополиуретан 0,025
STYRISOL (пенополистирол) 0,027
Low-E (пенофольгированный утеплитель) 0,027
РAROC (базальтовая вата) 0,035
ROCKWOOL (базальтовая вата) 0,035
Пенополиэтилен ППЭ-Р 3010 0,035
Изоляционные рулоны Линотерм 0,036
ISOVER (cтекловата) 0,038
NOBASIL (базальтовая вата) 0,039
«Пеноизол» (пенопласт) 0,04
Пробковый щит CORKBOARD 0,042
URSA (cтекловата) 0,044
Эковата (бумага) MAKRON 0,046
DEKWALL (пробковый утеплитель) 0,047
Керамика 0,07
Торфодревесные блоки «Геокар» 0,07
Битумный асфальт 0,1
Теплоизоляционный ячеистый бетон 0,12
Твердые породы дерева 0,25
Сухой песок 0,3
Безавтоклавный пенобетон 0,45
Фиброцемент 0,55
Полнотелый кирпич 0,7

Этих недостатков лишен экструзионный пенополистирол. Обладая весьма низким водопоглощением (менее0,3%) за счет замкнутой структуры ячеек и высокой механической прочностью, панели из экструзионного пенополистирола могут быть использованы для наружной теплоизоляции, для теплоизоляции подземных частей зданий, фундаментов, стен подвалов, где использование многих других утеплителей невозможно из-за капиллярного подъема грунтовых вод. На российском рынке экструзионный пенополистирол представлен концерном BASF (Германия) под торговой маркой STIRODURтепл.=0,027-0,033 Вт/(мК).

Теплоизоляция - необходимая экономияДля утепления стен используются плиты экструзионного пенополистиролаОтечественный экструзионный пенополистирол (ТУ 2244-002-17953000-95) выпускается в виде плит длиной 1-3 м, шириной 0,4-0,7 м и толщиной 10-60мм ЗАО "Химический Завод" г.Реж Свердловской области под торговой маркой Экстрапен.

Но пенополистиролом группа газонаполненных полимерных теплоизоляционных материалов не ограничивается. Достаточно давно и хорошо известен материал, который позволяет одновременно решить проблемы термо-, звуко- и гидроизоляции. Это экструдированный пенополиэтилен (ППЭ). Он выпускается в России уже более 10лет (ТУ 6-55-26-89Е) и знаком строителям под марками ППЭ-Р и ППЭ-РЛ и "ТЕПЛОН". Широкий ассортимент позволяет выбрать именно то, что необходимо. ППЭ выпускается различной толщины: от тонких листов до толстых настилов (от2 до15мм) и поставляется в рулонах шириной от0,5 до1,5м и длиной до200м. Этот материал абсолютно безопасен для здоровья и, что немаловажно, биологически стоек. Так как ППЭ обладает закрытопористой структурой, у него практически отсутствует влагопоглощение и при использовании его в качестве утеплительного материала не требуется дополнительный пароизоляционный слой. На российском рынке сейчас присутствует аналогичная продукция зарубежных фирм, однако, она значительно дороже.

Теплоизоляция - необходимая экономияДом, утепленный с применением пенофольгированных материаловЧрезвычайно интересным видом современных утеплителей являются пенофольгированные материалы. Это слой полиэтиленовой пены, зажатый с двух сторон алюминиевой фольгой. Характерные особенности этого материала- малый коэффициент теплопроводности, среднее значение которого составляет приблизительно 0,027 Вт/(мК), что почти в1,5раза лучше, чем у стеклянных и базальтовых утеплителей, и малый вес.

Немаловажное достоинство- простота монтажа такого утеплительного материала: он крепится к стенам с помощью строительного степлера. Как недостаток стоит отметить то, что этот утеплитель абсолютно паро- и газонепроницаем, т.е. помещение перестает «дышать» и, если его не вентилировать, можно столкнуться с эффектом термоса или парника.

Теплоизоляционные материалы с коэффициентом теплопроводности менее 0,06 Вт/(мК) окупаются за 5-7 лет эксплуатации за счет экономии энергоресурсов.

Другая очень интересная группа- теплоизоляции, изготавливаемые из натуральных материалов и продуктов их переработки. Вкачестве примера можно привести теплоизоляционные материалы, изготавливаемые из бумажных отходов с добавлением опилок, перлита и других связующих и наполнителей. Пропитанные веществами для снижения влагопоглощения, антипиренами для придания материалу негорючести и антисептиками, такие материалы обладают неплохими теплоизоляционными свойствами тепл.=0,078 Вт/(мК) и могут быть использованы для утепления наружных и внутренних стен, потолков. Материалы выпускаются в виде эковаты или в виде панелей.

Оригинальный теплоизоляционный материал разработан в г.Бежецк Тверской области- это торфодревесные блоки «Геокар». Уложенные в наружную стену, блоки (0,510,250,88м) способны выдерживать нагрузку 8-12 тонн нам2, а теплоизоляционные свойства стены из такого материала толщиной 0,5м соответствуют кирпичной кладке толщиной в 2,2 м (Ктепл.=0,078 Вт/(мК). Иконечно, безусловным достоинством этого материала является его экологическая чистота.

Достаточно новым теплоизолятором являются плиты и рулоны из прессованной пробки. Материал изготавливается из наружного слоя коры средиземноморского пробкового дуба. Изделия из прессованной пробки имеют привлекательный внешний вид, они экологически чисты и применяются для внутреннего утепления жилых помещений, в основном стен, одновременно выполняя функцию декоративной отделки. Пробка часто используется и для утепления полов. Теплоизоляционные пробковые щиты CORKBOARD могут быть использованы и для утепления фасадов и наружных стен.

Нужно упомянуть о специальных системах теплоизоляции зданий, таких как "Теплый дом", "Фассолит", ISPOTERM WALL, о теплоизоляционных фасадных сэндвич-панелях (POLYALPAN, ISOTERM, PFLAUM и т.п.) и о системах неснимаемой опалубки ("ИЗОДОМ2000» и «ТЕРМОМУР»).

Итак, начав утепление своего дома, вы имеете прекрасную возможность выбрать и использовать именно те теплоизоляционные материалы, которые лучше всего подходят для решения стоящих перед вами задач.

Технические параметры некоторых стекло- и минераловатных утеплителей

Фирма- изготовитель Материал Марка/ Вид Коэффициент теплопроводности, Вт/(мк) Цена, $/м2
ISOVER (Финляндия) Стекловата КТ-11/рулон 0.041-0,036 От 2
КТ/ рулон 0.041-0,036
KL/плита 0.041-0,033
KL-A/плита 0.041-0,033
URSA(Россия-Германия) Стекловата М-11; М-15;
От 3
М-17/рулон 0,046-0,044
П-15; П-17 /плита 0,046-0,044
PAROC (Финляндия) Базальтовая вата IL/плита 0,0365 От 6
A-IL/плита 0,0335
IM/рулон 0,0365
ROCKWOOL (Дания) Базальтовая вата Флекси-Баттс/плита 0,035 От 5
Баттс-42,-40,-48/плита 0,035-0,033
-80;-100;-160/плита 0,035-0,033
Роллбатс/рулон 0,036