Какой теплоизоляционный материал выбрать для своего дома. Основные характеристики теплоизоляционных материалов и их назначение.
В наше время очень много появилось строительных материалов, я бы хотел затронуть тему теплоизоляционных, так как они направлены на снижение затрат на отопление наших жилищ и для создания комфорта проживания в них.
Основная масса всех применяемых в строительстве строительных материалов состоят из воздуха — 98%, а остальные — это сам материал. Многие производители теплоизоляционных материалов, заявляют разные характеристики теплоизоляции, хотя это не так. Поэтому толщина слоя изоляционного материала для всех материалов одинаковая.
Термины, которые нужно знать.
Когда речь идет об изоляционных свойствах материалов, используются обычно два термина. Коэффициент ламбда характеризует собственную теплопроводность материала, а коэффициент U — общую теплопроводность. Оба коэффициента обозначают изоляционную способность материала, выражаемую различным образом. Что это за коэффициенты, читаем ниже.
Коэффициент ламбда.
Коэффициент ламбда (единицы измерения -Wh) показывает, сколько тепла за один час пропускает материал площадью 1 квадратный метр и толщиной 1 метр, если температура по обеим сторонам материала отличается на 1 градус: То есть необходимо взять 1 кубометр изоляционного материала, температура на одной стороне которого, скажем, 21 градусов, а на другой — 20, и измерить количество тепла, пропускаемого через этот материал за час. Чем меньше теплопроводность, тем лучше. Слой толщиной 45 мм с коэффициентом ламбда 45 можно заменить слоем толщиной 37 мм с коэффициентом ламбда 37.
Коэффициент U.
Сохранение тепла обеспечивается не только теплоизоляцией, немаловажна также сама конструкция. Общий коэффициент теплопроводности U характеризует способность какой-либо конструкции здания (например, стены) пропускать поток тепла. Это — комбинированная тепловая величина, включающая свойства всех материалов строительной конструкции с учетом воздушных промежутков. Чем ниже 0, тем выше изоляционные свойства конструкции. Для его определения измеряют потери тепла (Wh) на площади конструкции в 1 кв.м, при разнице температур на обеих сторонах конструкции в 1 градус.
Поговорим про неорганические теплоизоляционные материалы.
| Каменная вата | Стекловата | Перлит | Керамзит | Пенополистирол | |
| История | В середине 20-го столетия гавайскими учеными после извержения вулкана были обнаружены волокнистые пучки. Согласно местной легенде, это волосы повелительницы вулканов, которые она яростно вырывает и разбрасывает. Немецкий исследователь Хагер спустя годы получил у себя в лаборатории похожее волокно. Впоследствии возникла целая отрасль — производство минеральной ваты. | В 30-х годах прошлого века было построено несколько заводов для производства стекловаты по методу Хагера. Осколки старого стекла расплавляли и пропускали жидкую массу через перфорированную пластину, в результате чего из тончайших стеклянных волокон : образовывалось вещество, внешне напоминавшее сахарную вату. После войны производство стекловаты стремительно возросла. | Перлит — вулканическая порода, получившая это название в 1822 г. Только спустя 110 лет, в 30-е годы 20-го столетия, началась обработка перлита для получения теплоизоляционного материала. Патент был получен в 1938 г. после войны перлит в виде изоляционного материала применялся уже по всему миру. | Керамзит получают путем выслушивания и обжига глины с небольшим содержанием извести. Этот способ запатентован в Швеции в 1938 г. | Полимеризированный стирол или полистирол -химический продукт, впервые полученный в 1869 г. Но промышленное производство началось в 30-е годы 20-го века. Существуют и различные товарные наименования, наиболее распространенное из которых — фриголит. |
| Технические характеристики | Каменная вата — это минеральный материал, изготовленный из горной породы-диабаза. В процессе производства 1 диабаз расплавляют и жидкую массу под давлением превращают в волокна толщиной 0,005 мм. Готовый изоляционный материал состоит на 99% из воздуха и на 1% из каменного волокна. Изоляционные функции выполняет находящийся между волокнами воздух. | Стекловата также представляет собой минеральный, то есть неорганический материал, который в природе не разлагается. Ее изготавливают из того же сырья, что и стекло (кварцевого песка, соды и извести), или из стеклянных отходов, составляющих 75% всех видов : сырья. Стекло расплавляют в газовом пламени и : вытягивают в тонкие нити, которые покрывают связывающими антипылевыми и гидрофобными веществами. | Благодаря своему вулканическому происхождению перлит тверд, как гранит, в процессе мелкого помола нагревается до 100″С при этом частицы увеличиваются в объеме приблизительно в 20 раз. Его производство напоминает процесс изготовления поп корна. Расширение частиц происходит из-за содержания воды. | Перед сушкой глину сортируют и промывают. Затем разминают и обжигают в большей печи при температуре около 1000С. Из глины полностью выпаривается вода и выгорают все органические вещества. Глина вспучивается и превращается в пористый материал. Именно порами и обеспечиваются превосходные изоляционные свойства керамзита. |
Изготавливается из нефти-сырца и природного газа, в Европе для производства полистирола используется всего 6,2% добываемой нефти. ЕР5, или пенололистирол состоит примерно на 98% из воздуха и на 2% из полистирола. Пенололистирол применяется в изоляции грунта, фундамента, а также стен (в виде гранул}. Пенололистирол плавится и возгорается при высокой температуре. |
| Стоимость | |||||
| Достоинства | Каменная вата как изоляционный материал повсеместно | применяется в строительстве и производится в различных видах (в плитах, рулонах, гранулах). Существует свыше 10 вариантов. Этот материал | продается также наклеенным на твердое основание. Одновременно обеспечивает звукоизоляцию. | Можно использовать по всему дому. Выпускается в плитах, рулонах и гранулах. Материал можно сжимать, не снижая его теплоизоляционных свойств, что облегчает доставку и хранение. Вес готового теплоизоляционного материала из стекловаты на 35% меньше веса другого и аналогичного минерального утеплителя. Стекловата хорошо сохраняет форму, эластичная и прочная. | Перлит- экологически чистый продукт, поскольку не обрабатывается вредными веществами. Перлит не горит, не оседает и устойчив к сырости, гниению, грибку и микроорганизмам. Прост в использовании и хорошо заполняет пустоты. Его можно засыпать или задувать под давлением. |
Керамзит обладает хорошими изоляционными свойствами и применяется для многих целей. Керамзит с обработанной поверхностью используется для изоляции грунта, по- сколько его пористая структура образует капиллярный барьер (задерживает поступающую из земли влагу), то есть польза от него двойная. |
Высокоэффективен для изоляции грунта, поскольку обладает стабильностью под давлением. Пенололистирол легко формуется и обрабатывается. Пенололистирол устойчив к сырости, гниению и грибку, очень долговечен. |
| Недостатки | Каменная вата не горит и не разлагается в компосте, поэтому требует специальной утилизации. Энергоемкое производства |
Стекловата не горит и не разлагается в компосте, поэтому требует специальной утилизации. Энергоемкое производства. | Перлитный утеплитель можно применять по всему дому, но камешки, засыпанные в пустоты, могут высыпаться при прокладке в стенах или потолке кабелей или труб. | Довольно «живой» продукт, поэтому могут возникнуть трудности с бетонированием. Перед укладкой рекомендуется перемешать с цементом и водой. | Как изоляционный материал пенололистирол применяется с рядом ограничений, поскольку при высокой температуре воспламеняется и плавится. Пенололистирол можно сжигать с целью получения энергии, а также перерабатывать в гранулы для повторного применения. |
| Коэффициент ламбда |
Коэффициент ламбда от 34 до 40. Коэффициент некоторых изделий -44. | Коэффициент ламбда от 34 до 40. | Коэффициент ламбда — 42. | Коэффициент ламбда-76-85, почти вдвое выше, чем у мин ваты. | Коэффициент ламбда 33-41. |
| Безопасность | Каменная вата производится с добавлением фенольной смолы (связующее вещество) и минерального масла (для придания гидрофобных свойств и предотвращения образования пыли), но работать с каменной ватой необходимо в перчатках и респираторе. Тончайшее волокно вредно для здоровья, поэтому советуем пользоваться полной защитной экипировкой. |
Несмотря на содержание связующего вещества (фенольной смолы или бакелита) и минерального масла, работать со стекловатой необходимо в перчатках и респираторе. Возможны раздражение кожи (зуд и сыпь), а также повреждение дыхательных путей. Тончайшее стекловолокно вредно для здоровья, поэтому советуем пользоваться полной защитной экипировкой. |
Перлит обрабатывается силиконовой смолой для придания гидрофобных свойств. Работа с перлитом безопасна. |
При работе с керамзитом спецодежда не нужна. В непроветриваемом помещении рекомендуем использовать респиратор с фильтром от пыли. | Работа с материалом безопасна. Пенололистирол не выделяет вредных веществ, но размягчается при температуре 100С. При высокой температуре выделяет самовоспламеняющиеся газы. |
| Влияние на окружающую среду |
Поскольку производство мин ваты — процесс весьма энергоемкий, едва ли можно считать этот материал дружественным для окружающей среды. Каменная вата требует специальной утилизации. |
Энергоемкое производства требующее температуры 1400с. Стекловата не горит и не разлагается в компосте, поэтому требует специальной утилизации. | Перлит можно использовать для утепления неоднократно, он используется также для улучшения качества почвы. | Керамзит неорганический материал, который не разлагается и пригоден для повторного применения. | При сортировке мусора пенололистирол отбирают к мягким пластмассам; при горении он выделяет тепловую энергию углекислый газ и воду. |
| Гниение и грибок |
Устойчива к гниению и грибку, хотя последний может развиваться в материале. | Устойчивый к подобным факторам материал, хотя некоторые виды грибка способны развиваться и в нем. | Устойчивый к подобным факторам материал. | Устойчивый к подобным факторам материал. | Устойчивый к подобным факторам материал. |
| Пожарная безопасность |
Каменная вата препятствует распространению огня. Материал плавится только при температуре около 1000С. | Стекловата не настолько устойчива к огню, как каменная. | Перлит не горит. | Керамзит не горит. | При изоляции стен пенололистирол закрывают не менее чем двумя листами гипсокартона. |
Рассмотрим органические теплоизоляционные материалы.
| Бумага | Лен | Древесное волокно | |
| История | Бумагу в целях утепления начали использовать в Англии в 1893 г. Этот утеплитель приобрел популярность в США в 40-е годы прошлого столетия после чего спрос на него продолжал расти. | Лен — растение, достигающее высоты 90 см, из его семян производят льняное масла С древнейших : времен волокна растения применялись в производстве тканей. Для изготовления необходимо незначительное количество энергии. | Древесина используется для теплоизоляции с древнейших времен в виде дополнительных досок, стружки и опилок. Древесноволокнистые материалы появились только в конце 70-х годов прошлого века. |
| Технические характеристики | Утеплитель изготавливают из макулатуры (газетной бумаги), переработанной в мягкие гранулы. Их можно засылать в пустоты или насыпать на пол чердака и разровнять граблями. В изделие добавляются соли, повышающие его огнеупорные свойства при высокой температуре он становится влажным и негорючим. | Превосходный изоляционный материал, но используется мало. (Льняные волокна неэластичны, : поэтому к ним добавляют пример: но 5% полиэтиленовых фолиевых волокон. Теплоизолятор за последние 30 лет применяется в основном теми, кто заботится о состоянии окружающей среды. Стоимость материала довольно высока, но прогнозируемого ее снижение в будущем. | Древесноволокнистые материалы можно приобрести в непрессованном виде или в последнее время плитах. Материал считается зеленым проектом, в Скандинавии он производится из хвойных деревьев. Стволы деревьев размельчают и превращают в массу, которая высушивается до консистенции ваты. «Ватой» под давлением заполняют полости |зданий. |
| Стоимость | |||
| Достоинства | Этот изоляционный материал обладает водоотталкивающими свойствами. бумажную теплоизоляцию можно | объединить с пароизоляцией и тогда не понадобится пластик, не пропускающий пар. |
При использовании льняного утеплителя можно обойтись без пароизоляции как и при использовании бумажного. | Непрессованный материал обладает повышенными теплоизоляционными свойствами. Имеет также хорошие звукоизоляционные свойства. Для придания огнеупорных свойств к древесному волокну добавляют полифосфат аммония. |
| Недостатки | Материал зачастую производится в форме гранул, поэтому его использование ограничена. Гранулы в стенные полости задуваются |под давлением, что выполняется только специалистами. | Трудно режется, поэтому возникают сложности с его укладкой в некоторых местах. Для стен с льняным изолятором необходима дополнительная противопожарная защита. | Нельзя использовать для изоляции полых стен старых зданий. Рекомендуется применять только в огнеупорных конструкциях. Заполнение непрессованным материалом выполняется только специалистом. |
| Коэффициент ламбда | Коэффициент ламбда — 38. | Коэффициент ламбда-39. | Коэффициент ламбда -39. |
| Безопасность | Прост в применении, но при работе рекомендуем пользоваться респиратором Дружественный к среде, хорошо заполняет полости. |
Материал не вреден для здоровья. При работе с ним спецодежда не нужна. Прокладывая изоляционный слой, пользуйтесь респиратором с фильтром от пыли. |
Прост и удобен в применении, но при работе рекомендуется использовать респиратор. |
| Влияние на окружающую среду |
Пригоден для компостирования. | Производство изделия не требует большого количества энергии и применения вредных веществ. Льняной утеплитель можно сжигать или компостировать. |
Нет проблем с утилизацией. |
| Гниение и грибок |
Устойчив к гниению, плесени и прочим грибковым образованьям, поскольку обработан нейтральными солями. | Льняной теплоизолятор устойчив к гниению и к гребку, а также не разлагается, поскольку обработан нейтральными солями. |
Подвержен гниению и грибку, как и все древесные материалы. |
| Пожарная безопасность |
Огнеупорный, импрегнирован солями, предотвращающими воспламенение. |
Материал не обработан средствами для придания огнеупорности. Поэтому его покрывают не менее чем двумя листами гипсокартона. | К изделию добавлен полифосфат аммония для придания огнеупорных свойств. |
Каким будет материал будущего для утепления стен.
В наше время наружные стены утепляют слоем минеральной ваты или равноценного материала толщиной не менее 245 мм, но уже спустя несколько лет этого будет недостаточна Ведь изоляционные материалы развиваются наряду с климатическими изменениями. Глобальные перемены, вызванные повышенным содержание в атмосфере углекислого газа и необдуманным использованием фоссильных источников энергии, заставляет искать альтернативные источники, например, использовать энергию воды и ветра. И разумеется, требуют улучшения изоляционных свойств материалов. Именно в том заключается глобальная стратегия одним из направлений которой является утепление наших жилищ.
Тепло в жилье необходимо сохранять дружественными среде средствами. Поэтому сейчас ведутся эксперименты с так называемыми домами нулевой энергии, не имеющими никаких отопительных устройств. Тепло в таких домах обеспечивается теплом солнца, земли устройствами возобновляемой энергии. Но все это невозможно без эффективных теплоизоляционных материалов.
Вопрос только в том, какой материал способен обеспечить наивысшую эффективность. Для производства множества изоляционных материалов необходимо столько энергии, что они становятся неперспективными.
Не исключено, что появится какой-либо материал со сверхизоляционными свойствами, позволяющими уменьшить толщину стен и потолков. Но пока будем поступать в соответствии с существующими правилами, устанавливающими минимальную толщину теплоизоляционного слоя.
Выбор материала для утепления стен, крыш и перекрытий .
Как из всего многообразия выбрать подходящий теплоизоляционный материал для утепления стен, крыши и перекрытий нашего дома. Выбор определяется следующими факторами — ценой, экологичностью, удобством в работе. Вот некоторые рекомендации специалистов по выбору утеплителей.
Если вы хотите оборудовать наиболее экологическую изоляцию, учтите некоторые факторы. Например, какое воздействие на окружающую среду оказывает производство этого материала, как он влияет на здоровье после применения его как утеплителя в доме. Не следует забывать и о цене.
1. Для теплоизоляции грунта применяется пенололистирол или керамзит.
Причина — оба материала не разлагаются и создают капиллярный барьер.
2. Под полом и в перекрытиях используются утеплители из льна, бумажных гранул или древесных волокон.
Причина — лен продается в форме прессованных плит, бумага — в гранулах, а древесное волокно — и в плитах, и в гранулах.
3. Изоляцию крыши выполняют льняными или древесноволокнистыми материалами (изнутри) и бумажными или древесноволокнистыми — снаружи.
Причина — лен доступен в форме прессованных плит, бумага — в гранулах, а древесное волокно — и в плитах, и в гранулах.
4. Чердачный пол утепляют бумажными гранулами или древесноволокнистыми материалами.
Причина — экологичные изделия заполняющие пустоты лучше, чем льняной материал.
Полые стены утепляют перлитом или гранулированным пенополистиролом. Причина — эти материалы не впитывают влагу и не оседают.
Не использовать
Это не опасно.
Борак, борная кислота и гидроксид алюминия (вопреки своим названиям) довольно безвредные химические вещества, придающие изоляционным материалам огнеупорные свойства. Первые два вещества так же «ядовиты», как соль поваренная, которую мы используем в быту, а третью составляющую добавляют при изготовлении зубных паст, в качестве абразивного материала.
Горит или не горит — вот в чем вопрос.
У многих постает данный вопрос, обыкновенная бумага горит (и измельченная газетная — не исключение), да я согласен, но только в случае, когда она не обработана такими веществами, как борак или бор. Добавление этих химикатов делает бумажный утеплитель огнеупорным. Нагреваясь, он выделяет воду, поэтому при высокой температуре бумага намокает и становится негорючей.
