Татьяна Эрнст Образование СМИ, новости Архитектура Наука Искусство Личное
Главная Контакты

Изолирующие материалы

Качественно утепленный дом позволяет сэкономить до 50% расходов на отопление здания зимой и охлаждение его летом. Кроме того, теплоизоляция защищает несущие ограждающие конструкции от резких перепадов наружной температуры, увеличивая таким образом срок службы самого здания. Но самое главное — правильно выполненная теплоизоляция сделает Ваш дом более комфортным и здоровым — так как она исключит «высасывание» тепла из тела человека холодными ограждающими конструкциями. Ведь человек — это теплокровное существо, и кроме температуры воздуха вокруг себя, он также постоянно ощущает температуру всех твердых тел на расстоянии 3-4 метров вокруг себя. При низкой температуре ограждающих конструкций — человеку будет холодно даже в перегретом до нездоровой температуры в 25-26 градусов воздухе. Теплые стены — позволяют поддерживать температуру воздуха в помещении на невысоком но здоровом уровне (19-20 градусов), при этом создавая комфортную атмосферу, без ощущения холода человеком.

КОНСТРУКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Для начала, уточним чем отличаются строительные материалы, от утеплителей. Сравним теплопроводность (λ) самых распространенных в Украине конструктивных материалов для возведения стен: железобетон: 1,7 Вт/м·°C, кирпич: 0,4-1 Вт/м·°C, тяжелый саман: 0,25 Вт/м·°C, пеноблок (пенобетон): 0,2-0,3 Вт/м·°C, арболит: 0,17 Вт/м·°C, ячеистый бетон: 0,3-0,6 Вт/м·°C, керамзитобетон: 0,6 Вт/м·°C, шлакобетон: 0,2-0,5 Вт/м·°C, дерево (поперек волокон): 0,12-0,14 Вт/м·°C,

ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

с утеплителями: плиты из камыша: 0,07 Вт/м·°C, плиты из селиката кальция: 0,07 Вт/м·°C, пробка (черный агломерат): 0,70 Вт/м·°C, пеностекло: 0,05 Вт/м·°C, пенопласт: 0,04 Вт/м·°C, пеноизол: 0,035-0,05 Вт/м°С, минеральная вата: 0,03-0,04 Вт/м·°C, экструдированный пенополистирол: 0,03 Вт/м·°C, пенополиуретан: 0,04 Вт/м·°C, целюлоза (эковата) 0,03 Вт/м·°C — то можно увидеть, что утеплители имеют как минимум в 10 раз меньшую теплопроводность, чем любой конструктивный материал, включая даже дерево.

То-есть, строя однослойную стену (как всюду рекламируют поставщики этих материалов: «теплейшая стена в 2,5 кирпича», или же из «очень теплого пеноблока», или «самый экологический, теплый и живой дом из деревянного бруса»), нужно отдавать себе отчет в том, что дом никогда не получится по-настоящему теплым, или, правильнее сказать, действительно энергосберегающим. Ведь даже слой утеплителя всего только в 5 см — уже имеет лучшие теплоизолирующие свойства, чем в 10 раз более толстая стена: 50 см кирпича (в два кирпича) или любого другого конструктивного материала.

На фото: слева термографическое фото здания с двухслойной конструкцией стены (со сплошным качественным наружным утеплением, без мостиков тепла); справа — здание из пеноблоков — однослойная конструкция стены (наглядно видны мостики тела в углах и швах между пеноблоками).

ДВУХСЛОЙНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Самая правильная (теплая) стена всегда будет двухслойной, и будет состоять из конструктивного (желательно массивного) слоя и утепляющего (легкого).

Конструктивный слой должен быть массивным, так как только массивные конструкции имеют аккумулирующие свойства, а также только массивная стена может предотвратить потерю тепла зданием способом излучения.

Нанося на массивную конструкцию утеплитель снаружи — мы, во-первых, защищаем саму конструкцию несущей стены от старения и разрушения из-за прямого воздействия внешней среды, во-вторых, мы предотвращаем теплопотери здания способом передачи тепла.

ВЛАГОСТОЙКОСТЬ и ПАРОЕРОНИЦАЕМОСТЬ УТЕПЛИТЕЛЯ

При подборе же утеплителя для наружной теплоизоляции здания, кроме теплозащитных характеристик следует также уделять особое внимание влагостойкости и паропроницаемости материала. Из всех известных на сей день утеплителей самая высокая паропроницаемость у минеральной ваты (0,5 Мг/(м·ч·Па), немного ниже она у пенопласта (0,25 Мг/(м·ч·Па), гораздо меньше у экструдированного пенополистирола (0,01 Мг/(м·ч·Па), имеющего практически закрытые поры, а полностью отсутсвует только у пеностекла (0,00 Мг/(м·ч·Па) — стеклянные закрытые ячейки воздуха не могут пропускать никакую влагу.

То-есть подбирая материал для утепления дома, следует учитывать, что в паропроницаемых материалах со временем накапливается очень большое количество влаги, что приводит к значительному до 99% снижению их сопротивления теплопередаче (ведь вода — самый лучший теплопроводник!). Так, в Европе сейчас наметилась тенденция к демонтажу всего минераловатного и полимерного утеплителя, нанесенного на стены в 80-е и 90-е года прошлого столетия и полностью промокшего за эти годы. В некоторых случаях катастрофическое намокание утеплителя даже было причиной обвала или угрозы обвала сильно намокших и потяжелевших из-за этого конструкций перекрытий, как это произошло в здании олимпийского бассейна в Люксемурге (1982 года строительства). Регулярный мониторинг работы теплоизоляционного слоя показал полную потерю теплозащитных характеристик минеральной ваты, утеплявшей крышу, уже через несколько лет эксплуатации здания. А в скорости — опасное увеличение нагрузки на несущие конструкции из-за накопленной в них воды — стали угрожать стабильности здания. По-этому в 2002 году было проведен полный демонтаж существующего утеплителя, который заменили на совершенно парозакрытое пеностекло.

Любой утеплитель имеет коэффициент теплопроводности тем меньше — чем больше в его составе воздуха, который является самым лучшим изолятором. Но при этом, как уже понятно из вышесказаного, утеплители делятся на имеющие открытые и закрытые ячейки воздуха (паропроницаемые и паронепроницаемые). Утеплители с открытыми ячейками воздуха следует или же качественно одевать (с двух сторон) в паробарьер (что часто является очень сложным в практическом исполнении), или же размещать только в тех местах, где обеспечивается их постоянная вентиляция (например на вентфасадах).

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ УТЕПЛИТЕЛЯ

При выборе утеплителя, кроме теплопроводности и паропроницаемости следует учитывать и срок службы теплозащиты. Есть утеплители со сроком службы до 4-6 лет: пенопласт, стекловата; есть более долговечные, со сроком службы до 20-40 лет: базальтовое волокно или минеральная вата (только при правильном нанесении!), экструдированный пенополистирол, пеноизол, камышовые маты, эковата, пробка; и есть вечные — то-есть с неограниченым сроком службы, к ним относится только вспененное стекло.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЧИСТОТА УТЕПЛИТЕЛЯ

Кроме вышесказанного утеплители еще делятся на вредные для здоровья человека (как при производстве, так и при эксплуатации) и на безопасные.

Стекловата, пенопласты

Кроме того утеплители еще делятся на вредные для здоровья человека (как при производстве, так и при эксплуатации) и на безопасные. Так стекловата старого образца (до 2002 г.) является опасным утеплителем (запрещенным к использованию в Европе), так как ее мельчайшие волокна очень легко бьются, отламываются и попадая в легкие человека, вызывают различные заболевания, в том числе астмы, раковые заболевания, аллергии и т.п. Пенопласт и пеноизол, при своем изготовлении и некоторое время после, выделяют в атмосферу вредные смолы (часто на формальдегидной основе), что тоже небезопасно для здоровья человека.

ИСПОЛЬЗУЙТЕ УТЕПЛИТЕЛЬ СТРОГО ПО ПРЕДНАЗНАЧЕНИЮ

Очень важно использовать утеплители строго по назначению и строго в предусмотренных для этого конструктивных схемах. Ведь каждый утеплитель имеет свою сферу применения, где он работает наиболее эффективно.

Утеплители существуют органического и неорганического происхождения, рассмотрим все их в отдельности.

К органическим теплоизоляционным материалам относятся опилки, войлок, камыш и эковата. Опилки и стружки используются для утепления и шумозащиты прежде всего перекрытий. Их применяют в сухом виде с пропиткой в конструкции известью, гипсом или цементом.

Строительный войлок

Деревянные конструкции (в основном срубы) утепляют строительным войлоком, который изготовляется из грубой шерсти. Выпускают его в виде пропитанных антисептиком полотнищ длиной 1000—2000 мм, шириной 500—2000 мм и толщиной 10-12 мм.

Камышовые плиты

Камышовые плиты (400-500 грн./м3)также используются для утепления деревянных срубов. Они выпускаются толщиной от 30 до 100 мм (проволочное скрепление рядов прессованного камыша через каждые 10-15 см).

Эковата (целлюлозный утеплитель)

Эковата (200-700 грн./м3) используется в перекрытиях, в стенах и крышах, как в качестве утеплителя, так и шумозащиты в межкомнатных перегородках. Целлюлозный утеплитель наносят на горизонтальные, вертикальные или наклонные (между стропилами) поверхности с помощью специального выдувного оборудования. Существует 2 метода нанесения: влажное и сухое напыление, в любом случае изоляционный слой получается совершенно целостным, бесшовным — в этом его значительное преимущество, покрытие из этого материала полностью заполняет все пустоты, образуя цельную поверхность.

Эковата состоит на 80 % из обработанной целлюлозы (древесное волокно), на 12 % — из антипиренов (борная кислота) — поднимает огнестойкость материала, и на 8 % — из антисептика (бура) — благодаря которому материал не пробуют «на зуб» грызуны, в нем не живут насекомые и не заводятся грибки. Все составляющие материала являются нетоксичными, нелетучими, безвредными для человека природными компонентами. Благодаря тонковолокнистой структуре эковата обладает низкой воздухопроницаемостью и хорошей изолирующей способностью.

Пеностекло (ячеистое стекло, вспененное стекло)

К неорганическим теплоизоляционным материалам относятся минеральная вата и стекловата, пеностекло и все пенополистиролы.

Универсальным, самым качественным и долговечным утеплителем является пеностекло (2200-2700 грн./м3). Его можно использовать для наружного утепления практически любых конструкций. Для плоской крыши, террас, цоколя, фундамента и всей подземной части здания вспененное стекло подойдет лучше всего, так как обладает высокой механической стойкостью, прочностью на сжатие, полной влагостойкостью, паронепроницаемостью и максимальной долговечностью. На слой пеностекла можно даже поставить все здание, качественно утеплив таким образом весь фундамент дома.

Пеностекло — пористый лёгкий материал, черного цвета, получаемый путём спекания смеси стекольного порошка с газообразователями (известняком, каменным углём). То-есть шарики воздуха в этом материале как бы «запечатаны в маленькие закрытые стеклянные ячейки, что дает этому материалу неоспоримое первенство. Качественное пеностекло имеет очень мелкие закрытые поры одинакового размера.

Экструдированный пенополистирол (XPS)

Если цена пеностекла не заложена в бюджете — то для утепления тех же конструкций можно применить и более дешевую альтернативу: экструдированный пенополистирол (860-1000 грн./м3), который также является стойким, почти паронепроницаемым материалом и имеет очень маленький вес. Экструдированный пенополистирол — долговечен (до 50 лет) и прочен, не подвергается биологическому разложению, плиты имеют малую массу и удобны в установке: их можно клеить к любому основанию. Материал имеет закрытую ячеистую структуру, отличается высокой устойчивостью к деформациям сжатия, поэтому может использоваться для утепления поверхностей, несущих нагрузку.

К недостаткам экструдированного пенополистирола относится его разрушаемость при контакте с некоторыми химическими веществами (часто гидроизоляцией на битумной основе) и горючесть, хотя материал обладает свойствами самозатухания. Пенополистирол (300-600 грн./м3) — более дешевая и менее долговечная (до 15 лет) альтернатива XPS. В фасадных системах мокрого типа (утеплитель + штукатурка) лучше всего также применять самый долговечный и стойкий утеплитель: пеностекло. Но возможно также и применение пенополистирола, желательно экструдированного (у него срок службы будет гораздо дольше!). Следует знать, что под длительным воздействием солнечных лучей (например на южном фасаде) пенополистирол может деформироваться, что приведет к раскрытию швов, а в последствии и к образованию трещин в штукатурке фасада.

Экструдированный пенополистирол хорошо использовать там, где он не подвергается воздействию прямых лучей солнца — например для теплоизоляции скатных кровель. В этом случае утеплить кровлю можно не только между, но и по стропилам, что является конструктивно более правильным решением, исключающим мостики тепла.

Мінвата (базальтове волокно, мінеральна вата)

У випадку, коли будівельники зобов'язуються забезпечити дуже якісне виготовлення паробар'єра (але тільки в цьому!), можна в покрівлях скатних використовувати і більш дешевий, але паропроникний утеплювач: базальтове волокно (мінеральну вату). Але при цьому не можна забувати про необхідність якісного провітрювання цього утеплювача із зовнішнього боку: тобто під покриттям даху (чи черепиця, шифер, профнастил або будь-який інший матеріал) і паровідкритим гідробар'єром. Слід завжди залишати проміжок для забезпечення природного провітрювання плит мінвати.

Для навісних вентильованих фасадів як утеплювач також можна використовувати найдешевший матеріал — мінвату (200 грн/м3). Це волокнистий теплоізоляційний матеріал (діаметр волокна 5-12 мкм) одержують з неорганічної сировини: розплавленої маси гірських порід базальтової групи або шлаків з подальшим додаванням сполучного органічного компонента. Для мінеральної вати вентильований фасад – це найоптимальніше застосування, внаслідок її повністю відкритих осередків та дуже високої паропроникності. При цьому, використовуючи мінеральну вату, слід в обов'язковому порядку використовувати паробар'єр з внутрішньої сторони будівлі, щоб вата не насичувала вологу зсередини будинку. Краще використовувати щільні марки вати — із щільністю від 30 до 150 кг/м3.

Мінеральну вату часто плутають зі скловатою (100-150 грн./м3)— волокно якої виходить тим самим способом розпилення, але з розплавленого скла. Скловолокно має набагато менший діаметр і крихкіше. Скловата, яка випускалася в Європі до 2002 року, була шкідливою для здоров'я, тому що дрібні частинки скла могли відщеплюватися і потрапляти в дихальні шляхи людини, викликаючи рак легень, алергії та астму, оскільки вони не підлягали розкладанню. Особливо небезпечним було скловолокно всередині приміщень. В останні роки було виведено нове покоління скло- та мінерального волокна — за Європейськими нормами його частинки тепер мають розкладатися в тілі людини протягом максимум 40 днів. Таким чином, виробники цього матеріалу уникли небезпеки викликання раку легень. Купуючи цей матеріал, треба переконатися, що він був проведений в Європі і в останні роки. Однак і зараз найдрібніші частинки цих волокон, потрапляючи на шкіру, в очі або дихальні шляхи можуть викликати астматичні явища, алергії чи свербіж. Тому рекомендується місця, в яких волокно ріжеться (при укладанні) додатково просочувати клеєм, щоб порізані частинки не потрапляли в повітря приміщень.

Пінопласт

У нас часто також як утеплювач використовують пінопласт (100-150 грн./м3), хоча це взагалі не теплоізоляційний матеріал (а пакувальний). Його вкрай не рекомендується використовувати для утеплення будівель, оскільки він схильний до швидкого старіння і деструкції: відкриті осередки викликають його намокання в закритих системах, у вентильованих фасадах - його поїдають різні гризуни, а пряме потрапляння сонячних променів або сильне нагрівання на південних фасадах - викликають повне руйнування. Таким чином термін служби цього матеріалу як утеплювач не перевищує п'яти років.

Піноізол (рідкий пінопласт)

Піноізол (250-300 грн./м3) - це порівняно дешевий пористий полімерний матеріал білого кольору, який виготовляють за допомогою спеціальної установки прямо на будівельному майданчику. Їм насамперед утеплюють порожнини каркасних конструкцій. Піноізол відноситься до нового покоління карбомідних теплоізоляційних пінопластів, має високі теплоутримуючі здібності, низьку об'ємну щільність, стійкість до дії мікроорганізмів та гризунів.

За зовнішнім виглядом та своїми характеристиками пеноізол є недорогим аналогом пінополістиролу. Його головна перевага полягає в тому, що він текучий, утворює безшовну поверхню і його можна заливати в важкодоступні порожнини. Недоліком піноізолу є складність нанесення та велика кількість парів смол під час нанесення та висихання. Неприємний «хімічний» запах виділяється досить довго, тому проведення робіт можливе лише у протигазі. Мешканці не повинні перебувати в робочій зоні, поки теплоізоляція повністю не висохне і полімеризується.

Термофол

Термофол — это многослойный материал нового поколения, в котором применен принцип теплоизоляции за счёт отражающего эффекта полированной отражающей поверхности, нанесенной с одной или двух сторон на слой вспененного полиэтилена. Отражающая теплоизоляция является эффективным и экологически чистым материалом и обладает пароизолирующими и шумозащитными свойствами. Как привило это не толстая теплоизоляция (от 2 до 30 мм) и применяется она прежде всего в саунах, банях и других очень горячих и мокрых помещениях, требующих хорошего удержания высоких температур.

Наносим слой утепления: СНАРУЖИ или ВНУТРИ стены?

Не следует утеплять здания изнутри, так как при таком способе точка росы перемещается вовнутрь толщины стены, что приводит к образованию конденсата на внутренней поверхности стены. Намокание же стены, в свою очередь, приводит к образованию грибков и плесени, а также — к быстрому старению и разрушению самой несущей конструкции стен: то-есть уменьшается срок службы всего здания, в то время как атмосфера внутри здания становится вредной для человека.

Ответ одназначен: здание следует утеплять только снаружи!

Плиты силикат-кальция

В случае необходимости утеплить здание-памятник архитектуры, в котором невозможно нанесение теплоизоляционного слоя снаружи, для внутренней теплоизоляции стен можно применять исключительно только один единственный материал, это плиты силикат-кальция. Этот материал делается на основе минеральных компонентов: оксида кальция и силиция, цемента, целлюлозного волокна высочайшего качества, очищенного песка и воды, и производится с помощью пара (как и пенобетон). В нем отсутствуют асбест или какие-либо ядовитые и канцерогенные вещества. Материал устойчив к огню, к сжатию, имеет постоянные размеры, длительный срок службы, стойкость к воздействию окружающей среды, а самое главное — может применяться в качестве внутренней теплоизоляции без катастрофических последствий для здоровья людей (то-есть препятствует возникновению грибков и плесени), так как имеет очень хорошую способность воспринимать в себя излишки влаги, «складировать» их и отдавать назад в помещение, при необходимости.