Современные теплоизоляционные материалы: тонкости выбора

Дорофеева Елена Викторовна

Энергосбережение и энергоэффективность зданий и сооружений – одни из важнейших приоритетов современной строительной отрасли. Необходимость этих мероприятий, помимо очевидной экономической выгоды, закреплена  законодательно. В соответствии с п. 6 ст. 11 ФЗ от 23.11.09 №261 «Об энергосбережении и повышении энергоэффективности», ввод в эксплуатацию вновь построенных зданий, а также зданий после реконструкции и капитального ремонта, в случае их несоответствия требованиям энергоэффективности, не допускается.

Одним их условий обеспечения энергоэффективности зданий и сооружений является оптимизация теплотехнических параметров их ограждающих конструкций. Потребность в новых и эффективных материалах, обладающих низкими показателями теплопроводности и высокими эксплуатационными характеристиками,  послужила  толчком к развитию рынка утеплителей. При этом, вследствие многообразия последних, потребитель не всегда может правильно выбрать соответствующий конкретным условиям применения материал.

Как правило, каждый производитель утеплителя подробно описывает преимущества своего продукта перед другими, умалчивая, однако о недостатках и ограничениях по его применению. В результате материал, имеющий отличные теплотехнические показатели, оказывается не эффективным, либо вообще не приемлемым в некоторых случаях.

Популярные виды утеплителя

Все виды теплоизоляционных материалов можно классифицировать по их составу (органические, неорганические), по целевому назначению (форма, вид, плотность, степень горючести), структуре (волокнистые, ячеистые, зернистые). Наиболее популярными видами утеплителей в настоящее время являются следующие.

МИНЕРАЛЬНАЯ ВАТА

Негорючий материал вулканического происхождения на органическом связующем. Имеет волокнистую структуру. Коэффициент теплопроводности минеральной ваты находится в пределах от 0,038 до 0,045 Вт/ (мК), плотность – от 35 до 160 кг/м³.

Достоинства материала:

• устойчив к химическому воздействию;
• имеет отличную паропроницаемость;
• сохраняет геометрические характеристики при температурных изменениях;
• обладает звукоизолирующими свойствами;
• экологическая безопасность;
• пожаробезопасность (НГ).

Недостатки:

• невысокая плотность;
• разрушение волокон при деформации материала;
• впитывает влагу.

Область применения:

• фасадные системы;
• кровли;
• перегородки и перекрытия над подвалами;
• техническая изоляция трубопроводов.

Известные производители: Paroc, ТехноНИКОЛЬ.

СТЕКЛОВАТА

Представляет собой стеклянное волокно, производимое из отходов стекольного производства.  В качестве связующего применяются органические компоненты. Коэффициент теплопроводности стекловаты составляет от 0,037 до 0,046 при плотности от 13 до 85 кг/м3.

Достоинства материала:

• прочность;
• устойчивость к вибрационным воздействиям;
• эластичность и мягкость;
• низкая степень горючести (Г1-Г2).

Недостатки:

• впитывает влагу;
• при укладке необходимо соблюдать меры предосторожности во избежание поражения кожи и дыхательных путей волокнами стекловаты.

Область применения:

• техническая изоляция трубопроводов и емкостных сооружений;
• утепление кровель, чердачных перекрытий, в том числе – задувным и насыпным способом.

Известные производители: Rockwool, Knauf, Ursa, Isover.

ПЕНОПЛАСТ

Материал жесткого типа, имеющий ячеистую структуру. Производится путем вспенивания и спекания гранул полистирола. Плотность пенопласта находится в пределах от 15 до 45 кг/м³, теплопроводность ограничена показателями 0,031-0,044 Вт/(мК).

Преимущества материала:

• низкая стоимость при высоких теплоизоляционных свойствах;
• хорошие прочностные показатели при малом весе;
• низкое водопоглощение и достаточная паропроницаемость;
• экологически чистый материали (отсутствие питательной среды для роста бактерий);
• долговечность (более 50 лет службы).

Недостатки:

• горючесть (Г3);
• требование следования технологиям монтажа.

Области применения: утепление зданий и сооружений, фасадные сэндвич-панели.

Известные производители: Knauf, Мосстрой-31

ЭКСТРУДИРОВАННЫЙ ПЕНОПОЛИСТИРОЛ

Один из самых популярных теплоизоляционных материалов, обладающий высокой жесткостью и имеющий закрытопористую структуру. Производится методом экструзии полистирола в присутствии вспенивающих агентов. При плотности 25-45 кг/м3 пенополистирол экструдированного типа имеет коэффициент теплопроводности в пределах от 0,03 до 0,035 Вт/(мК).

Достоинства:

• минимальное водопоглощение;
• высокая прочность;
• экологическая безопасность;
• пожаробезопасность (низкая горючесть);
• устойчивость к воздействию низких температур.

Недостатки:

• разрушается под воздействием прямых солнечных лучей;
• слабая устойчивость к химически активным веществам.

Области применения:

• фасады, кровли жилых и гражданских зданий;
• эксплуатируемые кровли;
• утепление фундаментов;
• сэндвич-панели заводского изготовления.

Популярные производители: Ursa, ТехноНИКОЛЬ, Пеноплекс.

ПЕНОПОЛИУРЕТАН

Относительно новый материал жесткого, полужесткого или напыляемого типа. Имеет закрытопористую структуру и исключительные теплотехнические характеристики: коэффициент теплопроводности от 0,023 Вт/(мК).

Достоинства:

• отличная устойчивость к воздействию влаги, низкий уровень гигроскопичности;
• хорошая адгезия к поверхностям различного типа (при монтаже методом напыления);
• отсутствие монтажных зазоров;
• возможность выполнения качественной теплоизоляции в труднодоступных местах;
• удобство монтажа.

Недостатки:

• высокая горючесть;
• токсичность;
• необходимость соблюдения мер предосторожности при нанесении методом напыления;
• низкая стойкость к воздействию прямых солнечных лучей, атмосферных осадков и химически активных веществ.

Области применения:

• наружное и внутреннее утепление стен, чердачных перекрытий;
• утепление фундаментов, перекрытий над подвалами, цокольных этажей;
• обработка узлов соединения строительных конструкций зданий с наличием мостиков холода;
• труднодоступные места скатных кровель.

Известные производители: Bayer, Ecotermix, Synthesia, Demilec.

Самые распространенные ошибки при выборе теплоизоляционного материала

Срок службы утеплителя и эффективность его применения находятся в прямой зависимости от того, соответствуют ли технические характеристики материала условиям его эксплуатации. Несоответствие может быть вызвано различными причинами.

Желание сэкономить

Самая распространенная ошибка – чрезмерная экономия. Довольно часто потребитель даже и не пытается разобраться в характеристиках и свойствах теплоизоляционных материалов, а также в особенностях их монтажа, заведомо ориентируясь на самые экономные решения. Например, в качестве недорогого утеплителя часто выбирают пенопласт несоответствующей марки, от сомнительного производителя, где-нибудь на открытом строительном рынке. При этом ни продавец, ни покупатель зачастую не заботятся  о надлежащей его защите от солнечных лучей, атмосферных осадков и механических воздействий при хранении, не соблюдают технологии монтажа. В результате материал теряет свои эксплуатационные свойства.

Паропроницаемость и воздухообмен

Недорогие синтетические утеплители обладают высокими теплотехническими характеристиками, но при этом являются полностью или частично паронепроницаемыми. Поэтому полимерную теплоизоляцию можно использовать в конструкциях вентилируемых фасадов, а также при утеплении домов из дерева только позаботившись о качественной вентиляции. Иначе пар, проникающий из теплого помещения сквозь деревянные стены, будет конденсироваться на внутренней поверхности утеплителя, способствуя образованию плесени и грибка. Кроме этого использование материалов с закрытопористой структурой нарушает естественный воздухообмен в помещениях («эффект термоса»). Поэтому при проектировании и монтаже такой теплоизоляции рекомендуется уделить внимание вопросам вентиляции.

Назначение теплоизоляции

Для утепления различных элементов ограждающих конструкций подбираются соответствующие материалы. Например, при устройстве плоской кровли следует выбирать жесткие плиты, способные выдерживать нагрузки от снега, перемещения людей и некоторых видов оборудования. Жесткие плиты используются также в конструкциях вентилируемых фасадов при монтаже утеплителя «враспор».

Мягкий минераловатный утеплитель применяется в конструкциях «сэндвич», где его поверхность защищена от продавливания профилированным стальным листом: например при отделке фасадов и скатных крыш. Также эти разновидности материала используются при теплоизоляции емкостных сооружений, трубопроводов, для временных укрытий железобетонных конструкций при выполнении строительных работ в холодный период года.

Как правило, более жесткие виды утеплителя стоят дороже, поэтому их применение должно быть обосновано конструктивной необходимостью.

Обеспечение пожаробезопасности

Синтетические виды утеплителя обладают множеством преимуществ, главными из которых являются отличные теплотехнические показатели и относительно невысокая стоимость. Однако часто они относятся к материалам высокой степени горючести. Кроме того, при пожаре многие полимерные вещества плавятся, выделяя токсичный дым.  

В качестве аргумента производители приводят огромную популярность полимерных утеплителей в США, Канаде и Европе. Это действительно так: потребление синтетической теплоизоляции в западных странах 10-15 раз выше, чем в России. При этом продавцы умалчивают о том, что для обеспечения пожарной безопасности здания горючие материалы должны быть надлежащим образом защищены. Для этого используются специальные виды штукатурки или огнезащитные составы.

В соответствии с требованиями современного российского ГОСТа 15588-2014  пенополистирол в обязательном порядке должен содержать в своем составе антипирены – вещества, которые делают пенопласт самозатухающим (в течение 4 секунд за пределами источника огня) и не поддерживающим горение. 

Выводы

Правильный подход к выбору теплоизоляционного материала позволяет:

• снизить эксплуатационные расходы на отопление и кондиционирование здания;
• увеличить срок службы утеплителя и ограждающих конструкций в целом;
• организовать благоприятный микроклимат в помещениях;
• обеспечить экологическую безопасность и надлежащие санитарно-гигиенические условия эксплуатации здания;
• обеспечить пожаробезопасные характеристики строительных конструкций.

Для этого к выбору утеплителя и способу его монтажа следует подходить комплексно, учитывая технические особенности каждого конкретного вида и условия, в которых планируется его эксплуатация.