Виды и характеристики современных теплоизоляционных материалов

Чтобы повысить энергоэффективность здания и создать оптимальные условия для комфортного проживания, существует комплекс дополнительных мероприятий. Одной из основных задач является теплоизоляция каждого элемента конструкции. Это поможет снизить затраты на обогрев жилища и создать теплую уютную атмосферу в семейном гнездышке. Для того, чтобы задача была выполнена на все 100%, необходимо правильно выбрать современные теплоизоляционные материалы. В процессе строительства важна каждая деталь. Хочется, чтобы утеплитель не утяжелял конструкцию, взаимодействовал со всеми системами жизнеобеспечения, был паронепроницаемым и абсолютно безопасным для здоровья каждого домочадца. Сегодня такие строительные материалы представлены в колоссальном разнообразии, а современные инновационные технологии неустанно удивляют нас уникальными новинками. Информации по данному вопросу много. Каждый утеплитель обладает своими особенностями, характеристиками и специфической технологией применения, поэтому важно ее систематизировать.

Основные характеристики

При выборе того или иного материала необходимо учесть все характеристики, которые влияют на теплопроводность и другие факторы создания оптимального микроклимата в жилом помещении. Спешка в таком серьезном вопросе излишняя, так как свойства теплоизоляционных материалов обуславливают необходимый уровень комфорта проживания.Основной задачей материалов для создания качественной теплоизоляции является препятствие теплопотерям в холодное время года и создание барьера для проникновения тепла в жаркую пору.

Краткий экскурс в школьную физику: теплопередача происходит в движении молекул. Остановить его нет возможности, но вполне реально снизить. Есть правило: в сухом воздухе движение молекул максимально замедляется. Такое природное свойство является базисом для производства любых теплоизоляционных материалов. Это значит, что воздух "запечатан" любым доступным способом - в капсулах, порах или ячейках. Основополагающие характеристики:

• Теплопроводность. Это свойство считается основным для каждого типа. Такая характеристика показывает то количество тепла, которое способно пройти сквозь утеплитель толщиной 1 м на площади 1 м2. На теплопроводность влияет несколько факторов: степень пористости, влажности, температурный уровень, особенности химического состава и многое другое.

Испытание теплопроводности изоляционных материалов https://www.youtube.com/watch?v=t5KJZzuoLF8

• Водопоглощение. Свойство впитывать влагу при прямом контакте с ней - важный критерий выбора. Особенно важна такая характеристика для помещений с повышенной влажностью.
• Плотность. Показатель плотности влияет на его массу и степень утяжеления конструкции.
• Биологическая устойчивость. Биоустойчивый материал препятствует развитию плесени, грибков и болезнетворных микроорганизмов.
• Теплоемкость. Параметр важен в климатических условиях с резкой и частой сменой температур. Хорошая теплоемкость свидетельствует о возможности аккумулировать максимальное количество тепла.

Кроме основополагающих параметров выбора, существует множество других, таких как морозоустойчивость, уровень пожаробезопасности, гибкость и многое другое. Общая классификация теплоизоляционных материалов следующая:

• органические;
• неорганические;
• смешанные.

Все виды утеплителей имеют свои особенности, специфику технологий производства по ГОСТ и сферу применения. Используя сравнение достоинств, и зная о возможных "подводных камнях" в процессе эксплуатации, можно сделать единственно правильный выбор.

Органические материалы

Органика в качестве утеплителя известна с древних времен. Человек до появления технического прогресса начал использовать природные высокотемпературные материалы, например, керамические, для утепления своего жилища. Сегодня виды утеплителей и соответствующая классификация теплоизоляционных материалов следующая:

1. Бумага. Как правило, она имеет вид гранул, применение предназначено для полых стен. Чтобы материал стал негорючим и отталкивал воду, гранулы специально обрабатываются раствором нейтральных солей.
   Бумага - это довольно простой но не самый универсальный утеплитель.
   Полезные свойства бумажного утеплителя в следующем:

• не утяжеляет;
• легко утилизируется;
• устойчив к появлению плесени или грибка;
• прост в монтаже;
• плотно заполняет полость стен.

Бумага, как и керамические материалы, имеет ограниченную сферу применения в строительстве.

2. Целлюлоза, или древесное волокно. Самый распространенный вид органического утеплителя. Технология производства по ГОСТ заключается в измельчении древесного волокна до состояния ваты. Производители предлагают потребителю целлюлозу в плитах или сыпучем виде.
   Целлюлозный утеплитель довольно прост в обращении, при этом эффективен.
   Ватообразный утеплитель легко заполняет щели.
   Ее плюсы:

• повышенная теплоизоляция;
• отменная звукоизоляция;
• простота использования;
• возможность компостирования.

Важно! Кроме плюсов, древесное волокно, или пробка, имеет и недостатки. Такой материал не защитит от плесени или грибка. Чтоб материал стал огнеупорным, требуется добавление специальных веществ (полифосфат аммония).

3. Пробковый теплоизоляционный материал. Абсолютно натуральный утеплитель, производится по нормам ГОСТ из измельченной коры пробкового дуба. Согласно действующим нормам ГОСТ, вредные примеси или синтетические вещества не используются в производстве. Он представляет теплоизоляционные и акустические материалы.
   Рулон пробковой подложки.
   Преимуществ у такого экологичного утеплителя несколько:

• малый вес;
• удобная форма выпуска (рулонные);
• не поддается усадке со временем;
• химически инертен;
• негорючий (но тлеющий) материал;
• натурален и безопасен для здоровья домочадцев.

Недостатков у такого материала практически нет. Он вполне доступен в финансовом плане, единственное "но": пробковый утеплитель обработан противогорючими пропитками. Кроме основных видов органики, существуют керамические утеплители. Они часто используются в промышленном строительстве, реже - в индивидуальном.

Пеностекло

Для качественной теплоизоляции часто используются неорганические теплоизоляционные материалы. К ним относится и пеностекло. Уникальность технологии производства по нормам ГОСТзаключается в сочетании двух разных веществ: классического силикатного стекла и невесомой пены, основа которой - газ.

Основные свойства пеностекла, как и других неорганических утеплителей, заключаются в следующем:

• высокая теплопроводность;
• термостойкость;
• легкость;
• химическая инертность;
• водостойкость;
• прочность.

Еще одно важное преимущество: пеностекло - утеплитель негорючий, имеет отменные звукоизоляционные и акустические свойства. Пеностекло, произведенное в соответствии с нормами ГОСТ, часто используется в индивидуальном строительстве. Недостатков у такого материала немного, по сути он всего один - высокая стоимость. Но, проводя сравнение с другими представителями такого класса, можно говорить о колоссальном количестве достоинств. Во-первых, пеностекло имеет низкую плотность, а это значит, что такая теплоизоляция не утяжелит конструкцию. Проводя сравнение с древесиной, плотность которой 550-750 кг/м3, пеностекло обладает плотностью 100-250 кг/м3. Во-вторых, теплопроводность такого материала 0,04 Вт/м*С, а это в два раза выше, чем теплопроводность древесины. Неорганическое пеностекло практически не впитывает воду, а показатель паропроницаемости стремится к нулю.

Одно из самых ценных качеств, которым обладает пеностекло, - это экологичность. Такой критерий, как безопасность для здоровья домочадцев и окружающей среды, крайне важен в индивидуальном строительстве. Проводя сравнение с полипропиленом или ПВХ пластмассами, можно говорить о высокой степени химической инертности. Что касается показателя биологической стойкости, то пеностекло имеет показатели лучше, чем органические материалы для теплоизоляции. Плесень, грибок, грызуны и остальные возможные беды не найдут места в таком материале. Отменные оценки обеспечивают долгий срок службы: производители заявляют долговечность в 100 лет. Коэффициент возможной деформации пеностекла приближен к бетону или кирпичу, поэтому он может использоваться для их облицовки. Пеностекло выпускается в блочном или гранулированном виде. Последнее может использоваться в качестве утеплителя в полости стен. Особенности и применение пеностекла https://www.youtube.com/watch?v=THoIo530Usk

Минеральная вата

Такой материал является классикой утепления и представляет неорганические теплоизоляционные материалы. Он получил широкое распространение во многих видах строительства. Терминология объединяет все утеплители, которые состоят из волокон и представляют класс минеральных утеплителей по нормам ГОСТ (каменная или базальтовая вата, роквуд). Основа - доломиты или базальт. В результате расплавления минеральных волокон, происходит их скрепление специальным связующим веществом, которым, как правило, является фенолформальдегидная смола.

Достоинства минеральной ваты следующие:

• Высокая теплопроводность. Коэффициент теплопроводности приближен к 0,077 до 0,12 Вт/метр-кельвин, особенно высокими показателями обладает базальтовая вата.
• Отменные звукоизоляционные показатели, хорошо поглощает звук.
• Химическая пассивность. Материал может использоваться на металлических поверхностях без боязни вызвать коррозию.
• Хорошие гигроскопические свойства. Минеральная вата, контактируя с водой, отталкивает ее, обеспечивая оптимальную вентиляцию.

Минеральный материал для теплоизоляции домов экологичен и обладает способностью "дышать" (пропускает воздух), но только в тех случаях, когда производство выполняется строго по ГОСТ, без вредных примесей и добавок. Еще одна особенность: он негорючий. При контакте с огнем происходит только склеивание волокон, не давая ему распространяться дальше.

Важно! При контакте с водой материал может терять теплоизолирующие свойства. Поэтому при монтаже минеральная вата требует качественной гидроизоляции и пароизоляции.

Одним из немногих недостатков является невысокая прочность, если проводить сравнение, например, с пеностеклом. Что нужно знать о минеральной вате https://www.youtube.com/watch?v=4MLsqSnjaw8

Стекловата

Стекловата представляет неорганические теплоизоляционные материалы и известна не одному поколению. Проводя сравнение, можно сказать, что современная стекловата претерпела некоторые изменения, но технология ГОСТ осталась неизменной. Вторичное стекло и песок под воздействием высоких температур вытягиваются в волокна, которые связующими веществами соединяются в единое полотно, внешне напоминает войлок. В продаже мы видим уже рулонные материалы, готовые к применению. К слову сказать, статистика показывает, что такие рулонные утеплители производятся по ГОСТ и в больших количествах, что говорит о востребованности стекловаты в строительстве.

Преимущества следующие:

• Хорошая теплопроводность. Конечно, полимерные материалы имеют более высокую теплопроводность. Но в своем классе теплопроводность стекловаты имеет достойные показатели.
• Ценовая доступность. Цена на рулонные утеплители (стекловату) достаточно низкая, что делает материал привлекательнее многих.
• Удобство транспортировки и использования. Рулонные материалы удобно перевозить, они достаточно легки и компактны.

Стекловата представляет теплоизоляционные и акустические материалы, имеет достойные звукоизоляционные свойства. Применение возможно в любых отраслях и видах строительства. Считается, что стекловата может нанести вред здоровью. На самом деле это не совсем так! Монтаж утеплителя должен выполняться в соответствии с нормами безопасности, при правильной организации труда, неприятностей не возникнет. Работник должен тщательно экипироваться: закрывающая все тело одежда, маска-респиратор, рукавицы и очки. Стекловата - материал негорючий, поэтому имеет отменные показатели пожаробезопасности. Основным минусом является повышенная хрупкость, чтобы в работе материал не разлетался на части, его прошивают. После монтажа утеплителя его необходимо закрыть листами ДСП, гипсокартона или другими отделочными материалами. После этого стекловата абсолютно безопасна для всех, кто проживает в доме. Отличие стекловаты от минеральной ваты https://www.youtube.com/watch?v=cFmkO5JgVXs

Полимерные материалы

В современном строительстве часто используются полимерные теплоизоляционные материалы. Они представляют современное поколение и наделены инновационными полезными свойствами. Существуют такие виды материалов:

1. Пенополистирол. Он наделен цельной ячеистой микроструктурой, один из самых прочных и не пропускающих воду или воздух материалов в своем классе. Ячейки пенополистирола заполняются воздухом, они плотно закрыты и непроницаемы.
   Данный материал хоть и похож на пенопласт, но свойства из отличаются.
   Достоинств у пенополистирола несколько:

• высокая теплопроводность;
• не пропускает влагу внутрь;
• отменная прочность;
• инертность к химическим веществам.

Важно! Кроме полезных свойств, пенополистирол, который представляет полимерные теплоизоляционные материалы, обладает двумя существенными минусами. Во-первых - это горючесть, что говорит о низкой пожаробезопасности.

Что нужно знать про пенополистирол https://www.youtube.com/watch?v=Ea94bC7aIp0При горении он выделяет токсичные вещества, опасные для здоровья человека. Кроме этого, пенополистирол не имеет способности "дышать".

2. Пенопласт полистирольный. Популярный утеплитель, состоящий и мелких шариков, скрепленных между собой под прессом.
   Пенопласт для утепления выпускается в плитах разной толщины.
   Преимущества такого материала в:

• невысокой стоимости;
• хорошей прочности;
• легкости монтажа;
• маловесности.

Кроме плюсов, пенопласт имеет и минусы: "боится" огня, не пропускает воздух, под воздействием воды может разрушаться структура пенопласта. Особенности пенопласта https://www.youtube.com/watch?v=LoavxksfTis

3. Пенополиуретан. Теплоизоляция выпускается в жидком виде. Уникальные ингредиенты в составе в процессе смешения с воздухом образуют мелкодисперсную пену, которая легко распыляется на любой поверхности.
   Структура пенополиуретана в разрезе.
   Свойства утеплителя нового поколения поистине уникальные:

• низкая теплопроводность;
• стойкость к температурным перепадам;
• высокий показатель эластичности и растяжимости;
• стойкость к появлению плесени или грибков;
• удобство использования на поверхности с любой геометрией;
• отсутствие стыков при монтаже.
• экономичность расхода и финансовая выгода.

Кроме этого, пенополиуретан имеет хорошие звукоизоляционные показатели, высокую степень экологичности и долгий срок службы. К недостаткам использования пенополиуретана можно отнести горючесть и необходимость в специализированном оборудовании для распыления. Учимся использовать пенополиуретан https://www.youtube.com/watch?v=mrsV5wKolz8В вопросе, какой выбрать материал утепления, однозначного ответа нет. Изучая высокотемпературные материалы и их виды, выделить лучший из огромного спектра, будь то керамические утеплители, минеральные или полимеры, невозможно. Каждый утеплитель имеет свои характеристики, специфику и технологии использования, предназначен для своих конкретных целей. Выбор должен осуществляться, исходя их основных теплоизоляционных свойств, особенностей конструкции, норм ГОСТ и безопасности, а также финансовых возможностей хозяев.

---