Строительный утеплитель – это материал с очень низкими характеристиками теплопроводности. Самой лучшей теплоизоляцией считается вакуум. Данная технология используется в современных стеклопакетах. Между стеклами выкачивается воздух и создается разряженное пространство, препятствующее передачи тепла, так как практически отсутствуют молекулы, которые это делают. По той же причине не происходит намерзание воды или запотевание окон. Но данный способ далеко не всегда можно использовать в строительстве. Потому самым распространенным и надежным утеплителем является воздух. Молекулы в газах находятся на большом расстоянии друг от друга в сравнении с жидкостью или твердым телом, из-за чего теплопередача может происходить очень долго. На этом физическом свойстве создано множество теплоизоляционных материалов: минеральная вата, пеноблоки, пенопласт или пенополиуретан и т.д. Важно понимать, что утеплителем является не минерал в вате или бетон в блоке, а воздух, который может занимать больше половины внутреннего пространства. Сам же материал необходим как каркас для того, чтобы удержать его в нужном месте и объеме и не дать смешиваться с внешним (уличным) холодным воздухом. Теплоизоляцией может стать даже снег, ведь зимой холода бывают ниже – 30 градусов С, а температура замерзания воды и самого снега всего 0 градусов С.
Тепло превращает дом в уютный уголок, в котором каждый может согреться и успокоиться после промозглого ветра, ледяной стужи, просто тяжелого дня. Сделать его таким позволяют современные термоизоляционные материалы, широко представленные на рынке. Различаются утеплители по характеристикам, особенностям установки, технологией производства.
Теплоизолирующие материалы, их назначение.
Предотвратить теплопотери, сэкономить на отоплении зданий позволяет использование теплоизоляционных материалов. Основное их назначение – уменьшение уровня теплоотдачи, предотвращение смешения наружного, внутреннего воздуха и изменения температуры в помещении, защита его от охлаждения. Используется утеплительный материал для теплопроводов, холодильного оборудования. При применении в зданиях они поддерживают комфортную температуру внутри в любое время года. Зимой защищают от проникновения холодного воздуха в помещение, летом – от перегрева. Все вместе позволяет добиться уменьшения расходов на электричество до 40%. Современные материалы выполняют одновременно несколько других функций:
• звукоизоляция;
• предотвращение проникновения влаги в полость стены и ее разрушения;
• укрепление вертикальных поверхностей, перекрытий, повышение способности выдерживать механическую нагрузку.
Основная характеристика утеплителей – теплопроводность. Под этим свойством понимают функцию материала проводить тепло. При этом тепловая энергия переходит от горячей среды в холодную до тех пор, пока температура везде не станет одинаковой. Количественно оценить это свойство позволяет коэффициент теплопроводности, обозначаемый как Вт/ м*К. Чем ниже коэффициент, тем меньше тепла теряет материал. Все материалы для изоляции поверхностей могут быть подразделены на 3 класса:
• низкой теплопроводности (класс А). Коэффициент составляет менее 0,06 Вт/ м*К. Наиболее яркие примеры – пенополиуретан с коэффициентом 0,03 и минеральная вата с 0,047;
• средней теплопроводности (класс Б). Показатель – от 0,06 до 0,115 Вт/ м*К. Подобными свойствами обладает силикатный кирпич (0,76);
• высокой теплопроводности (класс С). Коэффициент равен от 0,115 до 0,175 Вт/м*К. К данному классу относится древесина (0,14), газосиликат (0,33), кирпич (0,56).
При выборе утепляющего материала необходимо обращать внимание на следующие свойства:
– пароизоляция. Данная характеристика указывает на способность материала пропускать влагу. При высоком коэффициенте утеплитель становится мокрым, теряет свойство защищать поверхность от промокания и промерзания. При низком внутри помещения, стабильно поддерживается низкий уровень влажности;
– водопоглощение. Свойство связано со способностью теплоизоляции впитывать влагу. При высокой склонности поглощать воду, материал может деформироваться и терять термоизолирующие характеристики;
– огнестойкость. Свойство связано со способностью материала противостоять возгоранию и его склонностью к самозатуханию. В большинство современных термоизоляторов добавляют огнестойкий компонент, способствующий самозатуханию. В этом случае горение продолжается не более 10 секунд;
– экологичность. Любой материал, который употребляется в утеплении загородных домов, детских учреждений, торговых центров, должен соответствовать стандартам экологической безопасности, не выделять токсических веществ, в том числе при возгорании. Особенно важно соблюдать это требование к утеплителям для стен внутри дома. Основной признак безопасности – использование в производстве натуральных материалов. Так, для производства утеплителя из базальтовой крошки применяют горные породы, керамзита – глину;
– биостойкость. Это свойство характеризует способность материала противостоять появлению грибков, микроорганизмов, не поддаваться воздействию грызунов;
– звукоизоляция. Материалы различаются по уровню шумоизоляции. Пенополистирол обладает низкой степенью звукопоглощения. Отличным утеплителем и шумопоглотителем служит минеральная вата, пенополиуретан;
– устойчивость к деформации при нагрузке на уплотнитель. Утеплитель, подходящий для условий, в которых присутствует высокое давление на конструкцию, должен быть достаточно прочным и плотным, чтобы не терять форму и свои свойства;
– долговечность. У каждого теплоизолятора есть свой срок службы. Зависит он от качества, состава, соблюдения инструкции при установке и во время эксплуатации. Срок службы базальтовой ваты, полиуретана составляет около 50 лет.
Виды современных утеплителей.
Материалы, используемые для теплоизоляции частных домов, производственных помещений, зависят от многих факторов. В частности, различаются они по сырью, применяемому в процессе производства:
• органические. Изготавливаются из отходов, получаемых в процессе деревообработки, сельскохозяйственной деятельности. В некоторых случаях в смесь добавляется цемент. Такие материалы считаются наиболее безопасными с точки зрения экологии и влияния на здоровье. Пример такой продукции – арболитовый, бумажный утеплитель, ДСП, пенополиуретан, пенополистирол. Все они характеризуются огне- и биостойкостью, хорошими влагозащитными свойствами. Применяются преимущественно в условиях, где температура не превышает 150°. Используются как внутреннее наполнение многослойной технологии утепления;
• неорганические. Изготавливаются из стекла, шлака, асбеста. Типичные примеры: термоизоляционная минвата, легкий бетон, пеностекло;
• смешанные. В изготовлении используют асбест, в который добавляют слюду, доломит, минеральные компоненты, перлит. Утеплитель поставляется в форме плит, в виде тестоподобной консистенции.
Наибольшее распространение получил вулканит, совелит. Плюс таких материалов – термостойкость, они могут использоваться при температуре 900°. Они, однако, обладают низкой влагостойкостью и требуют дополнительную влагозащиту. Другое отрицательное свойство – высокий уровень алергенности.
По принципу функционирования утеплители классифицируются следующим образом:
* отражающего типа. В основе их работы – уменьшение расходов тепловой энергии. Тепло отражается от поверхности и направляется обратно в помещение. Имеет двухслойную структуру. Первый слой утеплителя изготавливается из любого изоляционного материала. Второй – отражающий, выполнен их алюминиевой фольги. К преимуществам относится соответствие гигиеническим требованиям (подобная фольга используется в пищевой промышленности), низкая теплопроводность, высокая огнеупорность. Минус утеплителя с металлической фольгой в том, что материал – мягкий, на него нельзя наносить краску, штукатурку, клеить обои;
* предупреждающего типа. Особенность изоляционного материала этого типа – низкая теплопроводность. Практически все новейшие органические и неорганические утеплители относятся к этому типу.
Производители материалов для утепления дома.
На рынках, в строительных магазинах сегодня представлен большой выбор универсальных и специальных утеплителей. Среди огромного разнообразия производителей есть те, кто зарекомендовал себя, поставляя высококачественные материалы. К ведущим изготовителям утеплителей относятся:
• Rockwool. Компания из Дании производит каменные утеплители, различающиеся по плотности, форме выпуска, размерам. Для улучшения утепления наружных и внутренних фасадов деревянных домов используется «Light Batts», каменных, кирпичных, бетонных – «Light Batts Scandik», промышленных, развлекательных, торговых помещений – «Acustik Batts». Материалы предназначены для наружной теплоизоляции;
• Isover. Французская компания известна минераловатными материалами для теплоизоляции. Поставляет жесткие изделия, для укладки которых на горизонтальные поверхности не требуется крепеж. Линейка продукции включает утеплители высокого уровня, используемые для различных поверхностей, маты, кровельные материалы. Теплоизолятор продается в рулонах длиной 7, 14 м. Толщина рулонного минерального утеплителя варьируется от модели и составляет 5-10 см;
• Ursa. Утеплители этой марки обладают высокими теплоизоляционными и звукоизоляционными характеристиками. «Ursa Geo» поставляется в рулонах, матах, используется для защиты кровли, подвалов. Особенность «Ursa Tetra» – применение влагозащитной пропитки, повышенная прочность. «Ursa PureOne» представляет собой стекловолокно с акрилом. Материал соответствует строжайшим гигиеническим требованиям, устанавливаемым для больниц, детских учреждений. Компания выпускает и жесткие плитные утеплители – «Ursa XPS»;
• Knauf. Для утепления загородных домов, коттеджей используют серию «Тепло Knauf», административных, торговых помещений, – «Knauf Insulation». Все материалы обладают высоким качеством;
• Izovol. Компания производит утеплители в форме плит. К их преимуществам относят высокий уровень жесткости, влагоустойчивость. Для повышения прочности используется стекловолокно. Теплоизоляция от этого производителя – универсальная, применяются для вентилируемых фасадов, пола, подвалов, чердаков, при изготовлении сэндвич-панелей;
• «ТехноНИКОЛЬ». Ведущей деятельностью является производство пенополистирольных и базальтовых уплотнителей. Продукция сохраняет высокие качества при долговременном использовании, не поддается деформации под нагрузкой, обладает хорошими звукоизоляционными свойствами. В частных домах используют плитный утеплитель «Роклайт». Для фасадного утепления применяют «Техноблок». Прочность этого материала позволяет использовать его в качестве конструктивного элемента. Модель «Техноакустик» обладает повышенными звукоизоляционными свойствами, подходит для развлекательных, торговых, промышленных объектов;
• «Белтеп». Белорусский производитель использует в процессе изготовления водозащитную пропитку. Утеплитель недорогой, обладает хорошей звукоизоляцией;
• «Европлекс». Основной продукт этого российского предприятия по производству теплоизоляционных материалов – экструдированный и вспененный пенополистирол различной плотности и толщины;
• «Пеноплекс». Еще один производитель пенополистирольного утепления. Продукция характеризуется высоким уровнем прочности, влагонепроницаемостью, морозоустойчивостью, низкой ценой.
Как выбирать утеплители?
При выборе утеплителя анализируют такие критерии, как качество, предназначение. Одной из важнейших характеристик является материал поверхности, которую утепляют. Оптимальный вариант для стен, изготовленных из дерева, – качественный утеплитель из стекловаты, каменная вата, стекловолокно. Для закрытия зазоров используется джут. Подобная структура требует внимательного отношения к системе гидроизоляции.
Утепление кирпичных зданий снаружи производится с помощью минеральной ваты и пеностирольного утеплителя. Если в дальнейшем производится облицовка кирпичом, делают термоизолирующий слой между стеной и фасадом. Для него используют насыпные материалы, например, эковата, керамзит. Может применяться пенополиуретан. Для внутреннего использования рекомендуются такие утеплители, как минеральная вата, закрытая листами гипсокартона.
Качественное утепление бетонных стен многоэтажек производится с двух сторон. Они обладают высокой теплопроводностью, и плохо сохраняют тепло. При наружной теплоизоляции стен дома используют вентилируемый фасад с облицовкой панелями, штукатуркой или сайдингом. Внутри эффективны такие виды утеплителя, как пробка, пенополистирол. Сверху поверхность обшивают гипсокартоном.
Для зданий, изготавливаемых по каркасно-щитовому принципу, подходят арболитовые блоки, фиброцементые плиты утеплителя. Оба эти варианта используются в качестве конструктивных элементов. При этом дополнительно используются материалы типа керамзит или эковата.
Расчет размеров утеплителя.
Чтобы рассчитать количество и тип теплоизолятора, мало знать площадь утепляемых поверхностей. Одна из важных характеристик – определение толщины утеплителя. При приобретении утеплителя, слишком тонкого в толщину, возникает риск того, что теплопотери останутся прежними или снизятся лишь незначительно. При этом «точка росы» переместится в помещение, что может вызвать повышение уровня влаги, возникновение плесени, разрушение поверхности. Слишком толстый слой ведет к увеличению нагрузки на несущие конструкции, изменению влажности. Обычно такие разновидности утеплителя дорого стоят и связаны с неоправданно высокими расходами. При определении толщины учитываются следующие параметры:
• материал, из которого сделана стена, которую необходимо утеплять. Это один из самых важных показателей, т.к. именно он определяет теплопроводность. Теплотехнические характеристики каждого материала указаны в СНиП 2-3-79;
• коэффициент сопротивления. Показатель определяется для гидрозащиты, термоизоляции, облицовки. Нормы зависят от региона и климатических условий. Расчет производится с учетом требуемой температуры в помещении, средней температуры и продолжительности отопительного сезона. Общее сопротивление получают сложением отдельных показателей;
• плотность материала утеплителя.
Расчет производится в следующем порядке:
• определяется разница между реальным и необходимым сопротивлением теплопроводности материала поверхности. Например, сопротивление теплопроводности стены из пенобетона толщиной 20 см составит 0,5 м²К/Вт при норме 3,5 м²К/Вт. Разница будет 3 м²К/Вт;
• рассчитывается толщина путем умножения дефицита сопротивления на показатель ее теплопроводности. Если планируется использовать минеральную вату, толщина ее должна быть 0,105 м (3х0,035). Подобным образом рассчитываются требования к другим материалам.
Более простой способ расчета – использование онлайн-калькуляторов. Достаточно заполнить подобрать калькулятор и заполнить требуемые поля. Рекомендуется использовать приложения, разработанные производителями тепломатериалов, например, Rockwool.
Способы монтажа.
Вопрос термоизоляции – комплексный. Невозможно защитить от потери тепла только стены или кровлю и добиться существенного эффекта. Теплоизоляционные материалы используются для утепления стен изнутри, снаружи, чердачных, подвальных помещений, перекрытий. Технология установки зависит от утепляемой поверхности. В любом случае особое внимание уделяют изоляции мест соединения стен между собой, с полом, потолком. Причина этого в том, что чаще всего они становятся «мостиками холода», снижающими эффективность термоизоляции. Для снижения теплопотерь через стены используются 4 основные технологии:
– монолитная стена. Для защиты от холода и потерь тепла возводится стена из дерева или кирпича, при этом рекомендуемая толщина зависит от региона, но в любом случае должна быть не меньше 40 см;
– многослойный «пирог». Термоизоляционный материал укладывают между внутренней и внешней стеной или облицовкой. При этом необходимо подготовить прочный фундамент, способный выдержать дополнительный вес, либо дополнительное основание;
– внешняя технология утепления. При наружном монтаже утеплитель для стен закрывается облицовкой. Между отделкой и термоизоляцией остается воздушный зазор, препятствующий потере тепла, обеспечиваемый специальным каркасом. Для защиты от влаги используется влагонепроницаемая, водозащитная пленка. Технология реализуется на этапе строительства и при производстве ремонтных работ. Альтернатива воздушному зазору – трехслойная система. Для ее организации стены возводятся колодцевым методом. Между поверхностями насыпают применяемый утеплитель. Это может быть эковата, керамзит;
– внутреннее утепление поверхности. Материал устанавливается с внутренней стороны дома. Способ применяется при возведении зданий, ремонте. Считается менее эффективным, чем наружная термоизоляция, т.к. уровень теплопотерь может быть на 8-15% выше. Риск возникает из-за смещения «точки росы». В результате поверхность стены отсыревает, превращается в питательную среду для роста и размножения грибков, разрушается. Внутри помещения температура остается низкой, при этом возникает ощущение сырости. Другой минус внутренней термоизоляции – уменьшение пространства в помещении.
Несмотря на недостатки, внутренний тип теплоизоляции используется достаточно часто. Она превращается в эффективный метод в том случае, если при монтаже строго соблюдается инструкция. При этом предпринимаются дополнительные меры для гидроизоляции, пароизоляции, вентиляции. Актуальны они для утепления внутренних стен, как из кирпича, так и других материалов. Часто в окна для воздухообмена устанавливаются клапаны, применяется система принудительной циркуляции воздуха. Для снижения тепловых потерь через неотапливаемый чердак используется система многослойной термоизоляции.
Большинство теплоизоляционных материалов поставляется в виде листов, рулонов. Многие из них может легко установить непрофессионал – для этого их достаточно закрепить на поверхности с соблюдением инструкции для утепления. Пример такого теплоизолятора – пенопласт, выпускаемый в листах. Важный момент, на который нужно обращать внимание при монтаже – наличие припусков. Ширина всегда должна быть больше на 1,5-2 см, чем ширина профиля. Это предотвратит появление зазоров – «мостиков холода».
Для установки других материалов требуется специальное монтажное оборудование. Монтаж пенополиуретана производится с помощью распылителя. Дополнительно специалист должен использовать респиратор, защитный костюм, очки.
При укладке требуется соблюдение мер безопасности. Так, при монтаже утеплителей из минеральной ваты необходимо использовать защитные маски, перчатки.
Термоизоляция монтируется непосредственно на поверхность стены с использованием строительных смесей, на обрешетку с помощью крепежных материалов. Подобным образом может производиться утепление фундамента и цоколя.
Полезные советы.
Утепление строений – не простой процесс. Материалы, их толщина, способ монтажа должны соответствовать поставленной задаче и действительно уменьшать теплопотери. Несколько советов облегчат этот процесс. Для каждого элемента собственного дома необходимо утеплительный материал, максимально для него подходящий:
• для наклонной крыши советуют использовать плотный утеплитель, например, базальтовые плиты. Альтернатива им – пенополистирольные плиты. При их использовании важно предусмотреть эффективную систему вентиляции. Также может применяться эковата или пенополиуретан. Утепленная таким образом крыша прекрасно предотвращает теплопотери;
• эффективное средство для неотапливаемого чердака – сыпучий утеплитель. Это может быть керамзит, перлит. Используют сухие опилки, которые смешиваются с гашеной известью. Соотношение при этом должно быть 8:2. Толщина сыпучего материала должна быть не меньше 20 см. Для чердаков эффективна эковата. Ее толщина должна быть не меньше 10 см;
• утепление фасада дома производится с помощью эковаты, минеральной ваты, пенопласта, пенополиуретана. Выбор зависит от материала, из которого сделана поверхность, расходов, которые может позволить себе человек. Самым дорогим вариантом считается пенополиуретан и минеральная вата. Более экономный – пенопласт;
• основание дома советуют утеплять пенополистиролом и пенополиуретаном. Однако если утепление производится снаружи, важно помнить, что для этих материалов губительно воздействие солнца;
• вопрос, как утеплять пол, более сложный. Способ защиты от теплопотерь зависит от конструкции. Если есть подпол, используются сыпучие материалы, при этом укрывается непосредственно грунт. Бетонная стяжка защищается пенополистиролом. При наличии лагов эффективен любой материал.
Лучший способ утепления определяется с помощью диагностики и определения места, в котором происходит утечка тепла. Для этого рекомендуется использовать тепловизор. В некоторых случаях, если точки теплопотерь можно точно локализировать, а сами они имеют небольшой размер, защищают только их. Пример таких точек – стыки между стенами, углы, торцевые поверхности.
Тепловизоры особенно эффективны для внутренних работ.
Современная термоизоляционная продукция поставляется в листах, матах, рулонах. Первые два вида позволяют добиться качественной стыковки без каких-либо щелей или зазоров.
Работы, предшествующие внутреннему или внешнему монтажу утеплителя, должны включать обработку поверхности. Трещины заполняются цементным раствором. Элементы коммуникации снимаются. Поверхность должна быть ровной – только это позволит избежать появления «мостиков холода», скопления конденсата, разрушения. При невозможности выровнять ее с помощью штукатурки, используют каркас из гипсокартона. Подобная структура эффективна при выборе пробковых утеплителей. Крепят наклеиваемые утеплители особым клеем.
После того, как удалось получить ровную и чистую поверхность, ее обрабатывают грунтовкой. Утеплитель не должен быть тонким, поэтому его наносят в 2-3 слоя. Он имеет антисептическое действие и улучшает адгезивные свойства поверхностей.
При использовании каркаса, обрабатывают все его элементы. Металлический покрывают антикоррозийными средствами. Деревянные нуждаются в препаратах, обеспечивающих защиту от попадания влаги и гниения. Существуют определенные требования и к укладке утеплительных материалов из минеральной ваты и войлока. Для лучшего эффекта используют несколько слоев, причем скреплены они должны быть абсолютно точно. Нельзя допускать крепления одного слоя, например, верхнего, с другим – нижним. Практически все популярные утеплители крепят при помощи дюбелей – их используют по краям и в центре.
При нанесении керамических утеплителей запрещено использовать краскопульт, несмотря на сходство материала с обыкновенной краской. Использование подобных устройств может нанести вред оболочке, ухудшить термоизолирующие свойства утеплителя. Поэтому, несмотря на определенные неудобства, используют валик или кисть.
Для закрытия и украшения термоизоляционного слоя используют облицовочные материалы. Если для отделки дома выбран керамический утеплитель, в него добавляют акриловую краску. Наносят его при этом в несколько слоев – их может быть 4-5. Каждый наносится только после того, как полностью высохнет предыдущий.
Важное требование к креплению пенопласта – полная очистка поверхности от старой краски и растворителей. Бензин и ацетон ведут к растворению материала, поэтому утеплитель необходимо изолировать от контакта с ними.
