Для чого потрібна теплоізоляція Види та властивості матеріалів

Для чого потрібна теплоізоляція? Види та властивості матеріалів

Енергоносії дорожчають не щодня, а щогодини, і в цьому причина зростання інтересу до питань, пов'язаних з енергозбереженням, зокрема, до можливості використання теплоізолюючих матеріалів.

Тепловтрати крізь стіни звичайного багатоповерхового житлового будинку становлять 30-40% тепла, що виділяється. Традиційні будівельні матеріали не здатні ефективно зберігати його. Потрібні спеціальні теплоізоляційні матеріали. Теплоізоляція покликана забезпечити комфортний мікроклімат усередині приміщень, зменшити втрати тепла зсередини будівлі та обмежити надходження надлишкового тепла зовні, що сприяє нормальній роботі кондиціонерів.

Побічним ефектом застосування теплоізоляції є звукоізоляція будівлі, що веде до зменшення сторонніх шумів, підвищення комфортності житла. Використання теплоізоляції дозволяє значно знизити витрату будівельних матеріалів та зменшити масу конструкцій. Орієнтовно 10-сантиметрова теплоізолююча плита теплопровідності еквівалентна цегляній кладці товщиною 1,5-1,8 м. Теплоізоляція дозволяє зменшити витрати на опалення будівель і, відповідно, знизити кількість викидів вуглекислого газу та інших продуктів згоряння в атмосферу. А це, у свою чергу, призводить до загального покращення екологічної обстановки та зниження парникового ефекту.

Чому теплоізоляцію вигідніше розміщувати саме зовні?

Стіни можна утеплювати як зовні, так і з середини будівлі. Однак утеплення будинків зовні має низку незаперечних переваг:

зовнішня теплоізоляція зсуває точку роси у зовнішній теплоізоляційний шар, завдяки чому захищає стіни від конденсації та замерзання вологи всередині стіни;
згладжує добові та сезонні коливаннятемператури стін, через це знижуються температурні деформації, що у свою чергу виключає утворення тріщин у стінах. Це особливо важливо під час використання великих панелей;
зовнішня теплоізоляція дозволяє приховати зовнішні дефекти стін і поліпшити зовнішній вигляд будівель, що ремонтуються або реконструюються;
якщо помістити теплоізоляцію зовні, а не всередині, це не позначиться на розмірі корисної площі приміщень;
при розміщенні теплоізоляції зовні полегшується влаштування інженерних комунікацій та електропроводки.

Відомо, що цегляні стіни при відключенні джерела тепла остигають у 6 разів повільніше, якщо теплоізоляція розміщена зовні, а не всередині.

Висновок: внутрішню теплоізоляцію слід застосовувати лише за неможливості використання зовнішньої.

Вимоги до теплоізоляційних матеріалів

У кожному окремому випадку, що залежить від умов експлуатації теплоізоляційного матеріалу, до нього висувають спеціальні вимоги.

Головною характеристикою теплоізоляційних матеріалів є теплопровідність – здатність передавати теплоту. Вона залежить від щільності матеріалу, кількості та розміру пір, вологості матеріалу та багатьох інших факторів.

По теплопровідності матеріали поділяють на класи:

А – низький (до 0,06 Вт/м*К);
Б – середній (0,06 – 0115 Вт/м*К);
В – підвищений (понад 0,115 – 0,175 Вт/м*К).

Для ефективної теплоізоляції фасадів матеріали повинні відповідати таким вимогам:

мати міцність, достатню для того, щоб витримати вагу штукатурки;
мати досить високу паропроникність, але низьке водопоглинання;
задовольняти вимогам пожежної безпеки, бути морозостійким та біостійким.

Видитеплоізолюючих матеріалів

За складом вихідної сировини теплоізолюючі матеріали класифікують на три види:

органічні – газонаповнені пластмаси (пінопласти, поропласти та ін.) та продукти на основі відходів деревообробки (ДВП, ДСП), сільськогосподарських відходів (соломит, очерет);
неорганічні – скловата, мінеральна вата та мінераловатні плити, пінобетон, піноскло, спучений перліт;
змішані.

Для зовнішнього утеплення фасадів найбільше застосування отримали мінеральна вата та пінополістирол.

Що краще: мінеральна вата чи пінополістирол?

Паропроникність мінеральної вати у шість разів краща, ніж у пінополістиролу. Однак якщо врахувати, що цей показник у стіни, що несе, гірше в багато разів, то загальна паропроникність системи мало залежить від паропроникності утеплювача.

Якщо вологи переноситься багато, а обробний шар має низьку паропроникність (як правило), то вся волога буде зосереджуватися і конденсуватися саме в шарі мінеральної вати. У міру намокання мінеральної вати її теплоізолюючі властивості різко знижуються. Пінополістирол пропускає вологи приблизно стільки ж, скільки зможе пройти через базовий і оздоблювальний шари, волога в ньому не накопичується, і теплоізолюючі властивості не погіршуються.

З погляду пожежної безпеки мінеральна вата, безумовно, краща. Вона не горить.

Безперечною перевагою пінопласту є те, що з нього можна виготовляти різні декоративні елементи. Погодьтеся, що мінеральна вата для цього не підходить.

Теплоізоляційні матеріали на мінеральній основі

Термін «мінеральна вата» введений у вжиток ГОСТом 4640-93 (ДСТУ Б В.2.7-94-2000).

Це теплоізоляційний матеріал,що складається з найтонших (5-12 мкм) волокон, одержуваних розпиленням розплавів силікатних матеріалів. Залежно від виду вихідної сировини розрізняють:

мінеральну (кам'яну) вату – виготовляють із мінеральних гірських порід: глин, вапняків, базальтів, гранітів, туфів;
шлакову вату – виготовляють із відходів металургійного виробництва – шлаків;
скляну вату – виготовляють із скла.

Мінеральна вата складається з переплутаних аморфних волокон. У її масі можна побачити кілька корольків – неволокнистих включень сферичної чи неправильної форми розміром у частини міліметра.

Найбільш якісні мінераловатні теплоізолюючі вироби одержують із розплавлених гірських порід. Саме таку мінеральну вату слід застосовувати для теплоізоляції відповідальних конструкцій і там, де потрібна особлива надійність роботи конструкцій протягом багатьох років.

Мінеральна вата, отримана з доменних шлаків, дещо гірша. Вона не така довговічна в умовах дії підвищених навантажень, вологості та різких змін температури.

А ось скляна вата, що містить мало неволокнистих включень, пружність і добре переносить вібрації.

Мінеральну вату випускають у вигляді мату без наповнювача, або у вигляді плит, в яких волокна зчеплені між собою сполучним матеріалом для надання плит механічної міцності. Як правило, як сполучну речовину використовують фенолспирт і водовідштовхувальні олії, проте конкретний склад сполучного зазвичай не розголошується. Мати використовують у тому випадку, якщо необхідно влаштувати теплоізоляцію на великій площі без розривів. У фасадних конструкціях ізоляція схильна до механічних навантажень, тому в них використовують відносно міцні жорсткі та напівжорсткі мінераловатніплити.

Мінеральна вата не горюча, що у поєднанні з високою тепло- та звукоізолюючою здатністю виділяє її в ряді інших теплоізоляційних матеріалів. До того ж вона стійка до температурних деформацій, її можна використовувати для теплоізоляції поверхонь з температурою від -200 до +600, а окремих випадках, і до 1000°С. Її мінеральній природі властива хімічна та біологічна стійкість, у той же час її відносно просто утилізувати після закінчення життєвого циклу теплоізоляції, що є незаперечною перевагою, важливою для вирішення екологічних проблем.

Мінеральна вата має високу опірність до механічних впливів, проте її легко обробляти – різати ножем або пиляти ножівкою, що полегшує монтаж.

Великий недолік мінеральної вати – вона гідрофільна, добре поглинає воду, тому у разі її застосування у фасадній теплоізоляції її необхідно просочувати спеціальними гідрофобізуючими складами. Натомість мінеральна вата значною мірою паропроникна, товщину її розраховують так, щоб «точка роси» опинилася у зовнішньому шарі, тобто. щоб волога конденсувалася в утеплювачі, а не в стіні, що несе.