Теплоизоляция: области применения

Ассортимент теплоизоляционных материалов широк: от минеральной ваты до вспененных полиуретанов и других ноу-хау в области химии и физики. Все материалы подразделяются на несколько семейств: на основе минеральных волокон, полимеров, вспененных и заполненных бетонов. Безусловно, любой из предложенных производителями или поставщиками материалов обладает рядом достоинств и недостатков, следовательно, выбирать надо по наиболее оптимальному сочетанию свойств: хорошо держит тепло, не терял своих качеств со временем, не покрывался плесенью, был экологически безопасным, прочным и долговечным.
Закрепление теплоизолятора на внутренней поверхности стен – один их самых простых и малозатратных способов сохранения тепла в доме. Но применять его следует тогда, когда прочие методы использовать по каким-либо причинам невозможно. Уменьшение полезной площади помещений, возникновение между внутренней поверхностью стены и теплоизолирующим слоем зоны конденсации водяного пара, что приводит к прогрессирующему отсыреванию стен и развитию грибка и плесени – весьма существенные недостатки данной технологии. Вариант монтажа трехслойных ограждающих конструкций с расположением утеплителя средним слоем между двумя несущими слоями отличается высокой трудоемкостью, а при эксплуатации может возникнуть проблема конденсация влаги внутри конструкции. Более эффективны в данном случае системы наружной теплоизоляции, которые могут обеспечить требуемое сопротивление теплопередаче для всех типов ограждающих конструкций.
– В основном мы работаем со стеновыми изделиями, которые позволяют выполнять одновременно и конструкционную роль и теплоизолирующую функцию, обеспечивая при этом нормируемое термическое сопротивление наружных ограждений, – рассказывает Юлия Рыхленок, заведующая лабораторией ограждающих конструкций БелНИИС. – В настоящее время мы выделяем три основных группы эффективных стеновых материалов: традиционный для Беларуси автоклавный ячеистый бетон, блоки из крупнопористого керамзитобетона и крупноформатные пустотные блоки из поризованной керамики. Все перечисленные материалы прошли комплексные исследования, в процессе которых были проверены их теплофизические, прочностные и деформационные характеристики, и на данный момент установлено, что они соответствуют установленным в нашей стране стандартам, следовательно, можно массово применять эти изделия в строительном производстве. Все разработки сопровождались внедрением нормативных документов и технической документации для помощи проектировщикам, которые впоследствии закладывают их в свои проекты. По своим физическим свойствам сегодня из всех материалов, способных одновременно обеспечивать и прочностные характеристики и теплоизоляционные функции, автоклавный ячеистый бетон, блоки из крупнопористого керамзитобетона и крупноформатные пустотные блоки из поризованной керамики работают без дополнительной изоляции вспомогательными материалами и для однослойной стены толщиной в полметра обеспечивают выполнение всех  нормативов по теплоизоляции.
Выбранный утеплитель должен эффективно работать на том участке, где он уложен с учетом воздействий внешней среды. Для большинства конструктивных элементов (стен, кровли, фундамента) наибольшую опасность представляет проникновение влаги, также следует  учитывать фактор теплоэффективности материалов.
Существуют области применения, в которых сложно найти альтернативу эффективным теплоизоляционным материалам. Для теплоизоляции чердачных помещений, в конструкциях вентиляционных систем, полов над подвалами, узлов сопряжений несущих конструкций, для устройства теплоизоляции по поперечным несущим стенам из плотных высокопрочных материалов, таких как сборный и монолитный железобетон, кирпичные стены, стены из вибропрессованных бетонных блоков, более рационально применять плиточные и рулонные теплоизоляционные материалы. Но там, где возможно, лучше обойтись однослойными изделиями.
Все более популярным становится применение в строительстве минеральных ват, среди них выделяют материалы на основе базальтового (каменная вата) и кварцевого (стекловата, или минвата) волокна. Минераловатные утеплители применяются в тех элементах зданий, где необходимо обеспечить эффективную теплоизоляцию без увеличения веса конструкции. Эти материалы незаменимы в каркасном строительстве, где мягкая минвата, «втиснутая» между щитами, заполняет все щели, также могут быть использованы более плотные плиты на основе минерального волокна.
Изоляционные материалы на основе стекловаты (высококачественная стекловата, изготовленная из стекла (используется стеклянный бой), песка, соды и известняка, т.е. из натуральных, экологически безвредных составляющих) отвечают практически всем перечисленным требованиям. Теплозащитные свойства стекловаты можно объяснить тем, что между волоконными компонентами изоляции находится неподвижный воздух. И дополнительным бонусом является то, что благодаря открытой структуре, стекловата обеспечивает оптимальное звукопоглощение.
– Минеральноватные плиты ППЖГС175, П125, ППС150 достойно проявили себя на белорусском рынке, они конкурентоспособны и являют собой приемлемое соотношение «цена-качество». Многие строительные организации, такие как «Белтелекабель», «Бипгрупп» (Минск), «Монтажхимзащита» (Гомель), и различные строительные управления используют минеральноватные плиты на своих объектах. Данный материал экологически безопасен, негорюч, обработан водоотталкивающими составами, долговечен, поскольку изготавливают его базальтовых пород, – так ответил на вопрос о том, какие теплоизоляционные материалы пользуются большим спросом у населения, Михаил Стрихар, менеджер по продажам ООО «ДельтаСталь».
Холод может проникать в помещение не только через стены, но и подкрадываться от земли: теплопотери через фундамент для здания средних размеров составляют 10-15% от общего объема теплопотерь. Далее, в процессе эксплуатации ограждающих конструкций возникает опасность их промерзания, что может привести к появлению трещин и разрушению. В качестве профилактической меры используют теплоизоляционные пенополистирольные плиты, которые, годами размещаясь в грунте, не изменяют своей изолирующей и несущей способности. Как правило, плиты укладывают в грунт на глубину примерно 0,5-0,7 м в качестве теплозащитных «подушек», предотвращающих возможность промерзания и вспучивания грунта. Такая теплоизоляция защищена от механических повреждений, связанных с рыхлением почвенного слоя или небольшими выемками грунта. Пенополистирольные плиты обеспечивают защиту фундаментов зданий, подъезды к автомобильным гаражам, открытые площадки, покрытые дорожными или тротуарными плитами, водопроводы и канализационные трубопроводы.
Еще один теплоизоляционный материал с универсальным спектром теплофизических и эксплуатационных свойств – поропласт. Наиболее распространенные его виды – экструдированный полистирол, пенополистирол (ППС), пенополиэтилен. Экструдированный полистирол производится из экологически чистого полимера – полистирола. Его преимущества: долговечен, не реагирует на влагу, обладает высокой прочностью на сжатие, отличается стабильностью размеров, имеет низкую степень водопоглощения. Исходя из перечисленных свойств, материал может применяться для теплоизоляции фундамента и стен цокольного этажа в качестве наружного утеплителя поверх гидроизолирующего слоя фундамента, без дополнительной защиты, в прямом контакте с грунтом. Зарубежный опыт применения экструдированных полистиролов показал, что они надежны на глубине более семи метров и длительном контакте с водой под давлением.
Малый вес плит из пенополистирола упрощает процесс установки, для этого вида теплоизоляторов характерны высокая прочность, малая гигроскопичность, легкость обработки и безвредность по отношению к окружающей среде. А использование ППС в сочетании с фольгой позволяет создавать изоляционную конструкцию, которая прослужит много лет. Пенополистирол рекомендуют использовать в условиях, когда он защищен материалами с повышенной огнестойкостью, часто его применяют при производстве сэндвич-панелей. Теплоизоляторы, изготовленные из этого материала с различной плотностью, применяются на крышах, наружных стенах и при укладке полов.
Пенополиэтилен – один из новых теплоизоляционных рулонных материалов, он эластичен, легок, удобен при транспортировке, без труда режется, может свариваться и склеиваться, поэтому его предпочтительно использовать при теплоизоляции сложных поверхностей.
– Рулонный материал на основе физически вспененного несшитого полиэтилена с закрытой пористой структурой обладает целым рядом свойств: легкий, эластичный и упругий, обеспечивает ударозвуковую и пароизоляцию, отличается практически нулевым водопоглощением и химической стойкостью. Для сравнения: для теплоизоляции однослойной конструкции (стены, потолки, полы, кровля) там, где необходимо по стандарту 5 см пенопласта, требуется только 5 мм полиэтилена, при этом не надо никаких дополнительных гидро- и пароизоляционных пленок, а фольгированная основа не разлагается. При комплексном утеплении сохраняется до 97% тепла, – делится опытом в сфере теплоизоляционных материалов Андрей Воропай, руководитель ЧТУП «Элитстройком».
Каждый вид теплоизолятора имеет и свои минусы, которые ограничивают сферу его применения. Ячеистые бетоны боятся сырости, снижающей их прочность и теплоизоляционные свойства, а значит, нуждаются в надежной и качественной гидроизоляции. Минусы материалов на основе минеральной ваты (как на основе кварцита, так и базальтового волокна) в том, что они подвержены процессу пыления из-за разрушающихся микрочастиц волокна, что приводит к образованию стеклянной или минеральной пыли, которая может попасть в легкие. Другой недостаток минваты – водобоязнь. Из-за сырости материал теряет теплоизоляционные свойства, также он постепенно утрачивает свои качества из-за «сваливания» и проседания волокон. Главный минус теплоизоляционных материалов на полимерной основе – их горючесть, нестойкость к воздействию высоких температур. Второй недостаток большинства полимерных утеплителей – разрушение под воздействием ультрафиолетовых лучей. Процессы «старения» этих материалов, их биостойкость при длительной эксплуатации основательно не изучены.
– В плане экологической безопасности наиболее приемлемы блоки из поризованной керамики и керамзитобетон, который также производят на основе глины без всяких добавок. Данные материалы в процессе эксплуатации не выделяют вредных веществ. Не секрет, что появляющиеся на рынке стройматериалов теплоизоляторы, чем более дешевые, тем менее экологичные Для производства пенополистиролов используется много химически вредных соединений, и в ходе эксплуатации они выделяют фенолы и стиролы. Что же касается минваты, то в ней присутствует битумное связующее. Каменная вата более экологична, но и там есть свои нюансы. В экстренных случаях (пожар) эти эффективные материалы ведут себя «нехорошо»: выделяют много вредных веществ, другими словами, люди чаще задыхаются от таких выделений, чем погибают от огня, – дает характеристику теплоизоляторам Юлия Рыхленок. – Пенобетоны пока не очень распространены в строительном производстве. Пенобетон является аналогом автоклавного ячеистого бетона, разница состоит только в техническом способе изготовления. Известковые материалы (теплые штукатурки на основе природных минералов) пока не сертифицированы в Республике Беларусь. Хотя их свойства еще не имеют официального  подтверждения, но те, кто применял, утверждают, что это очень перспективный материал.
Новинкой белорусского рынка теплоизоляционных материалов является вермикулит. Это сыпучий, легкий, высокопористый материал с характерной чешуйчатой структурой, без запаха.
– Слой вермикулитовой засыпки в 20 см по теплозащите эквивалентен кирпичной стене толщиной 1,5 м или бетонной стене толщиной 2 м. Слой вермикулита толщиной 5 см на чердачных перекрытиях снижает потери тепла на 75%, толщиной 7,5 см – на 85% и толщиной 10 см – на 92%. Слой толщиной 2,5 см из «теплой» цементно-вермикулитовой штукатурки может заменить слой из цементно-песчаного раствора в 10-15 см. При толщине цементно-вермикулитовой штукатурного слоя до 3 см толщина кирпичной стены может быть уменьшена на 25%. Применять его можно в качестве засыпки в стеновых конструкциях для защиты помещений от перегревания и охлаждения. Также широко используются и сухие строительные смеси и растворы, наполнителем которых является вермикулит, – говорит Оксана Студент, коммерческий директор ООО «Эрилант».
– Для утепления стен зданий индивидуальной одноэтажной жилой застройки, – советует Юлия Рыхленко, – следует использовать автоклавный ячеистый бетон, блоки из крупнопористого керамзитобетона или крупноформатные пустотные блоки из поризованной керамики. Для теплоизоляции фундамента и кровли можно взять эффективные материалы, желательно полистиролы с низкой степенью горючести, например стироформы (Минский завод силикатных изделий делает различные виды пенополистиролов с добавлением угля). Качественным материалом является и каменная минвата, которую производят на Гомельском заводе стройматериалов. Из последних разработок можно порекомендовать блоки из поризованной керамики, пока ее применение не стало массовым, но материал достойный. Все исследования поризованной керемики проведены, характеристики получены, опытные партии выпущены Минским заводом строительных материалов и Радошковичским керамическим заводом.

Анастасия ПОЛОЙКО Теги: Гомель, Минск