Классификация теплоизоляционных материалов

Теплоизоляция необходима для снижения энергетических потерь. Она применяются при возведении жилых и промышленных зданий, прокладывании трубопроводов и технических сооружений. Эту группу строительных материалов объединяет значительная пористость, низкая теплопередача и средняя плотность. Такая структура позволяет уменьшить эффективную толщину изолируемых конструкций и получить существенную экономию общей сметы возведения здания.

Ячеистая структура утеплителей легко поглощает звуковые волны, поэтому изоляция от шума является дополнительным плюсом установки таких материалов.

Принципы использования теплоизоляции

Размещение утеплителя должно проектироваться так, чтобы во время эксплуатации здания он не терял свои изолирующие свойства. В проектной документации прилагаются описания монтажа и защиты теплоизоляционных материалов.

Чтобы избежать конденсации влаги в многослойной конструкции, необходимо устанавливать паробарьер из диффузной мембраны около стены. Места соединения пароизоляционного полотна обязательно герметизируют фольгированным скотчем. Утеплители, на которые оказывается повышенная ветровая нагрузка, нуждаются в монтаже специального плотного защитного слоя.

Из-за поднятия уровня влажности внутри многослойной конструкции снижается качество теплоизоляции и возникает плесень и гниль. Уменьшить негативного воздействия сырости позволит гидроизоляция и использование паропроницаемых мембран.

Параметры классификации теплоизоляторов

Огромный ассортимент утеплителей позволяет подобрать материал под любые требования проектировщиков. Определится с оптимальным вариантом, позволит классификация теплоизоляционных материалов. Она выполняется по множеству признаков:

Структура утеплителя:

1. Волокнистые — минеральные изделия на основе стекла, шлака и горных пород, передача тепла осуществляется между волокнами. Чем меньше диметр волокон, тем качественней теплоизоляция.
2. Пористые (ячеистые) — материалы имеют в составе замкнутые ячейки, наполненные воздухом. К ним относятся: пенобетон, пенополистирол, пеностекло и т. д.
3. Зернистые — гранулы различного размера или шарики, которые засыпаются как самостоятельный утеплитель или добавляются в раствор. Например, перлит, пробковый гранулат, вермикулит, керамзит.

Форма и внешний вид:

• Штучные — производятся в виде отдельных единиц: кирпич, плиты, блоки, полимерная скорлупа для трубопроводов, сегменты и цилиндры.
• Рулонные и шнуровые — полотна различной длины и ширины, а также маты и шнуры из асбеста и минеральной ваты.
• Рыхлые и сыпучие — материалы, используемые как засыпка — эковата, перлитовый песок, насыпная каменная вата, керамзит. Органические засыпки (опилки, стружки) склонны к осадке и гниению, поэтому применяются редко.

Вид сырья, служащего основой для изготовления.

Производятся из сырья растительного происхождения: отходы деревообработки, лен, шерсть, конопля. Большую популярность получили древесноволокнистые плиты, используемы для утепления и облицовки стен и потолка в помещениях, защищенных от влаги. Полимерные составы — пенопласты, пеноизол, пенополиуретан, вспененный полиэтилен. Арболитовые плиты — один из видов такой теплоизоляции, для его изготовления берется портландцемент, растительные наполнители и химические добавки.

Материалы устойчивые к огню и химическому воздействию, обычно отличаются высокой прочностью. К ним относятся минераловатные изделия, ячеистый бетон, вспученный перлит, стекловолокно. Материалы, изготавливаемые из композиции органики и неорганики, не выделяют в особую группу. В зависимости от преобладающей составляющей их относят к органическим или неорганическим утеплителям.

Устойчивость к сжатию или жесткость:

• Мягкие (М) — материал сжимается при нагрузке больше, чем на 30%. (маты и рулоны каменной и стеклянной ваты).
• Полужесткие (П) — пределы деформации в границах 6-30% (плиты минеральной ваты с синтетическими связующими).
• Жесткие (Ж) — утеплитель изменяет форму не более, чем на 6% объема. (минераловатные плиты).
• Повышенной жесткости (ПЖ) — сжатие теплоизолятора составляет 10% при нагрузке, увеличенной вдвое до 0,04 МПа.
• Твердые (Т) — деформация материала до 10% под нагрузкой 0,1 МПа.

Плотность теплоизолятора:

• Особо низкая (ОНП) — показатели составляют 15, 25, 35, 50, 75, 100, это материалы имеющие пористую структуру и незначительный вес (пенопласт, перлит, тонкое стекловолокно).
• Низкая (НП) — утеплители 100, 125, 150,175 (плиты минеральной ваты).
• Средняя (СП) — 200, 225, 250, 300, 350 (минеральные плиты на битумной основе, перлитоцементные и совелитовые изделия).
• Плотные (ПЛ) — материалы с высокими показателями 400, 450, 500, 600 кг/м3 (ячеистый бетон, диатомитовые и пенодиатомитовые утеплители).

Огнестойкость — значимая характеристика для строительных материалов. Основное деление: горючие и негорючие. Для первой категории выделяется несколько критериев:

• Воспламеняемость — четыре категории В1-В4.
• Горючесть: слабогорючие (Г1), умеренногорючие (Г2), нормальногорючие (Г3), сильногорючие (Г4).

Теплопроводность — этот критерий один из первостепенных показателей теплоизоляционных свойств материала:

• класс А — коэффициент проводимости тепла не превышает 0,06 Вт/м*К;
• класс Б — средний показатель теплопроводности <0,115 Вт/м*К;
• класс В — материалы с повышенной теплопроводностью <0,175 Вт/м*К.

Диатомитовый утеплитель

Ключевые свойства теплоизоляционных изделий

Теплопроводность — основная характеристика, которая определяет, насколько интенсивно материал проводит тепло. Она зависит от плотности, размера, и в большей степени от влажности утеплителя.

Паропроницаемость — способность вещества пропускать водяные пары. Высокий показатель позволяет избежать накопления влаги внутри теплоизолирующего слоя.

Морозостойкость — определяет количество циклов замораживания без утраты свойств.

Водопоглощение — характеризует возможности утеплителя впитывать и удерживать влагу внутри. Он определяется при непосредственном соприкосновении с водой. Материалы с низким водопоглощением более эффективны и могут монтироваться на любых участках.

Воздухопроницаемость — через мягкие и полужесткие материалы свободно циркулирует воздух, а жесткие плиты сами могут использоваться как ветрозащита.

Экологичность — характеризует безопасность материала для жизни и здоровья людей. Этот показательнее должен ухудшаться на протяжении всего срока эксплуатации. При выборе утеплителя для внутреннего монтажа на этот критерий следует обратить особое внимание.

Отсутствие деформации — материал не должен менять размеры и подвергаться усадке.

Гигроскопичность — фактор, ухудшающий изолирующие характеристики утеплителя. Для уменьшения сорбционной влажности утеплители покрываются гидрофобными пропитками.

Органические материалы: распространенные виды и их особенности

Классификация теплоизоляционных материалов выделяет органические и неорганические утеплители. Основная форма производства изделий на основе растительного сырья — плиты. Это облегчает и ускоряет монтаж теплоизоляции, расширяет сферу ее применения. Использование отходов древесины рентабельно и позволяет утилизировать их без загрязнения природы. Чтобы увеличить стойкость органических веществ к влаге и горению в их состав добавляют антисептические препараты и антипирены.

ДВП. Для производства древесноволокнистых плит берутся остатки древесины и другие растительные волокна. Технология изготовления включает горячее прессование и сушку плит. Готовые изделия используются для отделки и теплоизоляции стен, создания перегородок, потолка и пола.

ДСП. Основу древесностружечных плит составляют опилки и синтетические смолы, служащие связующим веществом. Материал прессуется до твердого состояния. Он имеет одинаковую стоимость и назначение с плитами ДВП.

Арболитовый материал — смесь цемента и органических заполнителей. Утеплитель не горит и не поражается плесенью, его используют при возведении стен и перегородок.

Арболитовые блоки

Фибролит — утеплитель производится в форме плит из древесной шерсти (тонких волокон) и портландцемента. Материал формируется под действием давления и обработки паром. Плиты легко обрабатываются, но портятся от влаги и неустойчивы к грибку, поэтому требуется защита слоем штукатурки. Утеплитель получил распространение при устройстве пола и монтаже межэтажных перекрытий, а также он незаменим для звукоизоляции внутренних перегородок.

Пробковые плиты — натуральный ячеистый материал с большим количеством воздуха. Утеплитель легкий, упругий и прочный, инертен к химическому воздействию. Может монтировать как изоляция стен и пола.

Эковата — целлюлозный материал с добавкой борной кислоты в качестве антисептика. Утеплитель не горит, не гниет, не выделяет опасных веществ. Рыхлая эковата отличный вариант для теплоизоляции стен, пола по лагам и чердачных перекрытий.

Неорганические материалы для теплоизоляции

Самым популярным неорганическим утеплителем является минеральная вата. Для ее изготовления используются тонкие стеклянные волокна, расплавы вулканических пород и шлаков. Компании предлагают утеплитель в большом разнообразии форм: рулоны, плиты различной жесткости, прошитые матов и сыпучие волокна. Материал не горюч, устойчив к химии, не боится биологического воздействия. Может эксплуатироваться в условиях нагревания до высокой температуры порядка 1000ºC. Основное назначение — теплоизоляция чердачных помещений, кровли, потолка и стен.

Пеностекло — плиты из стеклянного порошка и пенообразователей. Обладает множеством преимуществ над другими утеплителями:

• высокая сопротивляемость теплопередаче
• минимальное водопоглощение;
• морозостойкость;
• прочность и долговечность;
• устойчивость к деформации.

Высокая стоимость не мешает применению для утепления стен, пола и крыши в спортивных комплексах, гражданских зданиях и промышленных объектах.

Асбест — волокнистое вещество, из которого изготавливают бумагу, картон, порошок и шнур. Эти материалы совершенно не горят, поэтому используются для теплоизоляции и защиты конструкций от пламени.

Вспученный перлит — песок с воздушными порами, добавляется для повышения теплоизоляционных свойств в бетон и штукатурку.

Пеностекло

На чем основана отражательная теплоизоляция?

Для повышения влагостойкости и теплоизоляционных свойств материалы покрывают слоем алюминиевой фольги. Он может наноситься на одну или две стороны материала. Чаще всего металлизируют полиэтиленовую пену или минеральную вату. Такие утеплители экологически безопасны, не имеют токсичных выделений и отражают значительную часть инфракрасного излучения обратно в помещение.

Применение фольгированной изоляции эффективно в банях и саунах, при монтаже системы теплого пола, для радиаторов и трубопроводов. Отражающее полотно монтируется для утепления стен, потолков, мансардных помещений.

Простое сравнение характеристик различных видов утеплителей будет некорректным, необходимо подбирать теплоизоляционный материал по назначению. Установка паро- и гидроизолирующих полотен и нанесение защитного металлизированного слоя позволяет существенно продлить срок эксплуатации утеплителей даже в агрессивной среде.