Мягкие утеплители. Расчет. Свойства.
Теплоизоляция — это элементы конструкции, уменьшающие передачу тепла. Также термин может означать материалы для выполнения таких элементов или комплекс мероприятий по их устройству.
Чтобы защитить жилье от теплопотерь и повышенной влажности, его покрывают различными типами утеплителей. Выбрать лучший из них очень сложно, ведь у каждого изделия собственные уникальные свойства и область применения. Теплоизоляционные материалы, которые применяются в современном строительстве, с одной стороны экологичны, с другой – удобны в монтаже. Изучив основные виды утеплителей, можно выбрать лучший теплоизоляционный материал, отвечающий именно вашим потребностям.
Какие задачи решает теплоизоляционный материал
Теплоизоляция является одним из приоритетных направлений при строительстве, поскольку ее применение позволяет многократно повысить эксплуатационные характеристики зданий. Постройка с достаточным количеством утеплителя гораздо меньше промерзает зимой, что снижает затраты на его отопление. Также она менее склонна к перегреву летом, сохраняя внутри комфортную температуру, что экономит ресурс кондиционерного оборудования.
Наличие теплоизоляции дает возможность избежать резких скачков температуры в помещении. Это очень важно, если внутри помещений применяется чувствительный к этому параметру отделочный материал, к примеру, древесина или отдельные виды пластика, в том числе и ПВХ используемый для производства натяжных потолков. Отсутствие существенных колебаний температуры дает возможность убрать благоприятные условия для образования конденсата. Именно применение теплоизоляции исключает появление сырости и развития плесени. Конечно при условии, что влага не образовывается внутри помещения слишком интенсивно от других факторов или накапливается в результате отсутствия гидроизоляции между фундаментом и фасадными стенами.
Сырость на стенах приводит к отслаиванию отделочных материалов. Как следствие наблюдается срывание обоев, а также тяжелой керамической плитки. Переизбыток влаги от отсутствия достаточной теплоизоляции также приводит к расширению изделий из дерева. Как следствие наблюдается коробление напольного покрытия, деформация дверей, от чего они неплотно входят в дверную коробку, и так далее.
Стоит также отметить, что теплоизоляционные материалы помимо своего прямого предназначения обладают звукоизоляционными свойствами. Конечно, их эффективность не столь высока как у специализированных для этой цели покрытий, но вполне достаточная, чтобы уменьшить передачу громких звуков.
Применяемые теплоизоляционные материалы
Выбор качественной теплоизоляции зависит от множества параметров. Берутся во внимание и способы монтажа, и стоимость, и другие важные характеристики, на которых стоит остановиться подробнее.
Выбирая самый лучший теплосберегающий материал, необходимо тщательно изучить его основные характеристики:
- Теплопроводность. Данный коэффициент равен количеству теплоты, которое за 1 ч пройдет сквозь 1 м изолятора площадью 1 м2, измеряется Вт. Показатель теплопроводности напрямую зависит от степени влажности поверхности, поскольку вода пропускает тепло лучше воздуха, то есть сырой материал со своими задачами не справится.
- Пористость. Это доля пор во всеобщем объеме теплоизолятора. Поры могут быть открытыми и закрытыми, крупными и мелкими. При выборе важна равномерность их распределения и вид.
- Водопоглощение. Этот параметр показывает количество воды, которое может впитать и удержать в порах теплоизолятор при прямом контакте с влажной средой. Для улучшения этой характеристики материал подвергают гидрофобизации.
- Плотность теплоизоляционных материалов. Данный показатель измеряется в кг/м3. Плотность показывает соотношение массы и объема изделия.
- Влажность. Показывает объем влаги в утеплителе. Сорбционная влажность указывает на равновесие гигроскопической влажности в условиях разных температурных показателей и относительной влажности воздуха.
- Паропроницаемость. Это свойство показывает количество водяного пара, проходящее за один час через 1 м2 утеплителя. Единица измерения пара – мг, а температура воздуха внутри и снаружи принимается за одинаковую.
- Устойчивость к био разложению. Теплоизолятор с высокой степенью биостойкости может противостоять воздействию насекомых, микроорганизмов, грибков и в условиях повышенной влажности.
- Прочность. Данный параметр свидетельствует о том, какое влияние на изделие окажет транспортировка, хранение, укладка и эксплуатация. Хороший показатель находится в пределах от 0,2 до 2,5 МПа.
- Огнеустойчивость. Здесь учитываются все параметры пожарной безопасности: воспламеняемость материала, его горючесть, дымообразующая способность, а также степень токсичности продуктов горения. Так, чем дольше утеплитель противостоит пламени, тем выше его параметр огнестойкости.
- Термоустойчивость. Способность материала сопротивляться воздействию температур. Показатель демонстрирует уровень температуры, после достижения которой у материала изменятся характеристики, структура, а также уменьшится его прочность.
- Удельная теплоемкость. Измеряется в кДж/(кг х °С) и тем самым демонстрирует количество теплоты, которое аккумулируется слоем теплоизоляции.
- Морозоустойчивость. Данный параметр показывает возможность материала переносить изменения температуры, замерзать и оттаивать без потери основных характеристик.
Во время выбора теплоизоляции нужно помнить о целом спектре факторов. Надо учитывать основные параметры утепляемого объекта, условия использования и так далее. Универсальных материалов не существует, так как среди представляемых рынком панелей, сыпучих смесей и жидкостей нужно выбрать наиболее подходящий для конкретного случая тип теплоизоляции.
Минеральная вата представляет собой теплоизоляционный материал, состоящий из тончайших стекловидных волокон, получаемых путем распыления жидких расплавов шихты из металлургических и топливных шлаков, горных пород типа доломитов, мергелей, базальтов. Длина волокон составляет 2—60 мм. Теплозащитные свойства минеральной ваты обусловлены воздушными порами, заключенными между волокнами. Воздушные поры составляют до 95% общего объема скелета минеральной ваты. Минеральная вата занимает ведущее положение среди неорганических теплоизоляционных материалов благодаря простоте производства, неограниченности сырьевых запасов, малой гигроскопичности и небольшой стоимости.
Недостаток минеральной ваты для тепловой изоляции состоит в том, что при хранении она уплотняется, комкуется, часть волокон ломается и превращается в пыль. Имеющая очень малую прочность, уложенная в конструкциях минеральная вата должна быть защищена от механических воздействий. Поэтому применение в строительстве находят изделия, выпущенные на ее основе, — маты, жесткие и полужесткие плиты.
Маты минераловатные прошивные применяются для теплоизоляции наружных ограждений, а также конструкций, температура которых не менее 400°С. Они имеют при плотности 100—200 кг/м коэффициент теплопроводности 0,052—0,062 Вт/(м’°С). Прошивные маты выпускаются длиной 2 м, шириной 0,9—1,3 м при толщине полотна 0,06 м. В строительстве используются прошивные маты на металлической сетке, на обкладке из стеклохолста, на крахмальном связующем с бумажной и тканевой обкладками.
Маты минераловатные на металлической сетке получают путем прошивки ковра из минеральной ваты на металлической сетке хлопчатобумажными нитками. Маты выпускаются плотностью 100 кг/м с коэффициентом теплопроводности около 0,05 Вт/(м’°С) и размером 3×0,5×0,05 м.
Минераловатные маты на обкладке из стеклохолста изготовляют прошивкой минераловатного ковра стекложгу-том, обработанным в мыльном растворе. Они выпускаются плотностью 125—175 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,044 Вт/(м’°С) размером 2×06×0,04 м и могут быть использованы для изоляции конструкций с температурой до 400°С. Минераловатные маты на крахмальном связующем с бумажной обкладкой выпускают плотностью 100 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,044 Вт/(м’°С) длиной 1—2 м, шириной 0,95—2 м, толщиной от 0,04 до 0,07 м с шагом в 0,01 м.
Теплоизоляционные полужесткие плиты на основе синтетического связующего используют для утепления строительных конструкций и др., в основном в качестве эффективной теплоизоляции покрытий и кровель, в том числе и шиферных. Их использование возможно во всех случаях, где исключается увлажнение и деформация утеплителя во время эксплуатации.
Полужествие плиты состоят из минерального волокна, пропитанного при распылении растворов фенолоспиртов с последующим охлаждением. Плиты марки ПП производят плотностью 100 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,046 Вт/(м’°С) длиной 1 м, шириной 0,5 м, толщиной 0,03; 0,04 и 0,06 м.
Полужесткие плиты на синтетическом вяжущем изготовляют из минераловатного ковра, пропитанного синтетическим связующим (например, карбамидными смолами) с последующей теплообработкой. Их выпускают плотностью 80—100 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,031—0,058 Вт/(м°С).
Жесткие минераловатные плиты на битумном связующем, имеющие коэффициент теплопроводности 0,042 Вт/(м°С), выпускаются размером 1×0,5×0,06 м. Они имеют низкую гигроскопичность, высокую водостойкость и мало подвержены поражению грибками и насекомыми.
Жесткие минераловатные плиты типа ПЭ на синтетическом связующем имеют коэффициент теплопроводности 0,04 Вт/(м’°С) и выпускаются размером 1×0,05×0,06 м. Они обладают повышенной прочностью и могут использоваться для утепления совмещенных кровель и крупнопанельных ограждающих конструкций.
Минераловатные мягкие плиты называют минеральным войлоком. Его выпускают в виде рулонов, упакованных в жесткую тару или водонепроницаемую бумагу. Полотнища минерального войлока выпускают длиной 1; 1,5 и 2 м, шириной 0,45; 0,5 и 1 м, толщиной 0-,05—0,1 м с шагом в 0,01 м. Мягкие минераловатные плиты на битумном связующем используют для утепления строительных конструкций. Серьезным их недостатком является способность войлока уплотняться при незначительных нагрузках, в первую очередь от собственного веса. При этом происходит резкое увеличение плотности, иногда вдвое, что приводит к снижению его теплозащитных качеств.
Строительный войлок получают из низкосортной шерсти животных, к которой добавляют растительные волокна и крахмальный клейстер. Полученные полотнища пропитывают 3%-ным раствором фтористого натрия для защиты от повреждения молью и высушивают. Строительный войлок — хороший утепляющий и звукоизоляционный материал, используется при штукатурке стен и потолков, утепления зазоров между дверными или оконными коробками и стеной.
Стеклянная вата является теплоизоляционным материалом, получаемым вытягиванием расплавленного стекла и состоящим из шелковистых, тонких, гибких стеклянных нитей белого цвета.
Маты из стекловолокна на синтетической связке плотностью 350 кг/м3 с коэффициентом теплопроводности 0,045 Вт/(м°С) выпускают длиной 1—1,5 м, шириной 0,5; 1; 1,5 м, толщиной 0,03—0,06 м.
Базальтовое супертонкое стекловолокно БСТВ является высокоэффективным теплоизоляционным материалом, обладающим малой плотностью 17—25 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности 0,027—0,036 Вт/(м’°С). Из него изготовляют маты, обладающие хорошей теплозащитой и звукоизоляцией.
