Материалы для теплоизоляции дома

Чтобы понизить затраты на отопление зданий и сделать пребывание в доме более комфортным, большое внимание уделяют теплоизоляции домов. Хорошо подобранная теплоизоляция может значительно сократить потребление энергии и сделать микроклимат в доме комфортным. Помимо этого для хорошего микроклимата используются кондиционные системы с низким уровнем потребления и оборудование для котельных с высоким коэффициентом полезного действия. Но в любом случае качественная и долговечная теплоизоляция дома невозможна без обеспечения минимальных теплопотерь через стены, пол, крышу и системы вентиляции.

Схема распределения теплопотерь.

Задачи утеплителя – уменьшить нагрев дома летом и сократить потери тепла зимой.

Применение утеплителя способствует защите несущих конструкций от влияния окружающей среды, так как температурные перепады вызывают деформацию силовых элементов, и предотвращение этого увеличивает срок службы здания.

По типу исходного сырья материалы делятся на органические, неорганические и смешанные. Наиболее распространены из них неорганические и органические, а самыми востребованными являются неорганические. Чаще всего для утепления домов применяют такие материалы, как:

• стекловата, минеральная вата, каменная вата;
• полистирол, пенополистирол;
• пенополиуретан;
• пеноизол;
• эковата;
• пеностекло.

Минеральная вата и плиты из нее

Схема сэндвич-панели.

По теплопроводности это один из лучших материалов, качественный и проверенный временем. Различные минеральные ваты применяются для звукоизоляции, пожароизоляции и по своему прямому назначению – теплоизоляции. Ее применяют не только в строительстве, но и в судостроении и промышленности. Из недостатков минеральной ваты – отсутствие прочности, это общий для всех минераловатных утеплителей недостаток. Также недостатком является высокая гигроскопичность, для ее уменьшения проводится гидрофобизация волокна.

Каменную вату не рекомендуют применять при изоляции стен подвалов и цокольных этажей, пола. Все минераловатные утеплители устойчивы к воздействию насекомых и микроорганизмов, старению и распаду.

Полистирол и пенополистирол
Эти органические утеплители тоже пользуются большим спросом. Коэффициент теплопроводности у этого материала хороший, кроме того, можно отметить его низкую стоимость и простоту монтажа. Применять их можно на внешних стенах зданий, для пола подвалов, цокольных этажей, плит перекрытий под цементно-песчаной стяжкой.

При выборе этого изолятора нужно учесть его недостатки – он очень пожароопасен, а продукты горения токсичны. При утеплении деревянных домов следует учитывать, что этот материал является пароизолятором.

В основном полистирол и пенополистирол используются при утеплении стен в подвалах, цокольных этажей, утеплении грунтовых полов и придомовых территорий и отмосток.

Пенополиуретаны

Схема стеновой панели из полиуретана.

Шире всего этот материал в строительстве применяют для утепления и ремонта кровли. Пенополиуретан имеет лучшие тепловые свойства, чем минеральные ваты и пенополистирол. Наличие низкой паропроницаемости переводит его в раздел гидроизоляторов, поэтому для утепления деревянных конструкций применять его не рекомендуют. Этот материал стоек не только к воздействиям влаги, но и к температурным колебаниям, выдерживает даже серьезные перепады температур.

Расширению сферы его применения не способствует пожароопасность, при горении выделяются токсичные газы. Немаловажной причиной для отказа от его применения является высокая стоимость, сильно превосходящая минераловатные и пенополистирольные аналоги.

Производство пенополиуретана, как правило, происходит непосредственно на строительной площадке, и при помощи специального оборудования утеплитель и изолятор в виде пены наносится непосредственно на обрабатываемые поверхности. Для тех объектов, где нужны специальные требования к утеплителю, его делают незаменимым высокий коэффициент адгезии, монолитность и большая прочность.

Монтажная пена – однокомпонентная модификация пенополиуритана, очень широко распространенная для работ по мелкому ремонту и теплоизоляции. Эта пена твердеет на воздухе и реализуется в небольших по объему баллончиках.

Пеноизол, карбомидный пенопласт

Схема утепления кровли пеноизолом.

Этот утеплитель производится непосредственно на строительной площадке рядом с объектом утепления, закачивается под давлением в жидком виде в полости стен и перекрытий. Пеноизол таким образом проникает во все пустоты, полости и трещины, создавая равномерный и качественный слой теплоизоляции.

Обугливается при температуре выше 200 градусов, но горение не поддерживает и токсичных веществ не выделяет. Плюсом по сравнению с пенопластами можно считать и факт, что грызуны в пеноизоле не живут.

Пеноизол является дышащим утеплителем, он имеет капиллярную структуру, поэтому для деревянных строений это лучший утеплитель, предотвращающий появление плесени. Коэффициент теплового сопротивления у пеноизола немного выше, чем у пенополистирольных и минераловатных утеплителей.

Эковата, целлюлозное волокно
Это рыхлое и легкое волокно, в которое при производстве из макулатуры дополнительно добавляют антипирены и антисептики. Так как в основе целлюлоза, материал является экологически чистым. Производители формируют ее в плотно упакованные брикеты, поэтому при транспортировке этот материал очень компактен и практичен.

Укладывают эковату двумя способами – сухим и влажным. И в том, и в другом случае утеплитель, предварительно распушенный в специальном бункере, задувается в утепляемые полости с потоками воздуха, распределяясь и проникая во все пустоты. При мокром способе в момент задувки вата смачивается простой водой или водой с добавлением клея.

Несмотря на все свои характеристики, эковата умеренно горюча: входящие в ее состав антипирены подавляют пламя. Материал обладает высокой влагопроницаемостью, адгезией, химически нейтральна.

Натуральный материал – пеностекло

Схема утепления плитного фундамента пенополистиролом.

Этот утеплитель имеет ценные характеристики, такие как прочность, жесткость, негорючесть, низкая гигроскопичность, высокая термическая и химическая стойкость. К ценным на строительных объектах свойствам можно отнести то, что этот материал легко пилить.

В составе этого материала – 100% обычное стекло, которое вспенено по специальным технологиям, так что пеностекло сохраняет все его свойства, но избавлено от основного недостатка – хрупкости. Производители гарантируют 100-летнюю эксплуатацию этого материала.

Недостатками можно считать отсутствие паропроницаемости и высокую стоимость. В связи с этим большее распространение пеностекло имеет не как строительный утеплитель, а как термоизолятор при промышленных печах, в пищевой, химической и атомной промышленностях.

Под видом экологически чистых на современном рынке нередко представлены и достаточно экзотичные утеплители. В составе их глина, перлит, вермикулит, камыш, лен, солома, овечья шерсть и многое другое. Эти утеплители с успехом используются локально в отдельных странах, но для средней полосы они чаще всего неэффективны.

Как происходят теплопотери

Схема теплоизоляции дома.

Утепление каждой конкретной конструкции домов должно соответствовать теплопотерям, которые происходят именно в этом источнике. На первом месте по количеству теплопотерь дома находятся стены, именно на них приходится около 50% общего количества потери тепла. Через кровлю тепла уходит немного меньше, около 25%, полы на первых этажах и подвальные помещения занимают около 20%, и столько же тепла отнимают у дома окна.

Прохождение теплого воздуха через системы вентиляции отнимает до 15% тепла. Если сложить все эти показатели вместе, цифра превысит стопроцентную потерю тепла, так как для каждого отдельно взятого дома эти показатели будут различными и зависят от разных факторов. Влияет на качество теплоизоляции домов большое количество факторов: толщина наружных ограждений, используемые для теплоизоляции здания материалы, площадь наружного остекления и качество стеклопакетов, коэффициент компактности здания. Эти и множество других факторов нужно учитывать, чтобы произвести примерный расчет теплопотерь для одного конкретного объекта.

Утепление наружных стен, фасадов
Даже примерные данные позволяют понять, что наиболее пристального внимания требует теплоизоляция фасадов. Наиболее эффективным утеплением дома считается прокладка утеплителя с внешней его стороны. Именно у этого подхода к решению проблемы есть несколько преимуществ. Прокладка утеплителя снаружи дает максимальный охват всей площади фасада, к тому же не теряется внутренняя площадь помещений. В слоях изоляции, если ее укладывают снаружи, нет промежутков.

Стены при этом перенесены в зону комнатных температур, они полностью защищены от промерзания и температурных перепадов, а точка росы находится за пределами ограждающих конструкций.

Системы фасадного утепления, как навесные, так и штукатурные, получают в связи с этим все большее распространение. Монтироваться они могут как на этапе строительства, так и в дальнейшем, в процессе реконструкции зданий. Если применяется высококачественная теплоизоляция, это позволяет сократить теплопотери до минимума.

Кровля, подвалы и перекрытия: как теплоизолировать

Схема утепления фасада.

Утеплять цоколь и фундамент нужно снаружи по тем же причинам, что и стены. Этот вид теплоизоляции позволяет предотвратить преждевременное разрушение строительных материалов и самого здания. Разрушение конструкций связано всегда с их промерзанием, увлажнением, а на основание дома влияет сила морозного пучения грунта. Таким образом, теплоизоляция, примененная на фундаменте и цоколе здания, работает не только для снижения теплопотерь, но и на увеличение срока службы фундамента, цоколя и подвальных помещений.

При наличии холодного подпола перекрытия первого этажа предпочтительнее сделать гидроизоляцию и теплоизоляцию с наружной, нижней стороны. Это защищает от влаги и промерзания лаги и черновой пол. Кроме того, такая теплоизоляция обеспечивает на поверхности пола комфортную температуру.

Но на практике при утеплении дома плитный утеплитель укладывают между лагами или же поверх бетонной плиты. Это приводит к появлению на полах мостиков холода и в целом не дает таких преимуществ.

Скатную кровлю утепляют чаще всего самым простым способом – утепляя пол на чердаке. В том случае, если чердачное помещение эксплуатируется или там устроена мансарда, приходится делать теплоизляцию поверхности конструкции изнутри или снаружи. Комфортную для пребывания там температуру можно обеспечить только таким образом.

Требуемые характеристики теплоизоляционных материалов
К характеристикам утеплителя предъявляются различные требования. В число самых основных входят такие серьезные, как:

1. Эффективность в противостоянии тепловым потерям. Теплопроводность должна быть минимальной или близкой к этому.
2. Замена утеплителя по затратам времени и средств сравнима с первоначальными расходами на утепление дома, а иногда и превосходит их. Поэтому материал должен быть долговечным, а срок его службы должен приближаться к 50 годам и определенно быть не менее 20 лет.
3. Хороший материал не подвергается усадке и не меняет в течение периода эксплуатации свои линейные размеры и теплоизолирующие свойства.
4. Утеплитель не должен впитывать влагу, так как в любом случае она повышает его теплопроводность, а при постоянном замерзании и оттаивании приводит к разрушению.
5. Крайне важно, чтобы теплоизоляция не способствовала появлению грибка и плесени и не служила пищей грызунам и местом обитания насекомым.
6. Не лучшим выбором для утепления дома будет материал, который легко воспламеняется и способствует распространению огня.
7. Важно, чтобы материал не выделял вредных веществ даже при нагреве, не вызывал аллергии и не служил источником пылеобразования.

В отдельных случаях может потребоваться, чтобы теплоизоляция дома имела дополнительные свойства – стойкость к механическим повреждениям, прочность на разрыв, звукоизоляционные свойства.