Теплоизоляционные материалы предназначаются для снижения передачи тепловой энергии менее нагретым предмету или среде от более нагретой. Они широко используются при производстве обуви и одежды, при изготовлении холодильных установок, при прокладке магистральных трубопроводов, установке теплотехнического оборудования. При строительстве зданий и сооружений – для внешней и внутренней изоляции стен, перекрытий, кровель, некоторых видов фундаментов. Большинство из них помимо теплоизоляции обеспечивают дополнительную звукоизоляцию.
Виды и свойства теплоизоляции в строительстве
Основным показателем материала для теплоизоляции является коэффициент теплопроводности. Его величина зависит от химического состава, структуры, пористости, плотности, влажности утеплителя и не должна превышать 0,175 Вт/ (м * К). Для сравнения: у сухого воздуха он составляет 0,022, у воды – 0,600, в абсолютном вакууме – 0,000.
В соответствии с ГОСТ 16381–77 теплоизоляционные строительные изделия и материалы подразделяются:
- На органическую теплоизоляция, исходным сырьём для которой служат различные полимеры, и неорганическую теплоизоляцию, изготовленную из минеральных волокон. Теплоизоляция считается неорганической если по массе содержит более 50% составляющих минерального происхождения.
- На изготовленную с применением связующего вещества или без него. Фенолформальдегидные смолы, наиболее часто используемые для этих целей, токсичны.
- В зависимости от структуры – зернистые, волокнистые, слоистые, ячеистые.
- По степени пожарной безопасности – несгораемые, сгораемые и трудно сгораемые.
- По форме выпускаемых изделий – фасонные, плоские, рыхлые, плоские, шнуровые.
Все теплоизоляционные строительные материалы должны соответствовать ряду технических требований. Не допускается превышение выделения пыли и токсических веществ в объёмах, превышающих максимально допустимые концентрации. Объёмная масса не может превышать 500 кг/м3. Теплотехнические, физические и механические показатели должны быть стабильными.
Основные характеристики теплоизоляции
На современном рынке представлен обширный ассортимент разнообразных товаров для теплоизоляции. Они предназначены для различных целей и условий эксплуатации. Если тип теплоизоляции не определён проектным решением на строительство или реконструкцию, то сделать самостоятельный выбор без консультации со специалистами непросто. Ее параметры определяются на основании данных теплотехнического расчёта. При этом учитывается ряд факторов: климатическая зона, несущая способность, толщина и материал строительных конструкций, назначение и категория помещений по пожарной безопасности, необходимость последующей изоляции.
В группу неорганических утеплителей входят перлит и керамзит, обладающие отличными изоляционными качествами; они используются для изоляции перекрытий и заполнения пустот, не горят, не боятся влаги, легко утилизируются. Для ограждающих конструкций с теплоизоляционными свойствами применяются плиты и панели из вспененных бетонов с соответствующими наполнителями. Продукция из минеральной ваты наиболее востребована благодаря низкой теплопроводности, морозостойкости, устойчивости к возгоранию и долговечности. Недостатки – входящее в состав связующее вещество токсично, необходимы пароизоляция и гидроизоляция. Каменная вата, изготавливаемая из базальтовой породы, обладает огнезащитными свойствами; отмечена международными знаками качества и экологической безопасности.
К органической теплоизоляции относятся вспененный полиэтилен, пенополистирол, пенопласт, различные аэрогели. Они обладают небольшой массой, долговечны, но легко воспламеняются и выделяют токсические продукты при горении; их применение в строительстве ограничено и требует дополнительной защиты из негорючих материалов. Древесностружечные и древесноволокнистые плиты, производимые из отходов переработки древесины, легко разлагаются под воздействием влаги. Войлок, лён, пробка — натуральные утеплители с низкой теплопроводностью, их целесообразно использовать при строительстве деревянных домов; требуется обработка антисептиками и антипиренами.
Экономическая выгода теплоизоляции
По статистике в зимний период одна треть энергии, производимой во всём мире, расходуется на отопление. Показатели энергетической эффективности становятся всё более важными критериями для оценки эксплуатационных характеристик строящихся объектов.
Качественно выполненные работы по теплоизоляции при строительстве, реконструкции или ремонте не только позволяют поддерживать комфортный уровень температуры в помещениях. Использование современных утеплителей позволяет значительно сократить потери тепла, достичь экономии строительных материалов и снижения стоимости работ. Например, применение каменной ваты при кирпичной кладке наружных стен позволяет уменьшить их толщину в два и более раза.
При устойчивом росте стоимости энергоносителей стремление минимизировать теплопотери приносит вполне реальные результаты. В отопительный сезон сокращаются расходы на теплоснабжение, летом – на кондиционирование воздуха и электроэнергию. Такие капиталовложения, по мнению специалистов, окупаются в течение двух или трёх лет. Экономическая эффективность использования теплоизоляции при строительстве очевидна.