Теплопроводность является важнейшей технической характеристикой теплоизоляционных материалов. Чтобы поределиться какой утеплитель выбрать, нужно сравнить характеристики разных теплоизоляционных материалов. О минеральной вате и сравнение ее теплопроводности с другими утеплителями.
Таблица плотности разных утеплителей
Плотностью утеплителя называется величина, которая определяет массу одного кубического метра материала. У разных теплоизоляционных материалов этот показатель отличается.
| Наименование | кг/м³ |
|---|---|
| Целлюлозная вата | 30-70 |
| Древесно-волокнистая плита | 150-230 |
| Маты из льняного полотна | 30 |
| Пеностекло | 100-150 |
| Хлопковая вата | 25-30 |
| Минеральная вата | 50-200 |
| Пенопласт | 25-35 |
| Пенополистирол экструзионный | 35-40 |
| Пенополиуретан | 30-80 |
| Керамзит | 450-1200 |
Данный параметр утеплителя определяется предназначением теплоизоляции.
Влияние плотности утеплителя на эксплуатационные характеристики
Для утепления помещения снаружи или изнутри важным показателем является плотность материала
Плотность влияет на такие параметры материала, используемого при утеплении стен:
- заявленные теплоизоляционные свойства;
- качество звукоизоляции;
- устойчивость к деформациям;
- особенности монтажа в определенных условиях проведения работ.
Для любого теплоизолятора действительно правило: чем он меньше весит (чем меньше его плотность), тем более удобен материал при монтаже, и поэтому более предпочтителен. Фактор плотности каменной ваты оценивается специалистами с большой оговоркой. Ее низкая теплопроводность обусловлена наличием воздушной прослойки между нитями. При достижении этим показателем определенного минимума материал перестает сохранять тепло.
При оценке материала всегда учитывается, что плотность минеральной ваты влияет не только на ее вес, но также напрямую связана с другими эксплуатационными характеристиками.
Показатели минеральной ваты
Основные показатели минеральной ваты приведены в таблице
|
Характеристика |
Минеральная вата |
|
Плотность |
115 кг/м3 |
|
Водопоглощение при полном погружении, не более |
1% |
|
Средний диаметр волокна, не более |
0,2 мкм |
|
Содержание неволокнистых включений по массе, не более |
4,5% |
|
Теплопроводность при 283+1 К, не более |
0,044 Вт/м *К |
|
Предел прочности на сдвиг, не менее |
50 кПа |
|
Предел прочности на сжатие, не менее |
100 кПа |
|
Предел прочности на растяжение, не менее |
150 кПа |
Толщина пенопласта
Насчет толщины пенопластового утеплителя уже говорилось в предыдущих статьях нашего цикла. Мы показали, что минимальная толщина утеплителя в первой температурной зоне Украины, куда относится и Киев, определяется ДБН В.2.6-31:2006 «Теплова ізоляція будівель», и равна 10 см.
Утеплитель меньшей толщины, например, 5 сантиметров, как часто предлагают различные бригады «профессионалов», использовать, практически бесполезно. В статье «Какова минимально допустимая толщина пенопласта при утеплении домов» математически доказано, что только при толщине пенопласта в 100 ммнаступает ожидаемый эффект утепления, а при 140 мм – теплопотери через внешние стены сводятся к нулю.
Основные критерии и строительные нормы
Чем меньше плотность минваты, тем ниже теплопроводность и выше звукоизоляция
Сопротивление тепловой передаче стен строящихся зданий регламентируется действующими нормативами СНБ 2.04.01 (глава 5.1), где указана информация для всех типов стен и перекрытий. Помимо этого, для наружных ограждений и покрытий обязательно рассчитываются параметры по воздушной и паровой проницаемости. В многослойных защитных конструкциях используемые материалы рассчитываются как единое целое, согласующееся по основным техническим показателям.
Подбор изделий, которыми предполагается утеплять стены, предваряют теплотехнические расчеты. По их результатам определяется тип нужного материала и его конкретная марка. При использовании синтетических веществ (полистирола или полиэтилена) учитывается, что они непроницаемы не только для воды, но и для пара. Поэтому при их выборе потребуется предусмотреть специальные меры по созданию хорошего воздухообмена в помещениях.
К материалам, сформованным в виде плит (включая стекловату), предъявляются особые требования:
- геометрия выбирается так, чтобы углы и грани заготовок не имели явно различимых разрушений и заметных неровностей;
- структура плит – плотная, наличие плохо связанных волокон и выпадающих гранул считается совершенно недопустимым;
- поверхности с обеих сторон делаются шершавыми, либо одна из них изготавливается со сложной фактурой.
Выполнение последнего требования гарантирует хорошую адгезию с утепляемыми стенами.
Гидрофобность каменной ваты
Волокна каменной ваты ЭКОВЕР покрыты гидрофобизатором, который на молекулярном уровне отталкивает воду за счет уменьшения смачиваемости поверхности. В результате теплоизоляционные плиты не впитывают в себя влагу. Вода, попавшая на поверхность плит, не проникает вглубь, благодаря чему они остаются сухими и сохраняют свои высокие теплозащитные свойства. Высокая гидрофобность оценивается показателем водопоглощения, который для продукции ЭКОВЕР составляет по объему менее 1,5 %, а на легких марках – менее 2,5 %. Способность поглощать влагу из воздуха измеряется величиной сорбционной влажности, которая для плит ЭКОВЕР также минимальна. Гидрофобность продукции ЭКОВЕР обеспечивает ее высокие теплоизоляционные свойства при любых условиях эксплуатации.
Классификация
В зависимости от того, какой критерий положен в основу классификации, утеплители делятся на разные группы. В рамках данной статьи нас интересует дифференциация по плотности. В этом случае выделяют следующие виды теплоизоляционных материалов:
- Легкие. Имеют небольшой вес и низкую теплопроводность. К данной группе в первую очередь относятся минераловатные материалы.
- Средние. Примером подобного утеплителя может выступить пеностекло. Такие теплоизоляционные материалы обычно выпускаются в форме плит и блоков, имеющих высокие показатели тепло- и звукоизоляции.
- Жесткие. Это плотный утеплитель, получаемый обычно методом прессования, например, минераловатные маты. Помимо низкой теплопроводности, характеризуются влагопрочностью и способностью выдерживать большие нагрузки.
Плотность и ее влияние на свойства материала
Поскольку теплоизоляционный материал имеет различную плотность, выделяют несколько его видов:
- особо легкий;
- легкий;
- средний;
- плотный (жесткий).
Плотность влияет на такие показатели:
- теплопроводность;
- шумопоглощение;
- несущие способности;
- способ монтажа.
В любом теплоизоляционном материале воздух является главным теплоизолирующим компонентом. Он может быть в естественном или разряженном состоянии. Чем лучше он изолирован от окружающей среды и чем больше его содержится в утеплителе, тем выше теплопроводность материала.
Чем ниже воздухопроницаемость утеплителя, тем лучше он поглощает шум. Теплоизоляционный материал, который имеет повышенную плотность, будет лучше поглощать звук даже в том случае, если это не его главное предназначение. Но поскольку в некоторых утеплителях показатель плотности доходит до 150 кг/м³, оказывается большая нагрузка на конструкцию перекрытия. Поэтому лучше приобретать специализированный шумопоглощающий материал.
Слишком легкие утеплители нельзя использовать на тех участках, которые будут подвергаться высоким нагрузкам. При низких прочностных характеристиках материал будет деформироваться. Поэтому необходимо использовать термоизоляцию плотностью не менее 150 кг/м³.
Работать удобнее с более легким, т. е. менее плотным утеплителем. Однако выбор плотности зависит от расположения материала. Для укладки его между лагами кровли подходит легкая и мягкая термоизоляция, а для стен желательно выбирать более плотную, чтобы избежать ее сползания.
Особенности минеральной ваты Технониколь
Если вы решили выбрать продукцию «Технониколь», коэффициент теплопроводности минеральной ваты от этого производителя вас тоже должен заинтересовать. Он равен пределу от 0,038 до 0,042 Вт/м*К. Материал представляет собой гидрофобизированные негорючие плиты, которые предназначены для звуко- и теплоизоляции. Создается материал на базе горных пород, которые относятся к базальтовой группе.
Плиты используются в промышленном и гражданском строительстве, системах наружного утепления стен, где сверху материал защищается декоративным покрытием из тонкослойной штукатурки. Материал не является горючим, его паропроницаемость составляет 0,3 Мг/(м·ч·Па). Водопоглощение равно 1% по объему. Плотность материала может быть равна пределу от 125 до 137 кг/м 3 .
Коэффициент теплопроводности минеральной ваты — это не единственное свойства, о котором следует знать
Важно поинтересоваться еще и другими параметрами, например, длиной, шириной и толщиной. Первые два равны 1200 и 600 мм соответственно
Что касается длины, то с шагом в 10 мм она может изменяться от 40 до 150 мм.
Коэффициент сопротивления теплопередаче
Когда с областью применения каждого теплоизоляционного материала всё понятно, определяют наиболее эффективный из возможных вариантов для данной конструкции.
На потери тепла через конструктивные элементы зданий влияет толщина используемого материала и его коэффициент сопротивления теплопередаче — способность пропускать теплоту. Чем меньше коэффициент теплопроводности и толще слой строительного материала, тем лучше сохраняется тепло.
Для наглядного представления необходимой толщины стен из однородного материала, соответствующей требованию по сопротивлению теплопередаче, мы произвели расчет, который учитывает теплотехнические характеристики применяемых строительных материалов. Полученные результаты смотрите на графике:
- Пенополистирол
- Минеральная вата
- Газосиликатный блок
- Массив дерева
- Керамзитобетон
- Кирпич
Для выбора наиболее экономичного варианта, стоит обратить внимание на коэффициент теплопроводности строительных материалов в толще ограждающих конструкций: наружных стен, плоской или скатной кровли, мансардной крыши, чердачных перекрытий, окон, фундаментов, деревянных и бетонных полов (смотрите таблицу 2). Чем ниже этот показатель, тем меньшая толщина теплоизоляционного слоя потребуется.
Таблица 2 – коэффициент теплопроводности строительных материалов
| Наименование | Плотность, кг/м3 | Теплопроводность* λ Вт/(м °С) при условии эксплуатации**: | |
| А (сухой режим) | Б (нормальный режим) | ||
| Конструкционные материалы | |||
| Железобетон | 2500 | 1,92 | 2,04 |
| Пено- и газобетон | 1000-300 | 0,36-0,09 | 0,37-0,10 |
| Пено- и газосиликатные блоки | 1000-300 | 0,36-0,09 | 0,37-0,10 |
| Кладка из керамического кирпича | 1800 | 0,70 | 0,81 |
| Кладка из кирпича силикатного | 2000-1600 | 1,36-0,69 | 1,63-0,81 |
| Кладка из кирпича керамического пустотелого (плотностью брутто кирпича 1400 кг/м3) | 1600 | 0,63 | 0,78 |
| Сосна, ель поперек (вдоль) волокон | 500 | 0,14 (0,29) | 0,18 (0,35) |
| Обычное стекло | 2500 | 0.76 | |
| Двухкамерный стеклопакет 32 4М—10—4М—10-4М | 0,47 | ||
| Однокамерный стеклопакет 24 мм 4М—16—4М | 0,32 | ||
| Рубероид (ГОСТ 10923-82) | 600 | 0.17 | |
| Черепица глиняная | 1900 | 0.85 | |
| Штукатурка гипсовая | 800 | 0.3 | |
| Штукатурка утепляющая | 500 | 0.2 | |
| Сталь | 52 |
Таблица 3 — Сравнение характеристик утеплителей по теплопроводности
| Наименование | Плотность, кг/м3 | Теплопроводность* λ Вт/(м °С) при условии эксплуатации**: | |
| А (сухой режим) | Б (нормальный режим) | ||
| Экструдированный пенополистирол | 26-60 | 0,034-0,036 | 0,034-0,036 |
| Пенополиуретан | 80-40 | 0,05-0,04 | 0,05-0,04 |
| Прошивные маты минваты | 125-50 | 0,046-0,042 | 0,051-0,045 |
| Плиты минеральной ваты на синтетическом связующем | 250-75 | 0,061-0,047 | 0,069-0,051 |
| Плитный полистирол (пенопласт) | 50 | 0,043 | 0,052 |
| 35 | 0,041 | 0,05 | |
| 25 | 0,043 | 0,052 | |
| 15 | 0,045 | 0,054 | |
| Полистиролбетонные плиты | 300-230 | 0,092-0,075 | 0,10-0,085 |
| Керамзит | 800-200 | 0,21-0,11 | 0,23-0,12 |
| Эковата | 35-60 | 0.032-0.041 |
*значения коэффициентов приняты из приложения А ТКП 45-2.04-43-2006, технических характеристик от производителей теплоизоляции;
**в жилых домах наружные ограждающие конструкции относятся к условиям эксплуатации Б, а внутренние стены, перегородки, чердачные и надподвальные перекрытия − к режиму эксплуатации А.
Теплотехнический расчёт толщины теплоизоляции и проверку на не образование конденсата в толще конструкции выполняют проектировщики индивидуально для каждого случая по утвержденным нормативам для Беларуси. Методика и справочные значения приведены в ТКП 45-2.04-43-2006 с действующими изменениями и дополнениями.
Область применения утеплителей с разными пределами плотности вещества
Таблица 3: Сферы использования теплоизоляторов.
| Плотность утеплителя, кг/мЗ. | Область применения. |
| До 100 кг/мЗ: | |
| 11–35 | Утепление кровли и крыш. |
| 35–75 | Теплоизоляция стен и перегородок внутри жилых помещений. Широко распространены. |
| 75–100 | Снижение теплопотерь различного рода труб (нефтепроводов, теплотрасс, вентиляции). |
| От 100 до 150 кг/мЗ: | |
| 100–125 | Утепление вентилируемых и сайдинг фасадов зданий. |
| 125–150 | Теплоизоляция железобетонных стен, кладки из облицовочного кирпича, перекрытий между этажами. |
| От 150 кг/мЗ | |
| 150–175 | Обшивка несущих конструкции зданий. |
| 175–225 | Черновой слой покрытия пола. |
Какая должна быть толщина утеплителя: пенопласта, минваты, пенополистерола
Толщина теплоизоляции зависит от:
- температуры наружного воздуха зимой в месте строительства;
- состава утепляемой конструкции: какие материалы использованы для несущего и отделочных слоёв, толщины и теплопроводности каждого слоя;
- вида и плотности выбранного утеплителя.
Коэффициент теплопроводности сендвич-панелей
Еще один популярный продукт на строительном рынке – сендвич-панели из минваты. Их показатель варьируется в пределах 0,20-0,82. Звукоизоляция составляет 24 дБ. Прочность на срезе и сжатия – 100 кПа. Плотность панелей – 105-125 кг/м³.
При монтаже плит не нужно использовать какую-то специальную технику. Материал устойчив к:
- ультрафиолету;
- температурным перепадам;
- ржавчине;
- огню.
У них превосходное шумо- и теплоизоляционное качество. Если панель повредилась, ее можно заменить. Материал не перегружает фундамент. В большинстве профильных магазинов представлена широкая цветовая гамма панелей, поэтому каждый покупатель может легко выбрать подходящий вариант.
Какой утеплитель лучше для потолка
Существует несколько способов потолочного утепления: сверху (с чердака) или снизу (с комнаты). Основных видов утеплителей для такой работы пять:
| Вата минеральная | Обладает толщиной от 20мм до 200 мм, продается в тюках или рулонах, может иметь одну фольгированную сторону для улучшения теплоизоляционных свойств. |
| Пенополиэтилен фольгированный | Толщина от 1мм до 20мм, рулоны в ширину 1м. Эффективен, может использоваться вторым слоем к минвате для увеличения мощности термобарьера. |
| Пенопласт | Продается квадратами со сторонами в 1м и толщиной от 20мм до 100мм. Плотность колеблется от 15кг/кв.м. до 25кг/кв.м. Применяются в виде промежуточного утеплителя перед установкой подвесных и навесных каркасов или как черновая основа перед шпатлеванием потолка. |
| Полиплекс | Представлен в виде листов 120см х 60см, толщиной от 10мм и до 200мм, разнообразного цвета и со специальными фасками для укладки. Большим спросом пользуется продукция с плотностью 35 кг/м.кв. или 45кг/м.кв. Применяется как черновое покрытие перед шпатлевкой. |
| Керамзит | Имеет пористую структуру, небольшой вес, овальную форму. Ним засыпается пол чердака, чтобы получилась тепловая подушка под стяжку. |
Утепление потолка сверху
Для чердака подходят любые утеплители, тем более их крепить не нужно. Они плотно укладываются на поверхность, чтобы не оставалось зазоров и щелей, через которые будет уходить тепло. Подойдут для этих целей не слишком дорогая продукция, лишь бы теплоизоляционные свойства были на высоте. Основными утеплителями являются минеральная вата и керамзит.
Утепление потолка снизу
Обязательно нужно позаботиться о подвесном каркасе либо специальных креплениях, так как работы по крепежу осуществляются на весу. Легче всего заполнить термоизоляционным материалом пустоты между основой и подвесным потолком. Можно использовать и подвесы П-образной формы. При этом утеплитель продевается внутрь устройств, а после устанавливаются профили из дерева или металла. Но этот способ подойдет лишь в том случае, когда высота потолка позволяет их уменьшать за счет опускания каркаса.
Плотность пенопласта
Пенопласт разделяют на следующие виды:
- ПСБ-С-15 до 15 кг/м³;
- ПСБ-С-25 15-25 кг/м³;
- ПСБ-С-35 25-35 кг/м³;
- ПСБ-С-50 35-50 кг/м³.
ПСБ расшифровывается как беспрессовый пенополистирол, а буква “С” означает, что теплоизоляционный материал самозатухающий. Цифры определяют верхний предел плотности. Чем плотнее пенопласт, тем большую нагрузку он способен выдержать и тем более устойчив к механическим повреждениям.
Рейтинг лучших утеплителей для дома
| Номинация | место | наименование товара | цена |
| Лучшие базальтовые утеплители | 1 | Rockwool | 695 ₽ |
| 2 | Hotrock Smart | 302 ₽ | |
| Лучшие пенополистироловые утеплители | 1 | Техниколь XPS Техноплекс | 1 100 ₽ |
| 2 | Пеноплэкс Комфорт | 980 ₽ | |
| Лучшие пенопластовые утеплители | 1 | Knauf Therm Дом | 890 ₽ |
| 2 | ПСБ С 15-О | 1 688 ₽ | |
| Лучшие стекловолоконные утеплители | 1 | Isover Теплый Дом | 660 ₽ |
| 2 | Ursa Geo | 800 ₽ | |
| Лучший утеплитель из полиэфирного волокна | 1 | Шелтер ЭкоСтрой ШЭС арктический | 1 780 ₽ |
Таблица показателей
Для удобства работы коэффициент теплопроводности материала принято заносить в таблицу. В ней кроме самого коэффициента могут быть отражены такие показатели как степень влажности, плотность и другие. Материалы с высоким коэффициент теплопроводности сочетаются в таблице с показателями низкой теплопроводности. Образец данной таблицы приведен ниже:
Использование коэффициента теплопроводности материала позволит возвести желаемую постройку. Главное: выбрать продукт, отвечающий всем необходимым требованиями. Тогда здание получится комфортным для проживания; в нем будет сохраняться благоприятный микроклимат.
Правильно подобранный снизит по причине чего больше не нужно будет «отапливать улицу». Благодаря этому финансовые затраты на отопление существенно снизятся. Такая экономия позволит в скором времени вернуть все деньги, которые будут затрачены на приобретение теплоизолятора.
Базальтовая вата для потолка является экологичным и экономичным материалом. Она изготавливается из природного сырья. Минералы базальтовой группы подвергаются высокотемпературной (более 1000 °С) обработке. В результате получаются тончайшие (1-7 мкм) волокна, которые образуют хаотичную структуру. Для их скрепления используются специальные полимерные смолы.
Хаотичная структура обуславливает наличие большого числа каналов, заполненных воздухом. Это объясняет хорошие тепло- и звукоизоляционные показатели материала. Теплопроводность базальтовой ваты разных производителей находится на уровне 0,035-0,042 Вт/м·К. При этом она способна задерживать 80-100 % сторонних звуков.
Решение купить базальтовую вату для потолка также объясняется другими его положительными характеристиками:
- негорючестью – материал не поддерживает горение и не может быть источником огня;
- биологической инертностью – во время эксплуатации он не станет средой обитания бактерий или микроорганизмов;
- химической стойкостью;
- стабильностью форм и размеров – со временем материал не дает усадку, не меняет свою геометрию;
- простотой монтажа;
- долговечностью – минимальный заявляемый производителями срок эксплуатации базальтового утеплителя составляет 40-50 лет.
Для многих потребителей важным положительным фактором является привлекательная цена на базальтовую вату для потолка.
Какой материал выбрать
Реализуется базальтовая вата для утепления потолков в виде матов (плит) или рулонного материала плотностью 30-80 кг/м³. По утверждению пользователей первые более удобны при монтаже. При определении требуемой толщины утеплителя следует учитывать климатическую зону, где расположен дом, вид материала основания и конструкционные особенности. В большинстве регионов России достаточным будет слой базальтовой ваты в 10-15 см. Для обеспечения звукоизоляции квартиры потребуется материал толщиной в 3-5 см.
Особенности монтажа
Чтобы базальтовая вата для потолка обеспечивала надежную тепло- и звукоизоляцию, важно правильно провести монтаж. На начальном этапе производится устранение трещин и других значительных повреждений и обустройство обрешетки
Последняя может быть из металлических профилей или дерева. При использовании древесины следует провести ее обработку противогрибковым средством. Шаг обрешетки зависит от ширины используемого утеплителя.
Каждый хочет жить в комфорте и покое. Если такой целью задаются владельцы частных домов, то они стараются оградить жилище от постороннего шума и холода с помощью специальных материалов. Если вы ищете защиту от зимних холодов и летней жары, то можно использовать теплоизоляцию на основе минеральной ваты. Этот материал представлен к продаже в нескольких разновидностях, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы, поэтому перед совершением покупки необходимо их изучить.
Правила монтажа минераловатных плит
Подготовка к установке плит или рулонов из минеральной ваты включает ряд процедур, среди которых следует выделить:
- Очистку поверхностей от следов плесени при помощи строительного шпателя, при необходимости проведение обработки поверхности антисептиком.
- Заделку ямок и трещин, проводимая при помощи цементного раствора, заделка пустот, имеющих большую глубину при помощи монтажной пены и пакли.
- Обработку при помощи антисептических препаратов и грунтовки, при этом важно выдерживать рекомендуемое время между нанесением различных слоев для того, чтобы у каждого из них было время подсохнуть.
- На последнем этапе подготовке обеспечивается плоскостность поверхности, необходимая для герметичного прилегания к ней утеплителя бескаркасного типа.
- После завершения подготовки при помощи клеевого раствора для крепления рулонов наносимого точечным способом обеспечивается создание воздушного зазора.
- Начиная с верхней части стены в горизонтальном направлении при помощи мебельного степлера или двустороннего скотча проводится монтаж пароизоляционной пленки к каркасу.
- После этого выполняется клейка стыков при помощи строительного скотча или монтажной ленты.
- Затем выполняется обрешётка при помощи реек, имеющих ширину около 1,5–2,5 см, необходимая для создания вентиляционного зазора между внутренней облицовкой и слоем пароизоляции.
- На следующем этапе отмеривается необходимая длина плиты минеральной жесткой минваты с учетом допуска в пределах 10 см и ее монтаж на поверхность фасада за счет прижатия отогнутыми ушками скоб на каркасе, обеспечивая надежную фиксацию утеплителя в вертикальном положении.
- На последнем этапе монтажа выполняется окончательная отделка, например, выполняется установка профилей и производится монтаж листов, из гипсокартона или наносится штукатурка.
Обратите внимание! Строители считают более предпочтительным по сравнению с использованием материала в рулонах применение для отделки вертикальных поверхностей плит из жесткой минваты. Это объясняется отсутствием скатывания утеплителя, однако перед его монтажом рекомендуется предварительно установить в горизонтальном направлении планки для снижения их веса.
Какой утеплитель лучше для мансарды
В большинстве своем для утепления мансарды используют минеральную вату, стекловату, сэндвич – панели, органические материалы и вспененное стекло. Все они должны обладать противопожарными свойствами, высокой акустической защитой, значительной паропроницаемостью. Как правило, для утепления используют два слоя материала, но специалисты рекомендуют толщину изолирующего слоя делать в 250 – 300мм. Эти критерии распространяются как на рулонный, так и на плитный материал.
