Статьи

Рекомендуемый уровень теплоизоляции

Прежде чем приступить к совершенствованию теплоизоляции следует оценить ее уровень по отношению к конкретному дому, причем начинать нужно с крыши. На чердаке ,если там нет пола,настилают древесно-стружечные плиты толщиной 22 мм, оставив пути прохода. Ходить лучше по балкам, но не между ними. Нужно проверить,есть ли изолирующий материал на скатах кровли и между лагами пола. В нежилых помещениях несложно и обнаружить теплоизоляцию,и измерить толщину изоляционного слоя.

Но эта задача становится трудной в жилых комнатах, если стены обшиты деревянными панелями или оклеены обоями. Есть варианты поведения. Отверткой с изолированной ручкой или вязальной спицей,завернув ее в полиэтилен либо изоленту,проверяют окрестности снятой розетки или выключателя,определяя наличие теплоизоляции,ее материал и толщину изолирующего слоя.

Электрической дрелью проделывают в стене, на незаметном месте, отверстие размером 3 см, например, в стенном шкафу. Проверив состояние изоляции,заделывают отверстие.

Наконец, в последнюю очередь, обращаются к профессиональному анализу теплового режима. Стоимость услуг специалиста определяется их уровнем и особенностями местного налогооблажения. Простейший способ диагностики - исчисление тепловых потерь. Дороже обойдется профессиональный термографический анализ, но диагностика в этом случае будет намного точнее, так что можно будет учесть и количество источнков тепла, и их расположение относительно самых холодных мест.Сравнение замеров и вывода анализа позволит и определить способы улучшения теплового режима,и необходимые для этого материалы.

Места, лишенные теплоизоляции или недостаточно изолированные - утепляются. Вставляя изоляцию в каркас, слегка придавливают её, чтобы она не выпала. "Матрас" со стекловатой или минеральной ватой, обтянутый противоиспарительным покрытием ("щитком от пара"), поворачивают щитком внутрь помещения. Уминать изолирующий материал нельзя - толщина теплоизоляции должно быть такой, чтобы она не выступала за край каркаса. Чем пытаться заталкивать в ограниченный объем то, что никак не вмещется, лучше взять изоляцию потоньше.

Стеклянная вата

Стеклянная вата представляет собой минеральное волокно, которое по технологии изготовления и свойствам имеет много общего с минеральной ватой. Для получения стеклянного волокна используют то же самое сырье, что и для производства обычного стекла, или отходы стекольной промышленности.
Изготавливают стекловату из стеклянного боя или из тех же компонентов, что и оконное стекло (кварцевый песок, известняк или мел, сода или сульфат натрия).
Тонкое стеклянное волокно для текстильных материалов получают с помощью вытягивания из расплавленной стекломассы (фильерный или штабиковый способ). Более грубое волокно изготавливают способом дутья.

Маты и полосы из стекляной ваты получают путем прошивки стеклянных волокон асбестовыми или скручен­ными из того же стекловолокна нитями. Стекловата имеет повышенную химическую стойкость, не горит и не тлеет, а ее плотность в рыхлом состоянии не превышает 130 кг/м3. Стеклянная вата почти не дает усадки в процессе эксплуатации, а ее волокна не разрушаются даже при длительной вибрации. Она хорошо поглощает звук, малогигроскопична, морозостойка. Слой стеклянной ваты толщиной 5 см соответствует термическому сопротивлению кирпичной стены толщиной 1 м.
Следует отметить, что прочность волокон стеклянной ваты выше, чем у минеральной, а температуростойкость стекловаты обычного состава составляет — 450 °С, что ниже, чем у минеральной.
Применяют стеклянную вату из непрерывного стекловолокна для изготовления термоизоляционных материалов и изделий, а также для теплоизоляции конструкций при температуре поверхности от -200 °С до 450 °С.
Комовую стеклянную вату для тепловой изоляции применяют реже, чаще всего ее перерабатывают в изделия. Стекловату применяют также в качестве акустического материала.
Кроме того, для нужд специальной теплоизоляции используются следующие виды ваты:

Эти разновидности ваты обладают повышенной температуростойкостью.

Стекловатные изделия

Из стеклянной ваты изготавливают следующие теплоизоляционные изделия:

Технология получения мягких и полужестких стекловатных изделий практически ничем не отличается от таковой при производстве аналогичных изделий из минеральной ваты.
По технологическим свойствам стекловатные изделия несколько отличаются от минераловатных. Они имеют меньшую среднюю плотность, большие прочность и вибростойкость, но обладают меньшей температуростойкостью.
Стекловатные изделия применяются, наряду с минераловатными, для тепловой изоляции строительных конструкций, но основной областью применения является изоляция холодильников, трубопроводов, промышленного оборудования, работающего в условиях вибрации, а также транспортных средств.

Области применения некоторых видов импортных стекловатных изделий

 Эластичными стекломатами КТ и KL утепляют стены, потолки и полки во всех типах зданий. RKL — жесткая плита из стекловаты, облицованная стекловойлоком с обеих сторон. Этот материал находит применение в конструкциях, где необходима не только теплоизоляция, но и защита от ветра. Такими объектами являются чердаки и перекрытия с пространством для вентиляции.
RKL-A — жесткая плита из стекловаты (основная стекловатная плита та же, что и в RKL), имеющая специальную ветрозащитную облицовку, с помощью специальной уплотнительной ленты обеспечивает плотную ветрозащиту. Благодаря наличию ветрозащиты плиты RKL-A теплопроводность изоляции конструкции повышается на 10%.
RKL-EJ — плита из стекловаты повышенной жесткости со специальной ветрозащитной облицовкой. Обычно применяется как теплоизоляция и ветрозащита стен.
Жесткие обшивочные плиты (листы) VKL толщиной 13 мм применяют как ветрозащиту и для предотвращения образования точек холодного контакта в стене (мостиков холода).

Уплотняющие мягкие ленты КН, SK, ТК применяются в качестве уплотнителя для бревенчатых стен, соединений конструкций, в швах между деревянными балками, в зазорах дверных и оконных рам.
На объектах, где, кроме высокой степени теплоизоляции, требуется дополнительное сопротивление нагрузке (бетонные «сэндвичи», верхний слой теплоизоляции плоских крыш, теплоизоляция под штукатурку) рекомендуется применять плиты OL-E, OL-A, OL-K.
Среди известных зарубежных производителей стекловатных изделий хорошо зарекомендовала себя финская фирма ISOVER (ИЗОВЕР).
Здесь же можно отметить продукцию совместного предприятия ФЛАЙДЕРЕР-ЧУДОВО, находящегося на территории России и специализирующегося на производстве теплоизоляционных материалов марки URSA на основе стеклянного штапельного волокна.

Если взять за 100% все применяемые в строительстве ТИМ, то на долю минеральных материалов с волокнистым покрытием приходится приблизительно 80%.
Минеральная вата представляет собой изоляционный материал, получаемый из расплава горных пород или металлургических шлаков, состоящий из тонких стекловидных волокон и различных неволокнистых включений (капли силикатного расплава). Расплав получают в шахтных плавильных печах — вагранках или ванных печах. Превращение расплава в минеральное волокно происходит дутьевым или центробежным способом.

При дутьевом способе выходящий из печи расплав разбивается на мелкие капельки струей пара или воздуха, которые вдуваются в специальную камеру и в полете сильно вытягиваются, превращаясь в тонкие волокна диаметром 2~10 мкм. При центробежном способе струя жидкого расплава поступает на быстро вращающийся диск центрифуги и под действием большой окружной скорости сбрасывается с него и вытягивается в волокна.

Температуроустойчивость минеральной ваты не менее 600 С. Плотность минеральной ваты 75-150 кг/м3.
В зависимости от плотности минеральную вату выпуска­ют трех марок: 75, 100, 125.
Изделия из минеральной ваты по объему производства занимают первое место среди теплоизоляционных материалов, что объясняется простотой технологического процесса, наличием сырьевых ресурсов и весьма небольшими капиталовложениями при организации производства.

Применяют минеральную вату для теплоизоляции как холодных (до -200 С),так и горячих (до 600 С) поверхностей, чаще всего в виде изделий — войлока, матов, полужестких и жестких плит, скорлуп и сегментов.
Минеральную вату используют также в качестве теплоизоляционной засыпки пустотелых стен и покрытий, для этого ее предварительно гранулируют (т. е. превращают в рыхлые комочки).

Минеральная вата не горит, ее не портят грызуны. Следует помнить, что при работе с минеральной ватой необходимо соблюдать меры предосторожности, так как стеклянные волокна могут вызвать раздражение кожного покрова и слизистой оболочки.
Рыхлая минеральная вата — побочный продукт изготовления минераловатных изделий (плит, цилиндров, матов). «Обрезки», остающиеся при их изготовлении, измельчаются в специальной машине. Поступает потребителю в рыхлом сыпучем виде.

Основная область применения этого теплоизолирующего материала — утепление чердачных помещений. Минеральная вата из мешка (обычно емкостью 0,3-0,5 м3) высыпается в эжекторную воронку пневмоустановки и под давлением, по шлангу, поступает в сопло. Сжатым воздухом она распыляется на толщину, предусмотренную проектом (с учетом возможной осадки во время эксплуатации, которая не превышает 5%).

Вот почему этот материал называют «надувная» минеральная вата. Поскольку теплоизоляция рыхлая, непрочная, в чердачном помещении необходимо оборудовать переходные мостки.
Это материал с низким содержанием связующего и предназначен для изоляции колонн, резервуаров и печей. Его также можно использовать как набивной материал в полиэтиленовых матах.
Фирма ПАРТЕК (Финляндия) поставляет - рыхлую минеральную вату в полиэтиленовых мешках емкостью 0,5 м3, а также осуществляет установки по ее пневмотранспорту.

Температуростойкость

Это весьма ценное свойство  теплоизоляционных материалов (ТИМ), особенно при использовании их для изоляции промышленного оборудования, работающего при высоких температурах. Температуростойкость материалов характеризуют техническая и экономическая предельные температуры применения. Под технической температурой понимают ту, при которой материал может эксплуатироваться без изменения его технических свойств.

Экономическая предельная температура применения определяется не только температуростойкостью материала, но и другими его показателями — теплопроводностью, стоимостью, условиями монтажа.
Практика показывает, что некоторые материалы, имеющие повышенную теплопроводность, нерационально использовать для высокотемпературной изоляции, несмотря на их высокую техническую предельную температуру применения.

                                                                              Паропроницаемость

ТИМ с сообщающимися открытыми порами пропускают значительное количество водяного пара — почти столько же, сколько воздуха.
Благодаря малому сопротивлению паропроницаемости они почти всегда остаются сухими: в основном пар конденсируется в следующем слое, на более холодной стороне. Во избежание конденсации водяного пара теплая сторона должна обладать большей паронепроницаемостью, чем холодная, а также воздухонепроницаемостью.

Воздухонепроницаемость

Мягкие изоляционные материалы настолько хорошо пропускают воздух, что движение воздуха приходится предотвращать путем применения отдельной ветрозащиты.
Жесткие изделия в свою очередь обладают хорошей воздухонепроницаемостью и не нуждаются в каких-либо специальных мерах защиты. Они могут применяться также в качестве ветрозащиты.
В горизонтальных конструкциях с потоком воздуха менее 1 м/с влияние ветра настолько незначительно, что его не требуется учитывать.

Химическая стойкость

Минеральные ТИМ обладают хорошей стойкостью к действию органических веществ, таких как масла и растворители.
Слабые кислые или щелочные вещества также не вызывают проблем. В условиях нормальной влажности они не способствуют появлению коррозии, хотя и не могут предотвратить ее.

При проектировании строительных конструкций и установке теплоизоляции необходимо руководствоваться ниже следующими правилами:
1. Изоляция должна сохранять заложенные в конструкцию при проектировании свойства в течение всего ее жизненного цикла. В проекте должны быть описаны способы укладки теплоизоляционных материалов для обеспечения запроектированной защиты. Проектные решения устройства теплоизоляции должны предусматривать, для уменьшения трудоемкости процесса укладки, возможно более прямолинейные места соединений изоляционного материала. Если это невозможно, прикладывается описание способов заполнения стыковочных швов.

2. Теплоизоляционный материал с подветренной стороны здания нужно специально защищать от ветра. Защитный слой должен покрывать всю изоляцию и быть настолько плотным, чтобы препятствовать проникновению в строительные конструкции или сквозь них существенно понижающих изоляционные свойства материала воздушных потоков — например, сквозь щели или воздухопроницаемую изоляцию. Особое внимание следует обратить на места соединения наружных стен и фундамента, наружных стен и чердачных перекрытий, на углы наружных стен и коробки проемов.

3. Если изоляционный материал со стороны, соприкасающейся с холодом, имеет плотный слой с большей, чем у ТИМ, водонепроницаемостью, нужно следить за тем, чтобы воздух не проникал с более теплой стороны и чтобы на холодной стороне конструкции влага не скапливалась в опасных количествах. В таких частях здания на теплой стороне нужно устанавливать пароизоляцию или выбирать такую конструкцию стены, которая будет препятствовать скоплению влаги — т. е. стена будет «дышать», а влага — удаляться проветриванием. Швы и соединения пароизоляции нужно при этом тщательно заделать.

4. Изоляционные материалы нужно складировать и хранить в таких условиях, чтобы они при этом не насыщались влагой и не подвергались механическим повреждениям.

5. ТИМ должны плотно прилегать к изолируемой поверхности и друг к другу и заполнять весь предусмотренный для этого объем.

Детали изоляционного материала должны быть большими, целиковыми и иметь точные размеры, чтобы в местах примыкания не оставалось зазоров и воздушных полостей.
При многослойной изоляции, как правило, каждый последующий слой должен внахлестку перекрывать швы предыдущего.
Ошибки, допущенные в ходе установки изоляции, нужно исправлять тем же (или близким по своим свойствам) теплоизоляционным материалом. Установленную изоляцию нельзя нагружать так, чтобы она повреждалась, уменьшалась в объеме или давала просадку.

Далее будут даны общие рекомендации по использованию эффективных теплоизоляционных материалов, как при строительстве нового здания, так и при его ремонте.
Раньше, когда здания строили из одного материала, технических проблем, связанных с сыростью, не возникало, они стали появляться при переходе к комбинированным многослойным ограждениям. Исследования показали, что возникающие в конструкциях пагубные явления — плесень, гниль, формальдегид и радон — всегда связаны с сыростью.

Чтобы избежать этого, конструкции должны отвечать тепло- и гидротехническим требованиям. Чтобы теплоизоляция давала требуемый эффект в течение всего срока службы конструкции дома или другого помещения, в последних необходимо правильно применять подходящие утеплители.

Даже небольшие упущения при изоляционных работах приводят к превышающей все допустимые параметры утечке тепла сквозь конструкцию (хотя с помощью тепловизора можно оценить и это).
Правильно выбранные материалы и аккуратно произве­денные изоляционные работы приводят к следующему:
1. Сокращаются эксплуатационные расходы по зданию за счет уменьшения потребности в отоплении и благодаря тому, что внутреннюю температуру воздуха можно понизить путем повышения температуры поверхностей и уменьшения сквозняков.
2. Благодаря равномерности распределения температуры по гладкой стене создается более здоровый внутренний климат.
3. Отпадает надобность в кропотливых и дорогостоящих ремонтных работах, вызванных дефектами в изоляции.

Основными характеристиками теплоизоляционных материалов являются их высокая пористость, малая средняя плотность и низкая теплопроводность. Строительные материалы, характеризующиеся малой способностью проводить тепло, и относят к теплоизоляционным. Эти материалы подразделяют на теплоизоляционно-конструкционные, гидроизоляционные, отделочные, акустические (звукоизоляционные).

Применение теплоизоляционных материалов (ТИМ) в строительстве позволяет повысить степень индустриализации работ, поскольку они обеспечивают возможность изготовления крупноразмерных сборных конструкций и деталей, снизить массу конструкций, уменьшить потребность в других строительных материалах (бетон, кирпич, древесина), повысить энергосбережение, сократить расход топлива на отопление зданий, уменьшить потери тепла в помещениях.
Важнейшей целью теплоизоляции строительных конструкций является сокращение расхода энергии на отопление здания. Теплоизоляция приводит к уменьшению содержания углекислого газа (СО2) в атмосфере и снижению так называемого парникового эффекта.

Теплоизоляционные материалы являются продукцией в основном местных строительных предприятий. Их невыгодно перевозить на дальние расстояния, так как вследствие малой средней плотности теплоизоляции грузоподъемность транспортных средств не используется полностью.
По ГОСТ 16381-77, ТИМ классифицируются по следующим основным признакам:

По форме и внешнему виду ТИМ подразделяются на:

В отличие от многих других строительных материалов, марка теплоизоляционного материала отражает величину не прочности, а средней плотности, которая выражается в кг/м3 (ро).
Согласно этому показателю, ТИМ имеют следующие марки:

Марка теплоизоляционного материала обозначает верхний предел его средней плотности. Например, изделия марки 100 могут иметь ро = 75~100 кг/м3.
По структуре материалы бывают:

Волокнистые материалы изготавливают из минеральной и стеклянной ваты, волокон асбеста, штапеля и растительных волокон (камыш, костра, солома); зернистые — из перлита, вермикулита, совелита, известково-керамзита; ячеистые — из пеностекла, пенопласта и ячеистых бетонов.
По виду исходного сырья материалы относятся к двум группам: неорганические и органические.
По жесткости ТИМ подразделяются на следующие виды:

По возгораемости теплоизоляционные материалы бывают:

По способу порообразования все ТИМ классифицируются как материалы:

В последнее время отмечается резкое ужесточение требований к теплотехническим характеристикам строений. В России это сделано не случайно, а из-за погодных условий. По теплопроводности материалы и изделия относят к классам:
А — низкой теплопроводности 1<0,06 Вт/(мК),
Б — средней теплопроводности 1=0,06-0,115 Вт/(мК),
В — повышенной теплопроводности 1=0,1-0,175 Вт/(мК).