Теплоизоляция. Теплоизоляционные материалы

Утеплительные материалы играют основную роль в решении вопросов энергосбережения, а также повышения комфортности жилых помещений. Желательно утеплять все части здания: фундамент, наружные стены, перекрытия, кровлю и т.д., но изоляция кровли — самая ответственная часть. Применительно к существующим зданиям, проще всего снизить их энергопотребление за счет утепления существующей кровли при ремонте. Новые нормы значительно повысили требования к величине термического сопротивления кровли, в соответствии с которыми, новое строительство и ремонт зданий не могут осуществляться без применения эффективных теплоизоляционных материалов. Также, с повышением цен на энергоносители — становится ясно, что утеплять жилище сегодня нужно как можно лучше, чтобы экономить в будущем.

Применение утепления для скатных крыш позволяет нам превращать чердачные помещения в жилые, что увеличивает полезную площадь жилья. А утепление кровли из металлочерепицы предотвращает появление конденсата на его поверхности в холодное время года, что очень важно для долговечности кровли.

При выборе теплоизоляционных материалов следует учитывать, что на долговечность и стабильность теплофизических изоляционных материалов оказывают существенное влияние многие эксплуатационные факторы. Это, в первую очередь, знакопеременный (зима-лето) температурно-влажностный режим «работы» кровельной конструкции и возможность капиллярного и диффузионного увлажнения теплоизоляционного материала, а также воздействие ветровых, снеговых нагрузок.

Теплоизоляционные материалы обладают рядом теплотехнических свойств, знание которых необходимо для правильного выбора материала, некоторые из них приведены ниже:

Плотность — величина, равная отношению массы вещества ко всему занимаемому им объему. Чем меньше средняя плотность материала, тем больше его пористость . От характера пористости зависят основные свойства материалов, определяющие их пригодность для применения в строительных конструкциях: теплопроводность, сорбционная влажность, водопоглощение, морозостойкость, прочность. Наилучшими теплоизоляционными свойствами обладают материалы с равномерно распределенными мелкими замкнутыми порами.

Теплопроводность — передача тепла внутри материала вследствие взаимодействия его структурных единиц, и при соприкосновении твердых тел. Чем ниже теплопроводность материала — тем больше тепла он сохраняет. На величину теплопроводности пористых материалов, каковыми являются теплоизоляционные материалы, оказывают влияние плотность материала, вид, размеры и расположение пор, химический состав и молекулярная структура твердых составных частей, коэффициент излучения поверхностей, ограничивающих поры, вид и давление газа, заполняющего поры. Однако преобладающее влияние на величину теплопроводности имеют его температура и влажность.

Влажность — содержание влаги в материале. С повышением влажности теплоизоляционных материалов их теплопроводность повышается в несколько раз.

Водопоглощение — способность материала впитывать и удерживать в порах влагу при непосредственном соприкосновении с водой.

Прочность — способность материалов сопротивляться разрушению под действием внешних сил, вызывающих деформации и внутренние напряжения в материале (например ветровые нагрузки). Прочность теплоизоляционных материалов зависит от структуры, прочности его твердой составляющей, связующего вещества и пористости. Жесткий материал с мелкими порами более прочен, чем материал с крупными неравномерными порами.

Все утеплители делятся на три основных вида:

Стекловолоконые — утеплители, которые производят из волокна, путем переработки боя стекла. Такие утеплители обладают меньшей огнестойкостью и они подвержены деформации.

Минераловатные — утеплители, которые изготавливают путем плавления определенных горных пород, в основном базальта. Этот тип утеплителей обладает наибольшей огнестойкостью.

Полимерные — утеплители, изготавливаемые из полимерных материалов, путем экструзии. Это материал с практически нулевым водопоглощением, но наиболее подвержен воздействию огня. Для скатных кровель этот материал используется не часто, прежде всего, из-за высокой стоимости. Такой материал лучше всего использовать для мест непосредственного соприкосновения с водой, грунтом: фундаменты, фасады и т.д.

Вопрос-ответ

Какую часть кровельной конструкции рекомендуется утеплять в первую очередь и почему?

В первую очередь рекомендуют утеплять кровлю, потому что именно она отвечает за большую часть теплопотерь в зданиях. Эффективная теплоизоляция кровли позволяет снизить энергопотребление на отопление, повысить комфортность жилых помещений и предотвратить образование конденсата на поверхности покрытия, что продлевает срок службы кровли и увеличивает полезную площадь за счет использования чердачных помещений под жилые комнаты.

Какие факторы влияют на долговечность теплоизоляционных материалов?

Долговечность зависит от температуры и влажности в рабочем режиме, способности материала к капиллярному и диффузионному увлажнению, воздействий ветровых и снеговых нагрузок, а также пористости и состава. Влажность существенно повышает теплопроводность, поэтому выбор материалов должен учитывать условия эксплуатации, капиллярное увлажнение и устойчивость к морозам.

Какие виды утеплителей существуют и чем они характеризуются?

Существуют три основных вида утеплителей: стекловолокно (из стеклянного волокна) — менее огнестойкое и подвержено деформации; минераловатные — базальтового происхождения, обладают наибольшей огнестойкостью; полимерные — имеют очень низкое водопоглощение, но высокая стоимость и более высокая огнеопасность; для скатных кровель полимерные утеплители применяются редко, чаще — в местах соприкосновения с грунтом, водой и фасадами.