Срок службы теплоизоляционных материалов

Что представляют собой понятия «теплоизоляция», «теплоизоляционные материалы» и «коэффициент теплопроводности»

Теплоизоляция представляет собой уменьшение теплообмена между объектами, которые находятся в тепловом контакте или диапазоне радиационного воздействия, с применением специальных материалов.

Теплоизоляционные материалы – это строительные материалы и изделия, обладающие малой теплопроводностью и служащие для тепловой защиты зданий (утепления), технической изоляции разнообразных инженерных систем и коммуникаций, а также для защиты оборудования от нагрева. Теплопроводность – это главная характеристика таких материалов, которая означает перенос тепла ввиду движения молекул. Теплоизоляционные материалы способны замедлять этот процесс, но полностью прекратить его не представляется возможным.

Существует также понятие «коэффициент теплопроводности». Чем ниже данный коэффициент, тем лучше тепловая изоляция. Наилучшим коэффициентом теплопроводности выступает теплопроводность сухого (неподвижного) воздуха – 0,023 Вт/(м*К).

Об энергетическом аудите

Теплоизоляцию необходимо менять в тот момент, когда она теряет свои свойства и прекращает выполнять свои функции. Так, нормативными правовыми актами в области строительства и жилищно-коммунального хозяйства предусматривается проведение энергетического аудита при завершении строительства объекта и сдачи в эксплуатацию. Энергоаудит подразумевает осуществление замеров специальными приборами (тепловизорами), в результате которых определяются теплосберегающие характеристики стен, фундамента и прочих ограждающих конструкций. Затем формируется энергетический паспорт, в нём указывается энергосберегающий класс здания в соответствии со специально предусмотренной классификацией. Затем, через 25-30 лет энергоаудит проводится повторно для сравнения уровня первоначальных и имеющихся в настоящее время теплосберегающих характеристик стен, фундамента и ограждающих конструкций.

В странах Европы энергетический аудит является обязательным мероприятием, а энергосберегающий класс значительно влияет на стоимость здания. В Российской Федерации энергоаудит проводить рекомендуется, но обязательным он не является.

Что влияет на срок службы теплоизоляционных материалов?

На срок службы теплоизоляции могут оказывать влияние разные факторы, но в большей степени это:

• механическое воздействие;
• грызуны;
• пыль и грязь;
• материал, из которого сделан утеплитель;
• влага.

Самый длительный срок эксплуатации имеет теплоизоляция из натурального сырья. Искусственные волокна способны сохранять тепло на протяжении 30-50 лет. За это время происходит их усыхание и разрушение, приводя к потере теплосберегающих свойств.

Утеплитель необходимо защищать от внешних воздействий, поскольку открытые участки могут быстро накапливать грязь, пыль, и теряют свойства под влиянием ветра, ультрафиолета и дождя. Кроме этого, в теплоизоляционных материалах нередко заводятся грызуны, строящие в них свои гнёзда, тем самым нарушая слой изоляции.

Если влага и конденсат накапливаются под защитным слоем и не имеют возможности выйти наружу, то это также приводит к постепенному нарушению теплоизоляционных функций. Чтобы продлить эксплуатационный срок утеплителя, важно соблюдать требования правил тепловой и паровой изоляции ещё на стадии монтажа, а также позаботиться об устранении факторов, влияющих на свойства материала.

Виды утеплителей

Далее мы рассмотрим несколько наиболее популярных видов теплоизоляционных материалов.

Пенополистирол (ППС)

Пенополистирол (ППС) является разновидностью пенопласта, и обычно его так и называют в обиходе. Однако, несмотря на общую основу, эти два материала имеют разные характеристики. Пенополистирол выглядит как множество пузырьков воздуха, заключённых в тонкие оболочки из полистирола. Технология получения ППС основана на заполнении гранул стирола газом, растворяемым в полимерной массе. Далее происходит нагрев этой массы паром, в процессе чего исходные гранулы многократно увеличиваются в объёме, пока не заполняют собой всю блок-форму и не спекаются между собой. Газ может использоваться как природный, так и углекислый. Также распространена технология, когда газ не применяется вообще, что позволяет получить вакуумный пенополистирол.

Материал широко используется в области строительства для утепления кровли, полов, дверных и оконных откосов, стен, водопроводных труб. Также он может применяться в промышленности, при прокладке транспортных путей и производстве структурных изоляционных панелей.

Срок службы материалов для утепления, содержащих органические вещества, может составлять не более 35 лет. К этой группе относится и ППС.

Преимущества:

1. Влагостойкость (впитываемость всего до 6%).
2. Механическая прочность при растяжении более 20 МПа.
3. Долговечность и способность выдерживать до 60 циклов воздействия перепадов температуры от -40 до +40 градусов.
4. Малый вес.
5. Простота монтажа.
6. Устойчивость к воздействию эфиров и спиртов.
7. Нечувствительность к образованию биологических сред и размножению грибка и плесени.
8. Обеспечивает звукоизоляцию.

Недостатки:

1. Непереносимость солнечных лучей, под действием которых материал окисляется.
2. Разрушается при попадании на поверхность растворителей.
3. Цена.

Экструдированный пенополистирол (ЭППС)

Экструдированный пенополистирол — это разновидность обыкновенного пенополистирола, но за счёт закрытой мелкопористой структуры он является более прочным. Спрессованные под большим давлением и при высокой температуре гранулы обеспечивают твёрдость и надёжность материала. ЭППС изготавливают на производственных линиях путём химической экструзии гранул полистирола. С использованием специального оборудования сырьё превращается в пену, из которой впоследствии получают мелкие гранулы размером не более 0,1 мм. При застывании они прессуются в пласты (плиты) необходимых форм и габаритов. Основное назначение материала – теплоизоляция зданий, но особо плотный экструдированный пенополистирол может также служить в качестве утеплителя дорожного асфальтового покрытия.

Срок службы утеплителя ЭППС, согласно данным производителей, больше, чем у пенопласта и пенополистирола, и может составлять до 50 лет.

Преимущества:

1. Лёгкость и простота монтажа.
2. Стойкость к грибковым поражениям.
3. Не гниёт и не разлагается.
4. Высокая прочность на сжатие.
5. Нулевое водопоглощение.
6. Устойчивость к воздействию большинства химических реагентов.
7. Стойкость к перепадам температуры.
8. Обеспечивает звукоизоляцию.

Недостатки:

1. Чувствительность к ультрафиолету.
2. При открытом доступе материал подвержен атакам грызунов.
3. Не самый бюджетный вариант.

Важно отметить, что ППС и ЭППС подвержены быстрому возгоранию, а позже - сгоранию, если находятся на открытом воздухе. Но в строительных конструкциях материалы никогда не используются в открытом виде, что в разы уменьшает возможность возгорания.

Пенопласт

Пенопласт - самый популярный и давно используемый изоляционный материал. Он представляет собой вспененную строительную массу и выпускается в виде плит, заполненных воздухом. Основной объём пенопласта занимает неподвижный воздух, являющийся хорошим теплоизолятором.

Пенопластом производят утепление стен, пола, фундамента, крыши зданий. Также он может применяться для теплоизоляции водопроводных и канализационных труб, вентиляционных каналов, телефонных линий и заглубленных каналов.

Как было отмечено ранее, многие не различают понятия «пенопласт» и «пенополистирол», однако разница между материалами имеется. В отличие от пенополистирола, пенопласт получают способом обработки сухим паром гранул полистирола. В результате теплового расширения гранулы просто «сцепляются» друг с другом, а между ними образуются микропоры. Пенополистирол же представляет собой единую массу, поэтому он никогда не крошится, в то время как пенопласт может крошиться при определённых внешних воздействиях. Также пенопласт уступает по прочности в 5-6 раз, и при изгибе легко ломается. Показатель влагопоглощения ППС в 10 раз ниже, чем у пенопласта. То же самое касается и звукопроницаемости. Несмотря на это, пенопласт использовать выгоднее там, где требуется недорогой материал, не подвергающийся большим нагрузкам.

Срок службы пенопласта из каталога как утеплителя составляет от 20 до 50 лет, по заявлению производителей. На практике – около 20 лет.

Преимущества:

1. Самый дешёвый синтетический утеплитель.
2. Не подвергается атаке микроорганизмов.
3. Не разлагается.
4. Высокие пароизоляционные свойства.
5. Устойчивость к перепадам температур.
6. Не поддерживает горение.
7. Малый вес, простота монтажа.

Недостатки:

1. Низкая механическая прочность, требуется дополнительная защита.
2. Разрушается под воздействием нитрокрасок и лакокрасок с таким составом.
3. Может подвергаться атакам грызунов, необходимо покрывать штукатуркой.

Вспененный пенополиуретан (ППУ)

Вспененный пенополиуретан относится к одним из наиболее многофункциональных и востребованных материалов, и является разновидностью пластмассы. ППУ имеет ячеистую пенистую структуру и представляет собой соединения изиционата и полиола, в результате чего получаются своего рода микрокапсулы, которые заполнены воздухом на 85-90% и изолированы друг от друга. Использование разных добавок и катализаторов позволяет получать разновидности материала. Пенообразователями выступают жидкие газы или летучие жидкости. Для заливки компоненты соединяются в вакуумном пространстве при отсутствии доступа кислорода. Так образуется однородная пена, которая заливается в полую форму с твёрдыми стенками. Заливка позволяет придавать ППУ разные формы.

Применяется в различных областях, таких как:

• строительство – в качестве тепло- и гидроизоляции;
• лёгкая промышленность;
• мебельное производство;
• машиностроение;
• изготовление сэндвич панелей, колонн, элементов декора.

Срок службы пенополиуретана как утеплителя составляет не менее 30 лет. Но при отсутствии прямого контакта с окружающей средой срок службы можно увеличить вдвое.

Преимущества:

1. Обладает отличной адгезией по отношению практически ко всем строительным материалам.
2. Многофункциональность.
3. Лёгкость.
4. Обеспечивает прочность конструкций.
5. Широкий диапазон рабочих температур.
6. Безопасность.
7. Не подвержен разрушению от химических веществ.

Недостатки:

1. Подвержен воздействию ультрафиолета.
2. Материал трудногорючий, но при высоких температурах он не загорится, а будет тлеть.
3. Высокая стоимость.

Минеральная вата

Минеральная вата – это теплоизоляционный материал с волокнистой структурой, производится из минерального сырья из недр земли с использованием синтетического связующего. В качестве сырья выступают расплавы горных пород. Минвата применяется для теплоизоляции зданий всех типов, бань, фасадов, промышленного оборудования, тепломагистралей, трубопроводов.

Разновидности минеральной ваты:

• базальтовая (каменная) вата – изготовлена из расплавов изверженных горных пород;
• шлаковая – изготовлена из расплава доменного шлака;
• стеклянная – изготовлена из расплава стекла.

Минераловатный утеплитель выпускается в плитах, рулонах и цилиндрах. Срок эксплуатации – около 25-40 лет.

Преимущества:

1. Пожаробезопасность.
2. Большой срок службы.
3. Стабильность физических и химических характеристик.
4. Химическая и биологическая устойчивость.
5. Отличная паропроницаемость.
6. Малая гигроскопичность.
7. Морозостойкость.
8. Простота монтажа.

Недостатки:

1. При попадании влаги теряет теплоизолирующие свойства, требует обработки водоотталкивающими средствами.
2. Имеет большую массу (в сравнении с пенопластом).
3. Уступает по прочности другим материалам.

Каменная (базальтовая) вата

Каменная (базальтовая) вата, или каменная вата на базальтовой основе, является волокнистым утеплителем и относится к разновидностям минеральной ваты. Материал получают из отходов горнодобывающей промышленности путём плавления базальта, доломита, диабаза, известняка, глины и добавления связующих веществ в виде неорганических минералов. Прочность и эластичность придаётся термической сушкой и вакуумной прессовкой.

По структуре изделия могут быть мягкими, полужёсткими или в виде жёстких плит.

В зависимости от формы утеплитель на основе базальта может использоваться в следующих областях:

• в форме плит применяется в качестве утеплителя ровных и наклонных поверхностей и конструкций;
• в матах (рулонах) используется тогда, когда объект не испытывает большую нагрузку, а также для утепления промышленного и вентиляционного оборудования с повышенным уровнем пожароопасности;
• в виде цилиндров используется для теплоизоляции различных магистралей, газопроводов.

Эксплуатационный срок может достигать 40-50 лет.

Преимущества:

1. Высокая прочность.
2. Полная пожаробезопасность.
3. Большой эксплуатационный срок.
4. Отличные звукоизоляционные свойства.
5. Стойкость к температурным деформациям.
6. Малая усадка.
7. Материал хорошо противостоит химическому воздействию и непригоден для жизни грызунов.
8. Простота монтажа.

Недостатки:

1. Водопроницаемость.
2. Ломкость, материал нельзя гнуть.
3. Уменьшает общее пространство в помещении.

Стекловата

Стекловата является ещё одной разновидностью утеплителя минерального происхождения. Она имеет волокнистую структуру и внешне напоминает обыкновенную вату. Сырьём для производства стекловаты являются кварцевый песок, доломит, сода, известняк, бура и отходы стеклянной промышленности. Процентное соотношение исходного сырья подбирается так, чтобы обеспечить максимальное качество будущего волокна – гидрофобность, химическую нейтральность, долговечность, высокие теплоизоляционные показатели, сопротивляемость нагрузкам.

Материал выпускается в виде рулонов, плит и скорлуп для трубной изоляции. Используется для утепления стен, потолков, полов жилых и производственных помещений, теплоизоляции мансард, крыш, чердаков, перекрытий, лоджий и балконов.

Срок службы стекловаты как утеплителя составляет не более 10 лет. Со временем она «садится» и теряет свои первоначальные характеристики.

Преимущества:

1. Низкая цена.
2. Хорошие теплоизоляционные и звукоизоляционные свойства.
3. Устойчивость к биологическим факторам, её не грызут мыши, крысы.
4. Экологическая чистота и безвредность.
5. Пожаробезопасность.
6. Стойкость к плесени, грибку.
7. Малый вес.

Недостатки:

1. Гигроскопичность. Под действием влаги теряет теплоизоляционные свойства и способствует созданию влажной среды.
2. Неудобство монтажа, необходимость применения специальных защитных средств: очки, респиратор, перчатки, спецодежда.
3. Материал крошится и ломается.
4. Небольшой срок службы.

Эковата

Эковата (целлюлозный утеплитель) – теплоизоляционный материал, главными составляющими которого являются ненужные отходы и бракованные изделия бумажно-картонной промышленности, а также макулатура газетного и бумажного типа. По составу эковата включает около 80% целлюлозы вторичной обработки, 12% борной кислоты для защиты от воздействия грибков и предотвращения развития бактерий, а также 8% тетрабората натрия с инсектицидными свойствами для снижения уровня горючести и огнеопасности.

Эковата обычно используется в сфере строительства для утепления жилых и торговых помещений, складов, общественных зданий. Для теплоизоляции требуется небольшое количество материала – с расчётом от 28 до 65 килограмм на метр кубический. Срок службы эковаты, по данным производителей, достигает 65 лет. Но длительная эксплуатация возможна только при правильном расчёте количества материала, верного его нанесения и устройства вентиляции, пароизоляции.

Преимущества:

1. Хорошие теплоизоляционные свойства.
2. Высокая звукоизоляция.
3. Не содержит ядовитых, токсичных веществ и аллергенов.
4. Материал бесшовный, что позволяет значительно экономить зимой на отоплении.
5. Легко задувается в самые труднодоступные места.
6. Длительный срок эксплуатации.
7. Невысокая стоимость.

Недостатки:

1. Через некоторое время теплоизоляционные свойства значительно снижаются, и повышается теплопроводность.
2. Для монтажа эковаты требуются высококвалифицированные специалисты и современное спецоборудование.
3. Риск усадки при теплоизоляции конструкций вертикального типа с плотностью ниже нормы.
4. Воздействие высокой температуры может привести к тлению.

Пеностекло

Пеностекло (ячеистое стекло) - один из наиболее современных материалов, которые стали использоваться для теплоизоляции не так давно. Получают его следующим образом: вначале стекло очень мелко дробят до состояния порошка, а после насыщают углекислотой и помещают в печь. В печи при температуре 750 градусов получается расплав, который содержит мелкие и герметичные пузырьки воздуха. Пористость материала 80-95%.

Производится в виде блоков либо гранул и используется для утепления стен, полов, крыш, фундамента, а также теплоизоляции трубопроводов, так как пеностекло может повторять конфигурацию труб на прямых и поворотных участках.

Все рассмотренные теплоизоляционные материалы имеют максимальный срок службы 50-65 лет (в теории), однако пеностекло может служить до 100 лет. Но его цена в разы превышает все остальные утеплители.

Преимущества:

1. Самый большой срок службы.
2. Высокая прочность.
3. Водостойкость.
4. Пожаробезопасность.
5. Морозостойкость.
6. Практически неограниченный срок эксплуатации.
7. Не подвержен атакам грызунов.
8. Биологически устойчив и химически нейтрален.

Недостатки:

1. Высокая цена.
2. Для устойчивости к давлению необходимо создавать защитный слой.

Сравнение теплоизоляционных материалов

Материал	Теплопроводность, Вт/м*К	Плотность, кг/м3	Паропроницаемость, мг/м*ч*Па	Минимальный слой, см
ППС	0,031-0,05	33-150	0,013-0,05	10
ЭППС	0,031-0,036	33-45	0,013	10
Пенопласт	0,034-0,041	35-50	0,013-0,05	10
ППУ	0,023-0,041	32-80	0-0,05	15
Минеральная вата	0,048-0,070	50-200	0,49-0,60	10-15
Каменная вата	0,035-0,039	15-220	0,25-0,35	15
Стекловата	0,041-0,044	11-200	0,5	15
Эковата	0,032-0,042	30-65	0,3	10-15
Пеностекло	0,045-,060	100-600	0-0,005	10-15

Компания ЧПТУП «ТМ-СтройПласт» занимается производством и продажей пенопласта уже более 15 лет. Чтобы ознакомиться с нашей продукцией, заходите на сайт https://www.plast.by/.

По любым возникшим вопросам звоните нам по телефонам: +375(33)661-98-08 или +375(44)78-78-333.