Минеральная вата

Особенности применения

Также следует придерживаться следующих рекомендаций:

1. Для горизонтальных поверхностей (пол, потолок) можно использовать практически любой материал. Применение дополнительного слоя с высокой механической прочностью обязательно.
2. Цокольные перекрытия рекомендуется утеплять стройматериалами с низкой гигроскопичностью. Повышенная влажность должна быть учтена. В противном случае утеплитель под воздействием влаги частично или полностью потеряет свойства.
3. Для вертикальных поверхностей (стены) необходимо использовать материалы плитно-листового типа. Насыпные или рулонные со временем будут проседать, поэтому необходимо тщательно продумать способ крепежа.

Сравнение характеристик утеплителей

Для начала мы предоставим основные характеристики теплоизоляционных материалов, на которые стоит обратить внимание при их выборе. Сравнение утеплителей по этим характеристикам следует производить исходя из назначения и характеристик утепляемого помещения (наличие открытого огня, влажность, природные условия и т.д.)

Мы расположили основные характеристики утеплителей в порядке их значимости.

Теплопроводность. Чем ниже теплопроводность, тем меньше требуется утеплительный слой, а значит, и ваши расходы на утепление сократятся.

Влагопроницаемость. Меньшая влагопроницаемость снижает негативное воздействие влаги на утеплитель при последующей эксплуатации.

Пожаробезопасность. Материал не должен поддерживать горение и выделять ядовитые пары, а иметь свойство к самозатуханию.

Экономичность. Утеплитель должен быть доступным по стоимости для широкого слоя потребителей.

Долговечность. Чем больше срок использования утеплителя, тем он дешевле обходится потребителю при эксплуатации и не требует частой замены или ремонта.

Экологичность. Материал для теплоизоляции должен быть экологически чистым, безопасным для здоровья человека и окружающей природы. Эта характеристика важна для жилых помещений.

Толщина материала. Чем тоньше утеплитель, тем меньше будет “съедаться” жилое пространство помещения.

Вес материала. Меньший вес утеплителя даст меньшее утяжеление утепляемой конструкции после монтажа.

Звукоизоляция. Чем выше звукоизоляция, тем лучше защита жилых помещений от шума со стороны улицы.

Простота монтажа. Момент достаточно важен для любителей делать ремонт в доме своими руками.

Что влияет на свойство сохранять тепло

Один из основных показателей коэффициента теплопроводности в том числе и у материалов для изоляции на основе минеральной ваты — состав. Кроме того роль играют такие параметры, как:

• плотность (она же пористость);
• влажность;
• температура конструкции.

Например, если говорить о металлическом теле, то по мере разогрева оно будет проводить тепло все медленней. Влажные материалы быстрее проводят тепло чем сухие, а в газообразных телах тепло передается в основном методом конвекции.

В случае с утеплителями с минватой в основе — пористыми многослойными материалами стоит говорить о минимальной теплопроводности, которая в основном зависит от состава и марки изолятора. Показатели коэффициента будут заметно лучше у тех марок, структура которых более рыхлая. Это связано в первую очередь с расположением минеральных волокон. В минеральных утеплителях они занимают хаотичные позиции, таким образом увеличивая воздушную емкость , а вместе с ней и способность задерживать тепло.

Анализируя легкий изолятор на основе минеральной ваты, говорят о коэффициенте теплопроводности в 0,045 Вт/м*К, тогда как марки изолятора с более ощутимым весом могут иметь несколько другие показатели — 0,055 Вт/м*К. Примерно таким же коэффициентом обладает вата в основе с хлопком.

Шаг 4: Сравниваем. Таблица теплопроводности утеплителей

В таблице приводится сравнение утеплителей по теплопроводности заявленной производителями и соответствующие ГОСТам:

Сравнительная таблица теплопроводности строительных материалов, которые не принято считать утеплителями:

Показатель теплопередачи лишь указывает на скорость передачи тепла от одной молекуле к другой. Для реальной жизни этот показатель не так важен. А вот без теплового расчета стены не обойтись. Сопротивление теплопередаче — величина обратная теплопроводности. Речь идет о способности материала (утеплителя) задерживать тепловой поток. Чтобы рассчитать сопротивление теплопередаче нужно разделить толщину на коэффициент теплопроводности. На примере ниже показан расчет теплового сопротивления стены из бруса толщиной 180 мм.

Как видно, теплосопротивление такой стены составит 1,5. Достаточно? Это зависит от региона. В примере показан расчет для Красноярска. Для этого региона нужный коэффициент сопротивления ограждающих конструкций установлен на уровне 3,62. Ответ ясен. Даже для Киева, который намного южнее данный показатель равняется 2,04.

А значит, способности деревянного дома сопротивляться потере тепла недостаточно. Необходимо утепление, а уже, каким материалом — рассчитывайте по формуле.

Лучшие производители

По мнению строителей и отзывам покупателей, самыми надежными брендами являются:

• Isover (Изовер) — это дочерняя компания французского строительного концерна «Saint-Gobain». Изовер —единственный в РФ производитель, выпускающий одновременно минеральную вату двух типов — базальтовую, кварцевую. Также в каталоге фирмы есть звуко- и теплоизоляционные решения из стекло- и минеральных волокон, пенополистирола (для стен, крыш, трубопроводов и др.)
• Knauf — немецкая компания-производитель строительного оборудования и материалов.
• Rockwool (Роквул) — международная группа компаний с главным офисом в Дании. Подразделение Роквул занимается разработкой, выпуском каменной ваты для тепло-, звукоизоляции, а также и огнезащиты всех типов зданий, судов, техники. Материалы делаются из габбро-базальтовых пород.
• URSA — одна из известнейших испанских компаний, выпускающих тепло- и звукоизоляционные материалы. Имя компании стало нарицательным в строительстве. На российском строительном рынке товары УРСА представлены более 20 лет. Продукция соответствует международным стандартам качества, безопасна, экологична, долговечна.
• Пеноплэкс — российский производитель, выпускающий полимерные материалы для гидро- и теплоизоляции, декоративно-отделочных работ.
• Технониколь — российский производитель тепло-, гидроизоляторов, а также кровельных материалов.
• ШелтерЭкоСтрой — российский производитель экологических утеплителей. Продукция отличается высокими тепло, звукоизоляционными качествами. В ассортименте фирмы есть решения для ветрозащиты и утепления каркасных домов, теплоизоляции стен, подвальных и цокольных помещений, крыш, а также технологического оборудования.

Коэффициент теплопроводности материалов.

Ниже в таблице приведены значения коэффициента теплопроводности для некоторых материалов применяемых в строительстве.

Что нужно знать о теплопроводности пенопласта

Способность материала к теплопередаче, проводить или задерживать тепловые потоки принято оценивать коэффициентом теплопроводности. Если посмотреть на его размерность – Вт/м∙С о , то становится понятным, что это величина удельная, то есть определенная для следующих условий:

• Отсутствие влаги на поверхности плиты, то есть коэффициент теплопроводности пенопласта из справочника — это величина, определенная в идеально сухих условиях, которых в природе практически не существует, разве что в пустыне или в Антарктиде;
• Значение коэффициента теплопроводности приведено к толщине пенопласта в 1 метр, что очень удобно для теории, но как-то не впечатляет для практических расчетов;
• Результаты измерения теплопроводности и теплопередачи выполнены для нормальных условий при температуре 20 о С.

Согласно упрощенной методике, при расчетах термического сопротивления слоя пенопластового утеплителя нужно умножить толщину материала на коэффициент теплопроводности, затем умножить или разделить на несколько коэффициентов, используемых для того, чтобы учесть реальные условия работы теплоизоляции. Например, сильное обводнение материала, или наличие мостиков холода, или способ монтажа на стены здания.

Насколько теплопроводность пенопласта отличается от других материалов, можно увидеть в приведенной ниже сравнительной таблице.

На самом деле не все так просто. Для определения значения теплопроводности можно составить своими руками или использовать готовую программу для расчета параметров утепления. Для небольшого объекта обычно так и поступают. Частник или самозастройщик может вообще не интересоваться теплопроводностью стен, а уложить утепление из пенопластового материала с запасом в 50 мм, что будет вполне достаточно для самых суровых зим.

Большие строительные компании, выполняющие утепление стен на площади десятков тысяч квадратов, предпочитают поступать более прагматично. Выполненный расчет толщины утепления используется для составления сметы, а реальные значения теплопроводности получают на натурном объекте. Для этого наклеивают на участок стены несколько различных по толщине листов пенопласта и измеряют реальное термосопротивление утеплителя. В результате удается рассчитать оптимальную толщину пенопласта с точностью до нескольких миллиметров, вместо приблизительных 100 мм утеплителя можно уложить точное значение 80 мм и сэкономить немалую сумму средств.

Насколько выгодно использование пенопласта в сравнении с типовыми материалами, можно оценить из приведенной ниже диаграммы.

Чем утеплить газобетон, минватой или пенопластом

Минеральная (каменная) вата и пенопласт являются основными утеплителями для газобетонных домов. Намного реже применяют газобетон низкой плотности (D200) и напыляемый пенополиуретан.

Утепление нужно проводить только снаружи здания, чтобы точка росы была ближе к внешнему слою стены.

Точка росы – место в стене с нулевой температурой. В этой зоне образуется зона повышенной конденсации (влаги), стена в этом месте постоянно замерзает и оттаивает.

Если сравнивать пенопласт и минвату, то вата является более дорогим и правильным решением для газобетонных стен, всё дело в паропроницаемости. Вата обладает отличной паропроницаемостью, что обеспечивает выведение влаги из стены наружу дома. Таким образом, внутри помещения будет более сухо и комфортно. Толщину утепления минватой можно сделать любую, но экономически целесообразней – от 100 мм.

Пенопласт плохо пропускает пар, удерживая его в стене и создавая повышенную влажность в доме. Более того, утеплять газобетонные стены нужно пенопластом толщиной от 100 мм, чтобы гарантировано сместить точку росы из стены в утеплитель. Иначе, на границе между пенопластом и стеной, влага будет постоянно замерзать и оттаивать, уменьшая срок службы стены.

В общем, рекомендуем использовать минвату или пенопласт толщиной от 100 мм, но предпочтение лучше отдать именно минвате.

Минеральная вата: характеристики и свойства

Теплопроводность и особенности минеральной ваты

Теплопроводность минеральной ваты зависит от марки и состава. В среднем показатели равны 0,034-0,05 Вт/м*К. Данные очень низкие, поэтому минеральная вата является прекрасным теплоизоляционным материалом.

Более рыхлая структура минваты имеет более низкий уровень теплопроводности, поэтому тепло лучше задерживается в воздушных «подушках».

У тяжелой минваты теплопроводность равна 0,48-0,55 Вт/м*К, а у легкой (с рыхлой структурой) теплопроводность составляет 0,035-0,047 Вт/м*К. Сравнить коэффициент теплопроводности минеральной ваты с различными видами утеплителей поможет таблица 1.

Чем ниже значение теплопроводности, тем лучше утеплитель. В сравнении с пенополистиролом и пенопластом, минеральная вата дает менее эффективные энергоемкие показатели. Но, если сравнить огнестойкость и вредность этих утеплителей, то минвата явно выигрывает.

Одинаково сохраняют тепло:

• пенополистирол экструдированный (40 кг/м 3 ) при толщине слоя 95 мм;
• минеральная вата (125 мг/м 3 ) — 100 мм;
• ДСП (400 кг/м 3 ) — 185 мм;
• дерево (500 кг/м 3 ) — 205 мм.

Минеральная вата имеет низкий коэффициент теплопроводности, поэтому используется везде. Ее используют для утепления фасадов зданий, для внутреннего и наружного утепления.

Выбор минваты и расчет толщины утеплителя

Любое здание имеет свою норму теплосопротивления. Цифры зависят от климатической зоны и отличаются, исходя из региона.

У каждого утеплителя есть свой уровень теплопроводимости

Поэтому важно создать комфортные теплоизоляционные условия, которые сократят потребление энергии на отопление и охлаждение помещения

Если здание уже построено, расчеты нужно проводить, исходя из типа материала, его сечения, провести расчет теплопроводности, узнать цифры по теплоизоляции. Для домов, которые только строятся, больше возможностей для выбора стройматериалов, утеплителей и отделки.

Для расчетов толщины утеплителя нужно знать три цифры:

• региональные стандарты теплосопротивления зданий;
• коэффициент теплосопротивления стройматериала сооружения;
• коэффициент теплопроводности утеплителя.

Расчет проводите по формуле:

K = R/N,

где K – цифра теплосопротивления стены; R — толщина слоя утеплителя; N — коэффициент теплопроводности.

Эта формула поможет рассчитать теплосопротивление стены. И, на основе полученных данных, можно вычислить, какая нужна теплоизоляция по толщине. Полный расчет толщины утеплителя вы найдете в статье «Толщина утеплителя для стен».

Технические характеристики минеральной ваты как утеплителя

Каждый теплоизоляционный материал хорош по-своему. Минеральная вата в том числе.

Даже больше: она во многом лучше другим утеплителей, т.к. экологична, не вредит здоровью, проста в монтаже и долго сохраняет свои эксплуатационные свойства.

Для примера в таблице 2 сравним технические характеристики минеральной ваты и экструдированного пенополистирола.

При t ≥ 250°С связующее испаряется. Плавится при 1000°С

-50 до +75 °С

При 200-250°С тепла разлагаются токсичные вещества

Коэффициент паропроницаемости, мг/(м.ч. Па)
0,31-0,032
0,007-0,012

Безопасность
+
–

Тепловое сопротивление
0,036-0,045
0,03-0,033

Звуконепроницаемость и ветрозащитное действие
+
+

Влагостойкость
+
+

Высокая стойкость к нагрузкам
–
+

Сохранение стабильных размеров
–
+

Долговечность
50 лет (фактическая – 10-15 лет)
50 лет (фактическая – более 20 лет)

Удобство использования
+
+

Трудновоспламеняемость
+
–

Сравнение материалов

• Минеральная вата — продукт плавления базальтовых пород.
• Стекловата — грубый волокнистый материал, полученный при плавке стекла, песка, соды, буры, известняка.
• Пенопласт — вспененная ячеистая пластмасса.
• Полистирол — результат полимеризации стирола.
• Экструдированный пенополистирол — вспененный полистирол.
• Полиэфирное волокно — продукт переработки пластикового вторсырья. Синтетические волокна этого утеплителя похожи на синтепон.

Основные характеристики утеплителей

Соотношение качества утеплителя, в зависимости от его толщины При выборе утеплителей нужно обращать внимание на разные факторы: тип сооружения, наличие воздействия высоких температур, открытого огня, характерный уровень влажности. Только после определения условий использования, а также уровня теплопроводности применяемых материалов для сооружения определенной части конструкции, нужно смотреть на характеристики конкретного утеплителя:

Теплопроводность. От этого показателя напрямую зависит качество проведенного утеплительного процесса, а также необходимое количество материала для обеспечения желаемого результата. Чем ниже теплопроводность, тем эффективнее использование утеплителя.
Влагопоглощение. Показатель особо важен при утеплении внешних частей конструкции, на которые может периодически воздействовать влага. К примеру, при утеплении фундамента в грунтах с высокими водами или повышенным уровнем содержания воды в своей структуре.
Толщина. Применение тонких утеплителей позволяет сохранить внутреннее пространство жилого сооружения, а также напрямую влияет на качество утепления.
Горючесть

Это свойство материалов особенно важно при использовании для понижения теплопроводной способности наземных частей сооружения жилых домов, а также зданий специального назначения. Качественная продукция отличается способностью к самозатуханию, не выделяет при воспламенении ядовитых веществ.
Термоустойчивость

Материал должен выдерживать критические температуры. К примеру, низкие температуры при наружном использовании.
Экологичность. Нужно прибегать к использованию материалов безопасных для человека. Требования к этому фактору может изменяться в зависимости от будущего назначения сооружения.
Звукоизоляция. Это дополнительное свойство утеплителей в некоторых ситуациях позволяет добиться хорошего уровня защиты помещения от шума, а также посторонних звуков.

Когда используется при сооружении определенной части конструкции материал с низкой теплопроводностью, то можно покупать самый дешевый утеплитель (если это позволят предварительные расчеты)

Важность конкретной характеристики напрямую зависит от условий использования и выделенного бюджета

Основные ошибки при выборе утеплителя для стен

Разберем основные ошибки при выборе теплоизоляционных материалов. Это убережет вас от лишних расходов и переделок.

• Экономия. Некачественный теплоизолятор не только быстро сам придет в негодность, но и нарушит целостность стены. Изоляция с неважными характеристиками может стать причиной плесени, грибка или даже осыпания части фасада. Поэтому при выборе утеплителя не стоит брать самый дешевый товар в магазине.
• Пожарная безопасность. Утеплитель должен быть не только негорючим или слабогорючим, но и экологичным. Выбирая между синтетическим и натуральным утеплителем, отдайте предпочтение последнему.

Обзор гигроскопичности теплоизоляции

Высокая гигроскопичность – это недостаток, который нужно устранять.

Гигроскопичность – способность материала впитывать влагу, измеряется в процентах от собственного веса утеплителя. Гигроскопичность можно назвать слабой стороной теплоизоляции и чем выше это значение, тем серьезнее потребуются меры для ее нейтрализации. Дело в том, что вода, попадая в структуру материала, снижает эффективность утеплителя. Сравнение гигроскопичности самых распространенных теплоизоляционных материалов в гражданской строительстве:

Сравнение гигроскопичности утеплителей для дома показало высокое влагопоглощение пеноизола, при этом данная теплоизоляция обладает способностью распределять и выводить влагу. Благодаря этому, даже намокнув на 30%, коэффициент теплопроводности не уменьшается. Несмотря на то, что у минеральной ваты процент поглощения влаги низкий, она особенно нуждается в защите. Напитав воды, она удерживает ее, не давая выходить наружу. При этом способность предотвращать теплопотери катастрофически снижается.

Чтобы исключить попадание влаги в минвату используют пароизоляционные пленки и диффузионные мембраны. В основном полимеры устойчивы к длительному воздействию влаги, за исключением обычного пенополистирола, он быстро разрушается

В любом случае вода ни одному теплоизоляционному материалу на пользу не пошла, поэтому крайне важно исключить или минимизировать их контакт

Особенности производства базальтовой ваты и пенополистирола

Производство базальтовой ваты основано на расплаве горных пород габбро-базальтовой группы. Расплав происходит в печах при температурах свыше 1500 градусов. Получившийся расплав преобразовывается в тонкие волокна, из которых формируется минераловатный ковер. Затем минераловатный ковер обрабатываются связующими веществами и проводят термическую обработку в полимеризационной камере, в результате чего получаются готовые изделия — маты и плиты. 

Пенополистирол представляет собой легкий газонаполненный материал на основе полистирола, который характеризуется равномерной структурой, состоящей из маленьких (0,1-0,2 мм) полностью закрытых ячеек. На сегодняшний день строительный рынок предлагает два вида этого материала: обычный и экструдированный пенополистирол. Основное различие этих двух видов пенополистирола состоит в технологии производства, и, как следствии, свойствах готовой продукции. 

 Обычный пенополистирол формируется методом спекания гранул под воздействием высоких температур.

Экструдированный пенополистирол изготавливается методом вспучивания и сваривания гранул под воздействие горячего пара или воды (температура 80-100 градусов) и последующим выдавливанием через экструдер.

Основное отличие эсктрудированного пенополистирола от обычного заключается в более высоких показателях жесткости и меньшем водопоглащении. Еще одно различие обусловлено технологией производства — ограничение толщины плит (максимум 100 мм), изготавливаемых из экструдированного пенополистирола. 

Таблица характеристик

Значение теплопроводности минераловатной плиты, в первую очередь, зависит от выбранного материала. Толщина материала не имеет значения для коэффициента, однако напрямую она связана с уровнем защиты ограждающих конструкций. Поэтому для полов, перегородок и межэтажных перекрытий, теплопотери через которые ниже, чем на других участках, применяются минераловатные плиты толщиной до 50 мм . Такое же значение допустимо и для внутреннего утепления (но уже по причине экономии места). Фасады и скатные крыши утепляют минватой толщиной от 100 до 200 мм .

Табл. 1. Теплопроводность и другие показатели и минераловатных плит.

Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей

Коэффициент теплопроводности материала позволяет использовать последний для постройки гаражей, сараев, летних домиков, бань и других сооружений. В данную группу можно отнести:

Керамзитобетон, показатели которого зависят от его вида. Полнотелые блоки не имеют пустот и отверстий. С пустотами внутри изготавливают которые менее прочные, нежели первый вариант. Во втором случае теплопроводность будет ниже. Если рассматривать общие цифры, то составляет 500-1800кг/м3. Его показатель находится в интервале 0,14-0,65Вт/м*К.

Газобетон, внутри которого образуются поры размером 1-3 миллиметра. Такая структура определяет плотность материала (300-800кг/м 3). За счет этого коэффициент достигает 0,1-0,3 Вт/м*К.