АНАЛИЗ ВИДОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

ANALYSIS OF TYPES OF BUILDING THERMAL INSULATION MATERIALS

Kirill Kolebirov

student, Department of Water supply and Sanitation, Samara State Technical University,

Russia, Samara

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассказывается о различных видах теплоизоляционных строительных материалах. Описаны основные характеристики и особенности утеплителей стен, приведены основные плюсы и минусы каждого из них. Цель работы - отразить преимущества и недостатки данных видов утепления в целом и каждого отдельного вида в частности. Об актуальности данной темы свидетельствует тот факт, что популярность утеплителей растет на современном строительном рынке.

ABSCTRAT

This article describes the various types of heat-insulating building materials. The main characteristics and features of wall insulation are described, the main pros and cons of each of them are given. The purpose of the work is to reflect the advantages and disadvantages of these types of insulation in general and each individual type in particular. The relevance of this topic is evidenced by the fact that the popularity of heaters is growing in the modern construction market.

Ключевые слова: теплопотери, теплоизоляционный материал, вспененный полиэтилен, минеральная вата, пенополиуретан, пеностекло, пенополистирол.

Keywords: heat loss, heat-insulating material, foamed polyethylene, mineral wool, polyurethane foam, foam glass, expanded polystyrene.

Изучение современного рынка теплоизоляционных материалов и их экспертиза представляют собой одну из актуальных задач для дальнейшей разработки новых материалов и составления современной классификации по свойствам и долговечности утеплителей. Актуальность статьи обусловлена тем, что в строительной сфере возникла проблема верного решения утепления наружных поверхностей и соответственно дальнейшего выбора материала с целью понижения трудозатрат и капиталозатрат. Сегодня на рынке существует множество видов различных новых утеплителей с различными свойствами, которые необходимо исследовать и оценить. Также не стоит забывать, что необходимым условием при производстве работ по утеплению является знание технологии производства работ, но и сами основные вероятностные ошибки технологии.

Теплоизоляционные материалы в строительной сфере в основном используют для утепления перекрытий, кровли и стен. Существует множество способов устройства утепления, и огромное разнообразие выбираемых материалов, используется при каждом методе (рис. 1).

Рисунок 1. Классификация утеплителей по назначению

Улучшение энергосбережения, энергоэффективности и долговечности утеплителей сегодня являются ключевыми направлениями энергетической политики России. Принятый закон 23 ноября 2009 года [1] повышает рост производства как зарубежных, так и отечественных теплоизоляционных материалов на современном строительном рынке.

Основываясь на результатах исследований [2 – 4] можно прийти к выводу, что при разработке проектной документации энергоэффективного жилого здания сначала стоит учесть и проработать варианты уменьшения теплопотерь через ограждающие конструкции, что позволит увеличить долговечность утеплителя, а уже затем позаботиться об оптимизации работ инженерных коммуникаций.

Утеплители, у которых основной особенностью является теплообмен, играют главную роль в создании и формировании оптимальных условий микроклимата помещений.

При выборе утеплителя обязательно учитываться температурный и влажностный режим помещений и другие требования согласно п. 4.2 СП 50.13330.2012 [5], а не только сопротивление теплообмену. Также необходимо, чтобы утеплитель сохранял долговечность в течение всего эксплуатационного срока.

Рассмотрим основные группы теплоизоляционных материалов и их основные характеристики.

Вспененный полиэтилен – получаемый на основе полиэтилена материал с закрыто-пористой структурой.

– Коэффициент теплопроводности – 0,041 – 0,051 Вт/мК;

– Плотность (жёсткость) – 20 – 50 кг/м³;

– Горючесть (пожаробезопасность) – Г1 – Г2;

– Негигроскопичен;

– Долговечность – 80 – 100 лет;

– Нуждается в защите от солнечных лучей.

Минеральная вата – тепло-звукоизоляция, изготовленная преимущественно из расплава изверженных горных пород.

– Коэффициент теплопроводности – 0,032 – 0,048 Вт/мК;

– Плотность (жёсткость) – 30 – 220 кг/м³;

– Горючесть (пожаробезопасность) – НГ;

– Долговечность – 25 – 35 лет;

– Высокая химическая стойкость;

– Хорошая паропроницаемость.

Пеностекло – теплоизоляционный материал, представляющий собой вспененную стекломассу.

– Коэффициент теплопроводности – 0,04 – 0,08 Вт/мК;

– Плотность (жёсткость) – 120 – 200 кг/м³;

– Горючесть (пожаробезопасность) – НГ;

– Долговечность – ≥ 100 лет;

– Высокая прочность на сжатие.

Пенополиуретан - жёсткий или полужесткий материал с закрытой ячеистой структурой.

– Коэффициент теплопроводности – 0,019 – 0,035 Вт/мК;

– Плотность (жёсткость) – 8 – 750 кг/м³;

– Горючесть (пожаробезопасность) – Г1 – Г2;

– Долговечность – ≥ 30 лет;

– Высокая химическая и биологическая стойкость;

– Нуждается в защите от солнечных лучей.

Вспененный пенополистирол – жёсткий материал, в основном с ячеистой структурой, полученный путем спекания гранул полистирола или одного из его сополимеров.

– Коэффициент теплопроводности – 0,037 – 0,042 Вт/мК;

– Плотность (жёсткость) – 20 – 50 кг/м³;

– Горючесть (пожаробезопасность) – Г1;

– Долговечность – ≥ 60 лет;

– Негигроскопичен;

– Низкая прочность на сжатие.

Пеноизол – это органический ячеистый карбамидный пенопласт, который относится к группе утеплителей с низкой плотностью.

– Коэффициент теплопроводности – 0,03 Вт/мК;

– Плотность (жёсткость) – ≤ 20 кг/м³;

– Горючесть (пожаробезопасность) – Г2 – Г3;

– Долговечность – ≥50 лет;

– Высокая химическая и биологическая стойкость.

Стекловата – волокнистый минеральный теплоизоляционный материал, разновидность минеральной ваты.

– Коэффициент теплопроводности – 0,03 – 0,052 Вт/мК;

– Плотность (жёсткость) – ≤130 кг/м³;

– Горючесть (пожаробезопасность) – Г1;

– Долговечность – 25 лет;

– Высокая химическая стойкость;

– Высокое водопоглощение.

Фибролит – изготавливают из цемента, воды и древесной стружки длинной от полуметра и более.

– Коэффициент теплопроводности – 0,08 – 0,1 Вт/мК;

– Плотность (жёсткость) – 300 – 500 кг/м³;

– Горючесть (пожаробезопасность) – Г1;

– Долговечность – 50 – 60 лет;

– Высокая прочность на сжатие и изгиб.

Целлюлозный утеплитель – рыхлый, лёгкий волокнистый строительный изоляционный материал серого или светло-серого цвета. Состоит примерно на 80 % из газетной бумаги/макулатуры и на 20 % из нелетучих пламегасящих веществ.

– Коэффициент теплопроводности – 0,036 – 0,041 Вт/мК;

– Плотность (жёсткость) – 28 – 65 кг/м³;

– Горючесть (пожаробезопасность) – Г1 – Г2;

– Долговечность – ≥ 70 лет;

– Низкая прочность на сжатие.

Для решения задачи комплексного сравнения видов утеплителей таблица 1 значительно облегчает выбор наиболее подходящего теплоизоляционного материала. Пользуясь таблицей, можно объективно взвесить преимущества и недостатки каждого из материалов, что практически невозможно сделать, лично обращаясь к многочисленным производителям.

Таблица 1.

Сравнение характеристик теплоизоляционных материалов по физико – механическим свойствам

В результате проведенного анализа рынка утеплителей была разработана методика, оптимизирующая выбор того или иного материала. Простота методики достигается за счёт использования табличной формы. Благодаря этому она может быть использована как опытными специалистами в области строительства, так и рядовым потребителями для частных целей.

Список литературы:

1. Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. N 261 – ФЗ "Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации"
2. Гагарин В.Г. Теплофизические проблемы современных стеновых ограждающих конструкций многоэтажных зданий // Academia. Архитектура и строительство. 2009. No5. С.297 - 305
3. Ватин Н.И., Горшков А.С., Немова Д.В. Энергоэффективность ограждающих конструкций при капитальном ремонте // Строительство уникальных зданий и сооружений. 2013. No 3 (8). С. 1 – 11.
4. Ватин Н.И., Горшков А.С., Глумов А.В. Влияние физико - технических и геометрических характеристик штукатурных покрытий на влажностный режим однородных стен из газобетонных блоков // Инженерно - строительный журнал. 2011. No 1. С. 28 – 33.
5. СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23–02–2003.