Теплоизоляция ограждающих конструкций: цель одна – решения разные

Устройство теплоизоляции ограждающих конструкций зданий ассоциируется преимущественно с сохранением тепла. Но грамотно сделанная теплоизоляция это еще и защита конструкций дома от разрушительного воздействия внешних факторов, снижение эксплуатационных расходов, связанных с ремонтом, комфортный температурно-влажностный режим в помещении и пр. Поэтому устройство теплоизоляции ограждающих конструкций здания предполагает системный подход.

Сегодня на строительном рынке представлено огромное количество теплоизоляционных материалов (ТИМ). Их классифицируют по различным принципам: виду исходного сырья (органические и неорганические), внешнему виду и форме (рулонные, штучные, сыпучие), по структуре (волокнистые, ячеистые, зернистые), жесткости, теплопроводности, горючести, принципам теплопередачи и т.д. Разнообразие ТИМ лишний раз подтверждает аксиому, что универсального утеплителя не существует. В каждом конкретном случае эффективность и эксплуатационная стойкость теплоизоляционного материала определяется не только его свойствами, но и способностью длительное время выдерживать эксплуатационные нагрузки.

Теплоизоляция фундамента

Сегодня широкий интерес к теме утепления фундаментов связан еще и с эксплуатацией подвальных помещений: в них устраивают тренажерные залы, гаражи, бассейны, офисы и т.д. Теплоизоляция фундамента предотвращает сырость и способствует большему комфорту в помещениях и подвала, и первого этажа.

Теплоизоляцию фундамента можно выполнять изнутри или снаружи. Наружная теплоизоляция работает в очень жестких условиях в силу прямого контакта с почвой, длительного воздействия воды, многократных циклов замерзания/оттаивания. Соответственно, теплоизоляционный материал должен быть устойчивым к этим факторам, в т.ч. не впитывать влагу и не сжиматься под давлением грунта, чтобы не терять теплоизоляционных характеристик. На сегодняшний день наилучшим образом всем этим требованиям отвечает экструдированный пенополистирол (ЭППС). Он имеет высокую прочность на сжатие, обладает низкой теплопроводностью, которая остается стабильной долгие годы, и практически нулевым водопоглощением (не более 0,4-0,5% по объему). Структура ЭППС представляет систему замкнутых ячеек и поэтому он неуязвим при длительном соприкосновении с почвенной влагой. ЭППС устойчив к воздействию обычных кислот, содержащихся в почве, не поддерживает рост грибка и плесени, не подвержен коррозии и распаду, инертен по отношению к подавляющему большинству химических соединений. Исключение составляют безводные кислоты, бензин и некоторые органические растворители. Материал изготавливается в виде плит.

Как альтернативу пенополистиролу типа ЭППС для утепления фундамента применяют напыляемый пенополиуретан (ППУ). Он имеет ряд преимуществ: монтаж не требует дополнительного крепежа, конечное покрытие выходит без неровностей, щелей и стыков, поскольку пена при нанесении прочно сцепляется с основанием здания, заполняя собой любые полости. ППУ имеет высокую адгезию ко всем строительным материалам, в т.ч. к бетону, кирпичу, пеноблоку. Для напыления не требуется подготовка поверхности, кроме обеспылевания. В итоге образуется прочная, герметичная скорлупа, обладающая дополнительными гидроизолирующими свойствами. Но это более дорогой вариант теплоизоляции. И его применение предполагает наличие специального оборудования.

Теплоизоляция кровли

Среди общих характеристик для всех ТИМ,  применяемых при утеплении кровли, помимо низкой теплопроводности, особое внимание уделяется пожаробезопасности и весу. Рекомендуется использовать материалы с малой плотностью, чтобы не создавать дополнительной нагрузки на здание. Что касается других характеристик, их значимость определяется типом кровли: плоская, скатная, неэксплуатируемая или эксплуатируемая.

Для плоской кровли ТИМ должен обладать повышенной прочностью к воздействию механических нагрузок: ветровых, снеговых, давлению, оказываемому при хождении людьми. Данным требованиям удовлетворяют пенополистирольные плиты и плиты из минеральной ваты, пеностекло и пенобетон.

Применение плит из пеностекла позволяет значительно повысить и теплоизоляции, и общую надежность и долговечность кровли. Пеностекло обладает уникальными свойствами. Это самый прочный материал с высокими теплотехническими характеристиками, которые не зависят от условий эксплуатации и не меняются со временем, что значительно снижает эксплуатационные затраты. Срок службы пеностекла равен сроку службы здания. Материал имеет низкий коэффициент (как у стали и бетона) линейного расширения такой же, что предотвращает возникновение термических напряжений. Стабильность размеров пеностекла под воздействием температур и времени исключает нагрузки на гидроизоляционную мембрану. Пеностекло – материал негорючий, не подверженный действию грибков, плесени и т.п. Недостаток – стоимость самогоматериал.

Для утепления плоских крыш наиболее широко применяются минераловатные материалы. Согласно ГОСТ 52953-2008 «Материалы и изделия теплоизоляционные. Термины и определения», к минераловатным материалам относятся: стеклянная вата (из расплава стекла), каменная вата (преимущественно из расплава изверженных горных пород), шлаковая вата (из расплава доменного шлака). Минеральная вата имеет высокие теплоизоляционные свойства, не горит, имеет длительный срок эксплуатации. Главный недостаток – при попадании влаги материал резко теряет теплоизолирующие свойства. Срок службы минваты напрямую зависит от соблюдения технологии монтажа и условий эксплуатации.

Наиболее популярны маты и плиты из базальтового волокна различной плотности  (от 20 до 200 кг/м³) и стекловата в виде рулонных материалов и плит. Эти разновидности минеральной ваты несколько различаются как по свойствам, так и по цене (продукция из базальтового волокна дороже). Плиты из базальтового волокна помимо высоких теплоизоляционных свойств отличаются более высокой стойкостью к механическим воздействиям, долговечностью, пожаростойкостью.

Применение ЭППС может рассматриваться как вариант утепления плоской эксплуатируемой кровли только на негорючем основании, если категория здания не предъявляет к материалам особых требований по пожаробезопасности.

Одним из видов плоской эксплуатируемой кровли является инверсионная кровля. Привлекательность этого варианта в том, что инверсионная кровля позволяет устраивать на крыше оригинальные зоны отдыха, автостоянки, террасы и т.п. Инверсионная кровля отличается от традиционной плоской кровли тем, что теплоизоляционный слой находится над слоем гидроизоляции. Поэтому для устройства инверсионной кровли применимы только негигроскопичные материалы, способные сохранять высокие теплоизоляционные характеристики во влажной среде.

Утепление скатной крыши необходимо в том случае, когда чердак дома предназначен для активного использования. Скатная крыша утепляется мягкими ватными утеплителями, плитными или рулонными. Оптимальным вариантом называют минеральную вату. Плитные пенопласты не могут обеспечить плотное прилегание материала к стропильной системе и неровным поверхностям крыши, и в результате являются причиной появления мостиков холода и образования конденсата.

Утепление фасадов

Утепление наружных ограждающих стен здания может производиться как снаружи помещения, так и изнутри. Второй вариант выбирается вынужденно, когда невозможно выполнить теплоизоляцию снаружи.

Среди фасадных систем утепления наибольшее распространение получили вентилируемые фасады, где применяется негорючая и паропроницаемая теплоизоляция (минераловатные плиты) и тонкоштукатурные системы, где используются и минераловатные плиты и блочный пенополистирол ПСБ. Основным преимуществом пенополистирола ПБС является доступная стоимость, а вот по тепло- и звукоизоляции, водопоглощению он уступает ЭППС.

Производители сухих строительных смесей активно продвигают «теплую штукатурку». Технология утепления проста и аналогична нанесению обычной штукатурки. Но рассматривать теплые штукатурки как альтернативу известным системам (так их позиционируют разработчики и производители), наверное, не вполне корректно, хотя в некоторых случаях они могут быть очень эффективны.

«Теплая штукатурка» представляет штукатурную смесь, где вместо обычного песка используется пористый наполнитель с низкой теплопроводностью: гранулы пеностекла или пенополистирольные шарики, а также древесные опилки, вспученные гранулы вермикулита или перлита и др. Физические свойства наполнителей определяют свойства каждого вида «теплой штукатурки»: теплопроводность, горючесть, водопоглощение, массу, токсичность, биологическую уязвимость, воздухопроницаемость и др. И эти свойства значительно различаются. Например, коэффициент теплопроводности «теплых штукатурок» колеблется в пределах от 0,065 до 0,35 Вт/м∙К в зависимости от наполнителя.

«Теплые штукатурки» с пенополистирольным наполнителем по теплоизолирующим свойствам заметно уступают пенополистиролу и нуждаются еще в гидроизоляции и финишной декоративной облицовке, что сопряжено с  дополнительными затратами.

«Теплые штукатурки» на основе пеностекла имеют преимущество. Гранулыпеностекла за счет своей структуры не накапливают влагу, но при этом хорошо пропускают воздух и водяной пар. В застывшем виде теплоизоляция представляет собой экологически безопасное, прочное, водонепроницаемое, дышащее, огнестойкое покрытие с высокими теплоизолирующими свойствами. Коэффициент теплопроводности такой штукатурки ниже, чем у теплых штукатурок на основе пенополистирола и вермикулита за счет меньшего количества цементного раствора на тот же объем. Еще одно их преимущество – отсутствие необходимости во внешней отделке. Получаемая поверхность имеет вполне привлекательный декоративный вид. Такую штукатурку можно применять при отделке фасадов и стен знаний, оконных откосов, гаражей, подвалов, лоджий и балконов, а при реконструкции сложного фасада можно даже выполнять лепные работы. Недостаток «теплых штукатурок»наоснове пеностекла – их относительно высокая стоимость, хотя она компенсируется за счет многих положительных свойств.

Самая тонкая тепловая изоляция

Мечта проектировщика – жидкая керамическая теплоизоляция. Тонкослойные керамические теплоизоляционные покрытия в большей степени предлагаются для теплоизоляции технологического оборудования, трубопроводов, трубопроводной арматуры, но есть модификации, рекомендуемые и для теплоизоляции фасадов зданий, крыш, внутренних стен, откосов окон, бетонных полов.

Жидкая керамическая теплоизоляция по внешнему виду напоминает обычную краску, но обладает свойствами утеплителя. Материал представляет собой акриловое связующее, наполненное стеклянными вакуумированными микросферами, которые и выполняют основную роль теплоизолятора. При этом такая теплоизоляция российского производства толщиной1 ммзаменяет 50-60 ммминеральной ваты.

Материал наносится на бетон, кирпич и другие строительные материалы как обычная краска, имеет высокую адгезию и образует легкое (не создает дополнительных нагрузок на несущие конструкции), гибкое, эластичное и прочное полимерное покрытие, не подверженное горению, устойчивое к повреждениям, паронепроницаемое и атмосферостойкое. Срок службы такого покрытия – не менее 15 лет.

Минвата или пенопласт

Сегодня наиболее широко используемыми материалами для теплоизоляции ограждающих конструкций являются все-таки минеральная вата и пенопласты. Они относятся к разным группам материалов (соответственно, неорганическим и органическим), заметно различаются по характеристикам, но в некоторых случаях конкурируют. На вопрос, что лучше использовать: минвату или тот же пенополистирол – однозначного ответа нет. Многие считают, что увлечение пенопластами объясняется широким спросом на утеплители, а организация их производства не требует больших материальных затрат.

Имея равновысокие теплоизоляционные свойства, минвата и пенопласты значительно различаются по физическим свойствам: огнестойкости, паропроницаемости, водопоглощению, звукоизоляционным характеристикам, технологичности, а также стоимости. Выбор в пользу того или иного материала следует делать, исходя из решения для конкретной конструкции. При этом учитывать следует и то, что если на выбор материала влияют его характеристики, свойства, цена, доступность, добросовестность поставщиков (качество поставляемого материала так же имеет важное значение), то конечный результат зависит от опыта проектировщиков и строителей.

Обзор подготовила Ольга Горгома