Теплоизоляционные материалы: виды и свойства

Теплоизоляционными называют материалы, отличительным свойством которых является низкий коэффициент теплопроводимости. Они повсеместно применяются в строительстве в качестве конструкционных и отделочных изделий с целью снизить потери тепла в холодную пору года, предотвратить излишний прогрев зданий летом, улучшить звукоизолирующие свойства стеновых конструкций. Помимо строительства, эти материалы также задействованы в промышленности, машиностроении и многих других отраслях.

Применение теплоизоляционных материалов позволяет значительно снизить эксплуатационные расходы, заплатив лишь единожды за отделочные работы, или использовав термоизоляторы на этапе строительства.

Существует много видов таких материалов, начиная традиционной стекловатой, применяющейся для изоляции труб уже давно – и заканчивая плодами современных разработок ученых, сверхлегкими аэрогелями, используемыми в космической отрасли.

В данной статье мы рассмотрим основные виды теплоизоляторов, используемых в строительстве, выделим их основные свойства, достоинства и недостатки.

Виды теплоизоляционных материалов

Вспененный полистирол (пенопласт)

3454

Состоит из полистирола, который подвергают вспениванию в жидком виде, а затем подвергают застыванию с помощью воздействия высоких температур.

Применяется для теплоизоляции жилых помещений (стен, чердаков, крыш, перегородок), трубопроводных конструкций, а также теплоизолирующих емкостей и упаковки. Является одним из самых доступных видов изоляторов. Отличается хорошим показателем теплоизоляции (0.03 – 0.04 Вт/м·К) и малым весом (плотность 15 – 40 кг/м3).

Плюсы:

  • доступная цена,
  • не горит без наличия источников открытого огня,
  • отличный показатель теплоизоляции,
  • долговечен,
  • легко монтируется.

Минусы:

  • при воздействии высоких температур – выделяет вредные вещества,
  • легко повреждается грызунами,
  • хрупкий,
  • «боится» агрессивных веществ и органических растворителей.

Экструдированный пенополистирол

4353454

Производится методом смешивания гранул полистирола с вспенивающим веществом под воздействием высоких температур. Современный техпроцесс не предусматривает использования фреонов, основным реагентом является углекислота.

Основные сферы использования э. пенополистирола – утепление фундаментов, стеновых конструкций, напольных покрытий. Применяется в строительстве дорожных покрытий, а также активно задействуется в сельском хозяйстве, как теплоизоляционный материал.

Теплоизолирующие свойства этого материала практически идентичны пенопласту (0.035 – 0.045 Вт/м·К), плотность тоже находится в схожих границах (25-45 кг/м3).

Плюсы:

  • отличная теплоизоляция,
  • хорошая звукопоглощаемость,
  • более упругий и прочный, чем пенопласт,
  • водостойкий,
  • менее подвержен химическому разрушению,
  • долговечен.

Минусы:

  • повышенная стоимость,
  • разрушается под воздействием УФ-излучения.

Пеноизол

234423

Производится по методу, подобному двум предыдущим видом теплоизоляторам, но имеет иную структуру. В процессе утепления имеет жидку структуру, поэтому хорошо подходит для заполнения пустот. Подходит для традиционного утепления строительных конструкций, использования в качестве утепляющей прослойки. Также возможно наполнение пустот пеноизолом через небольшие отверстия.

Коэффициент теплопроводимости пеноизола составляет 0.035 Вт/м·К, что является отличным показателем. Этот материал значительно легче пенопласта: его плотность составляет от 8 до 21 кг/м3.

Плюсы:

  • хорошие показатели теплоизоляции,
  • малый вес,
  • заполняет полости и пустоты,

Минусы:

  • требует специальных приспособлений для монтажа,
  • неустойчив к агрессивным химическим вещществам,
  • под воздействием огня плавится, а при сильном нагреве – выделяет ядовитые испарения.

Пенополиуретан

234423423

Этот материал является пластмассой, имеющей ячеистую структуру. Основная часть пенополиуретана – пустоты, заполненные газом, обеспечивающим хорошую изоляцию. Часть твердых веществ составляет менее 5 % от общего объема материала.

Существует в виде готовых панелей и жидких смесей. Плотность вещества составляет от 30 до 200 кг/м3, а теплопроводность находится на уровне 0.03 – 0.04 Вт/м·К, что близко к значениям для предыдущих утеплителей.

Используется для утепления стен, полов, крыш, промышленных установок и других объектов.

Плюсы:

  • прекрасная теплоизоляция,
  • универсальность применения,
  • хорошее сцепление жидкого пенополиуретана с стеновыми материалами,

Минусы:

  • не самая низкая цена,
  • требует спецоборудования при укладке (для жидкого типа),
  • неустойчив к УФ-излучению, требует защиты от попадания солнечных лучей.

Минеральная вата

5435344

Материалом для производства минеральной ваты служат силикатные горные породы, в которые добавляется связывающий компонент.

Теплопроводимость минваты составляет 0.037 – 0.046 Вт/м•К, что немного ниже, чем у полимерных утеплителей. Ее плотность на кубический метр равна 35-150 кг (зависимо от применяемых компонентов и консистенции волокон).

Используется, как теплоизолятор для стеновых конструкций, вентиляционных шахт, трубопроводов, промышленного оборудования и объектов.

Плюсы:

  • не горит,
  • очень долговечна,
  • устойчива к воздействию химикатов и высоких температур,
  • высокая универсальность.

Минусы:

  • относительно большая цена,
  • склонна впитывать влагу, потому требует вентиляции,
  • со временем усаживается, уменьшаясь в объеме.

Стекловата

435435

Классический материал для теплоизоляции, популярный уже почти 100 лет. Сырьем для ее производства служит стекловолокно, получаемое из отходов стекольных предприятий.

Коэффициент теплопроводимости стекловаты составляет 0.037 – 0.05 Вт/м·К, а ее плотность варьируется от 15 до 100 кг/м3.

Используется для утепления стен, трубопроводов, полов, подвалов, крыш и чердаков, печей и каминов, бань и саун.

Плюсы:

  • низкая стоимость,
  • универсальность,
  • пожаробезопасность,
  • упругость,
  • хорошие показатели теплоизоляции и шупопоглощения.

Минусы:

  • требует защиты при работе с ней (при попадании на открытые участки тела – зуд будет очень неприятный, а в дыхательных путях вата становится еще опаснее),
  • волокна могут крошиться,
  • склонна накапливать влагу.