Теплоизоляция

Теплоизоляционные материалы классифицируются по форме и внешнему виду, структуре, исходному сырью, средней плотности, жесткости (относительной деформации при сжатии), теплопроводности и горючести. По форме и внешнему виду различают материалы с волокнистым каркасом, вспученные, вспененные, с пористым заполнителем, с выгорающими добавками, с пространственным каркасом. По виду исходного сырья они делятся на минеральные и органические. Наиболее перспективными в современном строительстве признаны органические газонаполненные материалы. Они поставляются на рынок в виде разного размера плит, в рулонах, в виде пены.

Как выполнить современные требования по теплосбережению? Если пойти традиционным путем увеличения толщины ограждающей конструкции, возникают серьезные, порой непреодолимые трудности. К примеру, толщина кирпичной стены должна быть не менее 2,3 м.

До сих пор для решения конкретных технических задач в строительстве используются изоляционные материалы узкофункционального назначения. Для гидроизоляции — рулонные битумные, битумно-полимерные в сочетании с разного рода герметиками; для пароизоляции — пергамин, холст из полимерных волокон или полиэтиленовая пленка; для тепло- и звукоизоляции — слой минеральной ваты, стекловаты, керамзита, торфа, картона и т.п. поверх стен, перекрытий и межкомнатных перегородок из дерева и кирпича со штукатурным покрытием. Каждый из перечисленных материалов относительно дешев, но все они имеют свои особенности и требуют при монтаже определенной очередности. Поэтому фактор их дешевизны нивелируется общим удорожанием строительства. К тому же срок службы различных материалов не одинаков, и замена, допустим, некоторых из них вынуждает проводить недешевый ремонт, порой разрушающий еще вполне работоспособные элементы конструкций.

С появлением изоляции нового поколения из газонаполненных пластмасс ситуация начала меняться. Возникла возможность использовать для комплексного решения строительных задач однотипные или даже одни и те же материалы. Причем их долговечность практически равна сроку службы здания.

Новые материалы производятся путем экструзии и вспенивания пластмасс на основе стирола, полиуретана, полиэфиров, фенола, синтетического каучука и других полимеров. Заслуженной популярностью пользуются пенопласты — жесткие и полужесткие материалы, получаемые методом вспенивания. Один из них — пенополистирол. В нашей стране он производится либо традиционным беспрессовым способом, либо более прогрессивным способом экструзии.

Вспененный пенополистирол относительно гигроскопичен, поскольку между гранулами, из которых состоит плита, имеются многочисленные капилляры. В этом отношении ему присущи недостатки изоляции из минеральной ваты и стекловаты. Совсем другое дело — пенополистирол экструзионный (ЭППС). Он образован из мелких, не сообщающихся друг с другом газонаполненных ячеек, которые обладают нулевой капиллярностью и не пропускают воду и водяные пары. Водопоглощение ЭППС — всего 0,3%, он обладает удовлетворительной прочностью на сжатие — до 0,3 МПа, но, к сожалению, горюч. Экструзионный пенополистирол может использоваться для решения весьма разнообразных задач, в первую очередь для наружной теплои звукоизоляции зданий. Незаменим в конструкциях инверсионной кровли, где гидроизоляционный слой находится не снаружи, а под «крышным пирогом». Хорош для наружного и внутреннего утепления как наземных, так и подземных частей построек: фундаментов, стен подвалов, цокольных этажей, где применение других видов изоляции не дает требуемого эффекта из-за капиллярного подсоса грунтовых вод. На горизонтальные поверхности плиты пенополистирола укладываются либо сухим способом, либо на клей. На плоскости стены материал крепится гвоздями-дюбелями со шляпкой диаметром 40 мм или штырями. Рекомендуемая плотность плит: для стен — 30 кг/м3, для крыш — 25 кг/м3, для фундаментов — 33 кг/м3.

Активно используется в строительстве и другой полимерный материал, получаемый методом вспенивания, — пенополиуретан. Характеризуется тем, что не впитывает влагу, не гниет и не плесневеет. Находит применение практически во всех строительных конструкциях. Из пенополиуретана изготавливаются плиты (стандартный размер 1200 × 600 мм), панели, блоки, а также изоляционные покрытия, получаемые путем заливки и напыления непосредственно на месте. Еще из него делают изоляционные оболочки теплопроводов, слоистые сэндвич-панели.

Наносимая способом напыления двухкомпонентная монтажная пена используется одновременно для теплоизоляции (изнутри и снаружи) и отделки фасадов зданий. Пенополиуретан превосходит другие пенопласты по температурным характеристикам: диапазон его применения — от –180 до +250° С. Это делает материал оптимальным как для изоляции магистральных теплопроводов и печных коллекторов, так и для защиты от теплопотерь морозильных камер. Рекомендуемая плотность пенополиуретана: для изоляции стен, крыш, труб — 10–12 кг/м3, для напыления — 28 кг/м3.

Основные составляющие теплоизоляционной системы:

участок стены (бетон, легкий бетон, кирпичная или каменная кладка, дерево, металл);
старая наружная отделка (штукатурка и т.п.);
минеральный клеевой состав;
теплоизоляционный слой (плиты из минерального волокна или полистирола);
армирующий слой на клеевой минеральной основе;
сетка из стекловолокна;
кварцевая грунтовка;
декоративная отделка.

Среди большого разнообразия газонаполненных материалов быстро растущую популярность завоевывают вспененные полиолефины (полиэтилен, полипропилен), жесткий экструзионный пенополистирол, а также жесткий пенополиуретан. Различаются материалы, предназначенные для комплексной защиты ограждающих конструкций снаружи (плиты из пенополистирола или пенополиуретана) и изнутри (полотна пенополиэтилена).

Тепло не только покидает дом в холодную погоду, но и свободно проникает в помещения в жаркое время года. Ведь для энергии солнца воздух, керамика, кирпич и дерево — не преграда. Для защиты здания от солнечного перегрева применяется отражающая изоляция. Она представляет собой тонкую металлическую пленку, нанесенную снаружи поверх обычного теплоизолятора. В большинстве случаев это алюминиевая или жидкая фольга. Слой такой фольги, нанесенный на теплоизоляцию изнутри дома, будет отражать лучистое тепло нагревательных приборов в простран= ство помещений. Двусторонняя фольгированная изоляция действует наподобие термоса со стеклянной колбой.