Главная \ Статьи \ Теплоизоляционные материалы

Теплоизоляционные материалы

1. ПЕНОПЛЭКС - экструзионный пенополистирол
2. ROCKWOOL - легкие гидрофобизированные плиты из миниральной ваты на основе горных базальтовых пород на синтетическом связующем
3. ISOVER- теплоизоляция изовер это не просто стекловата, ISOVER - это надежный защитник вашего дома от шума и холода.
4. KNAUF 

Статьи о приминение теплоизоляционных материалов в строительсве 

Как утеплить стену дома под сайдингом

- Реконструкции мансард с внешней стороны: классическая технология и современные тенденции

Конструктивные схемы мансард

- Утепление лоджии 

Гипотеза теплопроводимости сумасшедшего француза Фурье (Fourier) 

- Недорогой и тёплый стройматериал Сэндвич панели

- Сендвич панели и их поставка  

 

Стоит ли экономить на утеплении дома?....

    Начиная строительство, владелец будущего коттеджа должен задумываться не только над архитектурным обликом и планировкой своего дома, но и о грядущих расходах, связанных с эксплуатацией здания, в том числе и о затратах на отопление.  На протяжении последних десятилетий в пригородной зоне чаще всего строили дома из бруса  или бревен, каркасные дома и коттеджи с кирпичными стенами толщиной не более чем в 2 кирпича. Низкий уровень теплозащиты таких домов вынуждает владельцев затрачивать на отопление значительные средства или отказываться от проживания за городом в холодное время года. В начале 2000 года вступили в силу новые требования к теплозащите ограждающих конструкций. Есть ли смысл владельцам частных коттеджей тратить средства на дополнительное утепление дома, резку металла  соответствующее современным требованиям теплозащиты? Ответ на этот вопрос можно получить, сравнив тепло потери домов, утепленных в соответствии со старыми и современными требованиями. Обогреть дом при таких тепло потерях возможно при мощности системы отопления 30 кВт.

Таблица N1. Тепло потери типового 2-этажного дома с мансардой общей площадью 205 м2, утепленного в соответствии с прежними нормами:

Элементы конструкции здания

Стены

Окна

Кровля

Пол

Двери

Затраты тепла на вентиляцию

Требуемая мощность системы отопления

Тепло потери, Вт

13400

6734

4164

1917

1144

3656

29945

Таблица № 2. Тепло потери типового 2-этажного дома с мансардой общей площадью 205 м2, утепленного в соответствии с новыми требованиями:

Элементы конструкции здания

Стены

Окна

Кровля

Пол

Двери

Затраты тепла на вентиляцию

Требуемая мощность системы отопления

Тепло потери, Вт

3517

5142

1116

1154

830

3656

14345

Требуемая мощность системы отопления для обогрева дома с современным уровнем теплозащиты cнизилась до 15 кВт., т.е в 2 раза. (Таблица № 2)

Из этого примера видно, что устройство хорошей теплозащиты позволяет экономить до 50% энергии, расходуемой на отопление. По этой причине целесообразность единовременного вложения средств в утепление дома не вызывает сомнений; в противном случае владельцу долгие годы придется обогревать не только свой дом, но и улицу.

Для Иркутской области приведенное сопротивление теплопередаче Ro ограждающих конструкций должно быть не менее 3,9 м2 °С/Вт.  (СНиП II-3-79, «Строительная теплотехника» выпуск 1998 года).

Теплозащитные свойства стены зависят от ее толщины δ и коэффициента теплопроводности материала l, из которого она построена. Если стена состоит из нескольких слоев (например, кирпич-утеплитель-кирпич), то ее термическое сопротивление будет зависеть от толщины δi и коэффициента теплопроводности материала λiкаждого слоя.

Способность материала проводить тепло характеризуется коэффициентом l. Чем хуже материал проводит тепло, тем ниже коэффициент l этого материала и тем выше его теплостойкость.

Таблица №3.     Коэффициенты различных материалов

Материал

Плотность, кг/м3

Коэффициент теплопроводности λ

 в сухом состоянии, Вт/м2 °С

Необходимая толщина ограждения, если стены делать из однородного материала, в см.

Железобетон

2500

1,69

-

Кирпич силикатный

1700

0,95

311

Кирпич полнотелый

1800

0,8

262

Кирпич пустотелый

1500

0,56

164

Ячеистый бетон

800

0,28.....0,37

92

Деревянный брус

500

0,18

36

Стекловолокно (стекловата)

9...13

0,046

15 - 20

Базальтовая минплита

50.....300

0,036

10 - 15

       Теплозащитные свойства ограждающих конструкций сильно зависят от влажности материала. Подавляющее большинство строительных материалов содержит определенное количество мельчайших пор, которые в сухом состоянии заполнены воздухом. При повышении влажности поры заполняются влагой, коэффициент теплопроводности которой в 20 раз больше, чем у воздуха, что приводит к резкому снижению теплоизоляционных характеристик материалов и конструкций. Поэтому в процессе проектирования и строительства коттеджей необходимо предусмотреть мероприятия, препятствующие увлажнению конструкций атмосферными осадками, грунтовыми водами и влагой, образующейся в результате конденсации водяных паров, диффундирующих через толщу ограждения. Для этого необходимо установить при монтаже теплоизоляции ветрозащитную пленку с наружной и пароизоляционную пленку с внутренней стороны теплоизоляционного слоя. При эксплуатации домов, в результате воздействия внутренней и наружной среды на ограждающие конструкции, материалы находятся не в абсолютно сухом состоянии, а имеют несколько повышенную влажность. Если с наружной стороны ограждения расположен плотный материал, плохо пропускающий водяные пары, то часть влаги, не имея возможности выйти наружу, будет скапливаться в толще конструкции. Если у наружной поверхности расположен материал, не препятствующий диффузии водяных паров, то вся влага будет свободно удаляться из ограждения. (Рис. 1) При проектировании коттеджа необходимо учитывать тот факт, что однослойные стены толщиной 400-650 мм из кирпича, керамических камней, мелких блоков из ячеистого бетона или керамзитобетона обеспечивают сравнительно низкий уровень теплозащиты (приблизительно в 3 раза меньше требуемой). Высокими теплоизоляционными характеристиками, обладают двухслойные и трехслойные ограждающие конструкции. Внутренняя и наружная стенки трехслойной конструкции, соединенные гибкими связями в виде арматурных стержней или каркасов, уложенных в горизонтальные швы кладки, обеспечивают прочность конструкции, а внутренний (утепляющий) слой - требуемые теплозащитные параметры. Из-за неоднородной структуры трехслойной стены и применения материалов с различными теплозащитными и пароизоляционными характеристиками в толще конструкции может образовываться конденсационная влага, наличие которой снижает теплоизоляционные свойства ограждения. Поэтому при возведении трехслойных стен следует предусмотреть их защиту от увлажнения. Такую защиту может обеспечить паро-гидроизоляционный материал «Изоспан-В, С или Д». Применяется в качестве паробарьера для защиты утеплителя и строительных кон-струкций от насыщения парами воды изнутри помещения в зданиях всех типов. Устанавливается с внутренней стороны наружных стен или утепленной кровли. Материал имеет двухслойную структуру: одна сторона гладкая, другая с шероховатой поверхностью для удерживания капель конденсата и последующего их испарения.

Пароизоляция «Изоспан В» существенно улучшает теплоизолирующие свойства утеплителя и продлевает срок службы всей конструкции. В холодный период материал препятствует образованию  конденсата, грибковому заражению и коррозии элементов конструкции; защищает внутреннее пространство здания от проникновения частиц волокнистого утеплителя.

Области применения «Изоспана и В,С»

В качестве пароизоляции наружных стен при внутреннем или  внешнем утеплении в зданиях всех типов.

Как пароизоляция утепленных плоских кровельных конструкций в наклонных кровлях эксплуатируемых мансард.

Может использоваться как изолирующий материал в  междуэтажных перекрытиях с использованием засыпных  утеплителей.

«Изоспан-Д»

 универсальный влаго-паро-непроницаемый материал. Представляет собой полипропиленовую ткань с односторонним ламинированным покрытием из полипропиленовой пленки.Применяется  в строительстве для защиты строительных конструкций от проникновения водяных паров, конденсата и капиллярной влаги. Благодаря высокой прочности материал способен выдерживать значительные механические усилия в процессе монтажа, может длительное время нести снеговую нагрузку. Большая ширина (140 см) и возможность легкого раскроя делают материал удобным при монтаже.

Рассмотрим трехслойную конструкцию на примере: кирпич - утеплитель - кирпич

 

Внутренняя отделка

Штукатурка, гипсокартон, вагонка и т.д.

1

Внутренняя конструктивная часть стены

Кладка из простого кирпича толщиной 250мм

Кладка из простого кирпича толщиной 250 или 380 мм

Кладка из пустотного кирпича 250 мм

2

Гидро-пароизоляция

Пароизоляционная пленка «Изоспан-В, С или Д»

3

Утеплитель толщ. не менее, мм, с коэфф. Тепл-сти, λ= 0,035 Вт/м °С

80...100

80...100

80

λ= 0,046 Вт/м °С

150

150

120

4

Воздушная прослойка

Толщина 20-50 мм

5

Ветро-влагозащита

Ветро-влагозащитная пленка «Изоспан-А»

6

 

Наружная конструктивная часть стены

 

Кладка из простого кирпича толщиной 120.мм

 

Кладка из отделочного пустотного кирпича  120 мм

 

Кладка из отделочного пустотного кирпича 120 мм

7

Наружная отделка

Штукатурка

-

-

  Двухслойные конструкции можно разделить на две группы: вентилируемые фасады и штукатурные системы наружного утепления.  В качестве утеплителя используют плиты из минеральной ваты на основе базальтового волокна. Толщина утепляющего слоя зависит от материала стены, и ее толщины. Но так как, в последнее время, ассортимент теплоизоляционных материалов, предлагаемых на рынке велик, то для правильного выбора теплоизоляции необходим комплексный анализ, как теплофизических свойств материала, так и цены. Рассмотрим на примере сравнения по нескольким показателям материалов  из базальтовых и стеклянных волокон с точки зрения сферы применения в наиболее часто используемых строительных конструкциях. 

1. Механическая прочность.   Прочность изделий из базальтового волокна выше прочности стекловаты на 35 %. Сопротивляемость механическим воздействиям - очень важная характеристика теплоизоляции. Если материал не способен сохранить необходимую толщину при механических воздействиях, его изоляционные свойства теряются. Этим свойством строители часто пренебрегают, используя из-за  низкой цены теплоизоляцию из стеклянного волокна низкой плотности. Такой показатель как коэффициент уплотнения ярко характеризует разницу в плотности материала и соответственно выбор толщины утеплителя. Для материалов из базальта он равен 1,2, а для материалов из стеклянного волокна он равен от 1,6 до 4,0 в зависимости от плотности (СНиП 2.04.14-88), т.е. расчетная толщина слоя теплоизоляции умножается на коэффициент уплотнения и получается фактическая толщина. Следовательно, при меньшей цене на стеклянное волокно толщина утеплителя должна быть значительно больше и конечно, также значительно больше конечная цена, а такими расчетами, к сожалению, мало кто занимается. Высокая же плотность исключает потерю теплоизоляционных свойств, при механических воздействиях на материал из базальтового волокна. Плотность основной массы предлагаемых изделий из стеклянного волокна не исключает потерю теплоизоляционных свойств при монтаже и дальнейшей  эксплуатации.

2. Химическая устойчивость волокна (потеря веса % после 3х часового кипячения)

Агрессивная среда (осадки)

Базальтовое  волокно

Стекловолокно

Устойчивость базальтового волокна в сравнении со стекловолокном

в Н2О

1,6

6,2

в 3,9 раза больше

в NaOH

2,75

6,0

в 2,2 раза больше

в HCl

2,2

38,9

в 17,8 раз больше

Материалы из базальтового волокна  имеют высокую химическую устойчивость в результате отсутствия в их составе щелочных окислов.  В химическом составе стеклянного волокна содержится щелочных окислов до 17 %.

3. Термостойкость.  В отличие от изоляции из стекловолокна, изоляция на основе базальтового волокна не горит при высоких температурах, и вся номенклатура изделий относится к группе негорючих (НГ) строительных материалов. При воздействии огня базальтовые волокна остаются неповрежденными, связанными между собой, сохраняя свою прочность и создавая защиту от огня. При температуре 600 оС материалы сохраняют свою структуру и только меняют свой цвет. Материалы из стекловолокна не могут выполнять функцию защитного барьера от огня. Температура полного разрушения материала 400оС. Базальтовые материалы не разрушаются при действии теплосмен «нагрев-охлаждение», при повышении температуры и при циклическом действии температуры сохраняют свои характеристики и геометрические формы.

4. Водоотталкивающие свойства.  Материалы из базальтового волокна обладают эффективными водоотталкивающими свойствами. Влага, попавшая на поверхность материала, не проникает в его толщу, благодаря чему он остается сухим, сохраняя свои высокие теплозащитные свойства. Не возрастающая со временем гигроскопичность позволяет сохранить теплофизические свойства материала в течение длительного времени. В тоже время у материалов из стеклянного волокна гигроскопичность в течение месяца увеличивается на 30 % по массе в связи с интенсивным его выщелачиванием и разрушением.  Показатели гигроскопичности и водопоглащения важны с точки зрения увеличения массы изоляции в конструкции, т.к. при увеличении массы, и достаточно малой плотности изоляции происходит провисание материала и соответственно приходит в негодность вся конструкция, что в свою очередь ведет к промерзанию несущих конструкций.


Минеральная вата - основные свойства теплоизоляционного материала

Основным свойством минеральной ваты, отличающим ее от других теплоизоляционных материалов, является негорючесть в сочетании с высокой тепло- и звукоизолирующей способностью, устойчивостью к температурным деформациям, негигроскопичностью, химической и биологической стойкостью, экологичностью и легкостью выполнения монтажа.

Изделия из минеральной ваты относятся к классу негорючих материалов (НГ).

Горючесть - это способность материала выдерживать без разрушения воздействия высоких температур и открытого пламени. По горючести все материалы делятся на горючие и негорючие:

  • Негорючие (несгораемые) - вещества и материалы, не способные к горению в воздухе.
  • Трудногорючие (трудносгораемые) - вещества и материалы, способные гореть в воздухе при воздействии источника зажигания, но не способные самостоятельно гореть после его удаления;
  • Горючие (сгораемые) - вещества и материалы, способные самовозгораться, а также возгораться при воздействии источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления.

Изделия из минваты эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты, они могут быть использованы в условиях очень высоких температур, но при условии, что они не будут подвергаться механическим воздействиям, способным изменить их форму, после того как связующий компонент разрушится. Сами минеральные волокна способны выдерживать температуру выше 1000°С, в то время как связующий компонент начинает разрушаться уже при температуре 250°С, но даже после разрушения связующего слоя волокна остаются неповрежденными и связанными между собой, сохраняя свою прочность и создавая защиту от огня.

Теплопроводность материала складывается из трёх составляющих:

  1. теплопроводность твёрдой основы
  2. теплопроводность воздушной среды
  3. влага, находящаяся в пустотах материала.

Теплопроводность твёрдой основы, как основная составляющая общей теплопроводности, зависит от геометрии и ориентации волокон в пространстве. При заданной плотности, наиболее эффективным теплоизолятором является минеральная вата с хаотически расположенными и беспорядочно ориентированными волокнами. Ориентация волокон влияет не только на теплопроводность, но и на прочностные характеристики минераловатных изделий. Прочность на сжатие у них возрастает с ростом количества вертикально ориентированных волокон. Таким образом, чем выше процент вертикально ориентированных волокон, тем более низкой плотности минеральную плиту можно применять для обеспечения заданной прочности на сжатие. Поэтому технологии формования минераловатных плит, обеспечивающие высокий процент вертикально ориентированных волокон, являются наиболее прогрессивными.

Минераловатный утеплитель обладает высокой паропроницаемостью. Диффундирующий сквозь минерало-ватный утеплитель пар конденсируется в его толще. При этом конструкция должна быть спроектирована таким образом, чтобы минимизировать прохождение паров влаги и, как следствие, возникновение конденсата. На практике минераловатный утеплитель должен быть защищен с «тёплой» стороны пароизоляционным барьером. Снаружи, напротив, должны быть созданы благоприятные условия для свободного выхода пара (высыхания утеплителя).

Изоляционные материалы из минераловатного утеплителя отличаются высокой химической стойкостью. Более того, минераловатный утеплитель является химически пассивной средой и не вызывает коррозию контактирующих с ней металлов.

Минеральная вата негигроскопична, однако хранение на строительной площадке и монтаж теплоизоляции часто происходят во влажных условиях (например, во время дождя). Чтобы минимизировать водопоглощение, минеральную вату, как правило, пропитывают специальными водоотталкивающими составами - гидрофобизируют. Благодаря гидрофобизирующей пропитке минеральная вата обладает эффективными водоотталкивающими свойствами, характеризуясь исключительно низким водопоглощением .

Важное свойство минераловатных материалов - ничтожно малая усадка и сохранение своих геометрических размеров в течение всего периода эксплуатации здания. Это гарантирует отсутствие «мостиков холода», которые в противном случае возникли бы на стыках изоляционных плит.

Теплоизоляционные и механические свойства изделий из минеральной ваты сохраняются на первоначальном уровне в течение десятков лет. Применение минеральной ваты позволяет обеспечить не только тепло-, но и звукоизоляцию стен. Минеральная вата значительно снижает риск возникновения стоячих звуковых волн внутри ограждающей конструкции, тем самым, увеличивается изоляция от воздушного шума. Звукопоглощающие свойства материала увеличивают затухание акустических волн и значительно снижают звуковой уровень помещения.

Утепление фасада: минеральная вата или пенополистирол?

Минеральная вата и пенополистирол - два основных теплоизолирующих материалов современного строительства. Сравним их характеристики и свойства.


Минеральная вата

Минеральная вата - спутанное волокно, получаемое из расплавленной массы горных пород или шлаков (а также их смесей) либо методом распыления ее тонкой струи паром под давлением. Одним из немаловажных достоинств минераловатных утеплителей является простота выполнения монтажа и конструкций. Мягкие изделия легко режутся ножом, а «твердые» - ножовкой. Изоляция ограждающих конструкций включает в себя как мягкие плиты и маты для применения в каркасных конструкциях, так и жесткие и полужесткие плиты, используемые, к примеру, в фасадных конструкциях, где изоляция подвергается механическим нагрузкам.

Характеристики:

  • низкая теплопроводность
  • гидрофобность
  • химическая и биологическая стойкость
  • высокое звукопоглощение
  • устойчивость к деформациям
  • устойчивость к температурным колебаниям
  • негорючесть, препятствие распространению огня
  • экологичность
  • простота монтажа.
Применение

Все изделия из минеральной ваты выпускаются в двух видах - маты и плиты. Маты отличаются от плит, в первую очередь, возможностью установки изоляции на большой площади без разрывов. Минеральная вата предназначена для тепло- и звукоизоляции ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий, а также трубопроводов, теплообменных аппаратов, промышленного оборудования, различных средств транспорта. Минеральная вата может быть использована в звукопоглощающих и звукоизолирующих конструкциях. Ее применяют в дачном строительстве, при возведении временных сооружений. Минераловатные изделия могут использоваться при очень высоких температурах, это материал негорючий.

Минераловатные теплоизоляционные изделия применяются в следующих многослойных теплоизоляционных системах:

  • наружного утепления «мокрого» типа
  • в навесных вентилируемых фасадах
  • с внутренней стороны ограждающей конструкции
  • внутри ограждающей конструкции (слоистая кладка, трехслойные бетонные или железобетонные панели, трехслойные сэндвич-панели с металлическими обшивками).
Пенополистирол

Сегодня в Европе более 60% всего производимого пенополистирола используется для целей теплоизоляции.


Характеристики:
  • отличные механические свойства, конструкционная гибкость
  • устойчивость к воздействию растворов кислот и щелочей, спиртов
  • инертность по отношению к неорганическим строительным материалам (бетону, извести, цементу, песку и др.)
  • экологичность (в производстве применяются только природные газы)
  • разлагается органическими растворителями, смолами, битумными растворами
  • способность нести относительно высокую механическую нагрузку при минимальной плотности
  • низкая средняя плотность, благодаря чему практически не изменяет нагрузку на несущие конструкции и фундамент
  • простота монтажа.
Применение

Пенополистирол применяется для:

  • изоляции потолков чердачных перекрытий
  • внутренней изоляции стен
  • наружной изоляции стен
  • утепления полов
  • утепления фундаментов.

В последнее время особое значение приобретает использование пенополистирола в качестве внутренней теплоизоляции при изготовлении трехслойных панелей для крупнопанельного домостроения, а также при монолитном строительстве. Благодаря тому, что пенополистирол практически не изменяет нагрузку на несущие конструкции и фундамент, этот материал очень часто применяется при реконструкции старых домов.


В чем отличие

У пенополистирола паропроницаемость составляет 0,05, у минеральной ваты - 0,3. Следовательно, минвата в шесть раз лучше пропускает водный пар. Но здесь есть некоторый нюанс - когда эти теплоизоляторы работают в системе утепления, то общая паропроницаемость ограничивается тем слоем материала, который имеет наименьшую паропроницаемость и при сравнении паропроницаемости утеплителей она в итоге не существенно различается.

Применять минвату в полностью полимерных системах весьма рискованно, поскольку полимерный базовый и отделочный слой обладают очень низкой паропроницаемостью и в случаях большого влагопереноса влага скапливается именно в минераловатном слое, что в результате и приводит к порче системы. Также при этом минеральная вата сама по себе намокает и, как следствие, ее теплоизолирующие свойства сильно снижаются. Что касается пенополистирола, то этот материал в аналогичном случае выступает в роли паровой мембраны и пропускает примерно столько влаги, сколько сможет пройти через базовый и отделочный слои, при этом влага в нем не накапливается.

Если сравнивать показатели теплопроводности пенопласта с минеральной ватой, то плита из пенополистирола (пенопласта) толщиной 50 мм равноценна минеральной вате толщиной в 110 мм (для сравнения с другими изоляционными материалами - сухому пенобетону толщиной в 500 мм; дереву толщиной в 195 мм; кирпичной закладке толщиной в 850 мм; бетону толщиной в 2132 мм).

В вопросах горючести более выигрывает минеральная вата: пенополистирол (фасадный) поддерживает самостоятельное горение не более 1-4 секунд, минвата негорюча.

Разница в стоимости между минеральной ватой и пенополистиролом незначительна, именно поэтому они тесно конкурируют между собой.

Если говорить об удобстве монтажа, то оба материала считаются простыми в монтаже. Но пенополистирол более упругий и стойкий к механическим воздействиям материал, поэтому его удобно резать, шлифовать. Более того, из пенополистирола изготавливаются декоративные элементы, что вряд ли удастся с применением минеральной ваты.

Споры о том, что все-таки лучше использовать в качестве утеплителя - минвату или пенополистирол - продолжаются до сих пор. Более того, однозначно ответить на этот вопрос практически невозможно.

Минеральная вата - применение в строительстве

Минеральная вата - это волокнистый материал, получаемый из силикатных расплавов горных пород, металлургических шлаков и их смесей. Ведущие мировые производители минераловатной продукции в качестве сырья используют исключительно горные породы, что обеспечивает материалу высокое качество и длительный срок службы. Именно такой материал рекомендуется применять для ответственных конструкций в случае, когда требуется многолетняя надежная работа строений. Минеральная вата, полученная из доменных шлаков не обладает достаточной долговечностью в условиях знакопеременных температур, повышенной влажности, действия высоких нагрузок и деформаций. Минвата используется в качестве теплоизоляции поверхностей с температурой от -200 до +600 °С.


В зависимости от области применения и технических характеристик, производители выпускают теплоизоляционные материалы из минеральной ваты различных марок. Изоляция ограждающих конструкций включает в себя, как мягкие плиты и маты для применения в каркасных конструкциях, так и жёсткие и полужёсткие плиты, используемые, например, в фасадных конструкциях, где изоляция находится под воздействием нагрузок.


Минераловатные теплоизоляционные изделия могут применяться в следующих многослойных теплоизоляционных системах:

  • В системах наружного утепления «мокрого» типа
  • В качестве теплоизоляционного слоя в навесных вентилируемых фасадах
  • В системах с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции
  • В системах с утеплителем внутри ограждающей конструкции (слоистая кладка, трёхслойные бетонные или железобетонные панели, трёхслойные сэндвич-панели с металлическими обшивками).

Жесткие утеплители из минеральной ваты предназначены для применения на объектах, где изоляция подвергается нагрузке либо во время выполнения монтажных работ, либо при эксплуатации. Прочность на сжатие жёстких изделий зависит от плотности теплоизоляционного материала и содержания связующего.

Для вентилируемых фасадов могут применяться также двухслойные теплоизоляционные плиты со слоями разной плотности. Эти плиты устанавливают таким образом, чтобы более плотная часть находилась снаружи (со стороны вентиляционного зазора), а менее плотная - примыкала к стене (основанию).

Производителями разработана также специальная марка минеральной ваты, применяющаяся для металлических «сэндвич-панелей». Сердечником «сэндвич-панелей» является минеральная вата, нарезанная на ламели (полосы), которые потом поворачиваются на 90°, что дает вертикальное расположение волокон.


Все минераловатные изделия на основе базальтовых горных пород экологически безопасны. Также они легки для монтажа - мягкие изделия легко режутся ножом, а более плотные - ножовкой.

Важное свойство минераловатных материалов - ничтожно малая усадка (в том числе термическая) и сохранение своих геометрических размеров в течение всего периода эксплуатации здания. Это гарантирует отсутствие «мостиков холода», которые, в противном случае, возникли бы на стыках изоляционных плит.

Сэндвич-панели с использованием минеральной ваты

Минеральная вата - один из самых распространенных наполнителей сэндвич-панелей. Важнейшая функция сэндвич-панели - теплоизоляция - зависит от материала, из которого изготовлен сердечник и от его толщины.

Благодаря высокой технологии производства, широкому диапазону модификаций и размеров сэндвич-панели пользуются огромным спросом среди строительных материалов. Применяемые в строительстве малоэтажных зданий, сэндвич-панели предоставляют возможность реализовать разнообразные конструктивные и архитектурные решения. Направлений строительства, в которых используются сэндвич-панели, очень много: промышленные и производственные здания, жилищные и административные строения, холодильники, автостанции, супермаркеты и т.д.

При строительстве наружных стен по технологии легких ограждающих конструкций с использованием сэндвич-панелей необходимо соответствие основным технологическим функциональным требованиям: по прочности и устойчивости конструкции; по теплоизоляции и по пожарной безопасности. Сэндвич-панели с минватой этим требованиям вполне удовлетворяют.

Влагостойкость наполнителей и антикоррозионное покрытие металла - основные гаранты гигиенической защиты долголетней службы сэндвич-панелей. По функциональному назначению сэндвич-панели делятся на стеновые, кровельные и отделочные сэндвич-панели (для реконструкции и утепления старых зданий и помещений). Различаются эти виды системами замков и характеристиками жесткости, так как на стены и кровлю приходятся разные нагрузки.

Стеновые сэндвич-панели используются для строительства зданий сооружений производственного и коммерческого назначения. Наружные поверхности обшивки панелей имеют устойчивое к коррозии покрытие, которое обладает высоким сопротивлением к стиранию, взаимодействию с кислотными средами и ультрафиолетовому излучению.

Кровельные сэндвич-панели используются для устройства кровли крыш зданий и сооружений производственного и коммерческого назначения. Наружные поверхности обшивки панелей имеют устойчивое к коррозии покрытие. Кровля из таких сэндвич-панелей обладает высоким сопротивлением к стиранию, взаимодействию с кислотными средами и ультрафиолетовому излучению.

Преимущества сэндвич-панелей

  • Легкие и прочные сэндвич-панели транспортировать гораздо проще, чем тонны кирпича, цемента, песка, железобетонные плиты или пиломатериалы.
  • Нагрузка на фундамент снижается в 100 раз и более. Это обстоятельство снижает расходы на строительство фундамента или позволяет отказаться от него.
  • Строительство сооружений с использованием сэндвич-панелей обходится дешевле. Стройплощадка удивляет практически полным отсутствием строительных отходов и мусора. При необходимости здание из сэндвич-панелей можно демонтировать и перевозить на другое место.
  • Сэндвич-панели- это элементы полной заводской готовности. Идеальная поверхность сэндвич-панелей не требует ни наружной, ни внутренней отделки.
  • Оболочка сэндвич-панелей изготовлена из надежной оцинкованной стали с антикоррозийным покрытием, что гарантирует низкое влагопоглощение. Даже при нарушении герметичности соединения сэндвич-панелей между собой влагопоглощение материала составляет не более 3%.
  • Высокие гигиенические качества продукции. Это свойство сэндвич-панелей позволяет использовать их для строительства зданий, относящихся к пищевой промышленности.

Звукоизоляция офисов минераловатными плитами

Минераловатные плиты используются в современном строительстве не только как утеплитель, но и как отличный звукоизолирующий материал.

Известно, что одним из важнейших факторов, оказывающих негативное воздействие на нервную систему человека, являются акустические и вибрационные воздействия. Накапливаясь в организме, акустические раздражения приводят к усталости, повышенному кровяному давлению, сонливости, нервозности и другим более серьезным последствиям. Поэтому звукоизоляция офисных зданий и помещений - актуальная проблема современного строительства. В настоящее время нормативами, регламентирующими требования к звукоизоляции, являются СНиП 23-03-2003 "Защита от шума и акустика", а также санитарные нормы СН 2.2.4/2.1.8.562-96 "Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки".

Существует несколько путей снижения уровня шума в офисных помещениях. Устранение внешних источников шума - применение современных оконных стекло пакетов и звукоизоляция внешних стен плитами с различными наполнителями (минераловатным утеплителем, стекловатой). Защита помещений от внутреннего шума также предполагает использование специальных материалов - они подразделяются назвукопоглощающие, гасящие отраженные звуковые колебания внутри помещений, и звукоизолирующие - предназначенные для применения в качестве прокладок под плавающими полами и в многослойных ограждающих конструкциях с целью изоляции от шумов воздушных волн.

Выбор конкретного материала зависит от акустического режима, назначения и архитектурных особенностей помещения. В помещениях, где к внешнему виду звукопоглотителей предъявляются повышенные требования, применяют специальным образом обработанные волокнистые материалы. Сырьем для их производства служат древесные и минеральные волокна, стеклянная вата, синтетические волокна. Наиболее эффективно защита от шума осуществляется с помощью современных теплозвукоизоляпионных материалов - минераловатных изделий и пенополистирола.

Минераловатные изделия имеют отличные звукоизоляционные свойства, которые определяет их специфическая структура - хаотично направленные тончайшие волокна, при трении друг о друга превращающие энергию звуковых колебаний в тепловую. Применение звукоизоляции из минераловатных утеплителей значительно снижает риск возникновения вертикальных звуковых волн между поверхностями стены, сокращая время реверберации и снижая звуковой уровень в соседних помещениях.

Основные зоны применения акустических материалов - внешние стены, внутриофисные перегородки, а также потолки и полы.


Внешние стены

В российских климатических условиях приоритетным является теплоизоляция внешних стен. Но волокнистые теплоизоляционные материалы одновременно являются и звукопоглотителями. Поэтому многие мероприятия, направленные на теплоизоляцию внешних стен, одновременно улучшают и их акустические характеристики.

Наиболее эффективны для теплозвукоизоляции внешних стен плиты из минваты. Минераловатная изоляция успешно применяется в многослойных конструкциях, состоящих из листов разных материалов, между которыми находится воздушная полость. В такой структуре вибрации затухают быстрее, чем в однородном материале.

В старых зданиях из-за изношенности конструкций очень плохая звукоизоляция. В таких случаях при реконструкции здания могут быть использованы фасадные системы мокрого типа. Система мокрого типа представляет собой классический пример двухслойной акустической конструкции. Обе оболочки ограждающей конструкции при возбуждении звука колеблются независимо друг от друга и связаны между собой лишь изоляционными материалами небольшой жесткости, например минераловатными или стекловатными плитами.


Внутриофисные перегородки

Тот же принцип многослойных конструкций применим и для внутренних стен и перегородок в офисных помещениях, с той лишь разницей, что здесь на первый план выходят экологичность и пожаробезопасность применяемых материалов. В связи с этими требованиями обосновано применение негорючих волокнистых материалов - минераловатных изделий и стекловаты. Типичная легкая перегородка с хорошими акустическими свойствами является сэндвич-панелью, в которой волокнистый звукоизолятор заключен между двумя гипсокартонными листами (или другим листовым материалом). Возможны и более сложные конструкции перегородок, например с многократным чередованием слоев гипсокартона и звукоизолятора или даже воздушной прослойкой между двумя слоями звукопоглощающего материала.


Потолки

Традиционно в качестве основной звукопоглощающей конструкции используется подвесной акустический потолок. Акустические потолки изготавливаются из минеральной ваты, стекловолокна, а также из гипсометалла, древесно-волокнистых материалов.


Пол

В настоящее время самым эффективным средством борьбы с ударным шумом является применение конструкции "плавающего" пола. К этому типу перекрытий относятся конструкции со сплошным упругим слоем между полом и несущей железобетонной плитой и конструкции с полом на мягких и упругих прокладках.

Материал и толщина плит для применения в звукоизолирующих конструкциях подбираются на основании данных акустических характеристик плит. При этом должен учитываться ряд других требований - прочность при сжатии и степень деформации. Не менее важны и противопожарные характеристики материалов, поскольку по противопожарным нормам при отделке путей эвакуации (коридоров) могут быть использованы только негорючие материалы. Этим требованиям полностью отвечают жесткие минераловатные плиты.

Характеристики теплоизоляционных материалов

Теплоизоляционные материалы обладают рядом теплотехнических свойств, знание которых необходимо для правильного выбора материала конструкции и проведения теплотехнических расчетов. Точность последних в значительной степени зависит от правильного выбора значений теплотехнических показателей. Какие же это показатели?


1. Средняя плотность - величина, равная отношению массы вещества ко всему занимаемому им объему. Средняя плотность измеряется в кг/м 3 .

Следует отметить, что средняя плотность теплоизоляционных материалов достаточна низка по сравнению с большинством строительных материалов, так как значительный объeм занимают поры. Плотность применяемых в настоящее время в строительстве теплоизоляционных материалов лежит в пределах от 17 до 400 кг/м 3 , в зависимости от их назначения.

Известно, что чем меньше средняя плотность сухого материала, тем лучше его теплоизоляционные свойства при температурных условиях, в которых находятся ограждающие конструкции зданий.

Чем меньше средняя плотность материала, тем больше его пористость. От характера пористости зависят основные свойства материалов, определяющие их пригодность для применения в строительных конструкциях: теплопроводность, сорбционная влажность, водопоглощение, морозостойкость, прочность. Наилучшими теплоизоляционными свойствами обладают материалы с равномерно распределенными мелкими замкнутыми порами.


2. Теплопроводность - передача тепла внутри материала вследствие взаимодействия его структурных единиц (молекул, атомов, ионов и т.д.), и при соприкосновении твердых тел.

Количество теплоты, которое передается за единицу времени через единицу площади изотермической поверхности при температурном градиенте, равном единице, называется теплопроводностью (коэффициентом теплопроводности). Теплопроводность измеряют в Вт/(м К). Методики и условия испытаний теплопроводности материалов в различных странах могут значительно отличаться, поэтому при сравнении теплопроводности различных материалов необходимо указывать при каких условиях, в частности температуре, проводились измерения.

На величину теплопроводности пористых материалов, каковыми являются теплоизоляционные материалы, оказывают влияние плотность материала, вид, размеры и расположение пор, химический состав и молекулярная структура твердых составных частей, коэффициент излучения поверхностей, ограничивающих поры, вид и давление газа, заполняющего поры. Однако преобладающее влияние на величину теплопроводности имеют его температура и влажность.

Теплопроводность материалов возрастает с повышением температуры, однако, гораздо большее влияние в условиях эксплуатации оказывает влажность.


3. Влажность - содержание влаги в материале. С повышением влажности теплоизоляционных (и строительных) материалов резко повышается их теплопроводность.

Очень важной характеристикой теплоизоляционного материала, от которой зависит теплопроводность, является и сорбционная влажность, представляющая собой равновесную гигроскопическую влажность материала, при различной температуре и относительной влажности воздуха.


4. Водопоглощение - способность материала впитывать и удерживать в порах влагу при непосредственном соприкосновении с водой. Водопоглощение теплоизоляционных материалов характеризуется количеством воды, которое поглощает сухой материал при выдерживании в воде, отнесенным к массе сухого материала.

Значительно снизить водопоглощение минераловатных и стекловолокнистых теплоизоляционных материалов позволяет их гидрофобизация, например, путем введения кремнийорганических добавок.

Продукция инофирм, поставляемая на наш рынок, является гидрофобизированной, а отечественная - за небольшим исключением является негидрофобизированной.


5. Морозостойкость - способность материала в насыщенном состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения. От этого показателя существенно зависит долговечность всей конструкции, однако, данные по морозостойкости не приводятся в ГОСТ или ТУ.


6. К механическим свойствам теплоизоляционных материалов относятпрочность (на сжатие, изгиб, растяжение, сопротивление трещинообразованию).

Прочность - способность материалов сопротивляться разрушению под действием внешних сил, вызывающих деформации и внутренние напряжения в материале. Прочность теплоизоляционных материалов зависит от структуры, прочности его твердой составляющей (остова) и пористости. Жесткий материал с мелкими порами более прочен, чем материал с крупными неравномерными порами.


7. На долговечность конструкции покрытия влияют также химическая стойкость теплоизоляционного материала (это, как правило, следует учитывать при выборе материалов для утепления покрытий производственных зданий) и его биологическая стойкость.


8. Теплоизоляционный материал для применения в покрытиях выбирается с учетом его горючести, способности к дымообразованию и возможностивыделения токсичных газов при горении.