Теплоизоляционные свойства материалов.
Энергосбережение – важная цель, на достижение которой направляется масса сил и средств по всем странах мира. Сначала в Европе, затем и в России были приняты новые нормы теплосопротивления со стороны несущих, а также ограждающих сооружений. Они направлены на снижение трат на их эксплуатацию и на поддержание мер по энергосбережению. Старые нормы более не актуальны. Им на смену пришли СНиП II-3-79*, СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий". Новые нормы предписывают повышение уровня сопротивления теплопередачи для ограждающих сооружений. Эти изменения тянут за собой устаревание прежних подходов к возведению различных зданий и конструкций, их несоответствие современной нормативной документации. Следовательно, они требуют замены самих строительных и проектировочных основ и привлечения передовых технологий.
Расчеты свидетельствуют об экономическим несоответствии однослойных строений и конструкций обновленным нормам теплотехники в строительстве. Приведем пример. Для того чтобы железобетонным стенам или несущей кладке с хорошими показателями несущей способности выдержать теплосопротивление, отвечающее современным нормам, необходимо увеличение толщины стен до 6 и 2,3 м соответственно. Согласитесь, даже звучит абсурдно. Если же мы будем применять материалы, чья теплосопротивляемость выше, то оказывается, что это те материалы, которые не отличаются достаточной несущей способностью. Это керамзито- и газобетоны. А утепляющие минеральная вата и пенополистирол и вовсе не конструкционны. Увы, но на сегодня универсального материала, который требованиям уровня темплосопротивления бы удовлетворял и одновременно обладал бы достаточной несущей способностью, нет.
Здание должно строиться как многослойная конструкция. Тогда оно удовлетворит строительным нормам. Одна часть – несущая, вторая – осуществляет теплозащиту сооружения. Тогда и стены могут оставаться адекватной толщины и показывать теплосопротивление по норме. Фасадные системы типа WDVS наиболее полно отвечают теплотехническим требованиям, к ним предъявляемым.
Таблица-1, отражающая требуемую толщину утеплителя
для удовлетворения существующим на данный момент нормам теплосопротивляемости:
Пояснения к таблице: 1 – географическая точка; 2 – средний температурный показатель за отопительный период; 3 – отопительный период по количеству суток; 4 – градусосутки в отопительном периоде (Dd, °С * сут); 5 – значение, отражающее норму значения сопротивления теплопередаче (Rreq, м2*°С/Вт стен), 6 – необходимая толщина утеплителя.
Расчеты для таблицы (условия выполнения):
В таблице даны расчетные данные по теплопроводности материалов)
Рассмотрим диаграмму по данным из таблицы:
Когда наступает холодное время года, естественным порывом человека является собственное сопротивление холоду и защита от морозов своего жилья. Чтобы не замерзнуть, нам нужно просто тепло одеться. А вот для утепления жилища требуются специальные знания. Не стоит рассчитывать на собственные силы в этом вопросе. Здесь требуется вмешательство профессионалов, которые смогут ответить на вопрос, какими материалами лучше утеплять стены в доме.
Для чего нужна теплоизоляция, и какими свойствами положено обладать теплоизоляционным материалам?
- Отличные теплоизоляционные свойства. Материал ценится тем больше, чем лучше он изолирует от холода зимой и жары – в летний период.
- Невысокий вес. Чем легче утеплитель, тем меньше затраты на крепежи, тем проще его перевозить. Это облегчает проведение работ, избавляет от необходимости усиления конструкции и укрепления фундамента.
- Хорошая паропроницательная способность. В помещении не задерживается избыточная влага, ведь теплосопротивление сооружения понижается с повышением его влажности. А влага вызывает рост плесени и появление грибка. Избыток пара выходит из помещения сквозь стены. если этого не происходит естественным путем, приходится делать систему вентиляции. Это ведет к удорожанию работ. А во-вторых, и к дополнительной теплопотере от вентилирования.
- Выбор отделки. Утеплитель должен быть с возможностью его декоративной отделки. В этом случае не придется обшивать стены дополнительным материалом, который можно отделывать. Экономия на лицо.
- Долгий срок эксплуатации. В строительстве без этого условия просто никуда.
- Экологическая чистота и безопасность. Материал должен быть полностью безопасен и нетоксичен для человека.
- Негорючесть.
- Цена. Показатель, актуальный для многих. Бюджет зачастую ограничивает покупателя. Но на утеплителе, откровенно говоря, экономить нельзя.
Расчет толщины материала теплоизоляции произведен согласно сегодняшним московским требованиям и номам. Прочие конструкции, кроме теплоизоляции, в расчет не брались. Только ее толщина.
Все сведения официальны и почерпнуты из Протоколов, составленных в ходе испытаний, взяты из СНиП, а также из тех данных, что предоставляют производители. Взято наружное применение материалов.
Сразу хочется отметить, что если кто-то из продавцов или менеджеров называл Вам какие-то иные данные, завышенные характеристики и прочее, увы, Вас ввели в заблуждение. Законы физики никто не отменял, поэтому нижеприведенные данные закономерны и точны.
Цифровое обозначение в таблице – это такие материалы как:
- пенополистирол вспененный (плтность фасадной марки составляет 16-17 кг/куб.м);
- пенополистирол экструдированный (марка 35);
- минеральная вата базальтовая (Rockwool Facade Batts D);
- газобетонная кладка (плотность составляет 400 кг/куб.м.);
- пенофол двусторонней фольгированности (типа B);
- напыляемый пенополиуретан;
- эковата;
- пеноизол;
- пеностекло.
Цветовая схема соответствует оценке характеристик каждого из упомянутых выше материалов:
*1 – балловая система оценок отражает предоставление максимальных возможностей выбора в области отделки наружных стен, а именно: каркасный монтаж (вентфасад, блок-хауз, сайдинг ли вагонка); обшивание листами (каркаса нет); «колодезная облицовка» с применением кирпичной кладки лицевой; облицовка декоративными плитками или камнем. В данном случае балл снимался, если утеплитель необходимо было подготовить к процедуре дополнительно;
*2 – оценивались материалы согласно 2 категориям: неограниченное разрешение/ограниченное разрешение (отлично или никуда не годится);
Итак, выводы, к которым мы пришли:
- Пенополистирол вспененный.
Требуется небольшая толщина материала. Цена на утепление более чем приемлемая при этом. С ним возможны любые виды отделки. Дополнительная обработка материала перед отделкой не требуется. Служит по гарантии – более 25 лет. Однако есть и минус – слабая горючесть. Но он единственный.
Не рекомендуется для обшивки деревянных построек, но при этом ограничений по пожаробезопасности никаких в плане использования в строительстве коттеджей до 2 метров высотой на 1 квартиру. Если его планируют применять при возведении многоэтажек, это потребует дополнительных противопожарных мер. Требует защиты от ультрафиолета.
- Пенополистирол экструдированный.
Стоимость утепления – в переделах разумного. Срок службы по гарантии составляет более 25 лет. На деле же опытным путем доказан срок до 50 лет. Отмечается горючесть, плохая паропроницаемость. Придется потратится дополнительно на вентиляцию. Доходит и до необходимости установки автоматической приточно-вытяжной вентиляционной системы. Затраты финансовые и энергозатраты на утепление в связи с этим серьезно возрастают. Может отделываться любыми материалами, но если это малярные адгезионный слои, то материал необходимо дополнительно готовить. Требует защиты от ультрафиолета в обязательном порядке.
- Минеральная вата базальтовая (Rockwool Facade Batts D).
Цена на утепление возрастает с ее применением. Однако свойства себя оправдывают: материал не горюч в принципе и демонстрирует отличную паропроницаемость. Хочется отместить, что это не горючая стекловата! Последняя вообще в наружном утеплении не используется. Это волокно базальта, имеющее высокоплотную структуру. Нетяжелый материал. Гарантия с отделкой – 25 лет.
- Газобетонная кладка (плотность 400 кг/куб.м.).
Стоимость огромна. Материал очень тяжелый. Практически не эффективен в плане утепления. Толщина утепления получается нецелесообразная. Однако он не горюч и паропроницаем, а также конструкционен. В конечном итоге, стоимость утеплительных расходов в общем и целом можно несколько снизить в рамках общей стоимости сооружения. Согласуется с любыми видами финишной отделки.
- Пенофол типа B (фольгирование двустороннее).
Паропроницаемомть нулевая. Вес хороший, равно как и теплосопротивление. Однако в плане цены критики не выдерживает, особенно в сравнении с другими материалами. Требуется монтажа приточно-вытяжной вентиляции, допрасходов на нагрев воздуха при вентиляции. В адгезии материал не силен, поэтому будут серьезные сложности с выбором отделочных средств. Его можно применять лишь в каркасных системах поэтому.
Цельнокроеная толщина утеплителя должна быть не менее 12,3 см. Несколько слоев по 5,10 см – не годятся.
- Напыляемый пенополиуретан.
Как утеплитель крайне дорог. Требует защиты от ультрафиолета. Отделку допускает лишь в двух вариантах: кирпич (и то все не просто) и установка навесного каркаса с плитами для отделки. В многоэтажном строительстве его применять нельзя из-за повышенной горючести. Скрепя сердце – только для коттеджей в один этаж высотой. Дорого и нецелесообразно, одним словом. Еще и профессионалов придется нанимать, так как для нанесения материала нужно специальное оборудования, которое также имеет высокую стоимость.
- Эковата.
В его основе натуральный материал – целлюлоза. Цена вполне адекватна. Но он слаб и рыхл, поэтому речь о прямой облицовке какими бы то ни было материалами не идет. Массовое строительство исключено вследствие высокой горючести. Обладает неплохим сроком службы.
- Пеноизол.
Цена – самая подходящая и экономически выгодная. Однако недостатков масса. Каркас или кладка – вся отделка, что можно с ним применять. Требует обязательной защиты от ультрафиолета. Иначе Вы получите процесс разложения на формальдегид и химические удобрения в концентрированной форме с продолжительным выделением вредных веществ в дальнейшем. Горюч, не отличается долговечностью. Сильно впитывает в влагу. С сыростью не в ладах. Если напылять, то требует дорогостоящего оборудования.
- Пеностекло.
Применяется с любой отделкой. Долговечен и не горюч. Однако стоит дорого. Требует приточно-вытяжной вентиляции и расходов на преодоление теплопотерь из-за нее. Поэтому цена становится еще выше.
Из таблицы ниже видна более наглядная картина сравнения материалов.