Теплопроводность пенопласта и его теплопроводность в утеплении частного дома. Об этой характеристики говорят многие, но мало понимают о чем идет речь. Конечно же, это очень важно, но как получить теплопроводность?
Фактически разговор идет о том, что утеплитель не допустит передачу тепла и энергии через площадь, которую покрывает, а именно, речь идет о низкой теплопроводности. Коэффициент теплопроводности пенопласта – это основная характеристика, которая определяет порядок использования при утеплении конструкций и зданий разного вида.
Содержание
- 1 Что нужно знать о теплопроводности пенопласта
- 2 Плюсы и минусы
- 3 Что лучше — пенопласт или пенополистирол
- 4 Выбор пенопласта согласно классу, толщине и марке
- 5 Производители и цены
- 6 От чего зависит теплопроводность пенопласта
- 7 Характеристики
- 8 Общее описание
- 9 Зачем нужна теплоизоляция?
- 10 Область применения
- 11 Таблица теплопроводности материалов
- 12 Достоинства и недостатки утеплителей
- 13 Виды пенопласта для утепления дома
- 14 Расчет толщины
- 15 Особенности выбора
- 16 Как правильно выбрать утеплитель?
- 17 Технология утепления
Что нужно знать о теплопроводности пенопласта
Способность материала к теплопередаче, проводить или задерживать тепловые потоки принято оценивать коэффициентом теплопроводности. Если посмотреть на его размерность – Вт/м∙С
о
, то становится понятным, что это величина удельная, то есть определенная для следующих условий:
- Отсутствие влаги на поверхности плиты, то есть коэффициент теплопроводности пенопласта из справочника — это величина, определенная в идеально сухих условиях, которых в природе практически не существует, разве что в пустыне или в Антарктиде;
- Значение коэффициента теплопроводности приведено к толщине пенопласта в 1 метр, что очень удобно для теории, но как-то не впечатляет для практических расчетов;
- Результаты измерения теплопроводности и теплопередачи выполнены для нормальных условий при температуре 20
о
С.
Согласно упрощенной методике, при расчетах термического сопротивления слоя пенопластового утеплителя нужно умножить толщину материала на коэффициент теплопроводности, затем умножить или разделить на несколько коэффициентов, используемых для того, чтобы учесть реальные условия работы теплоизоляции. Например, сильное обводнение материала, или наличие мостиков холода, или способ монтажа на стены здания.
Насколько теплопроводность пенопласта отличается от других материалов, можно увидеть в приведенной ниже сравнительной таблице.
На самом деле не все так просто. Для определения значения теплопроводности можно составить своими руками или использовать готовую программу для расчета параметров утепления. Для небольшого объекта обычно так и поступают. Частник или самозастройщик может вообще не интересоваться теплопроводностью стен, а уложить утепление из пенопластового материала с запасом в 50 мм, что будет вполне достаточно для самых суровых зим.
Большие строительные компании, выполняющие утепление стен на площади десятков тысяч квадратов, предпочитают поступать более прагматично. Выполненный расчет толщины утепления используется для составления сметы, а реальные значения теплопроводности получают на натурном объекте. Для этого наклеивают на участок стены несколько различных по толщине листов пенопласта и измеряют реальное термосопротивление утеплителя. В результате удается рассчитать оптимальную толщину пенопласта с точностью до нескольких миллиметров, вместо приблизительных 100 мм утеплителя можно уложить точное значение 80 мм и сэкономить немалую сумму средств.
Насколько выгодно использование пенопласта в сравнении с типовыми материалами, можно оценить из приведенной ниже диаграммы.
Плюсы и минусы
У пенопласта есть как сильные стороны, так и слабые. Плюсы очевидны:
- низкая теплопроводность — 0,037-0,041 Вт/(м·K), сравнимая с минеральной ватой, что позволяет эффективно утеплять конструкции здания из кирпича, бетона, керамзитобетона, газосиликатных блоков и т.д.;
- способность сохранять эксплуатационные свойства в большом диапазоне температур: от -50
o
С до +75
o
С (если отсутствует контакт с открытым пламенем, начинает разрушаться при +160
o
С);
- низкая стоимость — относится к бюджетному виду материалов;
- простой монтаж — нет необходимости монтировать обрешетку, так как фиксируется клеевым способом;
- не требует опыта работы и специальных инструментов при проведении термоизоляции;
- малый удельный вес — не создает нагрузку на конструктивные элементы здания;
- не служит базой для размножения плесени и грибка;
- проявляет инертность к компонентам цементно-песчаного раствора, гипсу, слабым кислотам.
Минусы также есть, но на них потребители мало обращают внимания. Среди недостатков:
- горючесть — класс Г3 (нормально горючие). Здесь необходимо уточнение: производители утверждают, что утеплитель самозатухающий из-за специальных добавок — антипиренов, о чем говорит маркировка буквой «С» (см. фото выше). Однако такое свойство во время опытов демонстрирует только продукция известных брендов: «Nova Chemicals», «BASF», «Polimeri Europa» и «Styrochem». Российские производители также вводят в состав антипирены, но эффекта самозатухания не получают: продукция прекрасно горит;
Горят пенопласт с облицовкой.
- выделение ядовитых веществ во время горения (синильная кислота, фосген, бромистый водород и др.) в результате чего человек во время пожара быстро теряет сознание и погибает;
- переход в текучую фазу в процессе горения — растекается по полу, увеличивая площадь пожара;
- выделение вредного для здоровья стирола при повышении температуры свыше +30
o
С;
Внимание: вреден ли пенопласт как утеплитель внутри помещения? При отсутствии экстремальных (высокая температура) или форс-мажорных обстоятельств (пожар), утеплитель из пенопласта абсолютно безвреден для человека, чего не скажешь при возникновении внештатной ситуации.
- малый срок эксплуатации — 5-7 лет, в течение которых сохраняются первоначальные значения теплопроводности, хотя производители утверждают обратное, говоря о 30 годах и более. Лабораторные испытания, в ходе которых из стены извлекли плиту пенопласта, прослужившую 9 лет, показали, что из-за деструктивных процессов (появления раковин, полостей, увеличения плотности и уменьшения объема) коэффициент теплопроводности увеличился практически в 8 раз;
- усиливает (резонирует) внутриквартирные шумы. Здесь также нужны пояснения, так как на просторах интернета, в том числе и в Википедии, утверждается, что пенопласт имеет хорошие звукоизоляционные свойства. Но это миф. Утеплитель имеет закрытую ячеистую структуру и легкий вес. Поэтому не может отражать звуковые волны — нет массы и поглощать шумы — материал не пропускает воздух. Наоборот, высокая жесткость плиты и малая масса ведут к возникновению резонанса в районе 500 Гц, т.е. в самом центре бытовых шумов;
- неустойчивость к большинству растворителей красок — мгновенно плавится;
- интенсивно стареет под ультрафиолетовым излучением (солнечными лучами), о чем усиленно замалчивается производителями и продавцами;
- отсутствие паропроницаемости, хотя во всех справочниках приводятся цифровые значения, опровергающие данное утверждение. Проблема решается или правильным выбором толщины материала, что требует сложных расчетов, или устройством вентилируемого фасада и кровли;
- низкая механическая прочность — легко повреждается в процессе транспортировки, монтажа и эксплуатации.
Пенопласт пострадал от падения ветки.
Особо следует выделить взаимоотношение утеплителя с мышами — если они в доме завелись, то в первую очередь вред будет нанесен пенопласту.
Мыши постарались.
Что лучше — пенопласт или пенополистирол
Среди специалистов и домашних мастеров часто возникают споры, что лучше использовать для утепления: пенопласт или пенополистирол. Продвинутые посетители портала скажут, что это одно и то же. И будут правы. Ведь, с точки зрения химика, пенополистирол (он же стиропор) является не только классическим представителем пенопластов, но и основателем класса вспененных пластических масс.
На бытовом уровне не все так однозначно, так как пенополистирол связывают с такими материалами как «Пеноплэкс», «Технониколь», «Styrofoam», URSA, которые по структуре почти неотличимы от пенопласта, но производятся из экструдированного пенополистирола. Разобраться, где пенопластовый утеплитель, а где экструдированный пенополистирол просто: первый всегда белый, второй — цветной (окрашенный). При этом каждый производитель использует свой колер: «Технониколь» (желтый), «Пеноплэкс» (оранжевый), «Styrofoam» (голубой) и т.д.
Если касаться их эксплуатационных характеристик, то различия есть, но незначительные:
- у пенопласта выше показатель теплопроводности, что требует более толстого слоя теплоизоляции. А это потеря полезной площади помещения при утеплении изнутри;
- у экструдированного пенополистирола выше прочность и жесткость;
- пенопласт стоит намного дешевле (примерно 2 000 руб./м
3
против 4 500 руб./м
3
).
Выбор пенопласта согласно классу, толщине и марке
Для несведущего в строительстве человека различия между типами пенопласта совершенно не видны. Но это лишь на первый взгляд. Согласно некоторым признакам пенополиуретаны могут классифицироваться по классам и маркам.
К ним относятся:
- особенности технологии производства;
- показатель плотности строительного материала;
- вариант дизайна кромки.
Классификация пенополистирола
Материал для утепления подразделяется на 2 основных класса:
- Прессовый – обозначается нанесением маркировки ПС на лист. Такой утеплитель производится на прессовых установках. Структура материала отличается гладкостью, при этом гранулы полистирола визуально практически не различимы.
- Беспрессовый – в таком варианте на листе пенопласта проставляют маркировку ПСБ. Такая продукция изготавливается путем спекания изначального сырья под воздействием высоких температур. При этом метод прессовки применяется, но воздействие менее интенсивное. В структуре плит можно легко различить гранулы, отличающиеся овальной или округлой формой.
К вышеуказанной маркировке также добавляют набор букв или чисел, обозначающих уровень плотности материала, сферу его использования и тип оформления кромки
.Расшифровка дополнительной маркировки следующая:
- А – геометрически верная форма панели.
- В – рисунок среза кромки походит на букву L.
- Р – разрезание плит производилось нагретой струной.
- Ф – изделие предназначено для монтажа на фасаде здания или же изготовлено формовочным способом.
- С – пенополистирол, способный к самозатуханию.
- Н – материал пригоден только для производства наружных работ.
Марки ПСБ
На рынке строительных материалов этот класс теплоизолятора встречается со следующими типами маркировки:
- 15 – пенопласт отличается низкой плотностью и соответствующей стоимостью. Применяется в основном для упаковки предметов бытовой техники, посуды и других предметов повышенной хрупкости. Неустойчив к механическим повреждениям.
- 25 – в случае, когда рядом с такими цифрами находится обозначение Ф, изолятор пригоден для отделочных работ на фасаде здания. Он гораздо более плотный, а значит и показатель прочности будет выше. Материал успешно применяется в создании элементов декора для ландшафтного или интерьерного дизайна.
- 35 – марку пенопласта с таким типом маркировки возможно использовать в различных целях. Он является достаточно хорошим теплоизолятором, которым можно утеплить фасад. Также может служить составным элементом многослойной конструкции (для армированного бетона, сэндвич-панелей и дома-термоса).
- 50 – материал, отличающийся максимальными показателями прочности и плотности, но и цена на него самая высокая среди аналогов. С успехом применяется для теплоизоляции сооружений и коммуникационных систем, находящихся под землей.
Марки прессового ПС
Именно таким методом производится пвх-пенопласт, в состав которого вносится добавка смолы полихлорвинила. Строительный материал получается надежным и высокопрочным. Широко применяется в различных строительных сферах и как утеплитель. Помимо букв ПС, маркировка включает в себя цифровой код от 1 до 4. Большее числовое значение обозначает более высокие показатели плотности и прочности вспененного полистирола.
Материал, произведенный методом прессования, пригоден для использования в емкостях, содержащих едкие соединения. Обладает повышенной устойчивостью к большинству агрессивных химических веществ.
Производители и цены
Производят строительный пенопласт во всех регионах России, так как очень дорого осуществлять поставки за пределы области или края. Поэтому говорить о конкретных фирмах-поставщиках нет смысла. Цены за 1 м
3
варьируются в пределах 1790 руб. за утеплитель ПСБ-С-15 до 3900 руб. за ПСБ-С-50.
Ряд иностранных предприятий также поставляет на рынки России свою продукцию. Некоторые со своих заводов за пределами РФ, часть с производств, размещенных в России. Среди них:
- «BASF» — немецкая фирма, имеет филиалы в России;
- Polimeri Europa (Dunastyr) (Италия);
- «Styrochem» (Финляндия) и др.
Цены на продукцию иностранных компаний выше на 10-85% при одинаковых эксплуатационных характеристиках, за исключением горючести. Импортный пенопласт не горит, затухает, а российский — полыхает.
От чего зависит теплопроводность пенопласта
Величина теплопроводности пенопласта, как и любого другого материала, зависит от трех основных составляющих:
Как видно из схемы, при низких температурах воздуха градиент по толщине стенки линейно меняется от отрицательных значений на наружной поверхности облицовки до +20
о
С внутри помещения. Необходимо так подобрать теплопроводность и толщину материала, чтобы точка росы или, другими словами, температура, при которой начинают конденсироваться пары воды, находилась внутри массива пенопласта.
Влияние плотности и влажности окружающей среды
Несмотря на все заверения производителей, пенопласт способен поглощать и проводить водяные пары, для сравнения, величина паропроницаемости для пенопластового листа всего лишь на 20% ниже проницаемости древесины. Естественно, наличие водяных паров в толще пенопласта существенным образом влияет на его теплопроводность. Найти зависимость в справочниках практически невозможно, поэтому при расчетах делают эмпирическую поправку на теплопроводность, исходя из толщины теплоизоляции.
Пенопласт способен поглощать в поверхностных слоях до 3% воды. Глубина поглощения составляет 2 мм, поэтому при определении теплопроводности материала эти миллиметры выбрасывают из эффективной толщины теплоизоляции. Поэтому лист пенопласта толщиной в 10 мм будет в сравнении с листом в 50 мм иметь теплопроводность не в 5 раз больше, а в 7 крат. При значительной толщине пенопласта, более 80 мм, теплосопротивление увеличивается значительно быстрее, чем его толщина.
Вторым фактором, влияющим на теплопроводность, является плотность материала. При одинаковой толщине материал разных марок может иметь плотность в два раза больше. Принято считать, что 98% структуры утеплителя составляет высушенный воздух. С увеличением вдвое количества полистирола в плите, естественно, теплопроводность также увеличивается, примерно на 3%.
Но дело даже не в количестве полистирола, меняется размер шариков и ячеек, из которых состоит пенопласт, образуются локальные участки с очень высокой теплопроводностью, или мостики холода. Особенно это касается трещин и стыков, любых зон деформации и установки креплений. Поэтому при установке зонтичных дюбелей количество креплений рекомендуют ограничивать 3 точками.
Влияние химического состава на теплопроводность
Мало кто обращает внимание на особые свойства пенопласта. Сегодня наиболее серьезной проблемой пенопласта считается его способность к воспламенению и выделению токсичных продуктов сгорания. СНиП и ГОСТ требуют, чтобы пенопласт, используемый для утепления жилых зданий, имел время самозатухания не более 4 с. Для этого используются соли ряда цветных металлов, таких как хром, никель, железо, включение в состав веществ, выделяющих углекислый газ при нагревании.
В результате на практике пенопласт с индексом «С» — самозатухающий имеет теплопроводность значительно выше, чем обычные марки пенополистирола. Практика использования пенополистирола для утепления в Евросоюзе показала, что более выгодным и дешевым является нанесение на внешнюю поверхность немодифицированного пенопласта специального покрытия из газообразующих агентов. Такое решение позволяет сохранить теплосберегающие свойства и экологичность материала, одновременно значительно повысить пожаробезопасность.
Характеристики
Сложно найти человека, который на бытовом уровне не сталкивался бы с пенопластом: легкими листами белого цвета из вспененного беспрессовым способом стиропора (другое название — полистирол).
Впервые материал получен в средине ХХ века фирмой «BASF» путем полимеризации стиропора с одновременным введением в расплавленную смесь пенообразующего вещества. В результате получился материал на 98% состоящий из воздушных камер, образованных тонкими стенками полистирола.
Газ, как известно, передает тепло только конвекционным способом, чего нет в ячейках пенопласта. А по стенкам камер передача тепла незначительная из-за их малой толщины. Поэтому полученный компанией «BASF» материал оказался прекрасным утеплителем.
Для идентификации видов пенопласта используются наборы из букв и цифр. Маркировка выглядит следующим образом: ПСБ-С-25 Ф, где ПСБ показывает, что это беспрессовый полистирол, С — самозатухающий, 25 — плотность в кг/м
3
, Ф — фасадный. Вместо буквы «Ф» или рядом с ней могут стоять:
- А — правильная геометрическая форма с ровной кромкой;
- В — кромка с L-образным срезом;
- Р — листы нарезались горячей струной;
- Н — можно использовать для наружных работ.
Пенопласт с нанесенной маркировкой.
В процессе производства можно добиваться разной плотности пенопласта с разными показателями механической прочности, жесткости, стойкости к различным видам воздействия. В зависимости от величины массы материала на единицу объема (кг/м
3
), выделены следующие марки утеплителя: ПСБ-15, ПСБ-25, ПСБ-35. Иногда в продаже можно встретить ПСБ-50. Но он используется в основном для устройства несъемной опалубки при монолитном строительстве.
Имея разную плотность, пенопласт обладает разными физико-техническими показателями. Для наглядности основные характеристики сведены в таблицу 1.
Таблица 1. Основные показатели марок пенопласта.
Марка пенопласта / Показатели | ПСБ-С-15 | ПСБ-С-25 | ПСБ-С-35 |
---|---|---|---|
Теплопроводность, Вт/(м×°К) | 0.043 | 0.039 | 0.037 |
Плотность, кг/м3 | 8,0-15,0 | 15,0-25,0 | 25,0-35,0 |
Прочность на сжатие, мПа | 0,04-0,05 | 0,08-0,10 | 0.16 |
Устойчивость на изгиб, мПа | 0,06-0,07 | 0.18 | 0.25 |
Класс горючести | Г3 | Г3 | Г3 |
Коэффициент паропроницаемости, мг/(м*ч*Па) | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
Время самозатухания после контакта с открытым пламенем, сек | 4 | 1 | 1 |
Водопоглощение при погружении в воду на 24 часа, % | 4 | 3 | 2 |
По толщине производители предлагают листы от 10 до 100 мм с шагом в 10 мм. При необходимости есть возможность на любом производстве получить утеплитель пенопласт толщиной до 500 мм при одинаковой цене за 1 м
3
. Наиболее популярная среди покупателей толщина в 40 и 50 мм.
Объясняется это тем, что пенопластовая плита толщиной в 5 см имеет такие же теплосберегающие свойства, как древесина толщиной в 27 см, кирпичная кладка в 75 см, бетонная стена толщиной 150 см. Этого достаточно для утепления жилья в средней полосе России. Для районов Крайнего Севера нужен более толстый утеплитель — 10 см.
По длине и ширине приняты два стандарта: 500 х 1000 и 1000 х 1000. Иногда можно встретить размер 1000 х 2000.
Общее описание
Пенопласт представляет собой плиты различной толщины, состоящие из вспененного материала – полимера. Теплопроводность пенопласта обеспечивается воздухом, из которого он состоит на 95-98%, т.е. газа, который не пропускает тепло.
Так как пенопласт в своей основе состоит из воздуха, то он имеет крайне низкую плотность, и, соответственно, малый удельный вес. Также пенопласт обладает очень хорошей звукоизоляцией (тонкие перегородки ячеек, заполненные воздухом – очень плохой проводник звуков).
В зависимости от исходного сырья (полимера) и процессов изготовления, можно производить пенопласт разной плотности, устойчивости к воздействию механических факторов, устойчивости к иным видам воздействия. В связи с вышеперечисленным, обусловливается выбор определенного вида пенопласта и его применение.
Зачем нужна теплоизоляция?
Актуальность теплоизоляции заключается в следующем:
- Сохранение тепла в зимний период и прохлады в летний период.
Потери тепла сквозь стены обычного многоэтажного жилого дома составляют 30-40%. Для снижения теплопотерь нужны специальные теплоизоляционные материалы. Применение в зимний период электрических обогревателей способствует дополнительному расходу на электроэнергию. Эти расходы выгодней компенсировать использованием качественного теплоизоляционного материала, обеспечивающего сохранение тепла в зимний период и прохладу в летнюю жару. При этом затраты на охлаждение помещения кондиционером также будут сведены к минимуму.
- Увеличение долговечности конструкций здания.
В случае промышленных зданий с использованием металлического каркаса, утеплитель позволяет защитить поверхность металла от коррозии, являющейся самым пагубным дефектом для данного вида конструкций. А срок службы для здания из кирпича определяется количеством циклов замораживания/оттаивания. Воздействие этих циклов воспринимает утеплитель, ведь точка росы при этом находится в теплоизоляционном материале, а не материале стены. Такое утепление позволяет увеличить срок службы здания во много раз.
- Шумоизоляция.
Защита от возрастающего уровня шума достигается при использовании таких шумопоглощающих материалов (толстые матрасы, звукоотражающие стеновые панели).
- Увеличение полезной площади зданий.
Использование системы теплоизоляции позволяет уменьшить толщину наружных стен, при этом увеличивая внутреннюю площадь здания.
Область применения
При утеплении дома изнутри необходимо повысить теплоизоляцию следующих конструкций:
- в конструкции пола подвала по грунту, если подземный этаж отапливается;
- в пироге пола первого этажа при устройстве холодного подвала или подполья;
- наружные стены;
- перекрытие над последним этажом при устройстве холодного чердака;
- покрытие при устройстве теплого чердака;
- мансардная кровля.
Из всех этих частей пенополистирол для утепления дома лучше всего использовать в конструкции стен. В полах пенопласт нужно применять только совместно с лагами, которые примут на себя основную нагрузку от пола, мебели и пр. Все дело в том, что плотность пенополистирола не позволяет ему выдерживать высокие сжимающие нагрузки.
Перекрытия с пенопластом без лаг могут эксплуатироваться для технических целей – чердачное перекрытие и пр. Поэтому, если вы хотите качественно утеплить пол под стяжку – лучший вариант утеплителя – это экструдированный пенополистирол. Утеплитель сверху должен накрывать слой цементно-песчаной стяжки толщиной 50 мм с дополнительным армированием. Для усиления используется сетка из арматуры диаметром 3-4 мм.
Еще одна область применения пенопласта – изготовление несъемной опалубки для бетонирования. Такой утеплитель применяется при возведении ленточных фундаментов. Позволяет сократить число этапов работ по заливке монолита дома и одновременно выполнить теплоизоляцию конструкции. В обязательном порядке поверх пенополистирола должна быть предусмотрена надежная гидроизоляция.
Таблица теплопроводности материалов
Материал | Теплопроводность материалов, Вт/м*⸰С | Плотность, кг/м³ |
Пенополиуретан | 0,020 | 30 |
0,029 | 40 | |
0,035 | 60 | |
0,041 | 80 | |
Пенополистирол | 0,037 | 10-11 |
0,035 | 15-16 | |
0,037 | 16-17 | |
0,033 | 25-27 | |
0,041 | 35-37 | |
Пенополистирол (экструдированный) | 0,028-0,034 | 28-45 |
Базальтовая вата | 0,039 | 30-35 |
0,036 | 34-38 | |
0,035 | 38-45 | |
0,035 | 40-50 | |
0,036 | 80-90 | |
0,038 | 145 | |
0,038 | 120-190 | |
Эковата | 0,032 | 35 |
0,038 | 50 | |
0,04 | 65 | |
0,041 | 70 | |
Изолон | 0,031 | 33 |
0,033 | 50 | |
0,036 | 66 | |
0,039 | 100 | |
Пенофол | 0,037-0,051 | 45 |
0,038-0,052 | 54 | |
0,038-0,052 | 74 |
- Экологичность.
Этот фактор является значимым, особенно в случае утепления жилого дома, так как многие материалы выделяют формальдегид, что влияет на рост раковых опухолей. Поэтому необходимо делать выбор в сторону нетоксичных и биологически нейтральных материалов. С точки зрения экологичности лучшим теплоизоляционным материалом считается каменная вата.
- Пожарная безопасность.
Материал должен быть негорючим и безопасным. Гореть может любой материал, разница состоит в том, при каком температуре он возгорается. Важным является то, чтобы утеплитель был самозатухающим.
- Паро- и водонепроницаемость.
Преимущество имеют те материалы, которые обладают водонепроницаемостью, так как впитывание влаги приводит к тому, что эффективность материала становится низкой и полезные характеристики утеплителя через год использования снижаются на 50% и более.
- Долговечность.
В среднем срок службы изоляционных материалов составляет от 5 до 10-15 лет. Теплоизоляционные материалы, имеющие в составе вату в первые годы службы значительно снижают свою эффективность. Зато пенополиуретан обладает сроком службы свыше 50 лет.
Достоинства и недостатки утеплителей
- Пенополиуретан – на сегодняшний день самый эффективный утеплитель.Виды ППУ
Достоинства: бесшовный монтаж пеной, долговечность, лучшая тепло- и гидроизоляция.
Недостатки: дороговизна материала, неустойчивость к УФ-излучению.
- Пенополистирол (пенопласт) – востребован для использования в качестве утеплителя для помещений разных типов.
Достоинства: низкая теплопроводность, невысокая стоимость, удобство монтажа, водонепроницаемость.
Недостатки: хрупкость, легкая воспламеняемость, образование конденсата.
- Экструдированный пенополистирол – прочный и удобный материал, при необходимости элементов нужного размера легко разрезается ножом.
Достоинства: очень низкая теплопроводность, водонепроницаемость, прочность на сжатие, удобство монтажа, отсутствие плесени и гниения, возможность эксплуатации от -50⸰С до +75⸰С.
Недостатки: намного дороже пенопласта, восприимчивость к органическим растворителям, образование конденсата.
- Базальтовая (каменная) вата – минеральная вата, изготавливающаяся на базальтовой основе.
Достоинства: противостояние образованию грибков, звукоизоляция, прочность к механическим воздействиям, огнеупорность, негорючесть.
Недостатки: более высокая стоимость, по сравнению с аналогами.
- Эковата – утеплитель, выполненный на основе естественных материалов (волокна дерева и минералы). На сегодняшний день применяется довольно часто.
Достоинства: звукоизоляция, экологичность, влагостойкость, доступная стоимость.
Недостатки: во время эксплуатации повышается теплопроводность, необходимость специального оборудования для монтажа, возможность усадки.
- Изолон – современный утеплитель, изготавливаемый путем вспенивания полиэтилена. Является одним из самых востребованных.
Достоинства: низкая теплопроводность, низкая паропроницаемость, высокая шумоизоляция, удобство резки и монтажа, экологичность, гибкость, небольшой вес.
Недостатки: низкая прочность, необходимость устройства вентиляционного зазора.
- Пенофол – утеплитель, который отвечает многим требованиям, предъявляемым к качеству утеплителя и утепления различных помещений, а также конструкций и т.д.
Достоинства: экологичность, высокая способность к отражению тепла, высокая шумоизоляция, влагонепроницаемость, негорючесть, удобство перевозки и монтажа, отражение воздействия радиации.
Недостатки: малая жесткость, затрудненность крепления материала, в качестве теплоизоляции одного пенофола недостаточно.
Виды пенопласта для утепления дома
Чтобы понять, какой нужен пенополистирол для конкретных видов работ, стоит внимательно изучить разновидности материала. Классификацию теплоизоляторов для стен и пола дома проводят по следующим признакам:
- сырье для изготовления;
- плотность;
- размеры.
В зависимости от используемого сырья выделяют такие виды пенопласта, как полиуретановый, поливинилхлоридный (ПВХ) и полиэтиленовый. Первый обладает высокой эластичностью и представляет собой поролон, активно применяемый в мебельной промышленности. В строительстве из такого пенопласта изготавливается монтажная пена.
Пенопласт полиэтиленовый выпускается в виде листов и используется для упаковки хрупких вещей. Привычный строительный пенопласт – это ПВХ. Пенополистирол такого типа подходит как утеплитель дома изнутри и снаружи.
Плотность пенопласта является важным показателем. Именно от нее зависит область использования материала (можно ли его применять в конструкции стен, пола, фундамента и т.п.). Пред тем как покупать пенопластовый утеплитель для дома, лучше ознакомиться какой он бывает в зависимости от рассматриваемого признака:
- ПСБ 50 представляет собой материал с высокой плотностью. В строительстве он встречается нечасто из-за желания заказчиков снизить финансовые затраты. Такой материал подойдет в качестве утепления снаружи и изнутри. Такой материал допускается укладывать в составе пола помещений с постоянным пребыванием людей, расположением мебели и оборудования.
- ПСБ 35 подойдет для изоляции стен дома снаружи и изнутри. Утеплитель такого типа также можно укладывать в пирог пола чердака при условии наличия прочной бетонной стяжки. Плотность пенополистирола 35 является самой распространенной.
- ПСБ 25. Плотность материала позволяет использовать его в качестве утепления стен со стороны помещения. При укладке необходимо обеспечить зазор между теплоизолятором и материалом отделки. Для пола и наружного утепления применять настоятельно не рекомендуется.
- ПСБ 15 – минимальная плотность, используемая в строительстве. Лучше всего такой тип подойдет для теплоизоляции временных сооружений (например, бытовок), контейнеров и вагонов.
Характеристики пенопласта с разной плотностью
Размеры листов пенопласта типовые. При необходимости из материала легко вырезать необходимую форму. Габариты назначают в зависимости от площади утепляемой поверхности, ее длины и высоты.
На строительном рынке продаются следующие размеры:
- 2000х1000 мм.
- 1000х1000 мм;
- 1000х500 мм.
Наиболее распространенные размеры – 1000х1000 мм. Такие листы не вызовут проблем при транспортировке, в то же время обладают достаточно большой площадью и позволяют увеличивать скорость выполнения работ. Также весьма популярен типоразмер 1200х600 мм – он отлично подходит под шаг стоек или обрешетки при наружном утеплении.
Размеры плит пенопласта
Расчет толщины
Перед покупкой материала требуется не только подобрать его прочность и размеры, но и выполнить расчет необходимой толщины утеплителя для стен или других конструкций. При проектировании здания специалисты выполняют специальный теплотехнический расчет вручную или с помощью программ, поле чего назначают размеры теплоизолятора.
Толщину для частного здания можно подобрать, не делая расчет. Но при этом требуется учитывать климатические особенности местности и условия эксплуатации объекта. В подавляющем большинстве случаев можно порекомендовать следующие размеры:
- толщина теплоизоляции стен – 100 мм;
- толщина для чердачного перекрытия – 150 мм;
- толщина для пола 1 этажа и крыши – 200 мм.
Но в любом случае лучше назначать размеры точно. Вычислить необходимую величину утеплителя можно с применением достаточно простых программ. Например, расчет можно сделать в программе «Теремок». Она имеется в интернете в свободном доступе. Есть две версии: онлайн и приложение для ПК.
Толщина утеплителя в зависимости от конструкции стен
Чтобы выполнить расчет в программе потребуется знать состав ограждающей конструкции и теплопроводности используемых материалов. Некоторые виды есть в базе данных программы, но лучше уточнить теплопроводность у производителя того или иного изделия. Рассчитать теплоизолятор с применением этого приложения достаточно просто.
Особенности выбора
При выборе пенопласта по теплопроводности кто-то может решить, что сравнение, приведенное выше, некорректно. Невозможно сравнить материалы, которые очень разные между собой, причем и по составу, и по происхождению. Тогда давайте посмотрим и сравним на примере современных и популярных утеплителей: базальтовые (минеральные), экструдированный и вспененный пенопилистирол, пенополиуретан.
Но полученное сравнение не идет в пользу перечисленных выше материалов, так как уровень их теплоемкости выше почти в 1,4 раза, чем у простого пенопласта. Это значительно снижает потребительскую ценность, и опускает материалы на ступень ниже.
Сравнение экструдированного пенополистирола и пенопласта по теплопроводности – занятие не из простых. Это из-за того, что математические и физические показатели практически одинаковы. Но при определении лидерства в виде низкого коэффициента теплопроводности пенополистирола, пенопласт имеет огромное преимущество в виде низкой цены, которая ниже в 3-4 раза.
И даже в сравнении полиуретана и пенопласта в теплопроводности можно говорить о том, что пенополистирол отлично «держит удар». Коэффициент пенополиуретана меньше лишь на 30%, а вот цена. Не забывайте о том, что для монтажа нужна хотя бы минимальная квалификация и наличие специального оборудования, а для этого потребуются дополнительные затраты. А вот утепление пенопластом можно сделать своими руками, даже если вы до этого момента не занимались строительными работами. Как видите, есть над чем подумать, перед тем как сделать выбор.
ПСБ-С-15. Это материал, который обладает невысокой плотностью и высоким уровнем теплопроводности. Его используют для того, чтобы утеплить вертикальные конструкции внутри помещения. Это пенополистирол, в маркировке которого есть число «15». Отличается небольшой толщиной.
Утеплитель с числом «25» можно использовать при утеплении стен снаружи, а также для чердачных и подвальных перекрытий, кровель (плоских и скатных) и в частных домах, и для многоэтажек.
Самой высокой доступной плотностью обладает материал с пометкой в наименовании «35». Он отлично утепляет углубленные фундаменты, дороги автомобилей, а также полосы для взлета и посадка самолетов.
И скорее всего не существует материала, который невозможно утеплить пенопластом. При условии того, что вооруженным глазом термоизоляцию никак невозможно увидеть, это не значит, что ее не существует. Убедиться в этом вы сможете, если на следующий месяц после установки получите счет за электроэнергию .
Как правильно выбрать утеплитель?
При выборе утеплителя нужно обращать внимание на: ценовую доступность, сферу применения, мнение экспертов и технические характеристики, являющиеся самым важным критерием.
Основные требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам:
- Теплопроводность.
Теплопроводность подразумевает под собой способность материала передавать теплоту. Это свойство характеризуется коэффициентом теплопроводности, на основе которого принимают необходимую толщину утеплителя. Теплоизоляционный материал с низким коэффициентом теплопроводности является лучшим выбором.
Также теплопроводность тесно связана с понятиями плотности и толщины утеплителя, поэтому при выборе необходимо обращать внимание и на эти факторы. Теплопроводность одного и того же материала может изменяться в зависимости от плотности.
Под плотностью понимают массу одного кубического метра теплоизоляционного материала. По плотности материалы подразделяются на: особо лёгкие, лёгкие, средние, плотные (жёсткие). К легким относятся пористые материалы, подходящие для утепления стен, перегородок, перекрытий. Плотные утеплители лучше подходят для утепления снаружи.
Чем меньше плотность утеплителя, тем меньше вес, а теплопроводность выше. Это является показателем качества утепления. А небольшой вес способствует удобству монтажа и укладки. В ходе опытных исследований установлено, что утеплитель, имеющий плотность от 8 до 35 кг/м³ лучше всего удерживает тепло и подходят для утепления вертикальных конструкций внутри помещений.
А как зависит теплопроводность от толщины? Существует ошибочное мнение, что утеплитель большой толщины будет лучше удерживать тепло внутри помещения. Это приводит к неоправданным расходам. Слишком большая толщина утеплителя может привести к нарушению естественной вентиляции и в помещении будет слишком душно.
А недостаточная толщина утеплителя приводит к тому, что холод будет проникать через толщу стены и на плоскости стены образуется конденсат, стена будет неотвратимо отсыревать, появится плесень и грибок.
Толщину утеплителя необходимо определять на основании теплотехнического расчета с учетом климатических особенностей территории, материала стены и её минимально допустимого значения сопротивления теплопередачи.
В случае игнорирования расчета может появиться ряд проблем, решение которых потребует больших дополнительных затрат!
Технология утепления
Утеплить дом пенопластом под силу любому начинающему мастеру, знакомому с основами теплоизоляционных работ. Для работы потребуется приобрести материалы и собрать набор инструментов.
Инструменты и материалы
Из расходных материалов нужно купить:
- пенопласт;
- клей на цементной или синтетической основе;
- специальные грибки для крепления пенопласта, превышающие по длине толщину плит на 4-5 см — нужны при утеплении вертикальных и наклонных поверхностей;
- армирующую сетку;
- монтажную пену.
Набор инструментов включает:
- уровень;
- отвес;
- рулетку;
- нож со сменным лезвием или ножовку;
- электродрель;
- емкость для клея;
- насадку-миксер для размешивания клея.
Набор инструментов универсальный для всех конструктивных элементов дома. Технологии утепления кровли, пола и стен снаружи и изнутри имеют свои нюансы. Поэтому рассмотрим раздельно.
Фасада
Утепление стены снаружи здания выполняется в несколько шагов.
Шаг 1. Стена обеспыливается.
Шаг 2. Наносится слой проникающей грунтовки;
Шаг 3. На стыке стены с фундаментом или на высоте 50 см от земли по периметру здания крепится профиль под утеплитель — служит опорой нижним листам пенопласта.
Схема крепления профиля к стене и в углах здания.
Шаг 4. Дрелью с миксером размешивается клей.
Шаг 5. Клеящая смесь наносится на плиты утеплителя. Способов нанесения несколько: сплошным слоем, в 5 точках (по углам и посредине), полосами по периметру и по центру, полосой или точками.
Наносится клей.
Шаг 6. Лист пенопласта ставится на профиль, после чего прижимается к поверхности стены. В прижатом положении нужно зафиксировать утеплитель на несколько секунд для схватывания клея. Выступившие излишки клея снимаются шпателем.
Шаг 7. Крепится 2 ряда утеплителя.
Крепится следующий ряд.
Шаг 8. В стене дрелью (перфоратором) высверливаются отверстия под грибки. На каждый лист по пять: по углам и в центре.
Шаг 9. Производится дополнительное крепление листов пенопласта к стене. Вначале в отверстия вставляются грибки, затем они фиксируются пластиковыми дюбелями.
В отверстия вставляются грибки.
Производится фиксация грибка дюбелем.
Шаг 10. Наклеивается армирующая сетка.
Поверхность теплоизоляционного слоя укрепляется армирующей сеткой.
Дальнейший ход работ определяется видом финишной отделки. Декоративная штукатурка наносится на армирующую сетку. Под сайдинг набивается обрешетка.
Пола
Утепление пола проводится под стяжку и по лагам. Термоизоляция под стяжку выполняется в несколько этапов:
- готовится основание пола. Полная информация о технологии подготовки основания пола приведена в работе «Подготовка пола к заливке стяжки»;
- проводятся гидроизоляционные работы;
- плотно друг к другу укладываются плиты пенопласта. Соседние ряды монтируются со сдвигом, «вразбежку» — поперечные швы не должны совпадать. Здесь необходимо обратить внимание на несколько моментов: листы фиксируются клеем, между стеной и утеплителем должен быть технологический зазор в 1-2 см, стыки между плитами проклеиваются скотчем, щели заделываются клейкой шпатлевкой;
Утепление пола.
- утеплительный слой армируется;
- заливается стяжка.
Алгоритм работ утепления пола по лагам следующий:
- готовится основание пола;
- проводится гидроизоляция чернового пола — подробности можно посмотреть в материале «Гидроизоляция деревянного пола»;
- крепятся лаги;
- укладывается пенопласт;
- щели между лагами и утеплителем запениваются монтажной пеной;
- термоизоляционный слой закрывается пароизоляционной пленкой;
- по лагам крепится фанера или листы ОСБ;
- монтируется чистовой пол.
Стен изнутри
Утеплять стены изнутри можно по 2 технологиям:
- на клей под декоративную штукатурку, покраску или «жидкие» обои;
- при помощи обрешетки, если финишная отделка керамическая плитка или панели ПВХ.
Внимание: строители отказываются в последнее время вообще от обрешетки, заменяя ГКЛ гипсовой штукатуркой под обои и краску.
Во втором случае пенопласт клеится к стене между вертикальными стойками. Щели между плитами утеплителя и каркасом запениваются. Поверх утепления крепятся листы гипсокартона под керамическую плитку или набивается контробрешетка под панели ПВХ.
Кровли
Кровля утепляется пенопластом 2-мя способами в зависимости от вида крыши.
- Горизонтальная (плоская) крыша покрывается плитами утеплителя толщиной 7-10 см сверху, после чего заливается битумом и проклеивается двумя слоями рубероида.
- Скатная кровля утепляется с тыльной стороны, по отношению к чердачному пространству. Плиты толщиной 10 см крепятся в обрешетку, смонтированную на настиле под пенопласт. Здесь важно правильно выполнить пароизоляцию и создать вентиляционный зазор между кровлей и утеплителем, чтобы избежать образования конденсата.