Сравнение основных характеристик различных утеплителей: теплопроводности и плотности, гигроскопичности и толщины

Описание и сравнение утеплителей

Сегодня потребитель может выбрать материал, свойства которого удовлетворяют его запросы в той или иной степени. От того, какой выбор вы делаете, зависит и монтаж утеплителя – справитесь ли вы с ним сами, или придется вызывать специалистов. Структура и текстура материалов имеет значение.

Основываясь на этом критерии можно выделить:

• Плиты – представляют собой стройматериал разной плотности и толщины, который изготовлен с помощью склеивания и прессования;
• Пеноблоки – сделаны из бетона, с включением специальных добавок, пористой структура получается вследствие химической реакции;
• Вата – реализуется в рулонах, имеет волокнистую структуру;
• Крошка или гранулы – сыпучий уплотнитель включает пеновещества различной фракции.

Свойства, стоимость и функционал материала – вот на что обращается внимание. Обычно на материале указывается, для какой именно поверхности он предназначен. Сырье для утеплителя может быть разным, а целом же оно бывает органическим и неорганическим

Сырье для утеплителя может быть разным, а целом же оно бывает органическим и неорганическим.

Органические утеплители делают на основе торфа, древесины и камыша. Неорганические утеплители – это минералы, вспененный бетон, вещества с содержанием асбеста и т.д. Стоит научиться оценивать и понимать свойства различных веществ.

Приложение А (обязательное)

Таблица А.1

Материалы (конструкции)	Эксплуатационная влажность материалов w, % по массе, при условиях эксплуатации
А	Б
1 Пенополистирол	2	10
2 Пенополистирол экструзионный	2	3
3 Пенополиуретан	2	5
4 Плиты из резольно-фенолформальдегидного пенопласта	5	20
5 Перлитопластбетон	2	3
6 Теплоизоляционные изделия из вспененного синтетического каучука «Аэрофлекс»	5	15
7 Теплоизоляционные изделия из вспененного синтетического каучука «Кфлекс»
8 Маты и плиты из минеральной ваты (на основе каменного волокна и штапельного стекловолокна)	2	5
9 Пеностекло или газостекло	1	2
10 Плиты древесно-волокнистые и древесно-стружечные	10	12
11 Плиты фибролитовые и арболит на портландцементе	10	15
12 Плиты камышитовые	10	15
13 Плиты торфяные теплоизоляционные	15	20
14 Пакля	7	12
15 Плиты на основе гипса	4	6
16 Листы гипсовые обшивочные (сухая штукатурка)	4	6
17 Изделия из вспученного перлита на битумном связующем	1	2
18 Гравий керамзитовый	2	3
19 Гравий шунгизитовый	2	4
20 Щебень из доменного шлака	2	3
21 Щебень шлакопемзовый и аглопоритовый	2	3
22 Щебень и песок из вспученного перлита	5	10
23 Вермикулит вспученный	1	3
24 Песок для строительных работ	1	2
25 Цементно-шлаковый раствор	2	4
26 Цементно-перлитовый раствор	7	12
27 Гипсоперлитовый раствор	10	15
28 Поризованный гипсоперлитовый раствор	6	10
29 Туфобетон	7	10
30 Пемзобетон	4	6
31 Бетон на вулканическом шлаке	7	10
32 Керамзитобетон на керамзитовом песке и керамзитопенобетон	5	10
33 Керамзитобетон на кварцевом песке с поризацией	4	8
34 Керамзитобетон на перлитовом песке	9	13
35 Шунгизитобетон	4	7
36 Перлитобетон	10	15
37 Шлакопемзобетон (термозитобетон)	5	8
38 Шлакопемзопено- и шлакопемзогазобетон	8	11
39 Бетон на доменных гранулированных шлаках	5	8
40 Аглопоритобетон и бетон на топливных (котельных) шлаках	5	8
41 Бетон на зольном гравии	5	8
42 Вермикулитобетон	8	13
43 Полистиролбетон	4	8
44 Газо- и пенобетон, газо- и пеносиликат	8	12
45 Газо- и пенозолобетон	15	22
46 Кирпичная кладка из сплошного кирпича глиняного обыкновенного на цементно-песчаном растворе	1	2
47 Кирпичная кладка из сплошного кирпича глиняного обыкновенного на цементно-шлаковом растворе	1,5	3
48 Кирпичная кладка из сплошного кирпича глиняного обыкновенного на цементно-перлитовом растворе	2	4
49 Кирпичная кладка из сплошного кирпича силикатного на цементно-песчаном растворе	2	4
50 Кирпичная кладка из сплошного кирпича трепельного на цементно-песчаном растворе	2	4
51 Кирпичная кладка из сплошного кирпича шлакового на цементно-песчаном растворе	1,5	3
52 Кирпичная кладка из керамического пустотного кирпича плотностью 1400 кг м3 (брутто) на цементно-песчаном растворе	1	2
53 Кирпичная кладка из пустотного кирпича силикатного на цементно-песчаном растворе	2	4
54 Древесина	15	20
55 Фанера клееная	10	13
56 Картон облицовочный	5	10
57 Картон строительный многослойный	6	12
58 Железобетон	2	3
59 Бетон на гравии или щебне из природного камня	2	3
60 Раствор цементно-песчаный	2	4
61 Раствор сложный (песок, известь, цемент)	2	4
62 Раствор известково-песчаный	2	4
63 Гранит, гнейс и базальт
64 Мрамор
65 Известняк	2	3
66 Туф	3	5
67 Листы асбестоцементные плоские	2	3

Ключевые слова: строительные материалы и изделия, теплофизические характеристики, расчетные значения, теплопроводность, паропроницаемость

Теплопроводность утеплителей — сравнительная таблица

Солевой раствор. Краска на основе спирта. Эмульсии и краски на водной основе. Аммиак, пропан или бутан. Парафин растительные масла и животные жиры. Применение Пеноплекс 50 мм используется в технологии навесной фасад. Он эффективен при утеплении основания пола сауны и бани.

Входит в комплект сендвич кровельного покрытия скатных крыш. Укладку на стены внутри помещения делают низкоплотным видом, используя каркас, или технологию мокрой штукатурки. При формировании фундамента, служит опалубкой. Устойчивость к сжатию и плотность, обеспечивают требуемую стандартом надежность конструкции.

Укладывают под отмостку, защищают стены от промерзания в зимнее время года. Фасад фундамента отделывается по технологии мокрой штукатурки с применением утеплителя. Предназначен для выкладки под дорожное полотно — технология предотвращения вспучивания грунта при низких температурах. В условиях вечной мерзлоты, предупреждает усадку почвы от таяния верхнего слоя, под выложенным полотном асфальта или бетонных плит. В данном и предыдущем виде работ, используется высокопрочный утеплитель пеноплекс Укладывают внутри лоджии на пол или стену со стороны окна, смежной с улицей.

На него наносят кафель или обои.

Что такое теплопроводность?

процесс передачи тепловой энергии

В числовой форме этот показатель характеризуется коэффициентом теплопроводности. Он показывает, сколько тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Чем выше этот коэффициент у материала, тем быстрее он проводит тепло.

Теплопроводность утеплителей — это наиболее информативный показатель, и чем он ниже, тем материал эффективнее он сохраняет тепло (или прохладу в жаркие дни). Но существуют и другие показатели, которые влияют на выбор утеплителя.

Таблица теплопроводности утеплителей

В таблице указаны данные по наиболее широко применяемым утеплителям, которые используют в частном строительстве: минеральной ваты, пенополистирола, пенополиуретана и пенопласта. Также приведены сравнительные данные по другим видам.

Таблица теплопроводности утеплителей

Сравнение «+» и «-» поможет определить, какой утеплитель выбрать для конкретных целей.

Полезные показатели утеплителей

На какие основные показатели нужно обратить внимание при выборе утеплителя:

Теплопроводность при выборе утеплителя материала является основным показателем. Чем она ниже, тем лучшая теплоизоляция у этого материала;

Плотность напрямую влияет на массу материала, от нее зависит, какая дополнительная нагрузка придется на стены или перекрытия дома. Это очень просто вычислить, зная объем утеплителя и его плотность. Обычно теплоизоляционные свойства падают с ростом плотности материала. Чем легче утеплитель, тем проще с ним работать, а нагрузка на перекрытия будет минимальной;

Паропроницаемость показывает, как материал пропускает водяной пар. Высокий коэффициент говорит о том, что материал может увлажняться. Наоборот, низкий коэффициент указывает то, что материал не пропускает пар и образует конденсат. Материалы можно делить на 2 вида: а) ваты – материалы, состоящие из волокон. Они паропроницаемы; б) пены – это затвердевшая пенная масса особого вещества. Не пропускают пар ;

Водопоглощение — это способность вещества впитывать воду. Чем она выше, тем менее материал пригоден для утепления, тем более для наружных теплоизоляционных работ, ванной, кухни и других мест с повышенной влажностью;

Горючесть довольно понятный показатель, очевидно, что наилучшие материалы для утепления те, которые не горят. Также пригодны самозатухающие варианты;

Прочность на сжатие — это способность материала сохранить свою форму и толщину при механическом воздействии. Многие материалы хороши как утеплитель, но могут сжиматься, при этом снижаются их теплоизоляционные качества;

Хрупкость нежелательна для утеплителя, хотя и не является основополагающим качеством при выборе;

Долговечность определяет срок службы материала;

Толщина материала определяет, сколько пространства будет занимать теплоизоляция

При внутренних работах это важно, ведь чем тоньше слой материала, тем меньше полезного пространств он «съест»;

Экологичность материала особенно важна при выполнении внутреннего утепления
Нужно обратить внимание, не разлагается ли утеплитель на опасные составляющие, а также не выделяет ли он при пожаре токсичных веществ.

Сравнение утеплителей по теплопроводности

Пенополистирол (пенопласт)

Плиты пенополистирола (пенопласта)

Это самый популярный теплоизоляционный материал в России, благодаря своей низкой теплопроводности, невысокой стоимости и легкости монтажа. Пенопласт изготавливается в плитах толщиной от 20 до 150 мм путем вспенивания полистирола и состоит на 99% из воздуха. Материал имеет различную плотность, имеет низкую теплопроводность и устойчив к влажности.

Благодаря своей низкой стоимости пенополистирол имеет большую востребованность среди компаний и частных застройщиков для утепления различных помещений. Но материал достаточно хрупкий и быстро воспламеняется, выделяя токсичные вещества при горении. Из-за этого пенопласт использовать предпочтительнее в нежилых помещениях и при теплоизоляции не нагружаемых конструкций — утепление фасада под штукатурку, стен подвалов и т.д.

Экструдированный пенополистирол

Пеноплэкс (экструдированный пенополистирол)

Экструзия (техноплэкс, пеноплэкс и т.д.) не подвергается воздействию влаги и гниению. Это очень прочный и удобный в использовании материал, который легко режется ножом на нужные размеры. Низкое водопоглощение обеспечивает при высокой влажности минимальное изменение свойств, плиты имеют высокую плотность и сопротивляемость сжатию. Экструдированный пенополистирол пожаробезопасен, долговечен и прост в применении.

Все эти характеристики, наряду с низкой теплопроводностью в сравнении с прочими утеплителями делает плиты техноплэкса, URSA XPS или пеноплэкса идеальным материалом для утепления ленточных фундаментов домов и отмосток. По заверениям производителей лист экструзии толщиной в 50 миллиметров, заменяет по теплопроводности 60 мм пеноблока, при этом материал не пропускает влагу и можно обойтись без дополнительной гидроизоляции.

Минеральная вата

Плиты минеральной ваты Изовер в упаковке

Минвата (например, Изовер, URSA, Техноруф и т.д.) производится из натуральных природных материалов – шлака, горных пород и доломита по специальной технологии. Минеральная вата имеет низкую теплопроводность и абсолютно пожаробезопасна. Выпускается материал в плитах и рулонах различной жесткости. Для горизонтальных плоскостей используются менее плотные маты, для вертикальных конструкций используют жесткие и полужесткие плиты.

Однако, одним из существенных недостатков данного утеплителя, как и базальтовой ваты является низкая влагостойкость, что требует при монтаже минваты устройства дополнительной влаго- и пароизоляции. Специалисты не рекомендуют использовать минеральная вату для утепления влажных помещений – подвалов домов и погребов, для теплоизоляции парилки изнутри в банях и предбанников. Но и здесь ее можно использовать при должной гидроизоляции.

Базальтовая вата

Плиты базальтовой ваты Роквул в упаковке

Данный материал производится расплавлением базальтовых горных пород и раздуве расплавленной массы с добавлением различных компонентов для получения волокнистой структуры с водоотталкивающими свойствами. Материал не воспламеняется, безопасен для здоровья человека, имеет хорошие показатели по теплоизоляции и звукоизоляции помещений. Используется, как для внутренней, так и для наружной теплоизоляции.

При монтаже базальтовой ваты следует использовать средства защиты (перчатки, респиратор и очки) для защиты слизистых оболочек от микрочастиц ваты. Наиболее известная в России марка базальтовой ваты – это материалы под маркой Rockwool. При эксплуатации плиты теплоизоляции не уплотняются и не слеживаются, а значит, прекрасные свойства низкой теплопроводности базальтовой ваты со временем остаются неизменными.

Пенофол, изолон (вспененный полиэтилен)

Фольгированный пенофол

Пенофол и изолон – это рулонные утеплители толщиной от 2 до 10 мм, состоящие из вспененного полиэтилена. Материал также выпускается со слоем фольги с одной стороны для создания отражающего эффекта. Утеплитель имеет толщину в несколько раз тоньше представленных ранее утеплителей, но при этом сохраняет и отражает до 97% тепловой энергии. Вспененный полиэтилен имеет длительный срок эксплуатации и экологически безопасен.

Изолон и фольгированный пенофол – легкий, тонкий и очень удобный в работе теплоизоляционный материал. Используют рулонный утеплитель для теплоизоляции влажных помещений, например, при утеплении балконов и лоджий в квартирах. Также применение данного утеплителя поможет вам сберечь полезную площадь в помещении, при утеплении внутри. Подробнее об этих материалах читайте в разделе «Органическая теплоизоляция».

Физика теплообмена

Явление теплообмена как способа передачи энергии способно произойти лишь в присутствии разницы температур. Существует три вида теплообмена в природе:

• конвекция;
• излучение;
• теплопроводность.

Конвекция осуществляется за счёт перемещения тёплых и холодных потоков в жидких и газообразных средах. Например, комнатный воздух, нагретый от контакта с горячим радиатором, благодаря расширению, становится легче и поднимается в вверх, уступая место холодному. Такой процесс будет продолжаться непрерывно, пока существует разница температур в помещении. Наблюдаемый столб дыма из трубы — хорошая иллюстрация конвективного теплообмена.

Излучение — это способ распространения тепловой энергии в виде электромагнитных волн. Все тела вокруг нас являются источниками излучения, степень и интенсивность которого зависит от их температуры. Часть излучения от тел с высокой температурой можно видеть невооружённым глазом, некоторые тела настолько слабо испускают тепло, что его можно зарегистрировать только с помощью тепловизора.

Теплопроводность происходит за счёт передачи энергии между соседними твёрдыми частицами. Нагрев или охлаждение одного участка твёрдого тела вызовет распределение тепла внутри тела до выравнивания температуры в нём. Погруженные в кипяток деревянная чайная и металлическая ложки нагреются неодинаково. Это происходит потому, что различные материалы по-разному проводят тепло. Некоторые интенсивно, а некоторые настолько плохо, что могут служить в качестве тепловых барьеров.

Плотность и толщина утеплителя

Толщина и плотность утеплителя зависят друг от друга. Чтобы выбрать утеплитель нужной толщины, стоит учитывать минимальный уровень сопротивления теплопередачи окружающей конструкции. Например, для утепления перекрытий чердака и утепления стен эти показатели будут меняться. Из этого следует, что толщина теплоизоляционного материала зависит от его использования:

• Для подвала – 6-15 см;
• Для наружных стен – 8-10 см;
• Для перекрытий чердака – 10-16 см;
• Для кровли – 15-30 см и т.д.

А что касается плотности, то, чем плотнее утеплитель, тем наибольшую нагрузку он может нести. Поэтому, при выборе теплоизоляционного материала стоит учитывать все особенности помещения и здания, где будет применяться утеплитель. Например, минеральная вата, плотностью 35-40 кг/м3 применяется для утепления многоэтажных жилых зданий, а вот укладывать такой материал под стяжку или применять в слоистой кладке стен не рекомендуется, т.к. при укладке, стяжка раздавит минеральную вату, а в слоистой кладке – минвата со временем осядет. В таких случаях используют более плотный материал, он применяется для теплоизоляции производственных зданий: для стяжки пола применяется утеплитель плотностью – от 160 кг/м3, а для слоистой кладки стен – от 80 км/м3.

Чтобы определить, какая плотность теплоизоляционного материала лучше, следует учитывать немало факторов. При этом не стоит забывать, что показатели теплопроводности теплоизоляционных материалов примерно одинаковые, а вот транспортировка утеплителя с более высокой плотностью будет несколько осложнена.

В привычной для населения страны холодной зиме, востребованность теплоизоляционных материалов всегда на высоком уровне. Необходимо учитывать все особенности каждого из утеплителей, чтобы сделать выбор в пользу качественного и целесообразного материала.

Монтаж различных видов

• керамзит. Применяется исключительно для полов и межэтажных перекрытий. Нужен шанцевый инструмент и дополнительные стройматериалы (стяжка или доски). Также потребуется гидроизоляционный слой в виде рубероида или другого аналогичного материала.
• минеральная вата. Правильный монтаж предполагает использование ручного инструмента для крепления каркаса. Минеральная вата очень просто устанавливается в заранее подготовленные ячейки, но требуется равномерное крепление по всей плоскости. Гидроизоляционный слой поверх утеплителя – обязательное условие продолжительной эксплуатации. Может использоваться для вертикальных и горизонтальных поверхностей.

Обратите внимание: занимаясь монтажом любого вида утеплителя важно помнить о гидро- и пароизоляции. Защитить отделку от прямого воздействия влаги очень важно

• пенопласт. Плиты крепятся к поверхности дюбелями с «пятаками». Среди необходимых инструментов шуруповерт, перфоратор, строительный нож и дюбеля. Форма стройматериала и легкий вес позволяет даже самостоятельно выполнить весь объем работ за короткий период времени.
• пеностекло. Для плотного соединения с поверхностью используются механические крепления или же растворы (цемента, мастик и других клеевых составов). Выбор зависит от материала стен. Большой популярностью пользуются блоки, но также в ассортименте имеются плиты и гранулы.

Обзор гигроскопичности теплоизоляции

Высокая гигроскопичность – это недостаток, который нужно устранять.

Гигроскопичность – способность материала впитывать влагу, измеряется в процентах от собственного веса утеплителя. Гигроскопичность можно назвать слабой стороной теплоизоляции и чем выше это значение, тем серьезнее потребуются меры для ее нейтрализации. Дело в том, что вода, попадая в структуру материала, снижает эффективность утеплителя. Сравнение гигроскопичности самых распространенных теплоизоляционных материалов в гражданской строительстве:

Наименование материала	Влагопоглощение, % от массы
Минвата	1,5
Пенопласт	3
ППУ	2
Пеноизол	18
Эковата	1

Сравнение гигроскопичности утеплителей для дома показало высокое влагопоглощение пеноизола, при этом данная теплоизоляция обладает способностью распределять и выводить влагу. Благодаря этому, даже намокнув на 30%, коэффициент теплопроводности не уменьшается. Несмотря на то, что у минеральной ваты процент поглощения влаги низкий, она особенно нуждается в защите. Напитав воды, она удерживает ее, не давая выходить наружу. При этом способность предотвращать теплопотери катастрофически снижается.

Чтобы исключить попадание влаги в минвату используют пароизоляционные пленки и диффузионные мембраны. В основном полимеры устойчивы к длительному воздействию влаги, за исключением обычного пенополистирола, он быстро разрушается

В любом случае вода ни одному теплоизоляционному материалу на пользу не пошла, поэтому крайне важно исключить или минимизировать их контакт

Окупаемость альтернативного отопление частного дома водородом порядка 35 лет. Стоит оно тоги или нет, читайте здесь.

Теплопроводность и плотность – как они связаны?

Достаточно сложно разобраться с тем, на что влияет плотность утеплителя, т.к. этот показатель практически не имеет никакого прямого воздействия на теплопроводность. В тоже время при выборе утеплителя, стоит обязательно учитывать плотность.

В любом теплоизоляционном материале – воздух, в обычном или же разряженном состоянии, является главным теплоизолятором. Чем больше содержится воздуха в теплоизоляционном материале, и чем он лучше изолирован от контакта с наружным воздухом, тем ниже будет коэффициент теплопроводности.

При сравнении пенополистирола и минеральной ваты, следует отметить их различную структуру. Пенопласт состоит из пенополистирольных шариков, заполненных воздухом. Поэтому изменение плотности в структуре пенопласта практически никак не влияет на уровень теплопроводности в этом материале.

Минеральная вата, состоит из переплетенных волокон, между которыми находится — воздух. Чем меньше плотность структуры этого материала, тем воздуха в нем будет больше, и тем самым, теплопроводность этого материала будет ниже. При более плотной структуре материала, теплопроводность будет выше, т.к. воздуха в нем содержится меньше.

Сравнение паропроницаемости утеплителей

Высокая паропроницаемость=отсутствие конденсата.

Паропроницаемость – это способность материала пропускать воздух, а вместе с ним и пар. То есть теплоизоляция может дышать. На этой характеристике утеплителей для дома последнее время производители акцентируют много внимания. На самом деле высокая паропроницаемость нужна только при утеплении деревянного дома. Во всех остальных случаях данный критерий не является категорически важным.

Характеристики утеплителей по паропроницаемости, таблица:

Наименование материала	Паропроницаемость, мг/м*ч*Па
Минвата	0,49-0,6
Пенопласт	0,03
ППУ	0,02
Пеноизол	0,21-0,24
Эковата	0,3

Сравнение утеплителей для стен показало, что самой высокой степенью паропроницаемости обладают натуральные материалы, в то время как у полимерных утеплителей коэффициент крайне низок. Это свидетельствует о том, что такие материалы как ППУ и пенопласт обладают способностью задерживать пар, то есть выполняют функцию пароизоляции. Пеноизол – это тоже своего рода полимер, который изготавливается из смол. Его отличие от ППУ и пенопласта заключается в структуре ячеек, которые открытие. Иными словами, это материал с открытоячеистой структурой. Способность теплоизоляции пропускать пар тесно связан со следующей характеристикой – поглощение влаги.

Что такое теплопроводность?

Теплопроводность – это процесс передачи энергии тепла от нагретых частей помещения к менее теплым. Такой обмен энергией будет происходить, пока температура не уравновесится. Применяя это правило к ограждающим системам дома, можно понять, что процесс теплопередачи определяется промежутком времени, за который происходит выравнивание температуры в комнатах с окружающей средой. Чем это время больше, тем теплопроводность материала, применяемого при строительстве, ниже.

Отсутствие теплоизоляции дома скажется на температуре воздуха внутри помещения

Для характеристики проводимости тепла материалами используют такое понятие, как коэффициент теплопроводности. Он показывает, какое количество тепла за одну единицу временного промежутка пройдет через одну единицу площади поверхности. Чем выше подобный показатель, тем сильнее теплообмен, значит, постройка будет остывать значительно быстрее. То есть при сооружении зданий, домов и прочих помещений необходимо использовать материалы, проводимость тепла которых минимальна.

Сравнительные характеристики теплопроводности и термического сопротивления стен, возведенных из кирпича и газобетонных блоков