При утеплении рабочих поверхностей строений традиционно используются распространенные виды тепловых изоляторов: минвата, пенополистирол или пенопласт. К их свойствам предъявляются особые требования, касающиеся гигроскопичности и плотности.
Влияние плотности утеплителя на эксплуатационные характеристики
Плотность влияет на такие параметры материала, используемого при утеплении стен:
- заявленные теплоизоляционные свойства;
- качество звукоизоляции;
- устойчивость к деформациям;
- особенности монтажа в определенных условиях проведения работ.
Для любого теплоизолятора действительно правило: чем он меньше весит (чем меньше его плотность), тем более удобен материал при монтаже, и поэтому более предпочтителен. Фактор плотности каменной ваты оценивается специалистами с большой оговоркой. Ее низкая теплопроводность обусловлена наличием воздушной прослойки между нитями. При достижении этим показателем определенного минимума материал перестает сохранять тепло.
При оценке материала всегда учитывается, что плотность минеральной ваты влияет не только на ее вес, но также напрямую связана с другими эксплуатационными характеристиками.
Основные критерии и строительные нормы
Сопротивление тепловой передаче стен строящихся зданий регламентируется действующими нормативами СНБ 2.04.01 (глава 5.1), где указана информация для всех типов стен и перекрытий. Помимо этого, для наружных ограждений и покрытий обязательно рассчитываются параметры по воздушной и паровой проницаемости. В многослойных защитных конструкциях используемые материалы рассчитываются как единое целое, согласующееся по основным техническим показателям.
Подбор изделий, которыми предполагается утеплять стены, предваряют теплотехнические расчеты. По их результатам определяется тип нужного материала и его конкретная марка. При использовании синтетических веществ (полистирола или полиэтилена) учитывается, что они непроницаемы не только для воды, но и для пара. Поэтому при их выборе потребуется предусмотреть специальные меры по созданию хорошего воздухообмена в помещениях.
К материалам, сформованным в виде плит (включая стекловату), предъявляются особые требования:
- геометрия выбирается так, чтобы углы и грани заготовок не имели явно различимых разрушений и заметных неровностей;
- структура плит – плотная, наличие плохо связанных волокон и выпадающих гранул считается совершенно недопустимым;
- поверхности с обеих сторон делаются шершавыми, либо одна из них изготавливается со сложной фактурой.
Выполнение последнего требования гарантирует хорошую адгезию с утепляемыми стенами.
Плотность утеплителей различного класса
Плотности минваты для фасадов дифференцируются по классу того или иного утеплительного материала, а также также варьируются у различных модификаций одного и того же вида. Чтобы оценить плотность минваты (базальтовой или любой другой) учитывается, что этот утеплитель относится к практически ничего не весящим материалам. При этом коэффициент его теплопроводности в среднем не превышает 0,026 Вт/метр кубический объема.
Известно несколько типов базальтовой ваты, используемых для различных целей и отличающихся только ориентацией волокон. Показатели плотности у фасадной минваты для разных образцов приводятся в таблицах, широко представленных в Интернете. Из них видно, что этот показатель в зависимости от модификации и назначения изделия варьируется в диапазоне от 30 до 200 килограммов на единицу объема. При таком широком разбросе плотностей различных теплоизоляторов максимальное значение имеют виды, используемые в плитах перекрытия или при утеплении крыш зданий.
В качестве примера оценки плотности минваты традиционно рассматривается базальтовый “Технониколь” с заявленным показателем, равным 195 единиц. Этот материал обычно приобретается для теплоизоляции стыков кровельных конструкций и карнизных парапетов. Базальтовая вата “Роквуэл” располагает показателем в 190 расчетных единиц. Она оптимально подойдет для монтажа под кровельные покрытия. Известная марка современных утеплителей “Knauf Insulation” имеет сравнительно невысокую плотность – не более в 35 кг на единицу объема. Они предназначены исключительно для теплоизоляции каркасных сооружений и стен строений, возводимых с высокой скоростью.
Специальные разновидности облицовочных утеплителей с небольшой плотностью минваты для фасадов выпускаются практически всеми крупными и известными производителями этих материалов. Некоторые из них предпочитают продавать такой товар как отдельную категорию изделий с заявленным показателем около 30-40 единиц. Компания “Кнауф” приспособилась выпускать продукт с “плавающей” плотностью, достигающей максимальных значений в 150 единиц.
Предел плотности утеплителя в зависимости от области применения
Показатель плотности для синтетических материалов типа пенопласта колеблется от 100 до 150-ти единиц. Такие уплотненные плиты предназначаются для утепления кровель строений из бруса или для теплоизоляции перекрытий между этажами. Большинство производителей старается классифицировать их по назначению, согласно которому изменяются минимально допустимые значения. Показатель плотности пенополистирола, например, в зависимости от используемой при его изготовлении технологии, в среднем составляет от 28 до 35-ти кг. Его относят к наиболее легким материалам, отличающимся очень низким показателем теплопроводности.
Применение теплоизоляторов с переменной плотностью для различных заявленных целей хорошо прослеживается на конкретных образцах утеплительных материалов. Изделия CARBON SAND “Технониколь” имеют показатель плотности 28 килограмм на единицу объема. Их традиционно применяют при изготовлении сэндвич панелей, предельно снижая вес заготовок и придавая покрытию требуемые теплоизоляционные характеристики. Еще один известный теплоизолятор от “Технониколь” марки CARBON PROF применяется в жилищном строительстве для изоляции стен и других нагружаемых конструкций. Этот образец рассчитан на плотность 30-35 килограмм на куб. Для плитных утеплителей, используемых при изготовлении дорожных полотен, характерен показатель 50 и 60 кг на куб. В этом случае нагрузки на покрытие возрастают, оно нуждается в теплозащите повышенной прочности.
Пеноплекс относится к распространенным утеплительным материалам, также имеющим плотность, зависящую от целевого назначения. Образцы утеплителя с показателем в 25 единиц предназначаются для изоляции типовых вертикальных конструкций. Материалы, рассчитанные на использование при строительстве дорог, имеют показатель, достигающий 47 единиц.
Пеноизол и вспененный полиэтилен (ВП)
Этот тип теплоизолятора отличается от других материалов тем, что процедура приготовления напрямую привязана к месту его использования. Пеноизол наносится на защищаемые поверхности в жидком виде и имеет очень низкий показатель плотности, не превышающий 10 кг на единицу объема. Повышенная пористость этого материала гарантирует высокое качество утепления, а жидкая форма заливки обеспечивает прекрасную адгезию с любыми поверхностями. При этом подобно большинству образцов утеплителей с небольшим плотностным показателем пеноизол нуждается в наружном защитном слое – как минимум, в отделке штукатуркой.
Показатель плотности у ВП варьируется в широком диапазоне, определяется его толщиной и применением усиливающих (армирующих) материалов. Стандартные изделия для изоляции пола в рулонах имеют плотность около 24 килограммов на единицу объема. От них заметно отличаются теплоизоляторы, предназначенные для утепления и служащие основой для защиты других конструкций, включая холодильные установки. Эти объекты нуждаются в армировании посредством листов алюминия, необходимая плотность достигает 50-60 кг/кубический метр.
Пеностекло
Ячеистым или вспененным стеклом утепляют фасады, кровлю или фундамент любого возводимого строения. Смесь стекла и газовые компоненты в запеченном виде представлены материалами самой различной плотности. Для внешнего утепления применяются образцы с плотностью в 200-400 килограмм на куб. Этих показателей достаточно для достижения требуемой устойчивости к воздействию различных факторов, включая сильные порывы ветра и случайные механические деформации.
Утеплительные заготовки пеностекла с плотностью в 200 единиц традиционно применяются для фасадов из кирпича, утеплители с плотностью в 300-400 кг/метр кубический используются при утеплении крыш и фундаментных оснований. Для тепловой защиты облегченных каркасных конструкций подходит вариант с показателем в 100-200 единиц.
Для теплоизоляции отдельных строительных конструкций и их элементов используются утеплительные материалы, выбор которых определяется их прямым назначением. Для стенных и не усиленных каркасных конструкций потребуются легкие образцы с невысоким показателем плотности, исключающим чрезмерную нагрузку на защищаемое сооружение. Для этого используются материалы, заявленный показатель которых составляет 50-200 килограммов на куб. Для утепления внутренних пространств дома, например, допускается применять материалы меньшей плотности, укладывающейся в границы от 28-ми до 50-ти единиц.
Для фундамента и кровли любого объекта потребуются иные способы утепления, для которых годятся вещества с большим показателем. Для этого подходят изделия с заявленной характеристикой плотности от 150-ти до 400 единиц. При этом сравнительно легкие утеплители с небольшой плотностью (до 250 кг/метр кубический), нуждаются в наличии специального защитного слоя. В противном случае приходится применять изделия с более жесткими требованиями по рассматриваемому показателю.