Прежде чем говорить о выборе материалов для утепления, рассмотрим основные принципы утепления домов, типичные области применения того или иного материала.
Существует много теплоизоляционных материалов, для самых разных строений или конструкций. Но все утеплительные материалы схожи между собой тем, что, основной объем в их составе занимает воздух, и лишь 3 — 5 процентов объема составляет твердый материал.
Воздух – естественный теплоизолятор. Его теплопроводность в среднем составляет всего лишь — 0,025Вт/мК и быстро уменьшается с уменьшением влажности.
Теплопроводность обычного пенопласта плотностью 25 кг/м куб. составляет 0,04 Вт/мК. Это в 5 раз меньше чем в среднем у древесины (0,2 Вт/мК) и в 20 раз меньше чем у кирпича (0,8 Вт/мК). Следовательно, 5 сантиметров пенопласта, будут равнозначны по теплоизоляции деревянной стене толщиной 20 сантиметров, или кирпичной стене толщиной 100 сантиметров.
Какой уровень теплоизоляции необходим
Понятно, что слой утеплителя должен быть достаточным по толщине, чтобы в доме было комфортно, а энергосбережение и экономия денег на энергоресурсах были бы на приемлемом низком уровне. 
В каждом конкретном случае, требуемая толщина слоя того или иного материала, определяется тепловым расчетом. Специалисты отыскивают наиболее холодные участки дома и комплексно подбирают материалы и методы.
Так, на приведенном фото, видно, что новая кровля с утеплителем под покрытием, очень хорошо удерживает тепло. А фронтон дома и стены вокруг окон и дверей – мостики холода. Тепло через эти участки уходит из помещения. Соответственно и утеплять нужно таким образом, что бы максимально сократить теплоотдачу.
Утепление должно быть комплексным. Важно не оставлять участков поверхности, через которые бы происходила утечка тепла из помещения наружу. В том числе устанавливаются теплозащищенные окна и двери.
Для каждого климата свое утепление
Вопрос теплоизоляции помещения тесно увязан с климатом региона. В теплом климате где температура зимой не опускается ниже 5 град С часто теплоизоляция многих конструкций считается не целесообразной, даже по экономическим показателям. Что определяется расчетом в проекте. Например, не утепляют стены сделанные из пористых бетонов достаточной толщины…
Там же, где зимой, температура воздуха бывает гораздо ниже 0, а средняя температура на протяжении 4 самых холодных месяцев не превышает 0 град. С. Теплоизоляция дома дает сэкономить от 20 до 80% денежных средств на отоплении. А летом до 50% на кондиционировании.
Простейший тепловой расчет, и подбор толщины утеплителя, можно сделать самостоятельно. Нужно знать коэффициент теплового сопротивления материала стен (ограждающих конструкций) и утеплителя который хотите применить, толщину стен, действующий норматив теплового сопротивления для данной конструкции. Откуда в одно действие узнать минимум того или иного утеплителя.
Например — как изменяется «средняя» толщина эффективного утеплителя для теплоизоляции стен в зависимости от климата (усредненные данные для стен из тяжелых материалов)
- Теплый климат – 5см;
- Средняя полоса – 10 см;
- Холодный климат – 15 см;
- Полярный – 20 см.
Стены из отдельных пористых строительных материалов, могут иметь собственное значительное сопротивление теплопередаче, что должно учитываться при расчетах.
Теперь подробнее о самых популярных теплоизоляционных материалах.
Пенопласт
- Самый популярный материал для утепления.
- Дешевый.
- Долговечность 10 – 40 лет в зависимости от модели, производителя.
- Коэффициент теплопроводности меньше 0,04.
Недостатки и ограничения в применнии.
- Не допускается к применению внутри помещений. Горюч. При горении выделяет ядовитые газы.
- Поедается грызунами, поэтому применяется только в защитном кожухе.
- Целесообразно по сроку эксплуатации применять только марки с плотностью выше чем 25 кг/м куб.
- Не большая механическая прочность, не применяется там где требуется механическое сопротивление.
- Впитывает воду, поэтому должен быть защищен от ее воздействия.
- Коэффициент паропроницаемости — 0,05 мг/(мчПа) — высокие пароизоляционные свойства.
Область применения.
Утепление наружный стен любых строений.
Разработана и очень успешно применяется технология «мокрого фасада» с использованием пенопласта. Крупные производители массово выпускают специальные клеи и штукатурки для внешнего утепления стен с помощью этого материала .
Технологией предусматривается наклейка пенопластовых пластин на стену с помощью специального клея, их дополнительная фиксация пластиковыми дюбелями, покрытие п штукатуркой с армированием. Получается дешевое и эффективное теплоизоляционное покрытие для стен домов.
Экструдированный пенополистирол
- Высокая механическая прочность на сжатие.
- Коэффициент теплопроводности 0,035 вт/мК
- Коэффициент паропроницаемости — 0,005 мг/(мчПа). — почти полный пароизолятор.
- Отсутствует водо и паро поглощение
Недостатки и ограничения применения
- Боится грызунов
- Внутри помещения не применяется. Горюч. Выделяет опасные яды при горении.
Типичные области применения
Утепление полов под стяжкой. Создание обогреваемых полов.
Для фундамента, в том числе и плитного обогреваемого фундамента. Утепление подвальных помещений в контакте с водой и с грунтом, а также цоколей, отмосток, водопроводов. Теплоизоляция в грунте любых конструкций. Создание теплых кровель с мансандрой.
Основные достоинства – отсутствие водопоглощения и механическая прочность на сжатие дает возможность использовать пенополистирол там, где другие материалы применить невозможно – в контакте с грунтом, или под тяжелыми конструкциями. Но значительная цена и полная пароизоляция делает его нежелательным для внешнего утепления почти всех стен и деревянных конструкций.
Пенополиуретан
- Напыляемый материал – бесшовная технология
- Достигается самый низкий коэффициент теплопроводности среди известных утеплителей – менее 0,03 вт/мК
- Коэффициент паропроницаемости — 0,05 мг/(мчПа). Пароизолятор.
Недостатки
- Не применяется внутри помещений
- Сложность нанесения – возможна обработка только с испольованияем специального оборудования и химических реактивов. Изготавливается на месте ведения работ.
- Не рекомендуется применять внутри помещения не применяется. Горюч. Выделяет опасные яды при горении, но сам горение не поддерживает.
Область применения.
Промышленное утепление. Экономическая целесообразность применения при утеплении больших площадей.
Утепление наружных стен под навесными фасадами. Потолочных, подпольных пространств. Замкнутых, внутренних пространств, конструкций, трубопроводов. Применяется в каркасном строительстве как материал который может скреплять элементы панелей.
Стекловата
- Низкая цена
- Огнестойкость
- Небольшой вес
- Коэффициент паропроницаемости — 0,5 мг/(мчПа). — высокая,
- Коэффициент теплопроводности 0,04 — 0,06 вт/мК, в зависимости от уплотненности, увлажненности. При сильном увлажнении теряет теплоизоляционные свойства.
Недостатки и ограничения применения
- Выделяет вредную микро-пыль. Используется только в герметически закрытых объемах. Для использования внутри помещения к герметичности и надежности оболочки — повышенные требования.
- Влагозависимость. Используется только в сочетании с паро-гидроизоляторами, регулирующими влажность внутри утеплителя. Или в местах без повышенной влажности. Не допускается контакт с водой, влажными поверхностями.
Типичные области применения.
Утепление наружный стен, подкровельных пространств, по технологии «вентилируемый фасад». Технологией предусматривается возведение навесного каркаса, закрытие утеплителя паропроницаемой мембраной, которая предотвращает продувание слоя струей воздуха, но дает возможность пару выходить свободно.
Плотные образцы от 80 кг/м куб в защите супердиффузионной мембраной не нуждаются (о обычных ветровых зонах).
Утепление потолочных перекрытий при условии обеспечения защиты материала со стороны жилого пространства паробарьером. Тоже самое и при теплоизоляции полов — пароизоляция со стороны комнаты и проветривание под полом.
Каменная вата
Практически такие же характеристики и область применения как у стекловаты, только значительные различия по цене и объемной плотности — каменная вата тяжелее.
В последнее время, вследствие появления новых технологий и материалов, происходит сращивание понятий стекловолоконной и каменной ваты. В результате получается рулонный утеплитель из минеральной ваты.
Производители делают минераловатные утеплители различной плотности, с предназначениями для применения в различных типичных местах, — для кровли, для потолочных перекрытий, для фасадов….
В том числе делаются материалы и высокой плотности в виде плит, способных выдерживать значительные нагрузки на сжатие. Но все разновидности они имеют сходные недостатки.
Сравнительные характеристики нескольких популярных утеплителей приведены в таблице.
