Таблица данных по теплопроводности утеплителей
Современные утеплительные материалы имеют уникальные характеристики и применяются для решения задач определенного спектра. Большинство из них предназначены для обработки стен дома, но есть и специфичные, разработанные для обустройства дверных и оконных проемов, мест стыка кровли с несущими опорами, подвальных и чердачных помещений. Таким образом, выполняя сравнение теплоизоляционных материалов, нужно учитывать не только их эксплуатационные свойства, но и сферу применения.
Главные параметры
Дать оценку качеству материала можно исходя из нескольких основополагающих характеристик. Первая из них – коэффициент теплопроводности, который обозначается символом «лямбда» (ι). Этот коэффициент показывает, какой объем теплоты за 1 час проходит через отрезок материала толщиной 1 метр и площадью 1 м² при условии, что разница между температурами среды на обеих поверхностях составляет 10°С.
Показатели коэффициента теплопроводности любых утеплителей зависят от множества факторов – от влажности, паропроницаемости, теплоемкости, пористости и других характеристик материала.
Чувствительность к влаге
Влажность – это объем влаги, которая содержится в теплоизоляции. Вода отлично проводит тепло, и насыщенная ею поверхность будет способствовать выхолаживанию помещения. Следовательно, переувлажненный теплоизоляционный материал потеряет свои качества и не даст желаемого эффекта. И наоборот: чем большими водоотталкивающими свойствами он обладает, тем лучше.
Паропроницаемость – параметр, близкий к влажности. В числовом выражении он представляет собой объем водяного пара, проходящий через 1 м2 утеплителя за 1 час при соблюдении условия, что разность потенциального давления пара составляет 1Па, а температура среды одинакова.
При высокой паропроницаемости материал может увлажняться. В связи с этим при утеплении стен и перекрытий дома рекомендуется выполнить монтаж пароизоляционного покрытия.
Водопоглощение – способность изделия при соприкосновении с жидкостью впитывать ее. Коэффициент водопоглощения очень важен для материалов, которые используются для обустройства наружной теплоизоляции. Повышенная влажность воздуха, атмосферные осадки и роса могут привести к ухудшению характеристик материала.
Также не рекомендуется применять водопоглощающую изоляцию при отделке ванных комнат, санузлов, кухонь и других помещений с высоким уровнем влажности.
Плотность и теплоемкость
Пористость – выраженное в процентах количество воздушных пор от общего объема изделия. Различают поры закрытые и открытые, крупные и мелкие. Важно, чтобы в структуре материала они были распределены равномерно: это свидетельствует о качестве продукции. Пористость иногда может достигать 50%, в случае с некоторыми видами ячеистых пластмасс этот показатель составляет 90-98%.
Плотность – это одна из характеристик, влияющих на массу материала. Специальная таблица поможет определить оба этих параметра. Зная плотность, можно рассчитать, насколько увеличится нагрузка на стены дома или его перекрытия.
Теплоемкость – показатель, демонстрирующий, какое количество тепла готова аккумулировать теплоизоляция. Биостойкость – способность материала сопротивляться воздействию биологических факторов, например, патогенной флоры. Огнестойкость – противодействие изоляции огню, при этом данный параметр не стоит путать с пожаробезопасностью. Различают и другие характеристики, к которым относятся прочность, выносливость на изгиб, морозостойкость, износоустойчивость.
Коэффициент сопротивления
Также при выполнении расчетов нужно знать коэффициент U – сопротивление конструкций теплопередаче. Этот показатель не имеет никакого отношения к качествам самих материалов, но его нужно знать, чтобы сделать правильный выбор среди разнообразных утеплителей. Коэффициент U представляет собой отношение разности температур с двух сторон изоляции к объему проходящего через нее теплового потока. Чтобы найти теплосопротивление стен и перекрытий, нужна таблица, где рассчитана теплопроводность строительных материалов.
Произвести необходимые вычисления можно и самостоятельно. Для этого толщину слоя материала делят на коэффициент его теплопроводности. Последний параметр — если речь идет об изоляции — должен быть указан на упаковке материала. В случае с элементами конструкции дома все немного сложнее: хотя их толщину можно измерить самостоятельно, коэффициент теплопроводности бетона, дерева или кирпича придется искать в специализированных пособиях.
При этом часто для изоляции стен, потолка и пола в одном помещении используются материалы разного типа, поскольку для каждой плоскости коэффициент теплопроводности нужно рассчитывать отдельно.
Теплопроводность основных видов утеплителей
Исходя из коэффициента U, можно выбрать, какой из видов теплоизоляции лучше использовать, и какую толщину должен иметь слой материала. Расположенная ниже таблица содержит сведения о плотности, паропроницаемости и теплопроводности популярных утеплителей:
Преимущества и недостатки
При выборе теплоизоляции нужно учитывать не только ее физические свойства, но и такие параметры, как легкость монтажа, потребность в дополнительном обслуживании, долговечность и стоимость.
Сравнение самых современных вариантов
Как показывает практика, проще всего осуществлять монтаж пенополиуретана и пеноизола, которые наносятся на обрабатываемую поверхность в форме пены. Эти материалы пластичны, они с легкостью заполняют полости внутри стен постройки. Недостатком вспениваемых веществ является потребность в использовании специального оборудования для их распыления.
Как показывает приведенная выше таблица, достойную конкуренцию пенополиуретану составляет экструдированный пенополистирол. Этот материал поставляются в виде твердых блоков, но с помощью обычного столярного ножа ему можно придать любую форму. Сравнивая характеристики пенных и твердых полимеров, стоит отметить, что пена не образует швов, и это является ее главным преимуществом по сравнению с блоками.
Сравнение ватных материалов
Минеральная вата по свойствам похожа на пенопласты и пенополистирол, однако при этом «дышит» и не горит. Также она обладает лучшей устойчивостью при воздействии влаги и практически не меняет свои качества в процессе эксплуатации. Если стоит выбор между твердыми полимерами и минеральной ватой, лучше отдать предпочтение последней.
У каменной ваты сравнительные характеристики те же, что и у минеральной, но стоимость выше. Эковата имеет приемлемую цену и легко монтируется, но отличается низкой прочностью на сжатие и со временем проседает. Стекловолокно также проседает и, кроме того, осыпается.
Сыпучие и органические материалы
Для теплоизоляции дома иногда применяются сыпучие материалы – перлит и гранулы из бумаги. Они отталкивают воду и устойчивы к воздействию патогенных факторов. Перлит экологичен, он не горит и не оседает. Тем не менее, сыпучие материалы редко применяются для утепления стен, лучше с их помощью обустраивать полы и перекрытия.
Из органических материалов необходимо выделить лен, древесное волокно и пробковое покрытие. Они безопасны для окружающей среды, но подвержены горению, если не пропитаны специальными веществами. Кроме того, древесное волокно подвержено воздействию биологических факторов.
В целом, если учитывать стоимость, практичность, теплопроводность и долговечность утеплителей, то наилучшие материалы для отделки стен и перекрытий – это пенополиуретан, пеноизол и минеральная вата. Остальные виды изоляции обладают специфическими свойствами, так как разработаны для нестандартных ситуаций, а применять такие утеплители рекомендуется только в том случае, если других вариантов нет.
Сравнение теплопроводности различных утеплителей
Выбор теплоизоляционных материалов на современном рынке огромен. Производители выпускают различные по структуре, плотности, звукоизоляционным характеристикам и влагостойкости модели. Потребителям необходимо знать теплопроводность утеплителей и критерии подбора. Подробное сравнение всех видов поможет найти идеальный для постройки материал.
Понятие теплопроводности
Утеплители имеют разный коэффициент теплопроводности — это главный показатель материала
Под теплопроводностью понимается передача энергии тепла от объекта к объекту до момента теплового равновесия, т.е. выравнивания температуры. В отношении частного дома важна скорость процесса – чем дольше происходит выравнивание, тем меньше остывает конструкция.
В числовом виде явление выражается через коэффициент теплопроводности. Показатель наглядно выражает прохождение количества тепла за определенное время через единицу поверхности. Чем больше величина, тем быстрее утекает тепловая энергия.
Теплопередача различных материалов указывается в характеристиках изготовителя на упаковке.
Факторы влияния на теплопроводность
Теплопроводность зависит от плотности и толщины теплоизолята, поэтому важно учитывать ее при покупке. Плотность – это масса одного кубометра материалов, которые по этому критерию классифицируются как очень легкие, легкие, средние и жесткие. Легкие пористые изделия применяются для покрытия внутренних стен, несущих перегородок, плотные – для наружных работ.
Модификации с меньшей плотностью легче по весу, но имеют лучшие параметры теплопроводности. Сравнение утеплителей по плотности представлено в таблице.
| Материал | Показатель плотности, кг/м3 |
| Минвата | 50-200 |
| Экструдированный пенополистирол | 33-150 |
| Пенополиуретан | 30-80 |
| Мастика из полиуретана | 1400 |
| Рубероид | 600 |
| Полиэтилен | 1500 |
Чем выше плотность, тем меньше уровень пароизоляции.
Толщина материала также влияет на степень теплопередачи. Если она избыточная, нарушается естественная вентиляция помещений. Маленькая толщина становится причиной мостов холода и образования конденсата на поверхности. В результате стена покроется плесенью и грибком. Сравнить параметры толщины материалов можно в таблице.
| Материал | Толщина, мм |
| Пеноплекс | 20 |
| Минвата | 38 |
| Ячеистый бетон | 270 |
| Кладка из кирпича | 370 |
При подборе толщины стоит учитывать климат местности, материал постройки.
Характеристики разных материалов
Перед рассмотрением таблицы теплопроводности утеплителей имеет смысл ознакомиться с кратким обзором. Информация поможет застройщикам разобраться в специфике материала и его назначении.
Пенопласт
Пенопласт и пенополистирол отличаются способом производства, ценой и теплопроводностью
Плитный материал, изготовленный посредством вспенивания полистирола. Отличается удобством раскроя и монтажа, низкой теплопроводностью – в сравнении с другими изоляторами пенопласт легче. Преимущества изделия – недорогая стоимость, стойкость к влажной среде. Минусы пенопласта – хрупкость, быстрая возгораемость. По этой причине плиты толщиной 20-150 мм используются для теплоизоляции легких наружных конструкций – фасадов под штукатурные работы, стены цоколей и подвалов.
При горении пенопласта выделяются токсичные вещества.
Экструдированный пенополистирол
Вспененный полистирол с экструзией отличается стойкость к воздействию влажной среды. Материал легко раскраивается, не горит, прост в укладке и транспортировке. У плит помимо низкой теплопроводности – высокая плотность и прочность на сжатие. Среди российских застройщиков популярен экструдированный пенополистирол брендов Техноплекс и Пеноплекс. Его применяют для теплоизоляции отмостки и ленточного фундамента.
Минеральная вата
Чем плотнее плиты минеральной базальтовой ваты, тем хуже они проводят тепло
Коэффициент теплопроводности минеральной ваты – 0,048 Вт/(м*С), что больше пенопласта. Материал изготавливается на основе горных пород, шлака или доломита в форме плит и рулонов, у которых разный индекс жесткости. Для утепления вертикальных поверхностей допускается применять жесткие и полужесткие изделия. Горизонтальные конструкции лучше утеплять при помощи легких минплит.
Несмотря на оптимальный индекс теплопроводности, у минеральной ваты маленькая устойчивость к влажной среде. Плиты не подойдут для утепления подвальных помещений, парилок, предбанников.
Применение минваты с низкой теплопроводностью допускается только при наличии пароизоляционного и гидроизоляционного слоев.
Базальтовая вата
Основой для изоляции является базальтовый вид горной породы, который раздувается при нагреве до состояния волокон. При изготовлении также добавляют нетоксичные связующие компоненты. На российском рынке продукция бренда Роквул, на примере которой можно рассмотреть особенности утеплителя:
Параметры теплопроводности позволяют использовать каменную вату для наружных и внутренних работ.
Стекловата
Стекловата имеет коэффициент теплопроводности выше, чем каменная вата, материал гигроскопичен
Стекловатный утеплитель изготавливается из буры, известняка, соды, просеянного доломита и песка. Для экономии на производстве применяют стеклобой, что не нарушается свойства материала. К преимуществам стекловаты относятся высокие показатели тепло- и звукоизоляции, экологическая чистота и низкая стоимость. Минусов больше:
При работе со стекловатой нужно защищать кожу рук перчатками, лицо – очками или маской.
Вспененный полиэтилен
Вспененный фольгированный полиэтилен имеет пропускает тепло хуже, чем обычный
Рулонный полиэтилен с пористой структурой имеет дополнительный отражающий слой из фольги. Преимущества изолона и пенофола:
Рулонная теплоизоляция подходит для укладки во влажных комнатах, на балконах и лоджиях.
Напыляемая теплоизоляция
Пенополиуретан имеет самую низкую теплопроводность
Если обратиться к таблице, то видно, что напыляемые виды заменяют 10 см минваты. Они выпускаются в баллонах, напоминают монтажную пену и наносятся при помощи специального инструмента. Напыляемый утеплитель бывает разной жесткости, в емкости также присутствуют пенообразователи – полиизоционатом и полиолом. По типу основного компонента изоляция бывает:
Напыляемые утеплители отличаются хорошей сцепкой с поверхностями, для которых применялись дерево, кирпич или газобетон.
Таблица коэффициентов теплопроводности разных материалов
На основе таблицы с коэффициентами теплопроводности строительных материалов и популярных утеплителей можно сделать сравнительный анализ. Он обеспечит подбор оптимального варианта теплоизоляции для строения.
Для параметров толщины применялся усредненный показатель.
Иные критерии подбора утеплителей
Теплоизоляционное покрытие обеспечивает снижение теплопотерь на 30-40 %, повышает прочность несущих конструкций из кирпича и металла, сокращает уровень шума и не забирает полезную площадь постройки. При выборе утеплителя помимо теплопроводности нужно учитывать другие критерии.
Объемный вес
Вес и плотность минваты влияет на качество утепления
Данная характеристика связана с теплопроводностью и зависит от типа материала:
Чем меньше объемный вес, тем меньше затрачивается материала.
Способность держать форму
Плиты и пенополиуретан имеют одинаковую степень жесткости, хорошо выдерживают форму
Производители не указывают формостабильность на упаковке, но можно ориентироваться на коэффициенты Пуассона и трения, сопротивления изгибам и сжатиям. По стабильности формы судят о сминаемости или изменении параметров теплоизоляционного слоя. В случае деформации существуют риски утечки тепла на 40 % через щели и мосты холода.
Формостабильность стройматериалов зависит от типа утеплителя:
Способность изделия держать форму также определяется по характеристикам упругости.
Паропроницаемость
Определяет «дышащие» свойства материала – способность к пропусканию воздуха и пара. Показатель важен для контроля микроклимата в помещении – в законсервированных комнатах образуется больше плесени и грибка. В условиях постоянной влажности конструкция может разрушаться.
По степени паропроницаемости выделяют два типа утеплителей:
При монтаже паропроницаемых ват дополнительно укладывают пленочную пароизоляцию.
Горючесть
Показатель, на который ориентируются при строительстве наземных частей жилых зданий. Классификация токсичности и горючести указана в ст. 13 ФЗ № 123. В техническом регламенте выделены группы:
Оптимальный вариант для частного строительства – самозатухающие материалы.
Звукоизоляция
Характеристика, связанная с паропроницаемостью и плотностью. Ваты исключают проникновение посторонних шумов в помещении, через пены проникает больше шума.
У плотных материалов лучше шумоизоляционные свойства, но укладка осложняется толщиной и весом. Оптимальным вариантом для самостоятельных теплоизоляционных работ будет каменная вата с высоким звукопоглощением. Аналогичные показатели – у легкой стекловаты или базальтового утеплителя со скрученными длинными тонкими волокнами.
Нормальный показатель звукоизоляции – плотность от 50 кг/м3.
Практическое применение коэффициента теплопроводности
Коэффициент теплопроводности необходим для вычисления объема утеплителя в климатическом поясе
После теоретического сравнения материалов нужно учитывать их разделение на группы теплоизоляционных и конструкционных. У конструкционного сырья – самые высокие индексы теплопередачи, поэтому оно подходит для возведения перекрытий, ограждений или стен.
Без использования сырья со свойствами утеплителей понадобится укладывать толстый слой теплоизоляции. Обратившись к таблице теплопроводности, можно определить, что низкий теплообмен конструкций из железобетона будет только при их толщине 6 м. Готовый дом будет громоздким, может просесть под почву, а затраты на строительство не окупятся и через 50 лет.
Достаточная толщина теплоизоляционного слоя – 50 см.
Применение теплоизоляционных материалов обеспечивает сокращение затрат на строительные мероприятия и снижает переплаты за энергию зимой. При покупке утеплителя нужно учитывать параметры теплопроводности, основные характеристики, стоимость и удобство самостоятельного монтажа.
Существует огромное количество технических характеристик утеплителей, включая специфические для каждого отдельно взятого вида. Мы останавливается на самых значимых с эксплуатационной точки зрения.
Теплопроводность
Различают следующие разновидности коэффициента теплопроводности:
В средней полосе России, толщину утепления рассчитывают по показателю λБ. Сравнивать энергоэффективность различных утеплителей следует именно по этому показателю.
Теплопроводность – это самая важная характеристика утеплителя, которая и определяет его энергоэффективность. Лямбда Б, на которую мы ориентируемся при теплотехническом расчете – параметр, учитывающий энергоэффективность утеплителя в неблагоприятных условиях, которые могут возникнуть при эксплуатации.
Точка росы
Если точка росы будет находится в несущей конструкции, это приведет к увлажнению внутренней поверхности стены, что повлечет за собой образование грибка, плесени и ускоренному износу строительной конструкции.
Паропроницаемость
Паропроницаемость – способность материала задерживать или пропускать пар. Обозначается греческой буквой «мю» (μ). Единицей измерения коэффициента паропроницаемости является мг/(м·ч·Па). Если утеплитель обладает высокой паропроницаемостью, то его называют «дышащим» утеплителем.
Паропроницаемость утеплителя позволяет выводить влагу из конструкции. При этом в эксплуатации такой конструкции проблем не возникнет, если точка росы находится в утеплителе, а в помещении обеспечивается нормальный воздухообмен. При несоблюдении данных требований возможно появление плесени и ускоренный износ конструкции дома.
Долговечность
Прочность
Прочность – способность материала сопротивляться разрушению под воздействием механической нагрузки. Измеряется приложенной к материалу силой в кПа (килопаскалях).
Самые распространенные для утеплителей параметры прочности:
В случае прочности на сжатие сила, приложенная к материалу, сжимает его, а, в случае разрыва, приводит к отрыву слоев утеплителя. Минимальная нагрузка, при которой испытываемый образец деформируется больше установленных норм, и будет считаться реальным значением его прочности.
Усадка
При правильном выборе типа конструкции и качественном монтаже усадка возникать не будет.
Гигроскопичность утеплителя
Гигроскопичность – способность материала впитывать влагу из воздуха. Измеряется отношением массы поглощенной влаги к массе сухого материала при относительной влажности воздуха 100% и температуре +20°С. Влияет на энергоэффективность утеплителя. Чем больше влажность утеплителя, тем его теплопроводность выше, тем ниже энергоэффективность конструкции.
Данное свойство в первую очередь касается минеральной ваты и пенопласта, оба эти утеплители являются гигроскопичными, именно поэтому они уступают по энергоэффективности XPS и PIR.
Следует различать такие свойства, как гигроскопичность (влага из воздуха) и влагопоглощение (прямой контакт с влагой). Так как прямой контакт с водой при нормальной эксплуатации утеплителя возможен только для XPS в фундаменте, рассматривать свойство влагопоглощения как сравнительную характеристику нецелесообразно.
Горючесть утеплителя
Горючесть утеплителя – способность материала к развитию процесса горения. Нас же интересуют противопожарные свойства теплоизоляции, т.е. ее способность к самозатуханию и остановке процесса горения.
Процесс горения различных утеплителей:
Свойства пожарной опасности
Класс пожарной опасности
Пожаробезопасными утеплителями считаются стеклянная и базальтовая вата. Также хорошо себя проявляет ПИР.
А опасными с точки зрения возгорания являются пенопласт и экструдированный пенополистирол.
Пожаробезопасность утеплителей и других строительных материалов регламентируется ГОСТом 30244-94 и имеет классификацию:
Токсичность – выделение вредных вещество при горении.
Пенопласт и ЭППС при горении выделяют большое количество токсичных веществ. Минеральные ваты, как базальтовая, так и стеклянная, не являются безопасными, т.к. содержат в составе фенольные смолы, формальдегид, аммиак и другие вредные вещества, испаряющиеся при пожаре. ПИР также не безопасен, отличается от пенопластов лишь меньшим объемом вредных выбросов.
При этом не нужно путать пожаробезопасность материалов и строительных конструкций или систем. Группа горючести (НГ, Г1, Г2, Г3, Г4) присваивается материалу в отдельности. Класс пожарной опасности строительных материалов (К0, К1, К2, К3) дается на систему, конкретную строительную конструкцию в целом.
Он присваивается на основании испытаний и учитывают такие проявления пожарной опасности, как:
В соответствии с требованиями СНиП 21-01-97* (п. 5.11) по пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса:
