Монтаж теплоизоляции - технология
Согласно строительным нормам и правилам РФ, здания должны обеспечиваться тепловой защитой. Наиболее эффективными в этом направлении являются ограждающие конструкции и сооружения. В недавнем прошлом из-за дешевизны энергоносителей теплоизоляционные нормы были значительно ниже, что в настоящее время привело к огромным затратам на обогрев зданий и обеспечение их горячей водой.
Современный монтаж теплоизоляции включает использование утепляющих материалов при реализации всевозможных конструктивных решений. Для того чтобы обеспечить зданию максимальные теплосберегающие показатели, необходимо соблюдать определенные правила применения теплоизоляции.
Теплоизоляционное ограждение должно соответствовать следующим показателям: высокоэффективные материалы, продуманная конструкция и профессиональный монтаж. Ниже приведены необходимые свойства теплоизоляционных материалов:
Водопоглощение - свойство утеплителя впитывать капельную жидкость и задерживать ее внутри себя.
Гигроскопичность - показатель способности утеплителя поглощать парообразную влагу.
Хранение и эксплуатация теплоизоляционных материалов должны исключать их чрезмерное увлажнение (сорбцию). Сорбция зависит от температурного и влажностного показателя воздуха - чем выше влажность и ниже температура, тем сорбция материала выше. Утеплитель может поглощать влагу из окружающей среды, грунта, а также затворяющих материалов (штукатурка).
Паропроницаемость - показатель пропускной способности воздушных паров. Проходящие через материал из теплого помещения пары при отсутствии паронепроницаемого слоя, конденсируются на его холодной стороне, ухудшая теплоизоляционные свойства.
Воздухопроницаемость - свойство утеплителя, позволяющее циркулировать сквозь него воздуху и другим газам. На этот показатель влияют как размеры, так и количество материала. Так называемая инфильтрация (движение холодного воздуха в направлении теплого через слой утеплителя) существенно увеличивает теплопотери, поэтому при монтаже теплоизоляционных систем необходимо обустройство ветроизоляции. Влажный материал в значительной степени понижает уровень воздухопроницаемости.
Теплопроводность - главный показатель эффективности теплоизоляционного материала. Он обозначает проходящее за час количество тепла через 1м2 площади утеплителя, при его условной толщине равной 1м. Коэффициент теплопроводности рассчитывается при условии отсутствия боковых утечек и температурной разности обеих поверхностей составляющей 1 град.С. Зависит коэффициент теплопроводности от трех факторов: влажности материала, пористости и температуры.
Температуропроводность - величина, которая характеризует темпы распространения температуры внутри материала. От этого показателя зависит количество проходящего через материал тепла.
Влагопроводность - для обеспечения долговечности зданию и соблюдения санитарных норм, необходимо минимизировать уровень влажности на внутренних поверхностях ограждения. Это достигается путем использования материалов с различными характеристиками. При монтаже теплоизоляции, на внутренних поверхностях необходимо применение утеплителей, обладающих повышенным уровнем объемного веса и коэффициента теплопроводности, а также пониженным коэффициентом паропроницаемости. И наоборот - наружные поверхности покрываются материалами, у которых объемный вес и коэффициент теплопроводности значительно ниже, а коэффициент паропроницаемости - выше.
Огнеупорность - стойкость материала к высоким температурам, которая не ограничивается предельными нормами. Особенности утеплителя должны включать его способность выдерживать на протяжении определенного времени температуру достигающую 1100оС. При этом его структура, прочность и прочие свойства не должны быть нарушены.
Пластичность - определяет способность материала изменять свою форму в результате механического воздействия без последующих повреждений, таких как трещины и разрывы.
Химическая стойкость - стойкость к воздействию щелочей, кислот, газов, солей. Это показатель зависит как от структуры материала, так и от плотности. При высоких температурах взаимодействуя с различными химическими веществами, разрушаются и огнеупоры, и сам утеплитель.
Биостойкость - подверженность разрушению микроорганизмами. Содержащиеся в теплоизоляционных материалах крахмал и целлюлоза подвергаются воздействию микроорганизмов в теплой и влажной среде. Чем выше водопоглощение утеплителя, тем больше у него подверженность воздействию различных микроорганизмов.
Теплоизоляционные материалы различаются по трем классам в зависимости от теплопроводности:
- низкоэффективные (теплопроводность К = 0,1-0,175 Вт/мК);
- среднеэффективные (теплопроводность X = 0,06-0,115 Вт/мК);
- высокоэффективные (теплопроводность X < 0,06 Вт/мК);
Каждый вид утеплителя имеет свои преимущества и недостатки, но создание рациональной теплоизоляционной конструкции решает большинство проблемных вопросов, таких как чрезмерное увлажнение утеплителя, увеличение механической прочности и огнестойкости.
Отличаются утеплители по внешнему виду:
- штучные (блоки, плиты, кирпич, полуцилиндры, цилиндры, скорлупы);
- рулонные;
- шнуровые (шнуры и маты).
По жесткости:
- жесткие (сверхжесткие);
- полужесткие;
- мягкие.
По способам парообразования:
- волокнисто каркасные (мин. вата, каолиновая вата, стекловата, асбест и т.д.)
- вспененные (пенобетон, пенополиэтилен, пенопласт, пеносиликат и т.д.)
- вспученные (газосиликат, газобетон, керамзит, пенополиуретан и т.д.)
- пористые (пенополистирол, пробка, легкий бетон и т.д.)
- с выгорающими добавками (трепельные и диатомитовые)
- с пространственным каркасом (сотопласты)
Теплоизоляционные материалы бывают органического и неорганического происхождения.
1.1 Минеральные утеплители (волокнисто каркасные).
Минеральная вата. Производится из силикатных материалов, горных пород или металлургических сплавов, в зависимости от чего подразделяется:
- минеральная вата (изготавливается из горных пород);
- шлаковая вата (изготавливается из металлургических шлаков);
- стекловата (изготавливают из стекла).
Зависят теплоизоляционные свойства волокнисто каркасных утеплителей от пористости, объемного веса и толщины волокон. Оптимальная пористость - 90%, а толщина волокон - от 2 до 40 мкм.
Стекловата. Производится из отходов стекольной промышленности. Прочность этого утеплителя зависит от толщины стекловолокна - чем тоньше, тем прочнее. Оптимальной толщиной является показатель 15 мкм и менее. Производители, применяющие современные технологи для производства стекловаты, например такой как «ISOVER», получают среднюю толщину волокна 6 мкм. Такая вата не раздражает слизистую оболочку дыхательных путей и кожные покровы. Стекловата является кислотоустойчивым материалом с коэффициентом теплопроводности от 0,029 до 0,040 Вт/мК. Выдерживает высокую температуру до +450 град.С и стократную заморозку и оттаивание.
Известны также каолиновые, кварцевые и графитовые ваты, обладающие повышенной температурной стойкостью.
Стекловата отличается от минераловатных утеплителей повышенной средней плотностью и температурной стойкостью. Применятся для монтажа теплоизоляции при строительстве зданий, а также для изоляции трубопроводов, холодильников, промышленного оборудования и транспортных средств. Наиболее распространенными производителями являются «ISOVER» (Финляндия) и «URSA» (Россия). Теплоизоляционные материалы «URSA» производятся по немецкой технологии на основе штапельных и стеклянных волокон и соответствуют ТУ 5763-002-00287697-97.
Пожаробезопасность (Германия):
А1 класс - негорючая (используются минеральные утеплители в состав которых не входят полимерные компоненты);
А2 класс - негорючая (используются минеральные утеплители в составе которых находятся полимерные добавки в объеме не более 4%);
В1 класс - трудногорючая (как правило используются плиты в состав которых входит безусадочный полистирол).
Стекловата.
Пожаробезопасность: А1/А2/ВI
Коэффициент теплопроводности: 0,029-0,040 Вт/мК
Производится в виде: мягких, полужестких и жестких плит, жгутов (шнуров), матов.
Область применения: потолки, стены, полы, крыши.
Каменная вата
Пожаробезопасность: А1/А2/ВI
Коэффициент теплопроводности: 0,035-0,058 Вт/мК
Производится в виде: мягких, полужестких и жестких плит, жгутов (шнуров), матов, листов.
Область применения: потолки, стены, полы, крыши, фундаменты, фасады.
Каолиновая вата. Является огнеупорным материалом и может применяться для высокотемпературной изоляции до 1250оС. В ее состав входит жидкое стекло, кремнийорганическое связующее, огнеупорные глины и глиноземистый цемент. Этот материал максимально устойчив к вибрации, и не поддается воздействию воды, жидких металлов, водяного пара, кислот и масел, имеет высокие электроизоляционные показатели, не изменяющиеся даже при повышении температуры до 700-800оС. Каолиновая вата имеет среднюю плоскость 80 кг/м3 и производится как в рулонах, так и в виде плит, скорлуп, сегментов, комовой ваты и т.д. В основном применяется для монтажа теплоизоляции в промышленной отрасли.
1.2 Органические материалы (волокнисто каркасные)
Фибролит. Производится из древесной стружки и вяжущих веществ методом прессования и последующей сушки. Подразделяется на несколько видов, что зависит от применения различных вяжущих веществ: цементный, гипсовый, известковотрепельный, битуминозный, доломитовый и магнезиальный. Для производства используется стружка из древесины ели, сосны или осины, которая имеет вид лент не менее 400 мм длины, 5-7мм ширины и 0,5-1мм толщины.
Фибролит является негорючим, биостойким, воздухопроницаемым, теплоизоляционным материалом имеющим способность тлеть. Различные связующие вещества влияют на коэффициент теплопроводности, который может колебаться в пределах 0,11-0,25 Вт/мК. Для утепления покрытий и стен используется термоизоляционный фибролит, а для каркасных стен и перегородок, находящихся в сухой среде - конструктивный. Фибролит принято считать местным теплоизоляционным материалом.
Древесноволокнистые плиты (ДВП) и древесностружечные плиты (ДСП). Теплоизоляционный материал ДВП производится из древесноволокнистой массы, которую пропитывают специальной эмульсией. В качестве сырья используются отходы деревообрабатывающей промышленности, а также макулатура, стебли хлопчатника, кукурузы или солома. С целью повышения долговечности и прочности материала применяются канифольные, битумные, парафиновые эмульсии, а также специальные составы, благодаря которым происходит антисептирование сырьевой массы. За счет применения гипса, глинозема и пр. достигается биостойкость, огнестойкость и водостойкость материала.
ДВП обладает теплопроводностью - 0,046-0,093 Вт/мК, средней плотностью - 150-350 кг/м3, предельной прочностью при изгибе - 0,4-2,0 МПа.
Подразделяются ДВП на три типа:
1. Изоляционные - как правило, применяются для теплоизоляции, а также звукоизоляции стен, полов, потолков, перекрытий и перегородок. Стандартный размер - 2700x1200x12,25 мм.
2. Ветрозащитные - используются в качестве упрочнения и уплотнения внешних стен, а также потолков и крыш строений. Стандартный размер - 2700x1200x12,25 мм.
3. Половые изоляционные плиты - используются в качестве подложки «плавающего» типа под ламинат, паркет, паркетную доску и другие виды напольных панелей. Функциональное назначение этих плит - утепление и выравнивание плоскости пола.
ДВП обладает достаточно высоким водопоглащением (до 18% в сутки) и существенной гигроскопичностью (до 15%). К тому же они подвержены грибковым поражениям, а при перепадах влажности изменяют размеры.
ДСП производится путем прессования древесностружечной массы, в состав которой входят синтетические смолы. Как и ДВП эти плиты могут иметь различную плотность. Полутяжелые и тяжелые применяются при конструктивно-отделочных работах, а легкие плиты - для монтажа тепловой изоляции. Сырье и технология производство ДВП и ДСП практически не отличаются. Различие составляет лишь то, что при производстве легких плит, на 6-8% используют меньше полимерных веществ и прессуются они под давлением которое на на 0,2-0,7 Мпа ниже чем при производстве полутяжелых и тяжелых плит. Различают однослойные и многослойные ДСП.
Применяются ДСП за исключением мягких плит в той же области что и ДВП. Их стандартный размер составляет: 2500-3600 х 1200-1800 х 13-25 мм. Средняя плотность колеблется от 250 до 400 кг/м3, а предельная прочность при изгибе составляет до 12, Мпа. ДСП обладает коэффициентом теплопроводности 0,045-0,09 Вт/мК.
ДВП и ДСП имеют пожаробезопасность В2 класса (умеренно воспламеняемые).
Коэффициент теплопроводности у ДВП составляет 0,046-0,093 Вт/мК, а у ДСП - 0,045-0,090 Вт/мК.
Производится в виде прямоугольных плит. Область применения: потолки, стены, полы.