Cтроительство энергоэффективных зданий сегодня признано во всем мире. Экономия расходов на отопление зимой и кондиционирование летом достигается за счет применения специальных материалов в качестве теплоизоляторов. Наиболее широко на этом рынке представлены минеральная вата и пенополистирол.
Основная особенность таких материалов — их высокая пористость, соответственно, незначительная средняя плотность и низкая теплопроводность. Благодаря широкому использованию теплоизоляционных материалов в строительстве повышается степень индустриализации работ: изоляторы обеспечивают возможность изготовления сборных конструкций и деталей больших размеров, позволяют снизить массу конструкций, уменьшить потребность в других, более тяжелых строительных материалах (бетон, кирпич и др.). Кроме того, благодаря утеплителям можно сократить расход топлива на отопление зданий, уменьшить потери тепла в промышленных агрегатах, а следовательно, существенно сэкономить на природных ресурсах и на денежных знаках. В рамках данного материала поговорим о двух видах изолирующих материалов, сравним их характеристики и свойства, а также определим сферы их применения.
МИНЕРАЛЬНАЯ ВАТА
Минеральная вата — спутанное волокно (диаметром 5-12 мкм), получаемое из расплавленной массы горных пород или шлаков (а также их смесей) либо методом распыления ее тонкой струи паром под давлением. Стекловату получают из расплавленного стекла.
Ведущие мировые производители минераловатной продукции в качестве сырья используют исключительно горные породы, что обеспечивает материалу высокое качество и длительный срок службы. Именно такой материал рекомендуется применять для ответственных конструкций в случае, когда требуется многолетняя надежная работа строений. Минеральная вата, полученная из доменных шлаков не обладает достаточной долговечностью в условиях знакопеременных температур, повышенной влажности, действия высоких нагрузок и деформаций. Минвата используется в качестве теплоизоляции поверхностей с температурой от -200 до +600 °С.
Одним из немаловажных достоинств минераловатных утеплителей является простота выполнения монтажа и конструкций. Мягкие изделия легко режутся ножом, а «твердые» — ножовкой. Изоляция ограждающих конструкций включает в себя как мягкие плиты и маты для применения в каркасных конструкциях, так и жесткие и полужесткие плиты, используемые, к примеру, в фасадных конструкциях, где изоляция подвергается механическим нагрузкам.
Характеристики:
- низкая теплопроводность;
- гидрофобность;
- химическая и биологическая стойкость;
- высокое звукопоглощение;
- устойчивость к деформациям;
- устойчивость к температурным колебаниям;
- негорючесть, препятствие распространению огня;
- экологичность;
- простота монтажа.
Все изделия из минеральной ваты выпускаются в двух видах — маты и плиты. Маты отличаются от плит, в первую очередь, возможностью установки изоляции на большой площади без разрывов.
Применение
Минеральная вата предназначена для тепло- и звукоизоляции ограждающих конструкций жилых, общественных и производственных зданий, а также трубопроводов, теплообменных аппаратов, промышленного оборудования, различных средств транспорта.
Минеральная вата может быть использована в звукопоглощающих и звукоизолирующих конструкциях. Ее применяют в дачном строительстве, при возведении временных сооружений.
Кроме того, минераловатные изделия могут использоваться при очень высоких температурах, но при условии, что они не будут подвергаться механическим воздействиям, способным изменить их форму после того, как связующий материал разрушится. Следует помнить, что сами минеральные волокна способны выдерживать температуру выше 1000 °С, в то время как связующий компонент начинает разрушаться уже при температуре 250 °С. При более высоких температурах даже после разрушения связующего волокна минеральная вата сохраняет прочность и создает защиту от огня.
Минераловатные теплоизоляционные изделия применяются в следующих многослойных теплоизоляционных системах:
- наружного утепления «мокрого» типа;
- в навесных вентилируемых фасадах;
- с внутренней стороны ограждающей конструкции;
- внутри ограждающей конструкции (слоистая кладка, трехслойные бетонные или железобетонные панели, трехслойные сэндвич-панели с металлическими обшивками).
ПЕНОПОЛИСТИРОЛ
Сегодня в Европе более 60% всего производимого пенополистирола используется для целей теплоизоляции. Материал на 98% состоит из воздуха, который является лучшим природным теплоизолятором.
Характеристики:
- отличные механические свойства, конструкционная гибкость;
- устойчивость к воздействию растворов кислот и щелочей, спиртов;
- инертность по отношению к неорганическим строительным материалам (бетону, извести, цементу, песку и др.);
- экологичность (в производстве применяются только природные газы);
- разлагается органическими растворителями, смолами, битумными растворами;
- способность нести относительно высокую механическую нагрузку при минимальной плотности;
- низкая средняя плотность, благодаря чему практически не изменяет нагрузку на несущие конструкции и фундамент;
- простота монтажа.
Применение
Пенополистирол применяется для:
- изоляции потолков чердачных перекрытий;
- внутренней изоляции стен;
- наружной изоляции стен;
- утепления полов;
- утепления фундаментов.
В последнее время особое значение приобретает использование пенополистирола в качестве внутренней теплоизоляции при изготовлении трехслойных панелей для крупнопанельного домостроения, а также при монолитном строительстве. Благодаря тому, что пенополистирол практически не изменяет нагрузку на несущие конструкции и фундамент, этот материал очень часто применяется при реконструкции старых домов.
В ЧЕМ ОТЛИЧИЕ
У пенополистирола паропроницаемость составляет 0,05, у минеральной ваты – 0,3. Следовательно, минвата в шесть раз лучше пропускает водный пар. Но здесь есть некоторый нюанс – когда эти теплоизоляторы работают в системе утепления, то общая паропроницаемость ограничивается тем слоем материала, который имеет наименьшую паропроницаемость и при сравнении паропроницаемости утеплителей она в итоге не существенно различается.
Применять минвату в полностью полимерных системах весьма рискованно, поскольку полимерный базовый и отделочный слой обладают очень низкой паропроницаемостью и в случаях большого влагопереноса влага скапливается именно в минераловатном слое, что в результате и приводит к порче системы. Также при этом минеральная вата сама по себе намокает и, как следствие, ее теплоизолирующие свойства сильно снижаются. Что касается пенополистирола, то этот материал в аналогичном случае выступает в роли паровой мембраны и пропускает примерно столько влаги, сколько сможет пройти через базовый и отделочный слои, при этом влага в нем не накапливается.
Если сравнивать показатели теплопроводности пенопласта с минеральной ватой, то плита из пенополистирола (пенопласта) толщиной 50 мм равноценна минеральной вате толщиной в 110 мм (для сравнения с другими изоляционными материалами – сухому пенобетону толщиной в 500 мм; дереву толщиной в 195 мм; кирпичной закладке толщиной в 850 мм; бетону толщиной в 2132 мм).
В вопросах горючести бесспорно выигрывает минеральная вата. Пенополистирол (фасадный) является горючим материалом (поддерживает самостоятельное горение не более 1-4 секунд). Минвата негорюча, как уже упоминалось выше.
Разница в стоимости между минеральной или стеклянной ватой и пенополистиролом незначительна, именно поэтому они тесно конкурируют между собой.
Если говорить об удобстве монтажа, то оба материала считаются простыми в монтаже. Но пенополистирол более упругий и стойкий к механическим воздействиям материал, поэтому его удобно резать, шлифовать. Более того, из пенополистирола изготавливаются декоративные элементы, что вряд ли удастся с применением минеральной ваты.
В ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Споры о том, что все-таки лучше использовать в качестве утеплителя – минвату или пенополистирол – продолжаются до сих пор. Более того, однозначно ответить на этот вопрос практически невозможно. Ведь эти материалы имеют разные физические свойства.
| 
