Предыдущая   На главную   Содержание
 
СТРОЙМАТЕРИАЛЫ ИЗ... ВОЗДУХА
 
Развитие рынка теплоизоляционных материалов - один из главных признаков технологического прогресса в строительной отрасли. Ведь сохранение тепла всегда было и будет первым по значимости требованием к любому жилищу. По тому, насколько оно действенно и экономично, можно судить об эффективности и качестве построенного здания в целом...
 
  
 

В конечном счете качество теплоизоляции здания определяет энергоэффективность постройки. Чем меньше энергии требуется на поддержание в доме комфортной для проживания температуры, тем более эффективно осуществлена его теплоизоляция. Достижение такого результата зависит от ряда аспектов. Главные среди них - качество теплоизоляционных материалов, грамотность конструктивных решений по их применению и правильность произведенных теплоизоляционных работ.

Различают три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и лучеиспускание. Как известно, самой малой теплопроводностью обладает воздух (менее теплопроводны в сравнении с ним лишь более легкие газы). Он бы и был лучшим теплоизоляционным материалом, если бы не подвижность составляющих его молекул. Помимо теплопроводности передача тепла в воздушной среде осуществляется и в результате свободной или вынужденной конвекции (перемещения разогретых и соответственно более разреженных и легких воздушных масс относительно более холодных и плотных). Для ограничения такого процесса воздушная масса должна быть разбита на ячейки (отсеки). Чем больше внутри материала преград на пути движения теплого воздуха в холодную зону, тем эффективнее по теплозащите будет данный материал, и наоборот. Иными словами, любой теплоизоляционный материал можно определить как гранулированный воздух. А качество утеплителя определяется главным образом множественностью деления воздушной массы, заключенной в толще материала.
 
  
 

Нынешние теплоизоляционные материалы отличаются как видом исходного сырья (неорганические и органические), так и структурой (волокнистые, ячеистые, зернистые). Среди неорганических утеплителей сегодня наиболее распространены изделия на основе минеральных волокон - это минеральная (базальтовая) вата и стекловата. К группе неорганических теплоизоляторов принадлежат также ячеистые бетоны (пенобетон, газобетон), совмещающие конструктивную и теплоизоляционную функции (из них возводятся стены, обладающие повышенной теплосберегающей способностью). Базальтовые волокна толщиной 3-5 мкм получают из расплава собственно базальта, а также некоторых близких к нему по составу горных пород (габбро, диабаза). Хаотичное множество тончайших волокон и образуют каменную вату. Таким образом, базальтоволокно имеет природную формулу вулканических пород. После образования волокон к их массе добавляют связующие компоненты, что обеспечивает материалу необходимые прочность и жесткость. Помимо связующего вносятся и водоотталкивающие добавки, чтобы минимизировать такое нежелательное для любого утеплителя свойство, как способность впитывать влагу. Изделия из базальтового волокна относятся к категории высокоэффективных теплоизоляторов, поскольку имеют коэффициент теплопроводности 0,035-0,04 Вт/м°К. Бесспорным достоинством базальтовой ваты является огнестойкость, она не плавится даже при температуре 1000° С. Этим обусловлена особая привлекательность использования данного вида утеплителя, в частности, в деревянно-каркасном домостроении. Номенклатура изделий из базальтовой ваты весьма обширна. В утеплении индивидуальных домов наиболее востребованы минераловатные маты и плиты различных жесткости и плотности.

Теплоизоляционная продукция на основе стекловолокна и по свойствам, и по способу производства во многом похожа на минераловатные изделия. Расплавленную шихту (смесь песка, стеклобоя, известняков, соды и некоторых других добавок) перерабатывают в стекло, из расплава которого путем раздува или с применением центрифуги получают волокно. Наиболее эффективен центробежно-фильерно-дутьевой (ЦФД) способ получения стекловолокон диаметром 3-5 мкм. Стекловолокна сцепляются в прочную массу посредством добавления связующего компонента и подвергаются пропитке, обеспечивающей влагоотталкивающий эффект. Стекловолокно от лучших его производителей обладает отличными теплоизоляционными свойствами (коэффициент теплопроводности составляет всего 0,035-0,044 Вт/м°К). Стекловолоконные утеплители так же как и минвата обладают высокой огнестойкостью. Но данная характеристика у стекловаты не столь абсолютна, как у базальтового волокна, т.к. она зависит от плотности, различной у изделий разного назначения. Среди стекловолокнистых утеплителей есть материалы как негорючие (с плотностью до 30 кг/м3), так и относящиеся к группе слабогорючих (с более высокой плотностью). Как минераловатные, так и стекловолоконные утеплители отличаются экологичностью. При эксплуатации они не выделяют вредных для здоровья испарений. Их неорганическая основа отличается высокой химической стойкостью и не подвержена биологическим повреждениям (гнили и плесени). Долговечность базальтового и стеклянного волокна высока как у отечественных, так и импортных материалов.

К органическим теплоизоляторам относятся прежде всего материалы, получаемые переработкой неделовой древесины (древесно-волокнистые и древесно-стружечные плиты), сельскохозяйственных отходов (соломит, камышит), торфа (торфоплиты) и другого местного органического сырья. Эти теплоизоляционные материалы характеризуются низкой водо- и биостойкостью. Мы их рассматривать не будем. Указанных недостатков лишены синтетические материалы (так называемые газонаполненные пластмассы - пенопласты, поропласты, сотопласты). Это прежде всего утеплители из пенополистирола (как вспененного, так и экструдированного) и пенополиуретана. Согласно единодушному мнению ученых строительной отрасли утеплители из органического сырья обладают наилучшими теплофизическими свойствами.

Так, к примеру, пенополистирол (более привычно название 'пенопласт') представляет собой материал, на 98% состоящий из воздуха, удерживаемого в структуре материала микроскопическими тонкостенными пузырьками из вспененного полистирола. Достоинствами рассматриваемого вида утеплителей помимо высокой теплоизолирующей способности являются малый вес и простота обработки, монтажа, крепления. Пенополистирольные плиты легко кроятся и склеиваются, без труда подвергаются механическому креплению различными способами. По технологии производства пенополистиролы разделяются на шариковые (вспененные) и экструдированные. В процессе производства шарикового пенополистирола сначала из полистирольных гранул получают россыпь вспененных частиц (шариков), которые затем спекаются в конгломерат под давлением при определенной температуре. Экструдированный пенополистирол прессуют на экструдерах из горячего вспененного геля, получаемого путем расплава полистирольных гранул с добавлением вспенивающих агентов. Такая масса представляет собой множество равных по размеру мельчайших (диаметром 1-1,5 мм) пузырьков с тонкими гелевыми стенками. Благодаря данной технологии в структуре готового экструдированного пенополистирола отсутствуют поры (воздушные мини-каналы, ведущие к поверхности изделия).

Новые технологии значительно сгладили существовавшую прежде резкую грань между техническими и эксплуатационными качествами традиционного и экструдированного пенополистирола. Среди таких усовершенствований, например, метод формования отдельных плит с подпрессовкой, в результате чего изделия из вспененного полистирола практически лишены пустот между шариками и соответственно воздушных пор, приближаясь по физико-техническим свойствам к экструдированному пенопласту. Среди основных минусов пенополистирольных утеплителей - горючесть и 'боязнь' высоких температур, что требует жесткого соблюдения норм пожаробезопасности при монтаже и определенных условий эксплуатации. Однако на сегодняшний день ведущие производители синтетических теплоизоляторов свели указанные недостатки к минимуму. Так что 'панический страх' жара и огня ныне свойственен лишь пенопластам, производимым по старинке (их можно без труда отличить по сравнительно низкой цене). Рынок полон разновидностями пенополистирола, обладающими повышенной огнестойкостью. Это так называемые трудновоспламеняемые и самозатухающие пенопласты, в состав которых входят антипиреновые модификаторы. Горение данных утеплителей происходит только в непосредственном контакте с открытым пламенем, сразу прекращаясь после его пресечения.

Влагостойкость пенопластов оценивается с учетом водопоглощения и паропроницаемости. Причем при погружении в воду пенопласты набирают меньше влаги, чем при контакте с воздушной средой повышенной влажности (в этом еще одно их принципиальное отличие от волокнистых утеплителей). Однако даже при адсорбировании водяных паров из воздуха вбираемая ими влага не превышает 1,5-5% собственной массы (в зависимости от разновидности материала), что практически не отражается на рабочих свойствах
утеплителя. Поэтому при устройстве теплоизоляции из органических утеплителей дополнительная пароизоляция не нужна.

Словом, найти качественные утеплители на сегодняшнем рынке особого труда не составляет. Однако повторим, что наряду с качеством материала в неменьшей степени на энергоэффективность дома влияют грамотные решения по их использованию. Так, размещение теплоизоляции при утеплении стен бывает наружным, изнутри дома и встроенным в ограждающие конструкции. На вопрос 'какое из решений оптимально в каждом конкретном случае и какой материал выбрать для его реализации' заранее ответить невозможно. В практике строительства существуют немало тонкостей и подводных камней, невнимание к которым способно загубить полностью или частично даже превосходный по качеству утеплитель.
 
Rambler's Top100