Одним из основных условий выживания человечества во все времена являлось наличие крепкого, надежного дома, способного защитить своих обитателей не только от диких зверей, но и от удушающей жары или суровых морозов. Именно поэтому человек, едва покинув пещеры, чтобы переселиться в рукотворные хижины, начал использовать в их строительстве теплоизолирующие материалы.
ЗИМОЙ И ЛЕТОМ
В суровом северном климате древние скандинавы строили длинные низкие дома, после чего покрывали стены и крышу дёрном. Земляной настил с растущей на нём травой обеспечивал отличную теплоизоляцию, благодаря чему даже в самый жестокий мороз внутри всегда было тепло.
монтаж теплых водяных полов
На севере Руси наши предки возводили высокие терема с так называемыми подклетями вместо первого этажа (там часто держали скот), а бревенчатые стены всегда проконопачивали мхом или паклей. Окна делали небольшими, с крепкими ставнями для защиты не только от воров, но и от трескучих русских морозов.
В южных широтах проблема была несколько иная. Обычный дом, выстроенный из глиняного кирпича, на жарком солнце нагревался так, что внутри просто нечем дышать. Поэтому даже на юге использовались различные теплоизолирующие материалы, предназначенные для сохранения комфортной температуры внутри жилья. В древнем Вавилоне, например, в глину, предназначенную для изготовления кирпичей, добавляли опилки и измельчённые растительные волокна. При обжиге глина давала усадку, а «растительная начинка» сгорала, благодаря чему получались пористые кирпичи, обладающие превосходными теплоизолирующими свойствами. Таким образом, в домах древних вавилонян было не жарко днем и не холодно ночью.
Сегодня при наличии самых разнообразных систем отопления и кондиционирования может показаться, что проблема теплоизоляции жилья уже неактуальна. Однако это не так. Дом с плохой теплоизоляцией, конечно, можно обогреть, но это потребует непропорционально больших затрат энергии и, как следствие, денег. Кроме того, возникает опасность резких перепадов температур, конденсации влаги и других сопутствующих неприятностей. Всё это может не только превратить жизнь обитателей такого дома в настоящий кошмар, но и серьезно повредить или даже разрушить само здание.
Особенно актуальна проблема качественной теплоизоляции в разнообразных загородных домах и коттеджах, вдобавок расположенных в северных широтах. Печное отопление дорого и требует постоянного внимания, теплосеть в посёлках далеко не всегда качественно справляется со своими функциями, ну а электрообогреватели – это, во-первых, существенное (в несколько раз) увеличение потребления электроэнергии, во-вторых, потенциальная причина пожара. Таким образом, только качественная теплоизоляция может обеспечить комфортный микроклимат внутри дома.
ЧТО К ЧЕМУ
Важнейшей характеристикой теплоизоляции является коэффициент теплопроводности. Чем он выше, тем более проницаем для тепловой энергии материал. Однако утепление жилья не сводится к выбору теплоизоляции с минимальным коэффициентом теплопроводности. Это куда более сложная задача, в решении которой нельзя допускать ошибок. Небольшой просчет, лишний сэкономленный на изоляции рубль, небрежность в монтаже – все это может привести к нарушениям внутреннего климата помещения с последующими дорогостоящими ремонтами и переделками. Именно поэтому требуется тщательно выбирать как материал, так и способ его установки.
Государственный стандарт помимо теплопроводности классифицирует утеплители ещё по нескольким признакам, среди которых наиболее важными являются: тип исходного сырья, прочность, пожаробезопасность, паропроницаемость, экологичность.
Пожаробезопасность характеризует склонность (или несклонность) материала к таким неприятным качествам, как способность к возгоранию, поддержание горения, а также выделение при нагреве вредных веществ. В настоящее время для частного строительства разрешено применять теплоизоляцию с любыми показателями пожарной безопасности (это просто никак не регулируется), тем не менее обращать внимание на данную характеристику просто необходимо. Пожар – штука неприятная, а некоторые теплоизоляционные материалы при контакте с открытым пламенем или при сильном нагреве способны вспыхнуть как порох.
Прочность – способность материала противостоять внешним нагрузкам и внутренним напряжениям. Применительно к теплоизоляции обычно достаточно, чтобы утеплитель выдерживал свой собственный вес.
Экологичность – весьма важный параметр для теплоизоляции, применяемой в жилых помещениях. Он определяет степень опасности утеплителя для человека, наличие или отсутствие токсичных выделений, аллергенов и тому подобных биологических неприятностей.
Паропроницаемостью называется способность материала свободно пропускать водяной пар, то есть «дышать». Паропроницаемая теплоизоляция позволяет избежать такого неприятного явления, как появление конденсата между стеной и слоем утеплителя. В то же время сама по себе способность материала «дышать» не является ни преимуществом, ни недостатком, так как в данном случае требуется учесть ещё два важных параметра: водостойкость и гидрофобность. Первый характеризует способность материала противостоять химическому воздействию влаги и сохранять при контакте с водой свои свойства. Второй параметр определяет способность утеплителя отталкивать влагу, не позволяя ей впитываться, ухудшая эксплуатационные качества теплоизоляции.
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВИДОВ
По типу исходного сырья теплоизоляция подразделяется на три вида.
Органическую получают путём переработки сельскохозяйственных отходов (соломит, камышит и т.д.), торфа (торфяные плиты) и отходов деревообработки (древесноволокнистые и древесностружечные плиты). Такая теплоизоляция обычно обладает низкой водостойкостью и подвержена влиянию микроорганизмов (плесень, гниль). Более современные органические материалы (пенопласты, поропласты и др., их также иногда выделяют в отдельный класс «полимерной изоляции») лишены перечисленных выше недостатков, но в то же время отличаются низкой огнестойкостью и вообще пожароопасны.
К неорганической теплоизоляции относят минеральную вату и разнообразные изделия на её основе (например, минераловатные плиты), а также лёгкие и пористые бетоны (газобетон, пенобетон), пеностекло, стекловолокно, изделия из перлитового песка и т.д. Свойства этих теплоизоляционных материалов чрезвычайно разнообразны, фактически в этой категории можно найти решение, удовлетворяющее самым сложным техническим условиям.Ну и, наконец, смешанные утеплители. Их обычно изготавливают на основе смесей асбеста и минеральных связующих веществ (асбестовая бумага, войлок, асбестотрепальные, асбестоцементные, асбестодиатомовые изделия и т.д.). Подобная теплоизоляция весьма эффективна, пожаробезопасна, обладает отличными показателями водостойкости и гидрофобности, однако в большинстве европейских стран применение асбеста в гражданском строительстве строго запрещено. Дело в том, что этот минерал является весьма опасным канцерогеном, способным вызвать рак легких, опухоли брюшины, желудка и другие неприятности. Впрочем, на деле это относится, во-первых, к людям, занятым непосредственно на добыче и переработке асбеста. А во-вторых, данный минерал подразделяется на несколько типов. Так, длинноволокнистый хризотил-асбест, добываемый в нашей стране, имеет показатель токсичности более чем в десять раз меньший, чем европейский асбест. Тем не менее использовать утеплители на основе данного минерала следует весьма осторожно и, по возможности, не в жилых помещениях.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
На сегодняшний день самыми популярными утеплителями в России являются минераловатные изделия – на их долю приходится более 65% всего рынка теплоизоляции. Еще 20% занимает пенополистирол и другие пенопласты, 8% – стекловолокнистые изделия, не более 5% – пористый бетон, и, наконец, совсем копейки (1-2%) приходятся на долю вспученного перлита, вермикулита и тому подобной экзотики.
Минеральная вата – это волокнистый теплоизоляционный материал, изготавливаемый из силикатных расплавов горных пород, доменных шлаков и синтетического связующего вещества. Основными преимуществами данного утеплителя являются, во-первых, высокая тепло- и звукоизоляция, плюс негорючесть и устойчивость к воздействию высоких температур (до 700 градусов). Кроме того, минеральная вата не подвержена влиянию «биологических агрессоров» (бактерии, грибок, гниль, насекомые-паразиты и т.д.), является экологически безопасным и долговечным материалом. Вместе с тем данный материал отличается высоким уровнем водопоглощения, поэтому нередко его обрабатывают специальными водоотталкивающими пропитками.
Пенопласты – довольно широкий «пласт» сверхлегких ячеистых материалов, полученных на основе различных синтетических полимеров. Преимуществ у данного вида теплоизоляции довольно много. Во-первых, сравнительно высокая механическая прочность в сочетании с рекордно малым весом. Во-вторых, низкий коэффициент теплопроводности, что делает его весьма эффективным утеплителем. В-третьих, пенопласты не впитывают влагу, химически и биологически устойчивы, экологически безопасны. Пожалуй, единственный серьезный минус – горючесть данного материала и низкая огнестойкость. Кроме того, пенопласт при нагревании имеет обыкновение не только воспламеняться, но ещё и выделять в атмосферу весьма вредные для человека вещества.
Стекловолокно – фактически то же самое, что и минеральная вата (применительно к утеплителям), только в качестве сырья используются отходы стекольной промышленности (битое стекло, песок, вода, доломит, известняк и т.д.). Стекловолокнистая теплоизоляция отличается очень высокой химической и биологической стойкостью, не гигроскопична, однако из-за большого количества связующего компонента считается слабогорючим веществом, а в случае пожара имеет неприятную особенность плавиться, терять форму и, в конце концов, спекаться в стеклянный шар.
Пенобетон – это пористый бетон, получаемый из цемента, песка, воды и пены. Расположенные по всему объёму пузырьки воздуха существенно увеличивают тепло- и звукоизоляционные свойства материала (хотя по коэффициенту теплопроводности он сильно уступает остальным утеплителям). Пенобетон обладает довольно высокой механической прочностью, абсолютно пожаробезопасен, устойчив к воздействию влаги и «биологических агрессоров». В принципе, этот материал часто используется даже не как утеплитель, а как полноценный строительный материал. Он используется для облицовки стен, возведения внутренних перегородок и т.д. Несущие конструкции, конечно, выполняются из более прочных материалов.
Ну и, наконец, перлит – один из самых эффективных теплоизоляционных материалов на сегодняшний день. Этот материал является разновидностью вулканического стекла, по своей структуре похожего на жемчуг (отсюда и название – perle – франц. «жемчуг»). Характерной особенностью перлита является способность к вспучиванию при термообработке. При этом материал резко увеличивается в объёме (в 5-20 раз), приобретая сложную ячеистую структуру. Основные преимущества перлита – негорючесть, низкое водопоглощение, химическая и биологическая устойчивость, высокие показатели звуко- и теплоизоляции, экологичность. Утеплители на основе перлитного песка используются как в чистом виде, так и в виде различных штукатурок, растворов, перлитостекольных, керамо- и битумперлитовых изделий. Таким образом, в данном материале сочетается универсальность и неприхотливость в использовании с высочайшей эффективностью и безопасностью. Перлитовые штукатурные растворы широко применяются для внутренней отделки помещений, причём по теплоизоляционным свойствам слой такой штукатурки толщиной в 2 см эквивалентен 15-сантиметровой кирпичной кладке.
Итак, что же такое дом? Прежде всего, это крыша над головой и надёжные стены. Однако можно ли в нём жить? Даже если крыша не течёт, а стены стоят крепко, внутри может быть холодно и неуютно, либо бесчеловечно жарко и душно. Качественная теплоизоляция – это важнейший элемент любого жилья, от которого зависит не только комфортность проживания, но и величина расходов на энергоносители. В хорошо утеплённом помещении комфортный микроклимат можно поддерживать при самых минимальных затратах. Ну а в доме с плохой теплоизоляцией,сколько ни обогревай, приятного тепла не дождёшься. Ведь, как известно, дырявым ведром воды не наносишь.
