Теплоизоляция - характеристики и ключевые понятия

Существует огромное количество технических характеристик утеплителей, включая специфические для каждого отдельно взятого вида. Мы останавливается на самых значимых с эксплуатационной точки зрения.

Теплопроводность

Теплопроводность - способность материала проводить тепло. Обозначается греческой буквой «лямбда» (λ). Единицей измерения коэффициента теплопроводности является Вт/(м·K). Чем ниже теплопроводность утеплителя, тем он эффективнее, у более «холодного» утеплителя теплопроводность будет выше.

Различают следующие разновидности коэффициента теплопроводности:

• λ10 - теплопроводность сухого материала при 10°C;
• λ25 - теплопроводность сухого материала при 25°C;
• λА - теплопроводность материала при 25°C и влажности 2%;
• λБ - теплопроводность материала при 25°C и влажности 5%.

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

Точка росы - температура, при которой конденсируется водяной пар. Зависит этот показатель от двух основных факторов: температуры и влажности воздуха. При правильном теплотехническом расчете, точка росы должна приходиться на утеплитель.

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

Долговечность - способность материала или конструкции длительно сохранять первоначальные функциональные характеристики. Срок службы утеплителя определяется видом конструкции и условиями эксплуатации, поэтому долговечность следует прогнозировать для каждого конкретного случая. В целом полимерные утеплители более долговечны по сравнению с волокнистыми, при этом качественный волокнистый утеплитель может прослужить десятки лет, если не подвергается сильным эксплуатационным нагрузкам.

Прочность

Прочность – способность материала сопротивляться разрушению под воздействием механической нагрузки. Измеряется приложенной к материалу силой в кПа (килопаскалях).

Самые распространенные для утеплителей параметры прочности:

• Прочность на сжатие при 10% деформации

• Прочность на разрыв слоев

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

Усадка - уменьшение размеров и объема материалов вследствие намокания и потери влаги, вибрации, ветровой нагрузки, уплотнения под собственным весом и подобных процессов. Усадке подвержены легкие волокнистые утеплители.

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:

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:

• НГ – негорючие;
• Г1 – слабогорючие;
• Г2 – умеренногорючие;
• Г3 – нормальногорючие;
• Г4 – сильногорючие.

НГ: стекло- и базальтовая вата, Г1 – ПИР и Г3 - т.е. нормальногорючие - Пенопласт и ЭППС.

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:

• наличие и величина теплового эффекта от горения образца системы;
• наличие пламенного горения газов, выделяющихся при горении материалов системы;
• наличие горящего расплава и возможность возникновения вторичных источников зажигания под очагом пожара;
• обрушение элементов системы весом 1 кг и более;
• размер зоны повреждения материалов образца системы утепления.

В соответствии с требованиями СНиП 21-01-97* (п. 5.11) по пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре класса:

• КО (непожароопасные);
• К1 (малопожароопасные);
• К2 (умереннопожароопасные);
• КЗ (пожароопасные).

С 2014 года при строительстве зданий с повышенными требованиями к скорости эвакуации людей: больницы круглосуточного пребывания, детские сады и школы запрещено использовать любые горючие материалы, разрешены к использованию только материалы группы горючести НГ.