Обзор теплоизоляционных материалов

Керамзитовые гранулы

Керамзит изготавливается из чистой глины и является естественным минеральным изолирующим материалом. Керамзит производится путем обжига гранул сырой глины при температуре 1050 - 1300°C во вращающихся барабанах-печах. При воздействии высокой температуры глиняные шарики вспучиваются, образуя овальные и круглые гранулы с пористой и ячеистой структурой. Керамзит является интересным теплоизоляции материалом, поскольку является легким, но очень твердым. Насыпная плотность керамзита меняется в зависимости от размера гранулы (от 0 до 40 мм: от 250 до 800 кг/м3). Гранулы могут быть использованы в качестве засыпного утеплителя, а также в составе облегченных растворов и строительных блоков. Как и в случае с большинством минеральных утеплителей, основным недостатком керамзита является высокая энергоемкость производства, что приводит к высокой степени эмиссии CO2. Другим недостатком керамзита, как утеплителя, является относительно высокий коэффициент теплопроводности (0,07-0,1 Вт/м*°C), что, при строительстве, должно быть компенсировано значительной толщиной изоляционного слоя.

Древесное волокно

Древесина - возобновляемый и вторично перерабатываемый материал с относительно низкой теплопроводностью. Изолирующие свойства массива древесины считаются приемлемыми, однако после переработки (трансформации) дерево может стать очень эффективным утеплителем. Из древесного волокна, полученного путем измельчения отходов деревообрабатывающей промышленности, производят несколько видов утеплителей с разными свойствами: это просто опилки (используется в качестве засыпки), утеплители в виде мягких рулонов или плит, а также жестких и относительно твердых панелей. Рулоны и плиты из мягкого древесного волокна бывают различных толщин (от 40 до 200 мм) и, в основном, используются в качестве внутренней изоляции, тогда как жесткими и твердыми панелями обшивают стены, обустраивают полы, потолки и кровлю. Основным различием между мягкими и твердыми утеплителями из древесного волокна является их плотность: мягкие утеплители имеют плотность от 45 до 55 кг/м3, а жесткие – от 160 до 270 кг/м3, что позволяет последним сочетать в себе такие важные свойства утеплителя как теплоемкость и теплоизоляцию.

Волокна хлопка

Волокна хлопка – это обрезки текстильной промышленности. Неиспользованное в процессе производства текстиля волокно хорошо промывается, отбеливается и превращается в кардочес, из которого и производится утеплитель. Благодаря очень тонким волокнам, хлопок с легкостью удерживает в себе воздух, что позволяет его использовать в качестве отличного природного теплоизолирующего материала. Лямбда утеплителя из хлопка – 0,04 Вт/м*°C. Средняя плотность – около 30 кг/м3, поэтому он считается относительно легким, даже среди «одноклассников». С другой стороны, утеплитель из хлопка имеет высокие показатели гигроскопичности, что обеспечивает прием и прохождение через утеплитель водяного пара без ощутимого ущерба по показателю тепловой эффективности. Утеплитель из хлопка может поставляться как россыпью, так и в рулонах.

Волокна льна

Лен – растение не требующее специального ухода и обработки пестицидами в процессе выращивания. Для теплоизоляции используют короткие льняные волокна. После специальной обработки (иногда включающей в себя обработку боратами для огнестойкости), волокна льна проходят операцию кардочесания, после чего термически скрепляются волокнами полиэстра, который придает утеплителю формостабильность и дополнительную упругость. Льняные утеплители поставляются в трех формах соответствующих плотностей: россыпью, в виде гибких рулонов и в форме плит. В зависимости от плотности, теплоемкость утеплителя из льна варьируется, оставаясь в целом относительно низкой. С другой стороны, льняной утеплитель имеет отличные показатели по теплопроводности: лямбда утеплителя из льна – от 0,037 Вт/м*°C.

Овечья шерсть

Овечья шерсть используется человечеством для защиты от холода с древних времен. Перед использованием в составе утеплителя, овечья шерсть проходит операцию мойки, а также обработку борной солью. Далее, шерсть проходит операцию термоскрепления полиэстром (около 12% состава утеплителя) и кардочесания. Полученный таким образом утеплитель имеет достаточно низкий коэффициент теплопроводности (от 0,035 до 0,050 Вт/м*°C) и отличные свойства по гигроскопичности (может поглощать влагу в количестве до 33% от своего веса без потери своих свойств). Утеплитель из овечьей шерсти может использоваться при утеплении стен, кровли и полов. Наиболее подходящим является выбор теплоизоляции из овечьей шерсти в виде плит. Кроме этого, утеплитель из овечьей шерсти доступен в виде россыпи для использования при задувной технологии утепления.

Минеральные волокна

Утеплители из минеральных волокон на сегодняшний день являются наиболее распространенными. Сырье для изготовления теплоизоляционных материалов из минеральных волокон бывает двух видов: переработанное стекло и кварцевый песок (стекловата) или вулканические породы (минеральная вата). Сырье расплавляется при температурах 1000-1500°C, после чего проходит операцию волокнообразования при помощи центрифуг. Далее, тончайшие волокна обрабатываются специальным связующим и проходят операцию волоконоосаждения, образуя материал в виде «ковра», который подвергается термообработке (для полимеризации связующего) и дальнейшей резке. Новейшие композиции связующего позволяют несколько уменьшить дальнейшую эмиссию формальдегида. Минеральная вата (стекловата) доступны в виде россыпи, в форме гибких рулонов, полужестких плит или композитных панелей, которые имеют неоспоримые показатели по тепловой эффективности при относительно низкой цене. Строительные утеплители на базе минеральных волокон часто критикуются за потерю теплоизолирующих свойств в течение относительно небольшого срока эксплуатации в результате воздействия влаги (потеря объема, осыпание, резкое снижение эффективности во влажной среде).

Вспученный пробковый агломерат

Гранулы пробки, полученные в результате измельчения коры пробкового дуба, нагреваются в автоклаве до 300°C и вспучиваются, замыкая в себе большой объем воздуха. При этом, в результате такого преобразования, гранулы пробки не только приобретают наилучшие теплоизоляционные свойства, но и агрегируются благодаря суберину, содержащемуся в пробке и выполняющему роль связующего вещества. Пробковый агломерат может поставляться как россыпью, так и в виде плит толщиной от 20 до 100мм. Пробка может использоваться во всех теплоизоляционных операциях – россыпью, в стенах каркасных домов, в качестве утепления фундамента и заграждающих конструкций: как изнутри так и снаружи, включая технологию «мокрого фасада». Стоит отметить, что пробка – это материал с низкой паропроницаемостью (в отличие от других природных утеплителей). Тем не менее, пробковый утеплитель участвует в газообмене и обеспечивает комфорт как летом, так и зимой, благодаря своей относительно высокой плотности. Пробка не гниет и может быть использована для утепления оснований стен (цоколя) с внешней стороны.

Целлюлозная вата

Целлюлозная вата или принято еще называть Эковата – это результат переработки макулатуры: макулатура измельчается и проходит специальную процедуру обработки различными соединениями (гипс, бораты, соли натрия, кальция, бокситы, и т.д.) для придания утеплителю биостойкости (плесень, грибы, насекомые) и огнестойкости. Чаще всего встречается рассыпная целлюлозная вата, вдуваемая обученным специалистом с помощью специальной техники «в сухую» (в горизонтальные и наклонные полости) или в увлажненном виде (вертикальные полости). Указанные методы монтажа имеют безусловные преимущества, поскольку целлюлозный утеплитель заполняет собой мельчайшие пустоты, что положительно влияет на эффективность теплоизоляционной оболочки в целом. Существуют также плиты из целлюлозной ваты, предполагающие упрощенный монтаж.

Солома

Солома является наиболее экономичным утеплителем из всех теплоизоляционных материалов (с финансовой точки зрения). Солома – быстро возобновляемый, легко доступный материал, не требующий никакой обработки до того, как стать эффективным утеплителем. Необходимая толщина утепленных соломой стен зависит также от ориентации соломенных волокон в стене – укладывать соломенные блоки рекомендуется так, чтобы волокна были перпендикулярны движению тепла через стену. Стены из соломы, как правило, покрывают каким-нибудь «дышащим» слоем (например, глина с соломой, известь с коноплей и т.д.), который пропускает водяной пар наружу. Кроме этого, стены из соломенного утеплителя могут обшиваться каким-нибудь паропроницаемым плитным материалом (например, плитами Green Board).