Чем больше плотность утеплителя тем меньше теплопроводность
ПЛОТНОСТЬ УТЕПЛИТЕЛЕЙ: на что она влияет
Прежде чем выбрать утеплитель, особое внимание стоит обратить на его технические характеристики. Ведь от этого будет зависеть его теплопроводность и способность к снижению уровня теплопотерь в том, или ином помещении. Одной из таких важных характеристик является – ПЛОТНОСТЬ теплоизоляционного материала.
Виды утеплителей по уровню плотности
Стоит помнить, чем выше плотность теплоизоляционного материала, тем наибольшую нагрузку он оказывает на фундамент дома.
При этом следует отметить, что высокая плотность не всегда является гарантией высоких теплоизоляционных характеристик.
Поэтому, утеплитель делят на несколько видов, классификация которых осуществляется на основе плотности материал:
К особо легким утеплителям относится – пенополистерол (пенопласт), представляющий собой пористую структуру. Легкие утеплители изготавливаются на базе минеральной ваты. К утеплителям со средней плотностью относится пеностекло. А что касается плотных утеплителей, то они также изготавливаются путем использования минеральной ваты, процесс приготовления которых осуществляется под высоким давлением.
Легкие утеплители блокирует увеличение концентрации водяных паров, поэтому такой материал используют для утепления ненагружаемых поверхностей внутри помещений: стен, перегородок, перекрытий и т.д. Утеплители с легкой плотностью способны свести теплопотери к минимуму.
Плотные утеплители лучше всего использовать для наружной части стены. В этом случае, теплопроводность будет лучше. Такой материал хорошо переносит различные механические нагрузки и отлично противостоит неблагоприятному воздействию влаги.
Теплопроводность и плотность – как они связаны?
Достаточно сложно разобраться с тем, на что влияет плотность утеплителя, т.к. этот показатель практически не имеет никакого прямого воздействия на теплопроводность. В тоже время при выборе утеплителя, стоит обязательно учитывать плотность.
В любом теплоизоляционном материале – воздух, в обычном или же разряженном состоянии, является главным теплоизолятором. Чем больше содержится воздуха в теплоизоляционном материале, и чем он лучше изолирован от контакта с наружным воздухом, тем ниже будет коэффициент теплопроводности.
При сравнении пенополистирола и минеральной ваты, следует отметить их различную структуру. Пенопласт состоит из пенополистирольных шариков, заполненных воздухом. Поэтому изменение плотности в структуре пенопласта практически никак не влияет на уровень теплопроводности в этом материале.
Плотность и толщина утеплителя
Толщина и плотность утеплителя зависят друг от друга. Чтобы выбрать утеплитель нужной толщины, стоит учитывать минимальный уровень сопротивления теплопередачи окружающей конструкции. Например, для утепления перекрытий чердака и утепления стен эти показатели будут меняться. Из этого следует, что толщина теплоизоляционного материала зависит от его использования:
А что касается плотности, то, чем плотнее утеплитель, тем наибольшую нагрузку он может нести. Поэтому, при выборе теплоизоляционного материала стоит учитывать все особенности помещения и здания, где будет применяться утеплитель. Например, минеральная вата, плотностью 35-40 кг/м3 применяется для утепления многоэтажных жилых зданий, а вот укладывать такой материал под стяжку или применять в слоистой кладке стен не рекомендуется, т.к. при укладке, стяжка раздавит минеральную вату, а в слоистой кладке – минвата со временем осядет. В таких случаях используют более плотный материал, он применяется для теплоизоляции производственных зданий: для стяжки пола применяется утеплитель плотностью – от 160 кг/м3, а для слоистой кладки стен – от 80 км/м3.
Чтобы определить, какая плотность теплоизоляционного материала лучше, следует учитывать немало факторов. При этом не стоит забывать, что показатели теплопроводности теплоизоляционных материалов примерно одинаковые, а вот транспортировка утеплителя с более высокой плотностью будет несколько осложнена.
Какая плотность должна быть у минеральной ваты для стен и пола дома: как выбрать
Влияние плотности утеплителя на эксплуатационные характеристики
Для утепления помещения снаружи или изнутри важным показателем является плотность материала
Плотность влияет на такие параметры материала, используемого при утеплении стен:
Для любого теплоизолятора действительно правило: чем он меньше весит (чем меньше его плотность), тем более удобен материал при монтаже, и поэтому более предпочтителен. Фактор плотности каменной ваты оценивается специалистами с большой оговоркой. Ее низкая теплопроводность обусловлена наличием воздушной прослойки между нитями. При достижении этим показателем определенного минимума материал перестает сохранять тепло.
При оценке материала всегда учитывается, что плотность минеральной ваты влияет не только на ее вес, но также напрямую связана с другими эксплуатационными характеристиками.
Основные критерии и строительные нормы
Чем меньше плотность минваты, тем ниже теплопроводность и выше звукоизоляция
Сопротивление тепловой передаче стен строящихся зданий регламентируется действующими нормативами СНБ 2.04.01 (глава 5.1), где указана информация для всех типов стен и перекрытий. Помимо этого, для наружных ограждений и покрытий обязательно рассчитываются параметры по воздушной и паровой проницаемости. В многослойных защитных конструкциях используемые материалы рассчитываются как единое целое, согласующееся по основным техническим показателям.
Подбор изделий, которыми предполагается утеплять стены, предваряют теплотехнические расчеты. По их результатам определяется тип нужного материала и его конкретная марка. При использовании синтетических веществ (полистирола или полиэтилена) учитывается, что они непроницаемы не только для воды, но и для пара. Поэтому при их выборе потребуется предусмотреть специальные меры по созданию хорошего воздухообмена в помещениях.
К материалам, сформованным в виде плит (включая стекловату), предъявляются особые требования:
Выполнение последнего требования гарантирует хорошую адгезию с утепляемыми стенами.
Коэффициент сопротивления теплопередаче
Когда с областью применения каждого теплоизоляционного материала всё понятно, определяют наиболее эффективный из возможных вариантов для данной конструкции.
На потери тепла через конструктивные элементы зданий влияет толщина используемого материала и его коэффициент сопротивления теплопередаче — способность пропускать теплоту. Чем меньше коэффициент теплопроводности и толще слой строительного материала, тем лучше сохраняется тепло.
Для наглядного представления необходимой толщины стен из однородного материала, соответствующей требованию по сопротивлению теплопередаче, мы произвели расчет, который учитывает теплотехнические характеристики применяемых строительных материалов. Полученные результаты смотрите на графике:
Для выбора наиболее экономичного варианта, стоит обратить внимание на коэффициент теплопроводности строительных материалов в толще ограждающих конструкций: наружных стен, плоской или скатной кровли, мансардной крыши, чердачных перекрытий, окон, фундаментов, деревянных и бетонных полов (смотрите таблицу 2). Чем ниже этот показатель, тем меньшая толщина теплоизоляционного слоя потребуется.
Таблица 2 – коэффициент теплопроводности строительных материалов
Наименование | Плотность, кг/м3 | Теплопроводность* λ Вт/(м °С) при условии эксплуатации**: | |
А (сухой режим) | Б (нормальный режим) | ||
Конструкционные материалы | |||
Железобетон | 2500 | 1,92 | 2,04 |
Пено- и газобетон | 1000-300 | 0,36-0,09 | 0,37-0,10 |
Пено- и газосиликатные блоки | 1000-300 | 0,36-0,09 | 0,37-0,10 |
Кладка из керамического кирпича | 1800 | 0,70 | 0,81 |
Кладка из кирпича силикатного | 2000-1600 | 1,36-0,69 | 1,63-0,81 |
Кладка из кирпича керамического пустотелого (плотностью брутто кирпича 1400 кг/м3) | 1600 | 0,63 | 0,78 |
Сосна, ель поперек (вдоль) волокон | 500 | 0,14 (0,29) | 0,18 (0,35) |
Обычное стекло | 2500 | 0.76 | |
Двухкамерный стеклопакет 32 4М—10—4М—10-4М | 0,47 | ||
Однокамерный стеклопакет 24 мм 4М—16—4М | 0,32 | ||
Рубероид (ГОСТ 10923-82) | 600 | 0.17 | |
Черепица глиняная | 1900 | 0.85 | |
Штукатурка гипсовая | 800 | 0.3 | |
Штукатурка утепляющая | 500 | 0.2 | |
Сталь | 52 |
Таблица 3 — Сравнение характеристик утеплителей по теплопроводности
Наименование | Плотность, кг/м3 | Теплопроводность* λ Вт/(м °С) при условии эксплуатации**: | |
А (сухой режим) | Б (нормальный режим) | ||
Экструдированный пенополистирол | 26-60 | 0,034-0,036 | 0,034-0,036 |
Пенополиуретан | 80-40 | 0,05-0,04 | 0,05-0,04 |
Прошивные маты минваты | 125-50 | 0,046-0,042 | 0,051-0,045 |
Плиты минеральной ваты на синтетическом связующем | 250-75 | 0,061-0,047 | 0,069-0,051 |
Плитный полистирол (пенопласт) | 50 | 0,043 | 0,052 |
35 | 0,041 | 0,05 | |
25 | 0,043 | 0,052 | |
15 | 0,045 | 0,054 | |
Полистиролбетонные плиты | 300-230 | 0,092-0,075 | 0,10-0,085 |
Керамзит | 800-200 | 0,21-0,11 | 0,23-0,12 |
Эковата | 35-60 | 0.032-0.041 |
*значения коэффициентов приняты из приложения А ТКП 45-2.04-43-2006, технических характеристик от производителей теплоизоляции;
**в жилых домах наружные ограждающие конструкции относятся к условиям эксплуатации Б, а внутренние стены, перегородки, чердачные и надподвальные перекрытия − к режиму эксплуатации А.
Теплотехнический расчёт толщины теплоизоляции и проверку на не образование конденсата в толще конструкции выполняют проектировщики индивидуально для каждого случая по утвержденным нормативам для Беларуси. Методика и справочные значения приведены в ТКП 45-2.04-43-2006 с действующими изменениями и дополнениями.
Классификация минеральной ваты по плотности
Рынок наполнен предложениями отечественных и зарубежных производителей. Чтобы систематизировать сотни наименований, ниже приводится перечень производимых в России материалов, отличных по рассматриваемому критерию, а также некоторые рекомендации относительно использования.
Плотность утеплителя данной марки составляет 75 кг/м3. Низкий показатель позволяет применять вату лишь в слабо нагружаемых поверхностях, в том числе горизонтальных (чердачные перекрытия, скатная кровля). Материал боле популярен в сфере нефтяной и энергетической промышленности — им оборачивают трубы теплоцентралей, а также стыки газо- и нефтепроводов.
Существуют утеплители и меньшей плотности (15, 25, 40 кг/м3), но практически не используются, ибо теряют свою форму и свойства даже при минимальной нагрузке.
Плотность этой минеральной ваты составляет 125 кг/м3. Материал хорош для обшивки потолка, пола, стен, перегородок, каркасных строений в зоне умеренного климата. Помимо достойных теплоизоляционных свойств, отлично подавляет посторонний шум.
ПЖ-175
Материал повышенной жесткости (это отражено в названии). Применяется при обшивке стен или перекрытий, выполненных из металла, железобетона, бетона, кирпича.
ПЖ-200
Тоже имеет повышенную плотность (200 кг/м3), жесткость и используется в тех же ситуациях, как и предыдущая. Есть одно преимущество перед ранее названной — ПЖ-200 служит дополнительной защитой от пожара.
Минераловатных плит плотностью от 75 до 200 кг/м3, описанных выше, вполне достаточно для утепления любых помещений частного или многоквартирного дома. Однако на рынке можно встретить незнакомую маркировку изделий, произведенных за рубежом.
Классификация минеральной ваты, произведенной в других странах:
Конкретная плотность утеплителя не указывается, так как по совместимости с различными конструкциями нетрудно сопоставить его показатель с отечественным аналогом.
Классификация утеплителя по уровню плотности
Обычно все вспоминают физику школы и связывают плотность утеплителя с весом, массой.
Чем тяжелее — тем лучше, но это не всегда верно следует, исходит из того какие факторы и какие условия эксплуатации.
Выбор утеплителя напрямую зависит от бюджета, как это не парадоксально звучит, и конечно нагрузка на конструкцию в целом или на определенный элемент.
По плотности материала выделяют следующую классификацию:
Особо легкие
К ним относят пенопласт (пенополистерол), имеет пористую структуру.
Предназначен для утепления в полости стен, перегородок, для ненагруженных элементов дома.
Легкие
Это утеплители на основе минеральной ваты. Имеют низкий коэффициент теплопроводности. Широко применяется в строительстве частных домов и коттеджей.
Средние
К таким видам обычно относят пеностекло. Имеет форму блоков и плит, с высокими теплоизоляционными и шумоизоляционными свойствами. Широкого распространения в России не имеет.
Плотные или жесткие
Также в их состав входит минеральная вата, плотно прессованная под высоким давлением. Этот вид утеплителя используют при наружных работах, устойчив к влаге и механическим воздействиям.
Как правильно выбрать утеплитель?
При выборе утеплителя нужно обращать внимание на: ценовую доступность, сферу применения, мнение экспертов и технические характеристики, являющиеся самым важным критерием.
Основные требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам:
Теплопроводность подразумевает под собой способность материала передавать теплоту. Это свойство характеризуется коэффициентом теплопроводности, на основе которого принимают необходимую толщину утеплителя. Теплоизоляционный материал с низким коэффициентом теплопроводности является лучшим выбором.
Также теплопроводность тесно связана с понятиями плотности и толщины утеплителя, поэтому при выборе необходимо обращать внимание и на эти факторы. Теплопроводность одного и того же материала может изменяться в зависимости от плотности.
Под плотностью понимают массу одного кубического метра теплоизоляционного материала. По плотности материалы подразделяются на: особо лёгкие, лёгкие, средние, плотные (жёсткие). К легким относятся пористые материалы, подходящие для утепления стен, перегородок, перекрытий. Плотные утеплители лучше подходят для утепления снаружи.
Чем меньше плотность утеплителя, тем меньше вес, а теплопроводность выше. Это является показателем качества утепления. А небольшой вес способствует удобству монтажа и укладки. В ходе опытных исследований установлено, что утеплитель, имеющий плотность от 8 до 35 кг/м³ лучше всего удерживает тепло и подходят для утепления вертикальных конструкций внутри помещений.
А как зависит теплопроводность от толщины? Существует ошибочное мнение, что утеплитель большой толщины будет лучше удерживать тепло внутри помещения. Это приводит к неоправданным расходам. Слишком большая толщина утеплителя может привести к нарушению естественной вентиляции и в помещении будет слишком душно.
А недостаточная толщина утеплителя приводит к тому, что холод будет проникать через толщу стены и на плоскости стены образуется конденсат, стена будет неотвратимо отсыревать, появится плесень и грибок.
Толщину утеплителя необходимо определять на основании теплотехнического расчета с учетом климатических особенностей территории, материала стены и её минимально допустимого значения сопротивления теплопередачи.
В случае игнорирования расчета может появиться ряд проблем, решение которых потребует больших дополнительных затрат!
Достоинства и недостатки утеплителей
Достоинства: бесшовный монтаж пеной, долговечность, лучшая тепло- и гидроизоляция.
Недостатки: дороговизна материала, неустойчивость к УФ-излучению.
Достоинства: низкая теплопроводность, невысокая стоимость, удобство монтажа, водонепроницаемость.
Недостатки: хрупкость, легкая воспламеняемость, образование конденсата.
Недостатки: намного дороже пенопласта, восприимчивость к органическим растворителям, образование конденсата.
Достоинства: противостояние образованию грибков, звукоизоляция, прочность к механическим воздействиям, огнеупорность, негорючесть.
Недостатки: более высокая стоимость, по сравнению с аналогами.
Достоинства: звукоизоляция, экологичность, влагостойкость, доступная стоимость.
Недостатки: во время эксплуатации повышается теплопроводность, необходимость специального оборудования для монтажа, возможность усадки.
Достоинства: низкая теплопроводность, низкая паропроницаемость, высокая шумоизоляция, удобство резки и монтажа, экологичность, гибкость, небольшой вес.
Недостатки: низкая прочность, необходимость устройства вентиляционного зазора.
Достоинства: экологичность, высокая способность к отражению тепла, высокая шумоизоляция, влагонепроницаемость, негорючесть, удобство перевозки и монтажа, отражение воздействия радиации.
Недостатки: малая жесткость, затрудненность крепления материала, в качестве теплоизоляции одного пенофола недостаточно.
Рейтинг лучших утеплителей для дома
Номинация | место | наименование товара | цена |
Лучшие базальтовые утеплители | 1 | Rockwool | 695 ₽ |
2 | Hotrock Smart | 302 ₽ | |
Лучшие пенополистироловые утеплители | 1 | Техниколь XPS Техноплекс | 1 100 ₽ |
2 | Пеноплэкс Комфорт | 980 ₽ | |
Лучшие пенопластовые утеплители | 1 | Knauf Therm Дом | 890 ₽ |
2 | ПСБ С 15-О | 1 688 ₽ | |
Лучшие стекловолоконные утеплители | 1 | Isover Теплый Дом | 660 ₽ |
2 | Ursa Geo | 800 ₽ | |
Лучший утеплитель из полиэфирного волокна | 1 | Шелтер ЭкоСтрой ШЭС арктический | 1 780 ₽ |
Использование ваты разной плотности для утепления
Выбор утеплителя по рассматриваемому показателю зависит от места его использования. Далеко не всегда нужно переплачивать, для того чтобы получить необходимый результат. Чаще всего утепляют фасад, стены, крышу и пол. Именно эти варианты и стоит рассмотреть.
Независимо от плотности материал необходимо защищать от влаги
Фасад
При подборе утеплителя для фасада, нужно обращать внимание на массу и плотность минеральной ваты. Для большинства построек утяжеление очень нежелательно. Также стоит обращать внимание на возможность последующей отделки, ведь на это рассматриваемый показатель также влияет. Итак:
Утепление стен
В данном случае подбор осуществляется по удобству монтажа, то есть плотность должна быть не менее 30-45 кг м ³. При этом утепляться нужно изнутри, сверху на материал следует накрутить плиты МДФ или гипсокартон. Для того чтобы смонтировать такую минвату, нужна обрешетка, в нее рулоны или листы и закладываются.
Кровля
Так как работы по утеплению крыши проводятся на высоте, основные критерии при подборе минеральной ваты это небольшой вес и удобство работы. Этими качествами может порадовать материал с плотностью 30-35 кг м³. Его звуко- и теплоизоляционный свойства будут отличными, и при этом небольшой вес. Монтаж может осуществляться двумя методами:
И в первом и во втором случае необходимо поверх закрыть утеплитель отделочным материалом.
Для такой системы очень плотная минеральная вата не нужна
Подбор минеральной ваты в этом случае зависит от типа отделки пола. Так, если это листовые материалы, например массивная доска, ламинат и т.п, то плотность более чем 30-45 кг м³ не нужна. Ведь давления на вату не будет, она укладывается между лагам.
Но сейчас производители предлагают материал с показателем 200-220 кг м³, такую вату можно монтировать на основание и поверх заливать цементной стяжкой. Конечно, цена такого материала достаточно высока, зато удобство обращения максимально возможное.
Важно! Не стоит забывать, что чем больше плотность плиты минеральной ваты, тем тяжелее она. В отдельных случаях это критично и может привести к дополнительным затратам по укреплению утеплителя на поверхности.
Рекомендации по толщине и плотности минеральной ваты
Различные виды жесткой минваты для фасадов выпускаются в виде рулонов или плит, имеющих размеры 60х120, 60х100 или 50х100 см, при этом толщина изделия зависит от его вида и основных свойств. Изготовители выпускают изделия с толщиной материала в пределах от 50 до 200 мм, при этом наибольшее распространение на практике получили плиты толщиной 10 см.
При выборе толщины и плотности плит и рулонов из жесткой минваты для фасада пользователи используют информацию, содержащуюся в технических характеристиках утеплителя, в то время как строители проводят сложные расчеты по весу жесткости, долговечности использования материала. Среди рекомендаций производителей относительно области применения жесткой минваты в зависимости от показателей ее удельного веса, следует выделить:
Правила монтажа минераловатных плит
Подготовка к установке плит или рулонов из минеральной ваты включает ряд процедур, среди которых следует выделить:
Обратите внимание! Строители считают более предпочтительным по сравнению с использованием материала в рулонах применение для отделки вертикальных поверхностей плит из жесткой минваты. Это объясняется отсутствием скатывания утеплителя, однако перед его монтажом рекомендуется предварительно установить в горизонтальном направлении планки для снижения их веса.
Заключение
Рассмотренные достоинства и недостатки утеплителей позволят выбрать самый подходящий вариант уже на стадии проектирования. При этом учитывать все требования, предъявляемые к теплоизоляционному материалу, в первую очередь теплопроводность.