Правилният избор на топлоизиолация - видове и приложения
Автор: Андреян Канавров
Един от най-важните въпроси в строителството е – Каква топлоизолация да изберем? Отговорът на този въпрос се крие в свойствата и характеристиките на материалите, определящи техните плюсове, минуси и области на приложение.
Ще разгледаме четирите най-често използвани изолационни материали у нас. Техните качества ще ни дадат отговор на въпросите – кога и за какво да ги използваме, както и какви ползи ще ни донесат в дългосрочен план.
Стиропор - EPS
Стиропорът или т.н. експандиран пенополистирол е най-използваната топлоизолация в строителството. Той е един доказано екологичен продукт от гледна точка на използваните материали. Състои се от 98% въздух и 2% активно вещество полистирол във формата на балончета, които са запечатани едни към други. Тези миниатюрни камери създават голям обем запълнен с въздух. Именно това е причината за добрата му паропропускливост и топлоизолационни свойства, и не толкова добрата звукоизолация.
Има отлична топлопроводност с коефициент λ= 0,038 W/m.K. Това, в комбинация със способността му да диша и ниското тегло, го поставят на първо място спрямо съотношението цена – качество.
Слабите страни на стиропора са, че е лесно запалим и при температура над 60° започва да се топи и да отделя отровни газове. Именно поради това при сгради с височина над 28 м е забранена употребата му за външна изолация. Друг недостатък е слабата звукоизолация и това, че при пряка слънчева светлина бързо губи своите качества понеже няма UV защита.
“ Интересен факт е че ако монтираме стиропор от двете страни на една стена ще получим ефект на “резонаторна кутия”. Защо е така? Защото през стиропора преминават най-лесно звуци с честота от 400 Hz – 2500 Hz, което съвпада с диапазона на човешката реч.“
Неопор
Неопорът е резултат от лабораторните опити на BASF – немска компания, която на база на химически процеси разработва нови материали. Той е подобрената версия на стиропора, като основната разлика е, че в него е добавен графит. Така учените успяват да запазят ниското тегло и да повишат чувствително топлоизолационните и шумоизолационните му свойства спрямо стиропора. Към това ще добавим и по-добрата му устойчивост на влага, запазвайки едновременно висока паропропускливост.
Коефициентът му на топлопроводност е λ= 0,033 W/m.К. Според изследванията на BASF достига до 20% по-добри показатели спрямо стиропора. Така осигурява добра изолация дори при малка дебелина на слоя. В същото време е рециклируем, устойчив на стареене и е водоотблъскващ за разлика от стиропора.
Недостатък е, че при контакт със слънчеви лъчи от нагряването лесно се деформира. Затов е добре да бъде предпазен, а също така е запалим и отделя отровни газове.
Свойствата на неопора спрямо стиропора изразени чрез плътност и топлопроводност показват че:
- При една и съща дебелина неопора има около 20% по-ниска топлопроводност.
Фибран - XPS
Екструдираният пенополистирол наричан още фибран, по състав не се различава от този на стиропора, с изключение на технологията на получаване. Екструдирането е процес на смесване и разтапяне на материалите при висока температура, последван от изтласкването на сместа под високо налягане. Така се оформят панелите и се постига изключително лек материал с висока якост на натиск, за разлика от стиропора.
Коефициентът му на топлопроводност е λ= 0,036 W/m.K. Има изключително ниска паропропускливост (не диша) и е нехигроскопичен (не поема вода) за разлика от стиропора. Тези му свойства го правят добро решение при изолиране на подове, плоски покриви, изолация на основи и други места с по-голямо натоварване на натиск и водни пари.
Слабостите на фибрана са, че е запалим и отделя токсични газове при горене, има много ниска паропропускливост и не е добър вариант при избор на фасадна топлоизолация. Към това ще добавим и сравнително лошата му адхезия към лепила поради гладката му повърхност, както и по–високата му цена спрямо стиропора. Не на последно място е и липсата на UV защита, и при директен контакт със слънчевите лъчи се влошават силно неговите качества.
Минерална вата (стъклена и каменна)
Минералните вати намират широко приложение за шумо- и топлоизолация в строителството. Много често се използват при пасивните къщи и изграждането на вътрешни преградни стени.
Споровете в интернет пространството относно коя вата е “минерална”, “стъклена” и “каменна” са не един и два, затова нека уточним тяхната дефиниция. Минералната вата използвана в строителството най-често е “стъклена” или “каменна”, като и двете са минерални, поради простата причина, че се произвеждат от минерали – SiO2, Al2O3, CaO и др. В нашия пример ще разгледаме именно тези два вида минерални вати.
Стъклена вата
Стъклената вата (glass wool) се получва при разтапянето на кварцов пясък, варовик, рециклируемо стъкло и др. при температура от 1400°, като се добавят и различни смоли. След втечняване чрез специални машини тип центрофуги, сместа се извлича от стопилната вана, образувайки тънки и дълги влакна, които се оформят в рула и блокове.
Коефициентът на топлопроводност е λ= 0,039 W/m.K. Има силна порьозност, което е плюс при нужда от вентилиране на пространството. Тя е добър звукоизолатор и е негорима, въпреки че отстъпва по този показател спрямо каменната вата.
По-голямата дължина на влакната не позволява постигане на висока плътност, като при каменната вата, и от там звукоизолацията и е по-ниска спрямо нея. Също така, при овлажняване може да загуби свойства и формата си и да създаде условия за плесени. Затова, не е желателно да се използва в помещения с висока влажност.
Когато говорим за цена, тя е по-евтина от каменната, понеже се получава при по-ниска температура от рециклируеми продукти.
Вижте повече по темата: Топлоизолация на къща – как да изчислим дебелината?
Каменна вата
Каменната вата (rock wool) се произвежда по сходен процес като стъклената, но тук се разтапят базалтови – магмени скали при температура около 1600°, и се добавят различни видове смоли. След втечняване сместа се разпръсква чрез центрофуга, и от малките капчици се образуват влакната, които след пресоване ние ползваме под формата на дюшеци и рула.
Що се отнася до качества ѝ, то най-важното от тях е, че е негорима, има много добри топлоизолационни свойства λ= 0,036 W/m.K, отлична паропропускливост, звукоизолация и е нехигроскопична (не задържа вода).
Като минуси може да се отчете, че е сравнително по-тежка спрямо стиропора и фибрана и лесно преминава вода през нея, въпреки че след като изсъхне възвръща първоначалните си свойства.
Не задържа плесени и има по-добри акустични свойства от стъклената вата, поради постигането на по-голяма плътност, в следствие на малките размерите на влакната.
Накратко, каменната вата е по-добра от стъклената във всяко отношение, с изключение на цената.
Предимства и недостатъци на материалите
На база на казаното до тук, ще изведем в табличен вид предимствата и недостатъците на най-използваните топлоизолации в строителството. Качествата им може да се разглеждат както като плюсове, така и като минуси, според мястото на приложение. Така например, лекотата на стиропора и ниската му плътност биха били минус, ако се използва за изолация на подове и т.н.
Топлозиолация | Предимства | Недостатъци |
Стиропор |
|
|
Неопор |
|
|
Фибран |
|
|
Стъклена вата |
|
|
Каменна вата |
|
|
Стиропор | Предимства
| Недостатъци
|
Неопор | Предимства
| Недостатъци
|
Фибран | Предимства
| Недостатъци
|
Стъклена вата | Предимства
| Недостатъци
|
Каменна вата | Предимства
| Недостатъци
|
Сравнителни характеристики на топлоизолации в строителството
Дори без специални познания, сравнявайки процентното съотношение спрямо различните материали, ще получим добра представа за техните качества.
Все пак нека уточним, че данните в таблицата са ориентировъчни за изолационен слой с дебелина 100 мм. Това е така, тъй като всеки производител може да получи минимални отклонения при производството на даден материал.
- 1 kPa = 1 t/m²
- Добавянето на водоотблъскващи смоли, може значително да подобри качествата на стъклената вата.
Приложение на топлоизолационните материали
За да се предпазим от грешки при избора на изолация, е важно да познаваме областите на приложение на различните материали. След като разберем, кои от тях са приложими в нашия случай, следва да разгледаме техните свойства, начин на монтаж и да определим бюджет. Но всичко по реда си, а за последните две ще говорим скоро в други теми – разгледайте нашия блог.
Материал | Област на приложение в строителството |
Стиропор | Покриви, външни фасадни стени, сандвич зидове, вентилируеми и контактни фасади |
Неопор | Покриви, подове, основи, еркери, колони, трегери, вентилируеми и контактни фасади, цокъл на фасади |
Фибран | Покриви, подове, изолация на основи, запълване на кухини, изолация на цокъл, изолация при обръщане на прозорци |
Стъклена вата | Подове, покриви, вентилируеми фасади, вътрешни преградни стени, окачен таван, звукоизолиращи стени |
Каменна вата | Подове, тавани, вентилируеми фасади, вътрешни преградни стени, окачен таван, при звукоизолиращи стени, контактни фасади - измазани с минерални мазилки |
N.B. Каменнатта вата използвана за контактни фасади, измазани с минерални мазилки, трябва да е с плътност ≥ 70 кг/м3.
Подход при избор на топлоизолация
Може да кажем, че топлоизолация в строителството се избира по следните критерии:
- област на приложение (+монтаж)
- търсен резултат (дебелина на слоя)
- бюджет
Нека дадем един пример:
“ Идва зима и трябва да смените гумите на автомобила. Логично е да купите зимни гуми, нали? Ами същото е с изолацията. Ако трябва да изолирате пода на жилището си, едва ли ще изберете стъклена вата, понеже вече знаете, че тя не е подходяща.“
Като във всяка област в строителството и тук няма безспорен фаворит, тъй като всеки материал е приложим в определени условия, спрямо своите свойства. Разбира се, изборът им от гледна точка на купувача, винаги е съпроводен и от цената, най-често като основен фактор. Но, преди да се нахвърлим към най-евтиния или най-скъпия материал, е добре да сме наясно за какво ще го използваме и как ще ни се изплати във времето. Само защото един продукт е по-скъп, не означава че е най-добрият, затова – информирайте се.
* Коефициент на топлопроводност (ламбда) λ е количеството топлина, което се провежда от материала с дебелина d = 1 m, през площ 1 m2 за време t = 1 s, когато температурната разлика на неговите две срещуположни повърхности е 1 K (келвин) иначе казано 1 градус.
