Важность теплозащиты стен своего дома трудно переоценить. Очевидно, что именно через эти ограждающие конструкции теряется больше всего тепла. По разным данным, из всего объема теплопотерь в доме на стены приходится до 40%.
Утеплители уже давно заняли свое место в системе защиты конструкций дома от внешних воздействий. Сегодня они во много раз превышают стеновые материалы по энергоэффективности. Это объясняется более низкой теплопроводностью, которая определяет способность задерживать тепло в помещениях.
Чем этот параметр выше, тем материал лучше проводит тепло. Соответственно, чем ниже теплопроводность, тем лучше он его задерживает.
Если мы заглянем в основной федеральный норматив, по которому проектируется и строится теплозащита, СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий», то увидим, что максимальный коэффициент теплопроводности популярного сегодня газобетона на цементном вяжущем составляет 0,43 Вт/м∙°С. То есть, в доме с газобетонной стеной толщиной 1 метр при разнице температур в помещении и снаружи в 1°С через поверхность стены площадью 1 м2 потеряется 0,43 Вт тепла. По данным из того же источника, у кирпичной кладки наибольший коэффициент теплопроводности будет 0,81 Вт/м∙°С, у железобетона 2,04.
А что касается современных утеплителей, то у экструдированного пенополистирола (так он назван в нормативе, но чаще употребляют определение «экструзионный»), максимальный коэффициент теплопроводности будет не более 0,032 Вт/м∙°С. Т.е., его теплозащитные свойства будут в 13 раз лучше, чем у газобетонов, в 25 — чем у кирпича и в 63 раза — чем у железобетона.
Мы неслучайно в качестве примера эффективного утеплителя взяли экструзионный пенополистирол. По способности задерживать тепло в помещениях он выгодно отличается и от других широко применяемых теплоизоляционных материалов. Так, по данным СП 50.13330.2012, наибольший коэффициент теплопроводности минеральной ваты из каменного волокна составит 0,048 Вт/м∙°С, минваты из стеклянного волокна — 0,055 Вт/м∙°С. У пенопласта (беспрессового пенополистирола) этот показатель достигает 0,059 Вт/м∙°С.
Если кто-то не слышал сочетание слов «экструзионный пенополистирол», то уж наверняка знает слово «пеноплэкс», которым в разговорном языке называют данный материал. Это — название компании, которая первой в России и на всём постсоветском пространстве начала производить теплоизоляцию из экструзионного пенополистирола. Сегодня она выпускает в общей сложности около 2,5 млн тонн в год изделий из этого материала.
Лучшие теплозащитные свойства плит «ПЕНОПЛЭКС» по сравнению с другими упомянутыми утеплителями объясняются его уникальной структурой. Минеральная вата состоит из тонких волокон, вытянутых из расплавленного камня или стекла. Пенопласт представляет собой сплавленные мелкие зерна вспененного полистирола, со множеством ячеек внутри каждого зерна, сообщающихся между собой.
«ПЕНОПЛЭКС» — это однородный материал с мелкими ячейками, которые не сообщаются друг с другом.
А теперь вернемся к коэффициентам теплопроводности.
Секрет высоких теплозащитных свойств материала кроется в наличии в их структуре воздуха — одного из лучших теплоизолирующих агентов в природе. Его коэффициент теплопроводности в стандартных условиях составляет всего лишь 0,023 Вт/м∙°С. У минеральной ваты воздух присутствует в пространстве между волокон, у пенопласта между зерен и в ячейках, у экструзионного пенополистирола — тоже в ячейках.
С повышением влажности воздух вытесняется водой, коэффициент теплопроводности которой при стандартных условиях составляет около 0,6 Вт/м∙°С, т.е., в 26 раз выше, чем у воздуха. Естественно, при этом возрастает коэффициент теплопроводности всей структуры утеплителя.
У минеральной ваты вода легко проникает в межволоконное пространство, у пенопласта — просачивается между зернами и попадает в ячейки, которые, как уже было сказано, сообщаются между собой и легко пропускают в свою структуру жидкости и пары.
Вероятность накопления влаги плитами «ПЕНОПЛЭКС» близка к нулю за счет плотной структуры, поэтому практически нулевым (не более 0,5% по объему) является их водопоглощение, т.е., способность материала впитывать и удерживать воду в порах и капиллярах.
Сравнение структур и влагостойкости широко распространенных утеплителей
Минеральная ватаОткрытая волокнистая структура.
Влага легко попадает в пространство между волокнами. При полном погружении в воду водопоглощение превышает 100%.
Пенопласт (беспрессовый полистирол)Зернистая структура.
Влага легко попадает в пространство между зернами. При полном погружении в воду водопоглощение превышает 5% — на порядок больше, чем у «ПЕНОПЛЭКС».
«ПЕНОПЛЭКС»Закрытая структура из ячеек размером 0,1–0,2 мм, не сообщающихся между собой.
Водопоглощение не превышает 0,5% по объему.
Сказанное выше о влиянии влажности на теплозащитные свойства материалов находит подтверждение в данных о коэффициентах теплопроводности утеплителей, представленных в нормативе СП 50.13330.2012. Сравним эти показатели и динамику их изменений у трех упомянутых утеплителей примерно одинаковой плотности.
Так, например, коэффициент теплопроводности каменной ваты плотностью 25–50 кг/м3 в сухом состоянии равен 0,036 Вт/м∙°С, а в условиях эксплуатации с высокой влажностью — 0,045 Вт/м∙°С. У пенопласта плотностью 25–30 кг/м3 данный параметр, соответственно, варьируется от 0,036 до 0,044 Вт/м∙°С, а у экструзионного пенополистирола плотностью 25–33 кг/м3 эта величина изменяется незначительно — от 0,029 в сухом состоянии до 0,031 Вт/м∙°С при эксплуатации с высокой влажностью. Т.е., в отличие от других утеплителей, у экструзионного пенополистирола теплоизоляционная способность практически не меняется с ростом влажности, что делает его особенно надежным при утеплении ограждающих конструкций здания.
