Сравнительная таблица утеплителей по теплопроводности, толщине и плотности

Зачем нужна теплоизоляция?

Актуальность теплоизоляции заключается в следующем:

• Сохранение тепла в зимний период и прохлады в летний период.

Потери тепла сквозь стены обычного многоэтажного жилого дома составляют 30-40%. Для снижения теплопотерь нужны специальные теплоизоляционные материалы. Применение в зимний период электрических обогревателей способствует дополнительному расходу на электроэнергию. Эти расходы выгодней компенсировать использованием качественного теплоизоляционного материала, обеспечивающего сохранение тепла в зимний период и прохладу в летнюю жару. При этом затраты на охлаждение помещения кондиционером также будут сведены к минимуму.

• Увеличение долговечности конструкций здания.

В случае промышленных зданий с использованием металлического каркаса, утеплитель позволяет защитить поверхность металла от коррозии, являющейся самым пагубным дефектом для данного вида конструкций. А срок службы для здания из кирпича определяется количеством циклов замораживания/оттаивания. Воздействие этих циклов воспринимает утеплитель, ведь точка росы при этом находится в теплоизоляционном материале, а не материале стены.
Такое утепление позволяет увеличить срок службы здания во много раз.

• Шумоизоляция.

Защита от возрастающего уровня шума достигается при использовании таких шумопоглощающих материалов (толстые матрасы, звукоотражающие стеновые панели).

• Увеличение полезной площади зданий.

Использование системы теплоизоляции позволяет уменьшить толщину наружных стен, при этом увеличивая внутреннюю площадь здания.

Разновидность и показатели пенопласта

Строительный рынок предлагает большой выбор утеплительного материала. Пенопласт имеет низкую теплопроводность. Но этот показатель может меняться, в зависимости от разновидности полистирола. Если сравнивать с другими утеплителями, можно сделать определенные выводы. Например, лист пенопласта плотностью 50-60 мм можно заменить большим объемом минеральной ваты. Материал плотностью 100 мм можно заменить вспененным полистиролом с показателями 123 мм. Характеристики этих видов утеплителей немного схожи. Поэтому и разбежность небольшая. Показатели пенопласта превышают и характеристики базальтовой ваты.

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.

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!

Какое значение имеет толщина стены

При этом собственные стены дома особенного значения в данных расчетах не имеют. Например, какой толщины нужен Пеноплекс для утепления дома в полкирпича? 150 мм. А какой должна быть толщина Пеноплекса для утепления стен дома в 2 кирпича? Правильно, 150 мм.

Почему так? Потому что по сравнению с современными утеплителями теплосопротивление стеновых материалов можно в расчет не принимать, слишком велика разница.

Как известно, заменяют по тепловой эффективности 1500 мм кирпичной кладки, потому что сопротивление теплопередаче у ЭППС в 10 раз выше, чем у кирпича.

Ниже представлен список часто задаваемых вопросов и ответов, относящихся к теплоизоляции ПЕНОПЛЭКС ® :

Отличия ПЕНОПЛЭКС ® от пенополистирола беспрессового (ПСБ)

Плиты ПЕНОПЛЭКС ® и пенополистирол (ПСБ) отличаются технологией производства. Беспрессовый пенополистирол создается путём «пропаривания» микрогранул водяным паром в специальной форме и их увеличения под воздействием температуры. Теплоизоляцию ПЕНОПЛЭКС ® изготавливают путём смешивания гранул полистирола при повышенной температуре и давлении с введением вспенивающего агента и последующим выдавливанием из экструдера. Именно поэтому пенополистирол ПЕНОПЛЭКС ® называют экструдированным. Также благодаря технологии производства по данной технологии ПЕНОПЛЭКС ® получает закрытую мелкопористую структуру, что в свою очередь обеспечивает высокую прочность, практически нулевое водопоглощение, как следствие — биостойкость и высочайшую долговечность плит ПЕНОПЛЭКС ® . Важным фактором также является более низкая теплопроводность ПЕНОПЛЭКС ® по сравнению с пенополистиролом беспрессовым (ПСБ), что позволяет сократить толщину требуемой теплоизоляции примерно на 30%.

Какой выбрать утеплитель: ПЕНОПЛЭКС ® или минеральная (каменная) вата?

Что лучше ПЕНОПЛЭКС ® или минеральная вата? Это вопрос, который довольно часто возникает у частных застройщиков. Каждый из этих материалов имеет свои плюсы. Например, ПЕНОПЛЭКС ® практически незаменим в нагружаемых конструктивах и влажной среде, при этом минеральная вата лучше показывает себя в звукоизоляции. Кроме того, некоторые типы минеральной ваты имеют более низкую цену, но этот плюс часто сходит «на нет» из-за низкого качества такой ваты, как следствие — большой усадки, а также необходимости большей толщины теплоизоляции.

ПЕНОПЛЭКС ® от минеральной ваты выгодно отличает ряд характеристик:

• более низкий коэффициент теплопроводности.
• высокая прочность на сжатие
• абсолютная влагостойкость (ПЕНОПЛЭКС ® не впитывает воду, благодаря чему сохраняет свои теплоизоляционные свойства в течение всего срока эксплуатации).
• абсолютная биостойкость (ПЕНОПЛЕКС ® не является матрицей для развития бактерий, плесени и прочих микроорганизмов).
• удобство при монтаже (ПЕНОПЛЭКС ® не требует специальных средств защиты при работе с ним).

Какая плотность у ПЕНОПЛЭКС ® ?

Плотность плит ПЕНОПЛЭКС ® для частного применения находится в пределах от 23 до 35 кг/м3. Для профессионального сегмента этот показатель может доходить до 45 кг/м3. При этом важно понимать, что плотность ПЕНОПЛЭКС ® не является ключевым фактором при определении сферы применения материала. Более важна такая характеристика, как прочность на сжатие. Прочностные характеристики ПЕНОПЛЭКС ® варьируются в более широком диапазоне. Минимальная прочность на сжатие при 10% деформации у плит ПЕНОПЛЭКС ® составляет 0,12 МПа, такие плиты используются для ненагружаемых конструктивов (например, для утепления стен). Более высокие показатели прочности на сжатие имеют плиты, предназначенные для утепления фундаментов — 0,3 МПа, поскольку именно эти конструкции воспринимают на себя основные нагрузки от здания. Марки ПЕНОЛЭКС ® предназначеные для дорожного строительства и конструктивов с повышенными нагрузками могут иметь прочность 0,50 Мпа и выше.

Широкий диапазон характеристик позволяет использовать плиты ПЕНОПЛЭКС ® для утепления практически любых конструктивов как в коттеджном и малоэтажном, так и в промышленном и гражданском строительстве.

Какая температура плавления ПЕНОПЛЭКС?

Температурный диапазон применения плит ПЕНОПЛЭКС ® находится в интервале от -70 до +75 градусов Цельсия, что позволяет использовать данный материал в любых климатических зонах.

При температуре выше 75 градусов Цельсия ПЕНОПЛЭКС ® может изменять свои механические свойства в сторону уменьшения прочности материала.

Сколько кирпича заменяет ПЕНОПЛЭКС ® ?

Если сравнивать материалы по теплоизолирующим свойствам, то плита ПЕНОПЛЭКС ® толщиной 50 мм (λ=0,034 Вт/м2°C) заменит 1280 мм кладки на теплоизоляционном растворе из кирпича полнотелого одинарного (λ=0,82 Вт/м2°C). (Согласно ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия. Таблица Г.1 — Теплотехнические характеристики сплошных (условных) кладок).

В среднем по теплоизоляционным свойствам 1 см ПЕНОПЛЭКС ® заменяет 25 см кирпичной кладки, но следует помнить — для каждого отдельного вида кирпича (силикатный, керамический, клинкерный) это сравнение будет разным.

Утепление дома можно провести различными способами, например, с помощью пенопласта, который отличается высокими эксплуатационными характеристиками. К ним относятся: практичность, экологичность, небольшой вес, простота монтажа, невосприимчивость к перепадам температуры, а также доступная цена. Но главное преимущество — низкая теплопроводность пенопласта, позволяющая добиться отличного энергосбережения.

От чего зависят характеристики материала?

На способность проводить тепло влияет немало факторов, в частности:

• Толщина слоя. Иногда, чтобы добиться качественного энергосбережения, приходится применять большое количество изоляции. К примеру, теплопроводность пенопластовых плит 5 см будет ниже, чем 1 см при одинаковых показателях плотности.
• Строение. Пористая структура приводит к усилению изоляционных свойств, ведь в ячейках содержится воздух, прекрасно сохраняющий тепло.
• Влажность. Плиты во время хранения нужно оберегать от воздействия влаги. Связано это с тем, что жидкость не слишком благоприятно влияет на характеристики теплоизоляционных пенопластов: чем больше её скапливается, тем хуже.
• Средняя температура слоя. Её увеличение приводит к ухудшению эффективности использования изолятора.

Виды пенопласта и их показатели
На строительном рынке представлено огромное количество плит утеплителей. В целом, полистерольный пенопласт имеет низкую теплопроводность, но она меняется в зависимости от его вида. Примеры: листы с маркировкой ПСБ-С 15 обладают плотностью до 15 кг/м3 и толщиной от 2 см, при этом, описываемый показатель составляет до 0,037 Вт/(м*К) при температуре окружающей среды 20-30 °С. Его значение для листов 2-50 см с маркировкой ПСБ-С 35, плотностью не более 35 кг/м3 и 16-25 кг/м3 маркировки ПСБ-С 25 того же размера — 0,033 Вт/(м*К) и 0,035 Вт/(м*К) соответственно.

Лучше всего зависимость теплопроводности утеплителя из пенопласта от его толщины прослеживается при его сравнении с различными материалами. Так, лист 50-60 мм заменяет в два раза больший объём минеральной ваты, а 100 мм эквиваленты 123 мм вспененного пенополистирола, имеющего примерно схожие характеристики. Сильно проигрывает и базальтовая вата. А вот теплопроводность Пеноплекса несколько ниже, чем у пенопласта: для того, чтобы получить нормальные температурные условия в помещении, потребуется 20 и 25 мм соответственно.

Как определить, какие листы покупать?

Чтобы наиболее эффективно применить тот или иной способ изоляции, необходимо выбрать правильные размеры материала. Расчёты выполняются по следующему алгоритму:

• Узнать общее теплосопротивление. Это неизменная величина, которая зависит от климата в конкретном регионе. Например, для южных областей России она равняется 2,8, а для Средней полосы — 4,2 кВт/м2.
• Вычислить теплосопротивление самой стены по формуле R = p / k, что можно сделать, зная её толщину (р) и коэффициент способности проводить тепло (k).
• Исходя из постоянных показателей, узнать, какое значение сопротивления должно быть у изоляции.
• Вычислить требуемую величину по формуле p = R * k, где R — значение из предыдущего шага, а k — расчетный коэффициент теплопроводности для пенопласта.

В качестве примера стоит выяснить, какой необходим слой плит, имеющих плотность 30 кг/м3 для стены в один кирпич (около 0,25 м) в одном из южных регионов. Общее теплосопротивление не должно быть меньше 2,8 кВт/м2, притом, что коэффициент, определяемый по специальным таблицам, составляет 0,047 (Вт/м*к). Теперь нужно узнать другие параметры.

Коэффициент для силикатного кирпича k = 0,7 (Вт/м*к). Следует вычислить его теплосопротивление:

R = 0,25 / 0,7 = 0,36 (кВт/м2).

Тот же показатель рассчитывается и для утеплителя:

R = 2,8 – 0,36 = 2,44 (кВт/м2).

Остаётся узнать толщину изоляционного слоя:

p = 2,44 * 0,047 = 0,11 м.

Также можно вычислить это значение для других условий, например, для стены 0,51 м подходит изоляция в 70 мм. Таким образом, при подборе необходимых размеров пенопласта, экономится время и средства на укладку стены. Так, 10 см материала плотностью 15-17 кг/м3 заменяет кладку в один кирпич, а если взять более плотные листы, это позволит обойтись без двух рядов камня. Традиционно считается, что 2 см утеплителя эквивалентны около 50 см кирпича.

Сколько заменяет кирпича Пеноплекс? Последнее — это не название строительного материала. Так звучит один из самых популярных брендов, выпускающих полимерные теплоизоляционные плиты. Здесь имеется в виду пенополистирол экструдированный, один из лучших утеплителей, существующих на данный момент. Стоит разобраться, в каком отношении его можно сравнивать с кирпичом.

Уточнение терминов

Прежде всего нужно понять, в какой степени пенополистирол может заменить кирпичную кладку. Это абсолютно разные строительные материалы.

Учитывая, что оба материала принимают участие в устройстве наружных стен зданий, между ними уместно только одно сравнение — по теплопроводности. Именно эта характеристика имеется в виду при постановке вопроса, но его нужно правильно переформулировать: какая толщина Пеноплекса и кирпича создаст одинаковое термическое сопротивление. По остальным характеристикам сравнение не в пользу полимера.

Показатели теплопроводности

Виды и назначение пеноплекса.

Способность сопротивляться прохождению потока тепловой энергии характеризуется коэффициентом теплопроводности λ, выражаемом в единицах Вт/м 2 °C. Как правило, продавцы различных утеплителей предоставляют значение этого коэффициента для изделий в сухом состоянии. В то же время нормативные документы предписывают вести расчет по реальным эксплуатационным показателям, значения которых не настолько впечатляющие.

Рассматриваемые материалы выпускаются нескольких разновидностей. Кирпич изготавливается из разных материалов и по различным технологиям. Марки экструзионного пенополистирола отличаются по плотности, что влияет на его теплопроводность. Эксплуатационные тепловые показатели для изделий разных видов выглядят так:

• кладка из кирпича керамического полнотелого, λ=0,7 Вт/м 2 °C;
• то же, из силикатного, λ=0,76 Вт/м 2 °C;
• кирпичная кладка из керамических пустотелых изделий плотностью 1000 кг/м 3 , λ=0,47 Вт/м 2 °C.

График видов теплоизоляционных материалов.

В перечне приведены значения для готовой кирпичной кладки, возведенной на цементно-песчаном растворе. На других типах растворов показатели будут немного отличаться. Характеристики экструзионного пенополистирола различной плотности разительно отличаются в меньшую сторону:

• Пеноплекс плотностью 30 кг/м 3 , λ=0,037 Вт/м 2 °C;
• то же, плотностью 50 кг/м 3 , λ=0,038 Вт/м 2 °C.

Заметно, насколько теплопроводность полимерного утеплителя меньше, нежели у кирпичной стены. Но эти цифры абстрактны и потому для обычного человека малопонятны. Чтобы разобраться в ситуации, надо привести все показатели к одному понятию — толщине. Для этого необходимо определить еще одну характеристику — сопротивление теплопередаче R, выражаемой в единицах м 2 °C/Вт.

Расчет толщины

Сопротивление теплопередаче R привязано к толщине строительной конструкции, а его минимальная величина, установленная нормативными документами, изменяется в зависимости от климатических условий в регионе. Например, в южных районах Российской Федерации стены жилых зданий должны обладать сопротивлением передаче тепла не ниже 2,1 м 2 °C/Вт. Эту величину предлагается взять за основу и просчитать, сколько кирпича и Пеноплекса понадобится для ее соблюдения. Минимальный показатель рассчитывается по формуле:

• δ — значение толщины стеновой конструкции, м;
• λ — теплопроводность материала, из которого построена стена, Вт/м 2 °C.
• R — сопротивление теплопередаче, в примере оно равняется 2,1 м 2 °C/Вт.

Если взять коэффициент теплопроводности обычной кирпичной кладки λ=0,7 Вт/м 2 °C, то в южных районах РФ толщина стен из керамического изделия должна составлять: δ=2,1х0,7=1,47 м.

Та же стена, но сделанная из Пеноплекса плотностью 30 кг/м 3 , будет иметь толщину: δ=2,1х0,037=0,077 м, или 77 мм.

Разница между материалами составит 1,47/0,077=19. Во столько раз кирпичная кладка должна быть толще слоя пенополистирола, чтобы выйти на один и тот же показатель тепловой изоляции здания. Полная картина, показывающая сравнение разных видов кирпичных стен и полимерных утеплителей, отражена в таблице: