Теплоизоляционные материалы: свойства и применение пенопласта и пеноплекса для теплоизоляции стен

Одним из признаков неэффективного энергосбережения являются холодные на ощупь стены. Бороться с этим можно только путем их наружной отделки теплоизоляционными материалами. Для этого используют дерево, кирпич (если позволяет этажность здания), минеральную вату и т.д. Низкая теплопроводность пенопласта, сопоставимая с аналогичным показателем для воздуха, стала причиной его наибольшей популярности среди других теплоизоляционных материалов.

Теплопроводность – это основной показатель, который нужно учитывать при выборе материала для теплоизоляции. Это дает возможность сравнивать различные материалы по такому критерию: с какой скоростью будет происходить обмен тепловой энергией между внутренним пространством дома и улицей, отделенными друг от друга стеной. В идеале этот показатель должен равняться нулю, т.е. утечек тепла на улицу быть не должно. Но на практике этого значения достичь невозможно, но к нему можно и нужно стремиться.

Самую лучшую теплоизоляцию можно сделать из материалов, слабо проводящих тепло. Это их свойство напрямую зависит от структуры вещества. Чем больше ее плотность и упорядоченность, тем лучше передается тепло от одной молекулы вещества к другой. И наоборот – состоящий из отдельных наполненных воздухом пузырьков полистирола пенопласт почти не передает тепло через свой объем.

Эксплуатационные характеристики теплоизоляционных пенопластов

Основным их достоинством является возможность использования для отделки уже построенных стен. Другие теплоизоляционные материалы можно применять только в процессе строительства.

Известно, что расчетный коэффициент теплопроводности для пенопласта, особенно более плотных его разновидностей, приближается к аналогичному показателю для воздуха, равному 0,026.

Основные параметры различных марок пенопласта:

Марка                     Плотность, кг/м3                   Теплопроводность, Вт/м °С 

ПСБ-С 15                           До 15                                             0,043

ПСБ-С 25                           15,1-25                                           0,041

ПСБ-С 35                           25,1-35                                           0,038

ПСБ-С 50                           35,1-50                                           0,031

Как видно из таблицы, теплопроводность полистирольного пенопласта снижается с увеличением его плотности. Увеличение количества переходов «полистирол-воздух» на единицу объема способствует снижению способности проводить тепло. Таким образом, для обеспечения одних и тех же показателей толщина плит, например типа ПСБ-С 15, должна быть на 25% больше, чем ПСБ-С 50. А это ведет к дополнительным расходам на транспортировку.

В то же время, увеличение толщины слоя утеплителя приводит к улучшению теплоизоляционных характеристик.

Используемая в проектировочных расчетах зависимость теплопроводности утеплителя из пенопласта от его толщины приведена в таблице ниже. 

Толщина утеплителя, мм          Коэффициент теплопроводности, Вт/м °С

 40                                                              0,83

         50                                                              0,68

         80                                                              0,45

         100                                                            0,37

         140                                                            0,27

Расчеты и практика эксплуатации зданий показывает, что теплопроводность пенопластовых плит 5 см толщины является достаточной для их использования с целью качественного утепления наружных стен зданий в регионах с умеренным климатом. В то же время их монтаж достаточно прост и не требует наличия особых навыков.

Пеноплекс – новое слово в теплоизоляции

Альтернативой самому популярному утеплителю стал Пеноплекс. Он производится методом вспенивания полистирола под воздействием высоких температур с последующей экструзией полученной массы через формовочные отверстия.

Расчетная теплопроводность Пеноплекса составляет 0,03 Вт/м °С, т.е. сопоставима с самым плотным пенопластом. Главным преимуществом первого является то, что он прочнее и легче последнего, недостатком – более высокая стоимость. Общим недостатком того и другого является низкая устойчивость к воздействиям высоких температур, солнечного света и различных химических соединений (особенно входящих в состав лаков и красок). Поэтому заключительным этапом работ по утеплению зданий является нанесение штукатурки.

Что вместо кирпича?

Обеспечить заданные теплоизоляционные характеристики можно и используя альтернативные материалы. Лучше всего сравнить их можно, воспользовавшись данными, приведенными ниже.

Наименование                          Слой, мм

Пеноплекс                                     20

Пенопласт                                    30

Минеральная вата                       38

Дерево                                           200

Пенобетон                                    270

Кирпич                                          370

Как видно из таблицы, для обеспечения одинаковых теплоизоляционных показателей потребуется 3-сантиметровый слой пенопласта, 2-сантиметровый – Пеноплекса или полноценная стена, толщиной в полтора кирпича. В связи с тем, что полистирольный пенопласт имеет низкую теплопроводность, его использование обойдется в десятки, если не в сотни раз, дешевле использования кладки. Массивные стены, независимо из чего они построены, никогда не прогреваются и не охлаждаются на всю толщину. Именно поэтому в старых зданиях зимой всегда тепло, а летом – наоборот, прохладно. С экономической же точки зрения крайне нерационально бесконечно увеличивать толщину стен в угоду улучшению теплоизоляционных характеристик, гораздо выгоднее применять недорогие утеплители еще на этапе строительства.