Cравнение теплоизоляционных материалов

 

Сравним четыре теплоизоляционных материала, которые могут применяться для утепления стен и кровель: вату, экструдированный пенополистирол, пенополистиролбетон и теплый камень -ТИК (плотность 100-250кг/м3).

Vata-WEB.jpg            polystirol-WEB.jpg Polystirolbeton-WEB.jpg    TIK-WEB.jpg
Таблица представляет собой различные мнения производителей, профессионалов, маркетологов, которые получены из самых разных открытых источников по
применению теплоизоляционных материалов в стенах и на кровлях – своеобразный «круглый стол», где рассмотрены аргументы сторонников того или иного вида
теплоизоляционного материала, в его пользу, в сравнении с проблемами других видов теплоизоляционных материалов.

 

Сравнительная характеристика
теплоизоляционных материалов – аргументы сторонников и противников

Аргументы производителей минеральной ваты

Аргументы производителей Экструдированного ПеноПолиСтирола
  (ЭППС)

Аргументы производителей ПеноПолиСтиролБетона (ППСБ)

Аргументы по 
  ТЕПЛОМУ КАМНЮ-ТИК плотностью

100-250 кг/м3

Поведение при горении:
  тепловой потенциал, воспламеняемость и распространение огня

Минвата - не горит.

 

Пенополистирол в конструкции кровли
  рассматривается как потенциальное топливо для огня, так как является горючим
  материалом с большим тепловым потенциалом (максимальное выделение тепла по
  отношению к массе или объему за время полного сгорания). Пенополистирол
  сочетает и воспламеняемость и высокий потенциальный уровень тепловыделения,
  что способствует распространению пожара по всей кровле, вплоть до полного разрушения здания в очень короткое время (до
  начала работы пожарной бригады).

Конструкция кровли подразумевает не только
  утеплитель, но также плиту основания, пароизоляционный и гидроизоляционный
  слои.

При этом плита основания может быть выполнена
  из железобетона (высокая огнестойкость) или профлиста (низкая огнестойкость).
  Пароизоляционный и гидроизоляционный ковры являются горючими материалами.
  Поэтому конструкция кровли должна рассматриваться не как состоящая из
  отдельных слоев, каждый из которых имеет свои свойства (группу горючести,
  воспламеняемости и дымообразующей способности), а как единый кровельный
  пирог. Требования, предъявляемые к кровельному пирогу, во многом зависят от
  типа здания. Поэтому целесообразно говорить не о свойствах и поведении утеплителя
  при горении, а о свойствах и поведении при горении конкретного кровельного
  пирога.

 

Горение
  пенополистирольных гранул в цементной матрице - ограничено. Но гранулы
  полностью выгорают.

Не горит.

Поведение при горении:
  непрозрачность и токсичность дыма

Дым – главный источник смерти при пожаре. Дым
  опасен не только для жителей горящего здания, но и пожарным, пытающимся их
  спасти. Дым оказывает двойное воздействие на человека: во-первых, создает
  непрозрачность, что при пожаре снижает видимость, во-вторых, токсичность
  компонентов дыма приводит к асфиксии или беспомощности. Также, вспененные
  материалы, благодаря своей органической структуре, подвержены высокой степени
  выделения наркотических и раздражающих газов со всеми вытекающими
  последствиями.

Действительно, дым является главным источником
  смерти. В составе минераловатных плит имеется связующее на основе
  фенолформальдегидной смолы. Испарение связующего происходит при 200-250 град.
  Цельсия с выделением в окружающую среду вредных веществ. Испарение связующего
  приводит к осыпанию волокон.

Дыма образуется
  меньше, чем при сгорании ЭППС.

Дыма нет.

Стабильность размеров

Минеральная вата имеет стабильные размеры. Это
  крайне важно, когда изоляция находится под гидроизоляцией
  (битумно-полимерная, полимерная)

В отличие от гомогенной структуры
  экструдированного пенополистирола, волокнистая структура минеральной ваты не
  обладает высокой прочностью, осыпание волокон происходит, как на стадии транспортировки и монтажа плит, так
  и на стадии эксплуатации.

Размеры стабильны
  благодаря тому, что пенополистирольные гранулы заключены в цементную матрицу.
 

Не изменяет размеров
  во времени. Пенополистироль-ные гранулы в ППСБ со временем подвергаются
  деструкции.

Пенополистирольные плиты могут расширяться и
  сжиматься в зависимости от метода крепления гидроизоляции, они могут
  создавать напряжение в гидроизоляционном ковре во время циклов
  замораживания-оттаивания. Рекомендации многих производителей пенопласта
  «слегка прижать» их плиты друг к другу, чтобы предотвратить любое движение, связанное
  с расширением/сжатием. Реальность на стройке:  плиты прижимаются «не слегка», что может вызвать
  проблемы с продукцией при расширении и сжатии,
  и создать напряжение в мембране.

Расширение и сжатие материала может
  происходить в случае попадания внутрь утеплителя влаги, которая проходит
  циклы замораживания-оттаивания. Экструдированный пенополистирол имеет
  структуру с закрытыми ячейками, попадание влаги в которые исключено. Так
  водопоглощение у ЭППС составляет 0,2 % по объему, в то время как у минеральной
  ваты этот показатель равен 1,5%. Поэтому минеральная вата в большей степени
  подвержена расширениям и сжатиям под воздействием циклов
  замораживания-оттаивания.

 

 

Открытая структура,
  паропроницаемость и водопоглощение

Минеральная вата имеет очень низкое
  сопротивление паропроницанию.

Закрытая ячеистая структура экструдированного
  пенополистирола исключает возможность попадания влаги в утеплитель, что
  препятствует гниению, повышает долговечность конструкции кровли, позволяет
  отказаться от использования пароизоляционного слоя.

Совмещенная пористость. Гидрофобизация волокон
  минваты не уменьшает объемов конденсирующейся влаги. Недолговечность
  гидрофобизации приводит к значительному увеличению водопоглощения минватой.

Совмещенная пористость, низкое сопротивление
  паропроницанию. Намокает плохо, высыхает -быстро. Может быть
  гидрофобизирован, как ваты, для устранения водопоглощения в первые 10-15 лет

Все виды гидроизоляции могут монтироваться
  прямо на минеральную вату, нет необходимости в отдельном расширительном слое
  – особенно для битумных материалов. Нет риска для пузырей на гидроизоляции
  потому, что давление может выравниваться через минераловатную изоляцию.

Гидроизоляция может укладываться
  непосредственно на плиты из экструдированного пенополистирола.

Гидроизоляция может укладываться
  непосредственно на плиты из ППСБ.

Гидроизоляция может укладываться
  непосредственно на ИЗОПЛИТУ.

Может применяться  со всеми типами
  гидроизоляции: типы мембран

Экструдированный пенополистирол может
  применяться  со следующими типами мембран:

Может применяться  со всеми типами
  гидроизоляции: типы мембран

Может применяться  со всеми типами
  гидроизоляции: типы мембран

Битумный (наплавляемый) ковер

ПВХ (с устройством разделительного слоя)

Битумный (наплавляемый) ковер

Битумный (наплавляемый) ковер

ПВХ

ЭПДМ

ПВХ

ПВХ

ЭПДМ

ТПО

ЭПДМ

ЭПДМ

ТПО

Битумный ковер (механическое крепление к
  основанию)

ТПО

ТПО

Совместимость со всеми
  типам гидроизоляции

Все
   известные типы гидроизоляционных
  мембран могут применяться с минеральной ватой.

Вы всегда можете быть спокойны, прикреплена ли
  мембрана механически, наплавлена, приклеена

Крепление
  гидроизоляционного ковра к плитам из экструдированного пенополистирола может
  осуществляться как механически, так и с помощью клеящих составов.

Все
  известные типы гидроизоляционных мембран могут применяться.

Все известные типы гидроизоляционных мембран
  могут применяться.

Вы всегда можете быть спокойны, прикреплена ли
  мембрана механически, наплавлена,

или установлена с другим адгезивом.

 

 

приклеена или установлена с другим адгезивом.

Экологическая
  безопасность

Кровельные минераловатные плиты экологически
  безопасны в  применении, производстве, исследовании и развитии, и
  утилизации после использования.

Минераловатные утеплители, имеют в своем
  составе микроскопические, неорганические
  волокна. Отделяясь от плиты, они попадают в легкие человека, задерживаются в
  них и могут стать причиной рака. Всем минераловатным утеплителям в Европе
  присвоен индекс KI, свидетельствующий о степени их онкологической опасности,
  обусловленной их химическим составом, основой которого являются оксиды с
  различной степенью растворимости.

Нормируется выделения стирола. Для минеральной
  ваты проблемой является эмиссия – потеря массы волокна минераловатных плит.
  Волокнистая пыль - вредна для здоровья.

Представляет собой цементную композицию
  армированную по объему. По экологичности сравнима с деревом.

Долговечность

Пенополистирол является органическим
  материалом, он склонен к старению и деструкции. Минеральная вата по своему
  составу является неорганическим, экологически чистым продуктом, поэтому
  является долговечным.

В составе минеральной ваты присутствуют
  органическое связующее на основе фенолформальдегидной смолы, содержание
  которого доходит до 4,5%. Поэтому говорить о том, что минвата является
  полностью неорганическим продуктом, не совсем правильно. Кроме того, как и
  все другие волокнистые материалы, минвата подвержена насыщению влагой, что
  приводит к ухудшению теплоизоляционных свойств и снижению долговечности
  материала.

Ограничен временем жизни гранул
  пенополистирола.

Пенобетон известен со средины прошлого века и
  как показали натурные наблюдения, со временем он увеличивает свою прочность в
  3-4 раза (за 20-30 лет по данным НИИЖБ). Срок службы сравним со сроком службы
  здания.

Коэффициент
  теплопроводности, Вт/м*К

0,04-0,08

0,04-0,05

0,05-0,07

0,05-0,08

Паропроницаемость,
  мг/(м*ч*Па)

0,38-0,60

0,05

0,10-0,12

0,25-0,29

Водопоглощение,% по
  массе

200-300%

До 50%

8-14%

8 ÷ 14%

Сорбционная влажность,
  %

5

1 ÷ 10

12

До 8

Прочность на сжатие,
  кгс/см2

при 10% деформации,   до 0,6

2÷10

2-2,5

2÷10

Анализ таблицы предполагает следующие выводы:

  1. Существующие теплоизоляционные материалы имеют много проблем при применении и при эксплуатации. Потребителям
    приходится выбирать «меж двух зол».
  2. ТИК по совокупности характеристик выше сравниваемых материалов и приближается по многим свойствам к пеностеклу (пеностекло не участвовало в
    сравнении, поскольку находится в более высоком ценовом диапазоне).

                                                       

 fomglass-or-foamconcrete-WE.jpg

 

 

Сравнение ТИМ разных ценовых диапазонов (в том числе пеностекло и ТИК) представлено в таблице ниже

 

Характе-
ристика

тепло-
изоля-
ционных

материалов

Кирпич
красный

(сравнительно)

Пенополи-
уретан

Пенополи-
стирол,
в т.ч. ЭППС

Плиты
из
  минераль-
ной
ваты
плотностью
75-200кг/м3

Пенополи-
стирол-
бетон

Пеностекло

Тепло-
изоляцион-
ный
камень
ТИК

Природа
материала

Неорга-
нический
материал

Органический
материал

Органический
материал

Неорга-
нический
материал
на
  органической
связке!

Органи-
ческий
материал
на
  неоргани-
ческой
связке

Неоргани-
ческий
материал

Неоргани-
ческий
материал

Плотность,
кг/м3

1800

40-80

30-45

50-200

200-250

120-160

100-250

Коэффициент
тепло-
проводности,
Вт/м*К

0,81

0,03-0,04

0,04-0,05

0,04-0,09

0,05-0,07

0,045-0,050

0,045-0,07

Паропрони-
цаемость,
мг/(м*ч*Па)

0,11

0,05

0,05

0,38-0,60

0,10-0,12

0,02-0,2

0,25-0,29

Водопо_

глощение,
% по массе

До 12%

100%

До 50%

200-300%

8-14%

2 ÷5%

8 ÷ 14%

Сорбцион-

ная
влажность,
%

До 3

2 ÷ 5

1 ÷ 10

5

12

 

До 8

Стабильность
размеров

отличная

изменяет
размеры

дает
усадку

дает
усадку

отличная

отличная

отличная

Прочность
на сжатие,
кгс/см2

50÷150

÷

2÷10

÷

2-2,5

4÷6

2,5÷12

Сопротивле-
ние
непродолжи-
тельному
воздействию
тепла, С

1300

180

100

250

100

500

450

Характери-
стика
пор

-

Закрытая
пористость

Закрытая
пористость

Открытая
пористость -
большое
влагопо-
глощение!!

Совмещен-
ная
пористость

Закрытая
пористость,
поры
газо-
наполненные.

Совмещен-
ная
пористость

Верхний
температур-
ный предел
эксплуата-
ции, С

950

120

80

200

80

500

400

Огнестой-
кость
конструкции
с
применением
материала

Огнестоек!

ОГНЕСТОЙКОСТИ НЕТ!

Огнестоек!

Огнестоек!

Стабильность
при
эксплуатации
(разрушение
от времени)

В сухом
состоянии
время
эксплуатации
неограничено

Через
10-15лет
наблюдается
охрупчивание
и
разрушение
материала,
  производитель
указывает
-25 лет

Через
5-10 лет
наблюдается
охрупчивание
и
разрушение
  материала

В сухом
состоянии
время
эксплуатации
ограничено,
  выдувается,
осыпается,
слеживается

Ограничен
временем
жизни
пено-
полистирола

Время
эксплуатации
неограни-
ченно

В сухом
состоянии
время
эксплуатации
неограниченно

Экологиче-
ская
безопасность
материала

Экологически
безопасен

При
эксплуатации
(особенно
при
повышенной
влажности и
  температуре)
имеет
место
выделение
токсичных
  компонентов

При
эксплуатации
имеет
место
выделение
опасных
газовых
компонентов

Экологически
опасен
при
рассыпании
в пыль

Нормируется
выделения
стирола

Экологи-
чески
безопасен

Экологически
безопасен

Технологич-
ность
применения

Сочетается
с любыми
цементными
растворами,
пылится,
  клеится
полимерными
и
неоргани-
ческими
мастиками

Крепится
гвоздями
или
полимерными
мастиками

Крепится
гвоздями,
требует
жесткого
каркаса

Пилится,
клеится
полимерными
и
неорганическими
мастиками,
  плохо
штукатурится

Сочетается
с любыми
цементными
растворами,
пилится,
  клеится
полимерными
и
неорга-
ническими
мастиками, 
штукатурится
хорошо,
но штукатурка
со
  временем
отваливается

Сочетается
с любыми
цементными
растворами,
пилится,
  клеится
полимерными
и
неорганиче-
скими
мастиками,
отлично
штукатурится.
При
  укладке
гидроизоляции
требуется
предваритель-
ное
покрытие
битумом,
поскольку
  под горелками
растрескивается
верхний слой.
Несмотря на
повышенную
прочность
  имеет
повышенную
хрупкость.

Сочетается
с любыми
цементными
растворами,
пилится,
  клеится
полимерными
и
неорганиче-
скими
мастиками,
отлично
штукатурится.
  Пластична,
не трескается,
можно
укладывать
любую
гидро-
изоляцию.

Цена, руб/м3

 

7500
и выше

2800-
6000

1500-
2000-
низко-
качествен-
ные
  стекло-
ваты,
4000-
8700 руб
базальтовые
ваты
(плотностью
от
75кг/м3
и выше)

4000-
5000

7700-
16000

до 4500

* Характеристики
материалов взяты из
открытых источников на июнь 2009г