Характеристики теплоизоляционных материалов: сравнение и советы по выбору материала.

Тепловая защита здания — это набор свойств его конструкций, которые помогают сохранять комфортную температуру внутри, защищают от сырости и обеспечивают экономное использование энергии. Она включает характеристики наружных и внутренних стен, утепление, защиту от влаги и способность конструкции пропускать воздух.

Утеплитель — материал, который обладает низкой теплопроводностью и замедляет передачу тепла от внутренней среды наружу или наоборот. Теплоизоляционные материалы должны обеспечивать необходимое сопротивление теплопередаче, устойчивость к внешним воздействиям и долговечность.

Главная задача теплоизоляционного материала — замедлить передачу тепла, сохранить комфортную температуру внутри помещений независимо от погодных условий. Материал зимой не дает холоду проникать внутрь, а летом предотвращает чрезмерный нагрев за счет структуры, которая содержит множество мелких воздушных ячеек.

При выборе теплоизоляционный материал важно учитывать параметры, влияющие на его эффективность и пригодность для конкретных условий эксплуатации.

Теплопроводность — основной показатель, характеризует способность материала проводить тепло. Обозначается буквой λ и измеряется в Вт/(м•К). Чем ниже коэффициент теплопроводности, тем лучше утеплитель блокирует теплопотери.

При низкой теплопроводности материала можно использовать более тонкий слой теплоизоляции. И таким образом сэкономить полезное пространство и снизить нагрузку на конструкцию.

Термическое сопротивление — обратная величина теплопроводности, обозначает способность материала сопротивляться теплопередаче. Рассчитывается как отношение толщины слоя утеплителя к его теплопроводности:

• R=d/λ, где d — толщина слоя теплоизоляционного материала в метрах, а λ — теплопроводность в Вт/(м·К).

Чем выше R, тем эффективнее теплоизоляция. Именно этот
параметр является ключевым при проектировании тепловой защиты здания 

Паропроницаемость — способность материала пропускать водяной пар. Важно учитывать этот параметр для предотвращения накопления конденсата внутри конструкции, чтобы избежать образования плесени и снижения теплоизоляционных свойств.

• Минеральная вата обладает высокой паропроницаемостью.

• Полимерные материалы имеют низкую паропроницаемость, но это легко нивелируется вентиляционным зазором при монтаже.

При выборе теплоизоляции важно учитывать, что материал, хорошо пропускающий пар, как правило, имеет более пористую структуру и больше открытых ячеек. Эти открытые ячейки пропускают и накапливают воду, поэтому теряют теплоизолирующие свойства.

Для подбора теплоизоляционных материалов нужно произвести не только теплотехнический расчет, но и расчет на влагонакопление. Так, например, для газобетонных стен, как правило, оптимальной толщиной плиты экструзионного пенополистирола является 1/3 от толщины газобетона.

Водопоглощение — способность материала сохранять свойства при воздействии влаги. Вода снижает теплоизоляционные характеристики, служит средой для развития микроорганизмов и может привести к разрушению утеплителя.

• Экструзионный пенополистирол (ЭППС) и пенополистирол (ППС) практически не впитывают воду, что делает их идеальным решением для теплоизоляции любых строительных конструкций

• Минеральная вата при намокании деформируется и теряет теплоизоляционные свойства.

Горючесть утеплителя — важный параметр с точки зрения пожарной безопасности. При выборе теплоизоляционного материала нужно оценивать пожарную безопасность всей конструкции в целом. Негорючесть одного слоя не гарантирует защиту — важна правильная комбинация всех компонентов.

• Минеральная вата относится к негорючим материалам (НГ), не поддерживает горение.

• Полимерные ТИМ имеют класс горючести Г3–Г4. При монтаже безопасность обеспечат конструктивные меры: оштукатуривание, применение в несгораемых системах, использование огнезащитных покрытий. Так, например, фасадная теплоизоляционная система с наружными штукатурными слоями и штучными декоративными материалами (СФТК) с ЭППС ПЕНОПЛЭКС успешно прошла огневые испытания по оценке пожарной опасности и области применения в ФГБУ ВНИИПО МЧС России в соответствии с требованиями ГОСТ 31251.

Долговечность утеплителя зависит от устойчивости к механическим, химическим и биологическим воздействиям, а также от условий эксплуатации.

• Полимерные утеплители сохраняют свойства более 50 лет.

• Минеральная вата служит около 15–30 лет при условии защиты от влаги и механических повреждений.

Биостойкость - это способность материала сопротивляться воздействию биологических факторов.

• Исследования по ГОСТ Р 56729 на биологическую стойкость строительных материалов показали, что экструзионный пенополистирол (XPS) не является питательной средой для микроорганизмов. На поверхности ЭППС не развивается плесень даже при высокой влажности.

• Стойкость минеральной ваты к микологическим воздействиям зависит от условий эксплуатации и состава материала. При влажности более 70% на поверхности может появляться плесень.

Прочность на сжатие — показатель, определяющий нагрузку, которую выдерживает теплоизоляция. Параметр определяет возможность применения материала в монолитном строительстве, фундаментах, дорожном строительстве.

• ЭППС обладает высокими прочностными показателями

• Минеральная вата обладает низкими прочностными характеристиками.

Экструзионный пенополистирол (ЭППС, XPS)

Экструзионный пенополистирол — это полимерный материал, который производят из полистирола методом экструзии. Полистирол расплавляют и затем выдавливают через специальную форму. В результате получают жесткий материал в виде плит или листов. Особенность XPS — закрытые ячейки, которые не сообщаются друг с другом. Благодаря этому XPS не впитывает воду и хорошо сохраняет тепло.

• Теплопроводность: 0,033–0,035 Вт/(м·К).

• Водопоглощение: 0,4–0,6% по объему материала.

• Биостойкость: высокая, независимо от внешних условий.

• Прочность на сжатие: высокая, от 100 кПа и выше.

• Долговечность: более 50 лет.

• Применение: фундаменты, цоколи, кровли, фасады, полы.

ЭППС отлично подходит для наружного утепления, особенно в местах с высокой влажностью и механической нагрузкой.

Пенополистирол (ППС, EPS)

Пенополистирол — это более доступный по цене теплоизоляционный материал, который получают из полистирола. В отличие от XPS, его производят путем вспенивания полистирольных гранул с последующим спеканием. В итоге получают легкие плиты, которые сохраняют тепло, а также поглощают шумы.

• Теплопроводность: 0,038–0,057 Вт/(м·К).

• Водопоглощение: 1–2% по объему материала.

• Биостойкость: не подтверждена.

• Прочность на сжатие: средние показатели.

• Долговечность: более 50 лет.

• Применение: утепление стен, фасадов, полов.

EPS часто используют в системах фасадного утепления (СИП), а также для утепления полов и межэтажных перекрытий.

• Теплопроводность: 0,037–0,050 Вт/(м·К).

• Водопоглощение: зависит от ваты и пропитки, но показатели в разы выше чем ЭППС и ППС. Биостойкость: зависит от внешних условий эксплуатации и состава.

• Прочность на сжатие: низкая, до 70 кПа.

• Долговечность: 15–30 лет.

• Применение: внутренние перегородки, скатные кровли.

Материал	Теплопроводность, Вт/(м·К)	Прочность на сжатие	Водопоглощение	Долговечность, лет	Основные области применения
Экструзионный пенополистирол (XPS)	0,033–0,035	Высокая, от 100 кПа	0,4–0,6% по объему материала	50+	Фундаменты, фасады, кровли, полы
Пенополистирол (EPS)	0,038–0,057	Средние показатели	1–2 % по объему материала	50+	Стены, фасады, полы
Минеральная вата	0,037–0,050	Низкая, до 70 кПа	Высокое	15–30	Кровли, перегородки, фасады

• Если требуется максимальная теплоизоляция при ограниченной толщине — выбирайте полимерные теплоизоляционные материалы.

• Для конструкций с высокой влажностью и нагрузками (подвалы, гаражи, лоджии, балконы, веранды) — экструзионный пенополистирол.

• Для внутренних помещений с требованиями к звукоизоляции — вспененный полистирол.

При выборе теплоизоляционного материала ориентируйтесь на ГОСТы и технические паспорта материалов.

От выбора ТИМ зависит комфорт, энергоэффективность и долговечность здания. Полимерные теплоизоляционные материалы — оптимальный выбор для большинства задач из-за лучших показателей теплопроводности и низкого водопоглощения. Они создают эффективный теплоизоляционный слой при минимальной толщине. Это особенно важно в условиях ограниченного пространства и современных требований к энергоэффективности.

Главный критерий выбора — сопротивление теплопередаче (R), именно оно определяет эффективность теплоизоляции. При грамотном подходе и соблюдении строительных норм полимерные теплоизоляционные материалы надежно защитят от холода и влаги, создадут комфортный микроклимат и помогут сэкономить на отоплении.