СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УТЕПЛИТЕЛЕЙ

Так как пенополиуретан не обладает даже половиной свойств пенополистирола и легко разрушается при воздействии окружающей среды, а экструзионный пенополистирол является более дорогим утеплителем, применение которого в качестве утеплителя делает его «золотым», то рассмотрение данных материалов не представляется целесообразным. Поэтому наибольшее распространение получили утеплители из пенополистирола и минеральной ваты на основе базальтового волокна.

В наших климатических условиях существенную часть затрат на эксплуатацию зданий составляют расходы на отопление. Поэтому высокие теплоизоляционные свойства утеплителей из пенополистирола делают их чрезвычайно экономичным строительным изделием. Утеплитель из пенополистирола является уникальным строительным изделием, сочетающим в себе высокие теплоизоляционные и шумопоглощающие  свойства, а также обладающим высокой стойкостью к действию грибков и бактерий. В настоящее время в Европе более 60% всего производимого пенополистирола используется для производства сэндвич-панелей.

В результате исследований, проведенных Российским НИИЖБ, слой пенополистирола толщиной 4 см заменяет:

• 4,5 см минеральной ваты;

• 6,5 см древесно-волокнистой плиты;

• 14 см древесины;

• 38 см керамзито-бетона;

• 86 см кирпича.

Рассмотрим результаты сравнительных исследований более подробно, составив табл.1. Сделаем некоторые пояснения. Пенополистирол как утеплитель, благодаря своим свойствам обеспечивает необходимые характеристики теплопроводности, значительно превышающие соответствующие характеристики минеральной ваты.

Таблица 1.

Сравнительная оценка характеристик утеплителей

(в условных единицах).

где ­ >- выше, < – ниже, << – значительно ниже, >> – значительно выше.

 

Пенополистирол устойчив к воздействию растворов кислот, щелочей и спиртов. Одним из их основных преимуществ является способность нести относительно высокую механическую нагрузку при минимальной плотности. Особо следует подчеркнуть превосходство пенополистирола над минеральной ватой: благодаря низкой средней плотности он практически не изменяет нагрузку на несущие конструкции и фундамент.  

Пенополистирол экологически безопасен, а образование «респирабельной пыли» в процессе старения минеральной ваты или при ее укладке в сэндвич-панель или креплении на стены приводит к нарушению санитарно-эпидемиологических норм в части превышения наличия в воздухе предельно-допустимых концентраций силикатосодержащей пыли и фенол-формальдегидных смол. В результате данные утеплители имеют ограничение по применению в пищевой промышленности.

Минеральная вата на основе базальтового волокна представляет собой специально переработанную магматическую (образовавшуюся из глубинного алюмосиликатного расплава) горную породу, состоящую из кремнезема, окислов железа и магния, застывшую в верхних слоях земной коры или на поверхности. Более того, само производство базальтовой ваты является экологически грязным и очень болезненно сказывается на окружающей среде: водоемах, лесных массивах и пр.

Кроме того, при применении в холодильных камерах  нить минеральной ваты во время остывания при низких температурах становится хрупкой и деформируется, что является недопустимым нарушением технических условий эксплуатации и приводит к разрушению конструкции. Нижняя температурная граница применения утеплителей из пенополистирола отсутствует. При работе в условиях высоких температур значение максимально допустимой температуры зависит от длительности температурного воздействия и механической нагрузки. В случае кратковременного воздействия данный утеплитель способен выдерживать и более высокие температуры. Однако, чтобы получить сертификацию достаточен рабочий интервал температур от –65¸+75⁰С, чему на сегодняшний день соответствует продукция компании.

Утеплители из минеральной ваты водо- и паропроницаемы. Вездесущая влага, проникая в утеплитель, значительно ухудшает его теплоизолирующие свойства, способствует быстрому разрушению и отслоению частиц внутри ламели, снижает срок службы основного конструкционного материала, нарушает экологию, является прибежищем для грызунов и прекрасной средой для развития плесени, грибков, гнилостных бактерий и пр.

Кроме того, минераловатные утеплители являются гигроскопичными, отсюда возникает необходимость в вентилируемых стенах и кровлях, что в случае с сэндвич-панелями приводит к резкому удорожанию продукции. Поэтому подавляющее большинство производителей решили эту проблему путем проклейки торцевой части панели специальным скотчем или ламинированием каждой панели. Но во время монтажа все защитные пленки снимаются для более качественного крепления, в том числе и во время дождя. Поэтому эффект ламинирования приводит только к удорожанию продукции, не решая проблемы. 

 Утеплитель из минеральной ваты в 1,5-3 раза тяжелее, чем с пенополистиролом (в зависимости от толщины). Данное свойство увеличивает стоимость доставки продукции на стройплощадку, усложняет ведение погрузочно-разгрузочных и строительно-монтажных работ, а также требует усиления фундамента.

 Как и многие другие строительные материалы и изделия, утеплители из пенополистирола и минеральной ваты могут воспламеняться. При оценке их огнестойкости следует учитывать то, что она определяется не только специфическими свойствами материала, но условиями его применения и использования. Существенное влияние на огнестойкость оказывает как комбинация с другими строительными материалами, так и расположение часто необходимых или желательных защитных и покровных слоев. Что касается специфических свойств материала, то пенополистирол относят к группе самозатухающих, благодаря чему существенно снижается воспламеняемость и распространяемость пламени на поверхности стены. При горении утеплителя из пенополистирола выделяется около 1000 МДж/м³ тепловой энергии. Для сравнения, при горении сухой древесины выделяется 7000...8000 МДж/м³. Таким образом, при равном объеме пенополистирол дает значительно меньшее повышение температуры при пожаре. Время его самостоятельного горения не более 1 секунды.

Минеральную вату на основе базальтового волокна относят к группе негорючих. Благодаря этому воспламеняемость и распространяемость пламени на поверхности минимальна. Так как утеплитель изготовлен из натурального камня, то такой материал может выдерживать температуру до 1000⁰С и способна до 3-х часов противодействовать распространению пламени. 

На сегодняшний день потенциальный потребитель хочет, чтобы утеплитель обладал следующим набором физико-механических свойств:

• низкая эксплуатационная теплопроводность и термическое расширение;

• минимальное водопоглощение;

• структурная стабильность в широком диапазоне температур;

• высокая механическая прочность при низкой плотности;

• звукоизоляция от ударного шума;

• небольшой вес;

• долговечность;

• экологическая чистота во время всего срока эксплуатации;

• высокая стойкость к биологическому воздействию;

• монтаж в любое время года.

Таким образом, проведя сравнительный анализ разных видов утеплителей, можно сделать вывод, что утеплитель из пенополистирола соответствует всем вышеперечисленным запросам потребителей.