Зовнішнії огороджувальні конструкції (стіни, дах, перекриття, фундамент) не лише забезпечують міцність будинку, але й зменшують його тепловтрати. І дуже важливо, щоб уцих конструкціях не накопичуваласьволога.

Ефективність ізоляції залежить від того, як і де її встановлено і чи не порушено технологію монтажу. Збільшення повітропроникності будинку (інфільтрації) призводить до зростання конвективних потоків повітря і утворення конденсату в огороджувальних конструкціях. Як конвекція, так і конденсація суттєво зменшують ефективність

ізоляції, тому доцільнішим є використання у конструкціях однорідного напи-

люваного, а не плитногоізоляційного матеріалу. Утворені при напилюванні

щільні однорідні структури знижують тепловтрати і конденсацію вологи.

Сучасний ринок теплоізоляційних матеріалів

Серед різноманіття теплоізоляційних матеріалів: природні (глина, коноплі, со-

лома, очерет, корок, дерево і його похідні, вовна, бавовна тощо), синтетичні

(пінополістирол, екструдований пінополістирол, піноізол, айсінін (icynene),

поліуретан і його похідні) і мінеральні (скловата, мінеральна вата, піноскло).

Залежно від способу застосування матеріали поділяють на плитні, рулонні та напилювані.

Слушним є твердження, що немає ідеального ізоляційного матеріалу:

його вибір визначається конкретними кліматичними умовами і конструктив-

ними особливостями огороджувальної конструкції. Нижче у статті наведено систе-

матизований опис найбільш поширених ізоляційних матеріалів. Це виявилося нелегким зщавданням, оскільки виробники не схильні висвітлювати слабкі сторони своєї продукції.

Тим не менше, одержану інформаціюбуло оброблено за такими критеріями:

• сфера застосування; • параметри, декларовані виробником; • випаровування шкідливих речовин (при виробництві та експлуатації); • енерговитрати під час виробництва;

• технологія монтажу; • ефекти старіння і зміни декларованих характеристик;• пожежна безпека, токсичність спалюваної ізоляції.

Скловата

Застосовують здебільшого як дахову і стінову ізоляцію. Поставляють рулонами різної товщини. Деклароване виробником значення λ – 0,04 Вт/мК. Виробництво скловати енергомістке – 9,38 кВт·год на 1 кг продуції. Температура плавлення – 538ºС. Це означає, що скловата не є пожежостійким матеріалом. У процесі експлуатації скловата виділяє канцерогенні формальдегіди. Вона має невелику густину, тому не затримує конвекційних потоків вологого повітря. Під час конденсації вологи в огороджувальній конструкції починаються гнилісні й руйнівні процеси, з’являються пліснява йгрибки. При різниці зовнішньої тавнутрішньої температур стіни у 33ºС опір теплопередачі скловати зменшується майже у два рази.

Мінеральна вата. Мінеральна вата і скловата подібні за своїми характеристиками.

Ековата (мелений газетний папір)

Застосовують як дахову, стінову і підвальну теплоізоляцію. Напилюють на стіни у зволоженому або задувають в порожнини у сухому стані з рівномірним ущільненням всіх порожнин і найменших тріщин. Деклароване виробником значення λ = 0,040 Вт/мК. Виробництво ековати дешеве і не потребує великих енергетичних витрат.

Ековату просочують так званими антипіренами і тому вона не горить, а також опірна

до утворення грибків. Завдяки тонкому помолу паперу ековата чинить значний

опір проникненню конвекційних потоків повітря, а також випроміненню тепла. Більше того, навіть намокання до15% від ваги не змінює характеристик ековати. До недоліків ековати відносять погіршення з плином часу її теплоізоляційних характеристик (до 20%) за рахунок ущільнення паперу. Тим не менше,виробники стверджують, що цей недолік вже усунутий домішуванням адгезійних сполук, які стабілізують структуру напиленого паперу. Ековата відлякує комах і гризунів, оскільки містить солі бору. При застосуванні ековати здебільшого не потрібне встановлення пароізоляційних плівок, оскільки матеріал сам регулює процеси поглинання і віддавання вологи (взимку волога виводиться назовні через паропропускаючий матеріал, а влітку – до середини).Більше того, при встановленні цих плівок здатність до саморегулювання втрачалася (влітку спостерігалося її перезволоження). Ще у 70-х роках в США ековатою було утеплено десятки тисяч будинків без застосування пароізоляційних плівок. Відтоді не виявлено жодних ознак наявності грибків і руйнування конструкцій.

Екструдований пінополістирол (пінопласт)

 Застосовується для зовнішньої і внутрішної ізоляції огороджувальних конструкцій (в основному горищ і підвалів). Важливим є його застосування у грунті для ізоляції зо-

внішніх стін фундаменту. Екструдований пінополістирол є матеріалом з закритими комірками (λ=0,033). У разі його застосування із зовнішнього боку стіни будинку під ним легко накопичується волога, мокріють стіни з усіма негативними наслідками. Тому його використання для зовнішнього покриття стін є небажаним. У світі вироблено мільйони тонн цього матеріалу із вкрай негативними наслідками для довкілля: пінополістирол не розкладається.

Окрім того, на повітрі пінополістирол виділяє гази, які інтенсивно підсилюють пар-

никовий ефект. Він добре горить. При спалюванні виділяє смертельно токсичні гази.

Напилювана піноізоляція із закритими комірками(карбамідний пінопласт)

 Широко застосовується для ізоляції горищ, стін, підвалів. Деклароване виробниками значення λ –0,029Вт/мК. Виготовляється з нафтопродуктів, що посилює негативний парни

ковий ефект. При додаванні «соєвих компонентів» цей ефект зменшується лише

на 17%. Займиста, після руйнування протипожежного бар’єру виділяється величезна кількість отруйних газів. Деякі напилювані ізолятори під час тверднення виділяють шкідливі ізоціанати. Напилювана піноізоляція є вологонепроникною. Тому на дерев’яних чи металевих частинах суміжних конструкцій конденсується волога, з’являються грибки і відбуваються гнилісні й корозійні процеси. Виробництво напилюваної піноізоляції є надзвичайно енерговитратним (до 36 кВт·год на 1 кг матеріалу). Така ізоляція має найкращий опір теплопередачі. Але часто напилювані ніші не заповнюються до кінця (черезможливіперевитрати матеріалу, його здуття і обрізання піни поза рамкою). У такій частково заповненій ніші можуть утворюватися теплові містки за рахунок нерівномірності напилення матеріалу, що погіршує його теплові параметри. Надзвичайно складною є проблема утилізації відходів піноізоляції, якіпрактично не розкладаються у природних умовах.

Напилювана піноізоляція «Icynene» з відкритими комірками

 Повітронепроникна піноізоляція (яка не намокає і не утримує воду) утворюється внаслі-

док хімічної реакції під час закачування у порожнини будівельних конструкцій хімічних складників разом з водою. Піноізоляція зменшує тепловтрати за рахунок припинення руху конвекційних потоків повітря з будинку назовні. Напилення можливе лише у внутрішні пустоти стін. Як стверджують виробники, пориста відкрита структура є стабільна у часі й не залежить від рівня вологості повітря. На жаль, ці твердження не підкріплені жодними статистичними даними. Матеріал горить з виділенням токсичних речовин, але згасає при видаленні полум’я. Виробництво піноізоляції з нафтопродуктів є енерговитратним (22,5 кВт·год/кг) і з виділенням речовин, що сприяють парниковому ефекту. Серйозним застереженням для використання у холодних кліматичних зонах є обов’язкове застосування дифузійних бар’єрів всередині приміщень (щоб обмежити проникнення вологи до огороджувальних конструкцій).

Небажано встановлювати біля ізоляції нагрівальні прилади, температура яких перевищує 930°С. Загалом, застосування цього матеріалу не таке оптимістичне, оскільки виникають проблеми з: виділенням газів при напиленні ізоляції внаслідок хімічних реакцій.

Ще гірше, коли реакція відбулася не повністю і постійно виділяються отруйні компоненти сумішей; утилізацією обрізків ізоляції.

На жаль, достовірних даних про старіння матеріалу немає. Але навіть при стабільних параметрах матеріалу внутрішні поверхні огороджувальних конструкцій стають герметичними щодо проникнення повітря і водяної пари. Стіни не дихають. Сучасні вікна теж. Тому єдиним виходом є встановлення недешевої системи вентиляції для виведення зайвої вологи і зменшення концентрації СО₂. 

Юрій ДУДИКЕВИЧ, к.т. н., незалежний експерт, (097) 246-23-56, jurijdudykevych@ukr.net 

Продовження статті про інші ізоляційні матеріали, а також їхню «поведінку» у процесі експлуатації з плином часу читайте у наступному номері газети, який вийде у лютому 2016 року.