24.08.2009. Основные cвойства теплоизоляционных материалов

Как и любые строительные материалы, теплоизоляционные материалы обладают определенными свойствами, знание которых необходимо для рационального выбора утеплителя определенной марки при проектировании конструкции и проведения теплотехнических расчетов. Ведь в итоге надежность и долговечность конструкции в значительной степени будут зависеть от комплекса показателей основных свойств утеплителя. Мы попытались определить, каковы эти свойства.

Выбор утеплителя производится исходя из условий его «работы» в конструкции. Эти условия будут зависеть от геометрических параметров конструкции, от внешних механических и климатических воздействий на утеплитель, от технологических операций, выполняемых при устройстве теплоизоляции. Учитывая все эти условия, на стадии проектирования определяется наличие у того или иного утеплителя необходимых свойств для обеспечения заданного качества конструкции. Мы попытались выделить основные свойства, и вот к какой логике мы пришли.

1. Формостабильность, то есть сохранность с течением времени геометрических параметров материала, – это основной фактор, определяющий качество утепления. И вот почему. По итогам ряда независимых лабораторных испытаний было доказано, что потери тепла через щели между теплоизоляционными плитами либо матами могут составлять до 40%. В то же время испытания на долговечность теплоизоляционных материалов в реальной конструкции показали, что материал с течением времени не изменял своего коэффициента теплопроводности. На основании этого было сделано заключение, что к критериям качества теплоизоляции, определяющим долговечность материала в конструкции, в первую очередь следует относить именно сохранение геометрических размеров материала. Именно стабильность формы и размеров материала обеспечивает надежную теплоизоляцию сооружения на заданном уровне в течение заданного времени.

2. Теплопроводность. Одно из главных свойств современных утеплителей. Известно, что различные материалы проводят теплоту по-разному: одни – лучше, например, металлы, другие – хуже, как теплоизоляционные материалы. Теплопроводность зависит от средней плотности и химического состава материала, его структуры, пористости, влажности и средней температуры материала. Общая толщина слоя утеплителя, а, следовательно, и количество приобретаемого утеплителя, зависит от его коэффициента теплопроводности (λ), значение которого обязательно указывается на этикетке. Однако известно, что с повышением влажности теплоизоляционных материалов теплопроводность повышается. Поэтому одним из важных свойств при определении качества теплоизоляции, является сорбционная влажность, поскольку она влияет на коэффициент теплопроводности материала.

К слову, теплоизоляция – это не только защита от холода, но и защита от перегрева. Известно, что затраты на выработку единицы холода в 2 раза выше, чем на выработку единицы тепла.

4. Морозостойкость Способность материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без существенного повышения коэффициента теплопроводности и признаков потери прочности. Показателя морозостойкости для теплоизоляционных материалов пока не существует, хотя, очевидно, что он необходим, особенно для жителей Севера.

5. Возвратимость. Свойство утеплителя восстанавливать первоначальные форму и толщину после снятия нагрузки называется возвратимостью. Оно обусловлено упругими свойствами структуры теплоизоляционного материала и измеряется в процентах. Например, показатель возвратимости 98%, характерный для большинства изделий из стекловолокна, показывает, что после снятия внешней нагрузки конечная толщина изделия будет составлять 98% (от первоначальной).

6. Акустические свойства. Значение этих свойств теплоизоляционных материалов понятно всем. Лучшими звукопоглощающими свойствами обладают изделия из штапельного стекловолокна, а конструкции, содержащие эти изделия, обладают наилучшими показателями по звукоизоляции.

7. Гибкость. Еще одно важное свойство теплоизоляционных материалов – способность утеплителя огибать криволинейную поверхность. Гибкие утеплители способны огибать поверхности любого радиуса без разрывов слоя, тогда как жесткие утеплители ломаются при утеплении криволинейных поверхностей даже большого радиуса.

Теплоизоляционные материалы с точки зрения обеспечения пожарной безопасности характеризуются свойствами горючести. Существуют негорючие (группа НГ) и горючие материалы, которые в свою очередь, подразделяются на Г1 – слабогорючие, Г2 – умеренногорючие, Г3 – нормальногорючие, Г4 – сильногорючие. У теплоизоляционных материалов признанных производителей группы горючести – НГ и Г1. По мнению специалистов, группа горючести материала не является основным критерием для выбора утеплителя, поскольку для конструкции важен класс пожарной опасности. А он определяется на основании натурных испытаний. Очень часто, даже горючие материалы позволяют добиться требуемых показателей пожарной опасности конструкции.

Только определив необходимый для рассматриваемой конструкции набор конструктивных, технологических и эксплуатационных свойств утеплителя, уместно сравнивать значения величин выбранных показателей у разных утеплителей.