Зачем нужно утепление дома? Как правильно утеплить свой дом? Какие материалы использовать при утеплении? На эти и множество других вопросов про утепление сотрудники компании «МАКСМИР» отвечают каждый день уже более 20 лет.

Важно понимать, что утеплитель сам по себе не греет. Он способен лишь сохранить тепло. Правильнее называть утеплитель теплоизоляцией. По-английски – thermal insulation. Дословно – термическая изоляция. То есть, утеплитель не утепляет, а лишь изолирует температуру. Другими словами, утеплитель препятствует остыванию теплого или нагреву холодного предмета, изолируя его термически, то есть, сохраняя его температуру. Парадокс: холодильник надо утеплить. Конечно, правильнее сказать, что холодильник надо теплоизолировать. Но это как-то не по-русски. Суть от этого не меняется: в любом холодильнике есть утеплитель. Он же теплоизоляционный материал. Или просто теплоизоляция.

Так что же такое теплоизоляция? Какие материалы являются теплоизоляционными? Что влияет на способность того или иного материала препятствовать нагреву или остыванию.

Изолировать – значит создать преграду, некий слой, обладающий определенной толщиной, состоящие из чего-то. С этой точки зрения, слой любой толщины из любого материала будет какой-никакой преградой, но будет ли он теплоизоляционным слоем? Попробуем обойтись минимумом физических терминов. Думаю, хватит двух.

Количественно, да и качественно (чем больше, тем лучше) определить способность слоя быть теплоизоляционным можно, если подсчитать его термическое сопротивление, м2*К/Вт (термин первый). Термическое сопротивление – это дробь, в числителе которой толщина слоя, а в знаменателе – коэффициент теплопроводности, Вт/(м*К) (термин второй) материала слоя. Коэффициент теплопроводности - это количественная характеристика способности материалов проводить тепло. Если слой многослойный, то термическое сопротивление – это сумма дробей. Или сумма термических сопротивлений каждого слоя.

С числителем все понятно. Чем он больше (толщина слоя), тем вся дробь больше. И термическое сопротивление больше. То есть теоретически, за счет толщины можно добиться любого значения термического сопротивления.

Собственно, и на практике так поступают. Толще стены – теплее дом. И утеплитель никакой не нужен. В большинстве сохранившихся старинных зданий очень толстые каменные (кирпичные) стены. Может потому и сохранились: толстые, значит прочные, каменные, значит не сгорели. Такое решение утепления вполне возможно. Минус – это стоимость. Если бы мы строили стены современных домов только из кирпича (без утеплителя), то или толщина не менее метра, или топить зимой изо всех сил для поддержания приемлемой температуры.

Но нам повезло, потому что мы имеем дело с дробью, у которой кроме числителя, есть знаменатель. Уменьшая знаменатель, мы увеличиваем величину дроби и, тем самым повышаем термическое сопротивление. Таким образом, теплоизоляционный слой надо делать из материалов с малым значением коэффициента теплопроводности.

У разных материалов они разные. (Здесь и далее будем указывать коэффициент теплопроводности в Вт/м*К.) У алмазов свыше 1000. У серебра – 430. У золота – 320. Но вряд ли мы будем делать утеплитель из драгоценностей. Алюминий – свыше 200. Железо – 92. А если неметаллы? Гранит – 2,4. Базальт – 1,3. Древесина - 0,15. Свежий снег – 0,13. Воздух – 0,022. Наименьший коэффициент теплопроводности у того, чего нет – у пустоты. Вакуум (абсолютный) – 0 (строго).

Это все природные материалы. На роль теплоизоляционных подходят свежий снег и древесина. Действительно, народы севера строили свои жилища, в том числе, и из снега. И жили в них в суровых условиях. Но это не про нас. Дома из толстых бревен – основной вид жилища на протяжении многих веков. Да и сейчас такой дом неплох где-нибудь в тайге.

В современном, особенно многоэтажном, строительстве использование её ограничено. Главная причина – горючесть. Да и стоимость дома из цельных бревен диаметром около 40 см будет немалой.

Но народ хитер! Нет в природе подходящих материалов, создадим сами.

Обратите внимание: чем материал менее плотный, чем в нем больше пустоты, тем его коэффициент теплопроводности меньше.

Самый эффективный искусственно созданный теплоизоляционный слой – это колба термоса. Там вакуум. Конечно не абсолютный, но тем не менее. Вакуумные колбы отлично справляются с сохранением температуры не только горячего чая или кофе, но и позволяют хранить многие газообразные химические реактивы в жидком виде при очень низких температурах. Например, жидкий кислород существует при температуре ниже -200°С. Но колбы в виде утеплителя в строительстве – экзотика.

Другое дело: пористые или волокнистые материалы. То есть материалы, включающие в свой объем значительную долю воздуха. А у воздуха коэффициент теплопроводности всего 0,022. Кстати, создание таких материалов подсказала природа. С одной стороны, пемза – пористое вулканическое стекло, туф – сцементированная пористая горная порода. С другой стороны, солома, высушенные водоросли или мох, шерсть животных. Это предшественники современных искусственно созданных утеплителей.

Действительно, большинство теплоизоляционных материалов, производимых для применения в строительстве, имеют волокнистую или пористую структуру. Главное: все они имеют малое значение коэффициента теплопроводности. Принято считать, что у хорошего (эффективного) утеплителя коэффициент теплопроводности должен быть не более 0,06. Кстати, общепринятым у строителей является обозначение коэффициента теплопроводности греческой буквой λ (лямбда). Подробнее о Лямбде здесь .

Во всем мире производится огромное количество эффективных утеплителей или теплоизоляционных материалов (ТИМ). Два основных наиболее распространенных и применяемых в строительстве ТИМ:

• ПЕНОПЛАСТЫ
• МИНЕРАЛЬНЫЕ ВАТЫ

Под пенопластами здесь понимаются различные вспененные тем или иным способом для создания пористой структуры искусственные полимерные материалы. Полистирол, полиэтилен, полиуретан, искусственный каучук – основные синтетические полимеры, применяемые при производстве утеплителей.

В понятие минеральная вата входят следующие разновидности ваты:

- стеклянная вата (стекловата), изготавливаемая из расплава стекла;

- каменная вата, изготавливаемая из расплава изверженных горных пород;

- шлаковая вата (шлаковата), изготавливаемая из расплава доменного шлака.

Таким образом, сырьем для минеральной ваты служат преимущественно природные материалы, в отличие от пенопластов, которые производятся из искусственных (химически синтезированных) продуктов.

В следующих публикациях: о конкретных видах утеплителей, их преимуществах и недостатках, особенностях применения в строительстве.