На что влияет плотность утеплителя

Содержание

Плотность минераловатного утеплителя во многом определяет его целевое назначение и является одной из основных его рабочих характеристик. На ее величину влияет толщина и число волокон в структуре (процент посторонних примесей обычно в учет не берется), как следствие, чем она выше, тем дороже стоит стройматериал. Утеплитель выпускается в виде мягких матов и жестких плит с плотностью от 11 до 400 кг/м3, выбор конкретной марки зависит от степени нагрузки конструкций и бюджета строительства.

На что влияет плотность?

Для любого утеплителя актуально правило: чем он легче, тем лучше, но про минвату сказать такое однозначно нельзя. Ее низкая теплопроводность действительно обусловлена наличием воздуха между нитями, но при достижении определенного минимума она перестает сохранять тепло. На практике плотность минеральной и базальтовой ваты влияет на ее вес и стоимость, а также прямо или косвенно связана с остальными характеристиками: теплопроводностью, шумопоглощением, несущими способностями и удобством монтажа.

Этот утеплитель использует свойства ничего не весящего воздуха с коэффициентом теплопроводности не выше 0,026 Вт/м·К. Благодаря сочетанию волокон с разной направленностью производителям удалось достичь аналогичного значения 0,036 у легких и мягких плит, 0,032 – у полужестких и 0,04-0,046 – у плотных и цилиндрических изделий (что более чем хорошо для негорючего утеплителя). Но при достижении определенной массы волокна перестают задерживать воздух и теплопроводность ухудшается. Самая плохая защита наблюдается у рыхлого утеплителя плотностью до 30 кг/м3 с неупорядоченным направлением волокон – 0,05 Вт/м·К.

Материалы с низкой воздухопроницаемостью являются хорошими акустическими изоляторами. Поэтому плотные и жесткие плиты в любом случае поглощают звук (даже если это не их основное назначение). Но они много весят и не всегда подходят для внутренней звукоизоляции помещений, с этой целью лучше купить специализированные марки: стекловату с длинными и тончайшими нитями или базальтовую с хаотично перекрученными волокнами. Такие серии есть у Роквулл, Изовер и у других брендов, плотность утеплителя у них лежит в пределах 45-60 кг/м3.

3. Несущие способности.

Вне зависимости от исполнения чересчур легкие материалы не используют при монтаже на участки, подвергаемые высоким нагрузкам. Это объясняется риском его деформирования или сминания, низкой прочностью на сжатие и изгиб. В таких случаях однозначно требуются утеплители высокой плотности (не менее 150 кг/м3). При наличии поддерживающих конструкций (каркаса, лагов, надежной обрешетки) допускается и приветствуется применение легких марок, на первый план выходят изоляционные способности.

4. Нюансы укладки.

Существует четкая связь между плотностью и удобством работы с материалом. Легкие мягкие утеплители без проблем размещаются в межлаговом пространстве кровельных систем (не эксплуатируемых поверхностей) при укладке сверху, но монтаж их со стороны потолка – более чем сложный процесс. С вертикальным размещением рулонных марок чуть проще, но из-за риска сползания волокон вниз лучше приобрести уплотненные утеплители для стен. Самым удобным вариантом считаются полужесткие плиты со слегка пружинистыми краями (до 60 кг/м3) или минвата высокой плотности.

Оптимальные характеристики для разных конструкций

Основные критерии – рекомендации производителей и строительные нормы. Согласно им, для каждого типа построек утеплитель подбирается отдельно:

До 35 кг/м3 – скатные кровли, вертикальные и наклонные ненагружаемые поверхности. Изоляция объектов сложной формы.
До 75 – теплоизоляция внутренних плоскостей в жилых и производственных помещениях: потолков, перегородок, полов, перекрытий.
100-125 – утеплитель для фасада (вентилируемого или с последующим оштукатуриванием).
До 150 – межэтажные железобетонные перекрытия.
От 150 и выше – несущие конструкции.
От 175 – утеплитель для стен из металла.
175-225 – для укладки под стяжку или использования в качестве верхнего несущего слоя, данная минвата выдерживает высокие нагрузки.

Встречаются исключения, они относятся к специализированным маркам. К примеру, у Изовер есть плиты со средней плотностью (50-80 кг/м3), подходящие для размещения в фасадных системах. Хорошие отзывы имеют марки с неоднородной жесткостью, разработанные специально для внешних работ. Они более мягкие с одной стороны (обращаемой к стенам или утепляемой поверхности) и уплотненные с наружной. Такое исполнение обеспечивает надежную защиту фасада от ветра и позволяет наносить штукатурку прямо на плиты. Важное значение удельный вес имеет при выборе утеплителя для кровли, в этом случае предпочтение отдается легким и упругим маркам от 11 до 35 кг/м3.

Обзор производителей и цен

Ассортимент представлен такими брендами как Роквул, Ursa, Технониколь, Изовер, Изорок, Кнауф, Paroc. Средняя стоимость 1 м2 при толщине в 50 мм составляет 90 рублей. Некоторые фирмы выпускают исключительно низкоплотную продукцию (Ursa, Кнауф), другие специализируются на изготовлении универсальных марок. Оптимальную по жесткости и весу базальтовую вату предлагают Paroc и Роквул.

Из всех утеплителей, применяемых при строительстве, около 80% приходится на долю минеральной ваты. Востребованность материала обусловлена ее положительными характеристиками — низким коэффициентом теплопроводности, устойчивостью к воздействию огня, легкостью, ценовой доступностью. Однако есть еще один критерий, расширяющий сферу применения утеплителя — плотность минеральной ваты. Благодаря ему можно подобрать материал для помещения любого типа.

Общая классификация утеплителей

Все теплоизоляционные материалы делятся на несколько групп по своей плотности:

особо легкие;
легкие;
средние;
жесткие (плотные/тяжелые).

К первым относится пенопласт (пенополистирол) — материал, имеющий структуру из пор, внутри которых находится воздух. Минеральная вата же считается легким утеплителем. Подобный материал препятствует повышению концентрации водного пара, поэтому часто используется при теплоизоляции легко нагружаемых поверхностей внутри помещений. Однако плотность минваты может варьироваться от пары десятков до нескольких сотен кг/м3; по этой причине она относится к легким лишь условно.

Влияние плотности на проводимость тепла

Как правило, потребитель чаще обращает внимание на эксплуатационные характеристики утеплителя, нежели на физические свойства вроде плотности. А учитывать ее стоит обязательно, поскольку она несет важную информацию.

Любой теплоизоляционный материал содержит в составе воздух либо в разреженном, либо в обычном состоянии. Существует зависимость: чем меньшее количество паров есть внутри утеплителя и чем хуже он изолирован от взаимодействия с наружным воздухом, тем выше будет величина коэффициента теплопроводности. А чем больше последняя, тем хуже материал удерживает тепло.

Переплетенные волокна — основа структуры всех минераловатных утеплителей. Чем выше плотность этих элементов, тем меньше воздуха присутствует внутри и тем выше теплопроводность.

Следовательно, подбирать минеральную вату необходимо, опираясь на цели утепления — для помещений, где требуется надежная изоляция от холода (жилые комнаты, перегородки между этажами, пол), подойдут материалы поплотнее, а для участков дома, где не столь важно сохранение тепла (нежилые чердаки, кессон) — более легкие плиты либо рулоны минваты.

Классификация минеральной ваты по плотности

Рынок наполнен предложениями отечественных и зарубежных производителей. Чтобы систематизировать сотни наименований, ниже приводится перечень производимых в России материалов, отличных по рассматриваемому критерию, а также некоторые рекомендации относительно использования.

Плотность утеплителя данной марки составляет 75 кг/м3. Низкий показатель позволяет применять вату лишь в слабо нагружаемых поверхностях, в том числе горизонтальных (чердачные перекрытия, скатная кровля). Материал боле популярен в сфере нефтяной и энергетической промышленности — им оборачивают трубы теплоцентралей, а также стыки газо- и нефтепроводов.

Существуют утеплители и меньшей плотности (15, 25, 40 кг/м3), но практически не используются, ибо теряют свою форму и свойства даже при минимальной нагрузке.

Плотность этой минеральной ваты составляет 125 кг/м3. Материал хорош для обшивки потолка, пола, стен, перегородок, каркасных строений в зоне умеренного климата. Помимо достойных теплоизоляционных свойств, отлично подавляет посторонний шум.

ПЖ-175

Материал повышенной жесткости (это отражено в названии). Применяется при обшивке стен или перекрытий, выполненных из металла, железобетона, бетона, кирпича.

ПЖ-200

Тоже имеет повышенную плотность (200 кг/м3), жесткость и используется в тех же ситуациях, как и предыдущая. Есть одно преимущество перед ранее названной — ПЖ-200 служит дополнительной защитой от пожара.

Минераловатных плит плотностью от 75 до 200 кг/м3, описанных выше, вполне достаточно для утепления любых помещений частного или многоквартирного дома. Однако на рынке можно встретить незнакомую маркировку изделий, произведенных за рубежом.

Классификация минеральной ваты, произведенной в других странах:

VL, TL (подходят для конструкций с максимальной нагрузкой 8 и 12 кН/м2 соответственно);
EL, ELD, ELUS (хороши при изоляции бетонных элементов, максимально допустимая нагрузка — 5 кН/м2);
IM, IMP (стропильные, половые конструкции, фундамент);
AKL, KKL (материалы повышенной жесткости, используемые при теплоизоляции скатной кровли);
TKL (теплоизоляция плоской кровли);
VIL (напоминает AKL и KKL, но имеет срезанные углы; применяется, если кровле надо придать наклон);
TSL, VUL, IRL (тонкие плиты, используются для ветровой защиты легких конструкций — стеновых или стропильных);
ILP (запрессовываются между элементами бетонных, кирпичных, металлических строений);
A, IL (классические минераловатные плиты, используемые при утеплении стен; рекомендованы для участков, где место под материал ограничено).

Конкретная плотность утеплителя не указывается, так как по совместимости с различными конструкциями нетрудно сопоставить его показатель с отечественным аналогом.

Таблица плотности разных утеплителей

Плотностью утеплителя называется величина, которая определяет массу одного кубического метра материала. У разных теплоизоляционных материалов этот показатель отличается.

Наименование	кг/м³
Целлюлозная вата	30-70
Древесно-волокнистая плита	150-230
Маты из льняного полотна	30
Пеностекло	100-150
Хлопковая вата	25-30
Минеральная вата	50-200
Пенопласт	25-35
Пенополистирол экструзионный	35-40
Пенополиуретан	30-80
Керамзит	450-1200

Данный параметр утеплителя определяется предназначением теплоизоляции.

Плотность и ее влияние на свойства материала

Поскольку теплоизоляционный материал имеет различную плотность, выделяют несколько его видов:

Плотность влияет на такие показатели:

теплопроводность;
шумопоглощение;
несущие способности;
способ монтажа.

В любом теплоизоляционном материале воздух является главным теплоизолирующим компонентом. Он может быть в естественном или разряженном состоянии. Чем лучше он изолирован от окружающей среды и чем больше его содержится в утеплителе, тем выше теплопроводность материала.

Чем ниже воздухопроницаемость утеплителя, тем лучше он поглощает шум. Теплоизоляционный материал, который имеет повышенную плотность, будет лучше поглощать звук даже в том случае, если это не его главное предназначение. Но поскольку в некоторых утеплителях показатель плотности доходит до 150 кг/м³, оказывается большая нагрузка на конструкцию перекрытия. Поэтому лучше приобретать специализированный шумопоглощающий материал.

Слишком легкие утеплители нельзя использовать на тех участках, которые будут подвергаться высоким нагрузкам. При низких прочностных характеристиках материал будет деформироваться. Поэтому необходимо использовать термоизоляцию плотностью не менее 150 кг/м³.

Работать удобнее с более легким, т. е. менее плотным утеплителем. Однако выбор плотности зависит от расположения материала. Для укладки его между лагами кровли подходит легкая и мягкая термоизоляция, а для стен желательно выбирать более плотную, чтобы избежать ее сползания.

Выбор плотности утеплителя

Прежде чем решить, какую выбрать плотность теплоизоляции, необходимо определить, где она будет устанавливаться. Если планируется утепление стен, важную роль играет тип облицовки. Она определяет тип и плотность теплоизолятора. Так, для жилого дома рекомендуется использовать базальтовую вату, которая имеет низкую теплопроводность, высокую пожароустойчивость и экологичность.

Для облицовки сайдингом подойдет базальтовый теплоизолятор с показателями 40-90 кг/м³. Чем выше располагается теплоизоляция, тем больше должен быть показатель. Если поверхность будет оштукатуриваться, тогда нужно выбирать специальную теплоизоляцию для фасадных работ. Плотность должна составлять 140-160 кг/м³. При данных работах применяют специальные элементы, которые обладают высокими показателями паропроницаемости и прочности на отрыв. Для внутренних работ используют теплоизоляционный материал с низкой плотностью.

При кровельных работах выбор изоляции зависит от вида крыши. Если крыша скатная, выбирают утеплитель с показателями 30-45 кг/м³. Для утепления мансарды показатель должен быть не менее 35-40 кг/м³. Плоская кровля должна выдерживать большие нагрузки, которые оказывают снег, ветер и другие атмосферные явления. Поэтому в данном случае должна использоваться теплоизоляция с плотностью от 150 кг/м³, если используется минеральная вата. Для пенополистирола этот показатель должен быть не более 40 кг/м³.

Для изоляции пола от холода следует выбирать материал, у которого давление массы на единицу объема достаточно высокое. Однако если планируется укладка материала между лагами, можно использовать рыхлый утеплитель. Лаги принимают на себя всю нагрузку, и перед теплоизоляцией не ставится задача выдержать оказываемое давление.

В межкомнатных перегородках теплоизоляционный материал выполняет также и звукоизолирующую функцию. Поскольку данные перегородки не предназначены для защиты от низких температур, можно использовать теплоизоляцию средней плотности. Желательно, чтобы она была представлена в виде плит.

Плотность минваты

Плотность минваты напрямую зависит от ее назначения. На этот показатель влияет толщина и количество волокон в структуре. Минеральная вата выпускается в виде мягких матов, рулонов и жестких плит, давление массы на единицу объема которых варьируется от 11 до 400 кг/м³. Плиты используют для теплоизоляции фасадных стен, мягкие рулоны или маты — для укладки между лагами или в каркас.

Плотность пенопласта

Пенопласт разделяют на следующие виды:

ПСБ-С-15 до 15 кг/м³;
ПСБ-С-25 15-25 кг/м³;
ПСБ-С-35 25-35 кг/м³;
ПСБ-С-50 35-50 кг/м³.

ПСБ расшифровывается как беспрессовый пенополистирол, а буква «С» означает, что теплоизоляционный материал самозатухающий. Цифры определяют верхний предел плотности. Чем плотнее пенопласт, тем большую нагрузку он способен выдержать и тем более устойчив к механическим повреждениям.

Вывод

Выбор теплоизоляции является важным этапом строительства. Чтобы правильно выбрать материал, нужно учесть следующие факторы:

вид работ (внутренние или внешние);
способ монтажа изоляции (горизонтальный или вертикальный);
нагрузка, приходящаяся на теплоизоляционный материал;
используется ли он для звукоизоляции;
средняя температура в холодное время года и пр.

Важно учитывать не только давление массы на единицу объема, но и структуру утеплителя, особенности его изготовления и применения. Важную роль играет и то, как со временем теплоизоляционный материал изнашивается. Минеральная вата, например, склонна напитывать влагу, что приводит к постепенному повышению теплопроводности. Также она крошится и осыпается, из-за чего становится тоньше в верхней части.

Утепляемое помещение тоже влияет на выбор материала. Так, для хозяйственных построек недостаточно выбрать теплоизоляционный материал с высокой плотностью. Нужно установить такой, который не будут разрушать мелкие грызуны и насекомые.

Как можно увидеть, показатель плотности является важным критерием при выборе утеплителя, но не решающим.