Коэффициент теплопроводности минеральной ваты

Минеральная вата – один из самых популярных утеплителей на рынке строительных материалов. Её используют практически везде от частных домов до магистралей водоснабжения. Это не удивительно, материал дешёвый, простой в монтаже и эффективный, но все ли так с ней просто? Разберёмся, что такое минеральная вата, как её правильно выбрать и применять.

Коэффициент теплопроводности

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты достигает 0,040 Вт/м°C и зависит от плотности. Теплоизоляция может иметь в основе разное исходное сырье, что влияет на структуру волокнистости. В продаже можно встретить горизонтально- и вертикально-слоистую, пространственную или гофрированно-слоистую вату, что значительно расширяет возможности использования материала в тех или иных конструкциях.

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты не всегда будет оставаться на одном уровне. Этот параметр увеличивается за 3 года на 50%, что происходит из-за проникновения в структуру влаги. Важно в связке с этой характеристикой обратить внимание еще и на паропроницаемость, которая равна единице, если отсутствует пароизоляционная защита. Упомянутые свойства выступают в качестве одной из главных характеристик, которая влияет на область использования материала.

Состав, характеристики и область применения разных видов минеральной ваты

Согласно ГОСТу 52953-2008 к теплоизоляционным материалам, входящим в группу «Минеральная вата», относятся:

  • стекловолокно (известная всем со времен СССР стекловата);
  • каменная вата, в свою очередь разделяемая на базальтовое волокно и вату из природных ископаемых со связующим элементом;
  • шлаковая вата.

Эти виды утеплителей отличаются друг от друга по сырьевому материалу и по эксплуатационным показателям: размеру волокон, термостойкости, гигроскопичности, сопротивлению нагрузкам, коэффициенту теплопроводности.

Минеральная вата выпускается в виде матов, легких, мягких, полужестких и жестких плит, скорлуп (для изоляции трубопроводов) и рыхлой ваты.

Стекловата

Эту «кусачую» вату производят из тех же компонентов, что и стекло (сода, известь, кварцевый песок). Толщина волокон материала составляет 5-15 мкм, а длина — 15-50 мм. Утеплитель выпускается в виде плит, скорлуп и рулонов. Стекловата упругая и прочная, отлично гасит шум и имеет коэффициент теплопроводности 0,03-0,052 Вт/м*К. Предельная температура нагрева стекловаты составляет 500ºС, а охлаждения — 60ºС. Материал применяется для утепления каркасных стен и перегородок, пола и перекрытий, скатных и плоских кровель, а с пароизоляцией из алюминиевой фольги — для теплоизоляции металлических зданий, бань и саун.

Работать со стекловатой достаточно сложно: материал хрупок и колок. Сломанные волокна прокалывают кожу, могут попасть в глаза и легкие. Работать со стекловатой рекомендуется в одноразовой одежде, перчатках, респираторе и защитных очках.

Шлаковая вата

Шлаковата имеет волокна толщиной 4-12 мкм и длиной — 16 мм. У этого вида минеральной ваты самая низкая предельная температура использования — 300ºС, выше этой границы происходит спекание волокон и материал теряет свои теплоизоляционные свойства.

Шлаковата не подходит для облицовки фасадов зданий и водопроводных труб, ввиду высокой гигроскопичности. А также не пригодна для обшивки металлических конструкций, так как обладает остаточной кислотностью, полученной от доменных шлаков.

При этом в сухом виде коэффициент теплопроводности материала равен 0,46-0,48 Вт/м*К — максимальный показатель среди всех видов минеральных ват. Поэтому шлаковата активно используется для утепления полов и внутренних стен помещений. При работе с ней стоит прибегать к таким же мерам безопасности, как и при работе со стекловатой.

Каменная вата

Это материал имеет высокие теплоизолирующие свойства (коэффициент теплопроводности равен 0,077–0,12 Вт/м*К) и не теряет их при высоких температурах (до 600ºС). Размер волокон каменной ваты аналогичен размеру волокон шлаковаты, но эксплуатационные характеристики значительно лучше. Ее волокна не колкие, что делает процесс работы удобным и комфортным. Наилучшие характеристики имеет базальтовая вата, она предлагается в виде плит. А базальтовое волокно (без примесей) можно купить в листах и рулонах. Супертонкое базальтовое волокно имеет практически абсолютное звукопоглощение и может использоваться в диапазоне температур: -190…1000ºС.

Читайте также:  Как определить несущую способность винтовых свай

Все теплоизоляционные материалы, относящиеся к минеральной вате, отличаются высокими показателями по звукопоглощению. И все, кроме базальтового полотна, содержат в качестве связывающего компонента фенолформальдегидные смолы (2,5-10%). Чем ниже их содержание, тем меньше вредных испарений, но чем оно больше, тем устойчивее материал к воздействию влаги. Минеральная вата не горит, волокна просто плавятся и слипаются между собой.

Что такое теплопроводность и какой она бывает

Любому твердому телу для охлаждения или разогрева требуется определенное время, при этом речь идет не о поверхности тела, а обо всем его объеме. Таким образом теплопроводностью называют способность тела пропускать тепловую энергию сквозь объем, тогда как количественно ее выражают коэффициентом.

Наиболее высокими коэффициентами теплопроводности обладают металлические материалы, тогда как теплоизоляторы, например, пенопласт или кирпич тепло проводят в сотни раз хуже.

По коэффициенту теплопроводности определяют способность материала удерживать тепловую энергию. В случае с минеральной ватой и другими аналогичными ей утеплителями речь идет количестве тепла, которое уходит через метр квадратный площади при толщине 1 м за 1 ч и разности температур в 1 градус Цельсия.

Для устройства надежного слоя теплоизоляции выбирают утеплители в том числе и на основе минеральной ваты с наименьшими коэффициентами теплопроводности. Обычно это изоляторы с ячеистой пористой поверхностью, способные гарантировать оптимальный объем тепла.

Считается, что чем более жестким является материал для теплоизоляции, тем меньше у него теплопроводность.

У плит минеральной ваты коэффициенты теплопроводности колеблются между 0,032 и 0,039 Вт/(м°C). Если сравнить с минватой для теплоизоляции часто используемый пенопласт, то станет ясно, что уровень теплопроводности у этих материалов практически одинаковый, несмотря на то, что в отношении качественных характеристик последний заметно уступает утеплителям на основе минеральной ваты.

Основные характеристики минваты

Сразу выделим несколько основных критериев, по которым выбирается теплоизоляция:

  • теплопроводность;
  • горючесть;
  • плотность;
  • паропроницаемость;
  • шумоизоляция.

Главный показатель – коэффициент теплопроводности минеральной ваты. Он измеряется в Вт/(м*с) и обычно варьируется в пределах от до Чем ниже значение – тем лучше. Именно теплопроводность минеральной ваты характеризует её главную функцию – способность снизить теплопоток через изолируемую поверхность.

Зачастую важно и качество гидроизоляции. Она характеризуется показателем паропроницаемости, который измеряется в г/(м*ч*гПа). Чем выше значение, тем лучше изоляция пропускает влагу, и оно не так однозначно. Где-то требуется хорошая вентиляция, а где-то наоборот. Изначально минвата хорошо пропускает воду, поэтому в случаях, когда требуется гидроизоляция, необходимо применять фольгированную минеральную вату.

Благодаря волокнистой структуре минвата хорошо справляется и с гашением звуковых колебаний. Качество шумоизоляции указывается на упаковке маркировкой AW, значение которых изменяется от 0 до 1. Чем ближе показатель к единице, тем лучше материал гасит звуковые волны.

Звукоизоляция и утепление бетонного перекрытия минватой.

Плотность минеральной ваты влияет на все вышеперечисленные характеристики, но она указывается на упаковке не для этого. Показатель используется для расчёта веса конструкции, так что при прочих равных меньшая плотность – это плюс.

Последняя значимая характеристика минеральной ваты – горючесть. Материал относится к негорючим и отличается хорошим сопротивлением нагреву. Он держит структуру и не выделяет токсичных веществ при температуре до 650 градусов, а для повышения пожаробезопасности выпускается специальная стойкая минвата с соответствующей маркировкой на упаковке.

Виды минеральной ваты

Минвата изготавливается из разных материалов. В зависимости от основы состава выделяются следующие виды утеплителя:

  • стекловата;
  • кварцевая;
  • шлаковая;
  • базальтовая/каменная.

Стекловата

Материал представляет собой волокнистую структуру с хаотичным направлением нитей. Цвет – жёлтый. В качестве сырья используют материалы: песок, известняк, битое стекло, буру, доломит, соду. Изолятор характеризуется высокой вибростойкостью, низкой теплопроводностью, хорошей сжимаемостью.

Кварцевая вата

Основным компонентом состава является диоксид кварца (шихта). Процесс производства волокон схож с приготовлением сахарной ваты. Материал отличается эластичностью и упругостью. Физические показатели превосходят стекловату.

Данный вид в основном используют в кровельных конструкциях. Благодаря упругой структуре утеплитель заполняет любые пространства между стропилами и прочими деталями каркаса. Рекомендуют и для обустройства пола.

Шлаковая вата

Сырьевой базой является доменный шлак. Это отходы металлургического производства. Отменные теплоизоляционные качества перекрываются такими недостатками, как высокая гигроскопичность, кислотность, низкая вибростойкость. Минусы сужают область применения шлаковой ваты.

Читайте также:  Выбор стиля и правила укладки декоративного облицовочного кирпича

Базальтовая вата

Производится из габбро-базальтовых горных пород. Утеплитель характеризуется стойкостью к агрессивным средам, низкой теплопроводностью (даже по отношению к другим видам минераловатных материалов). У него высокая вибростойкость, гидрофобность, огнестойкость. В зависимости от показателя плотности меняется эластичность. Благодаря физическим свойствам базальтовая вата имеет широкую сферу применения.

Паропроницаемость

Влажность воздуха в помещении всегда выше, чем снаружи, вследствие чего возникает миграция паров воды через ограждающую конструкцию. Благодаря хорошей паропроницаемости материалов из каменной ваты ЭКОВЕР избыточная влага не задерживается в теплоизоляционном слое, а свободно проходит и испаряется наружу. Поэтому изоляция ЭКОВЕР всегда остается сухой и сохраняет свои теплозащитные свойства. В связи с хорошей паропроницаемостью плиты ЭКОВЕР идеально подходят даже для утепления деревянных стен и стен из газоблоков.

Токсичность материала

Рассматривая особенности этого изоляционного средства, нельзя не остановиться на его экологической безопасности. Как и многие изоляционные материалы, вата подвергалась многочисленным лабораторным исследованиям. На основании их было установлено, что изделия на основе минеральной ваты не являются канцерогенами для человека, то есть они не способны вызвать раковые заболевания. Всего было выделено 4 группы веществ в зависимости от их канцерогенного влияния на организм. Первая включала вещества, опасные для человека. Сюда входит всем известный асбест. Ко второй категории относятся потенциальные канцерогены. Вата минеральная включена в 3 категорию. Что же касается 4 группы, то в нее включены агенты, опасность которых еще до конца не изучена.

Таким образом, теплопроводность является важным критерием при выборе того или иного изоляционного материала. Рассматриваемый материал по данному показателю уступает немногим современным товарам. Коэффициент теплопроводности в большей степени зависит от химического состава и плотности изделий. Чем легче и рыхлее материал, тем хуже он пропускает воздух и тем теплее будет та или иная конструкция. Вата минеральная чаще всего выпускается в форме листов различного размера. Толщина листов подбирается в зависимости от типа конструкции. Если правильно организовать теплоизоляцию, то можно увеличить срок службы здания или сооружения, а также улучшить микроклиматические условия в помещении.

Полезные рекомендации использования 

  1. Осуществляя работы с данным материалом, необходимо учитывать, чтобы края не были потрепанными и надорванными.
  2. Минвата должна достаточно хорошо укладываться к окружающим ее конфигурациям. Для качественного результата то пространство, которое изолируется, должно быть заполнено полноценно.
  3. Время от времени минеральную вату рекомендуется укладывать в несколько слоев для того, чтобы получить необходимую толщину теплового изоляционного слоя.
  4. Использование данного строительного материала ежегодно набирает все большие обороты, за счет собственных полезных характеристик и свойств.

Виды минеральной ваты

Стекловата

Ее получают из битого стекла и мелких кристаллических материалов. Стекловолокно отличает хороший коэффициент теплопроводности — 0,030-0,052 Вт/м·К. Длина ее волокон от 15 до 55 мм, толщина – 5-15 микрон. Работа со стекловатой требует предельной осторожности. По своим свойствам она колкая, сломавшиеся нити могут проникнуть в глаза, повредить кожу. Поэтому для работы с материалом требуются перчатки, очки, респиратор. Оптимально нагревать стекловату до 450 градусов, не охлаждать – ниже 60 градусов. Положительные свойства стекловаты – хорошая прочность и упругость, удобная укладка, возможность обрезки.

Шлаковата

Волокна этого изделия из доменных шлаков имеют длину около 16 мм. Высокая гигроскопичность данного сырья не позволяет использовать шлаковату в утеплении фасадов, теплотрассы. Чаще всего ее применяют для утепления нежилых сооружений. Температура нагревания 250-300 градусов. По этим и другим свойствам она уступает другим видам минеральной ваты. Ее основное достоинство – низкая цена, легкий монтаж, надежная звукоизоляция.

Каменная вата

Именно она является самым качественным видом минеральных ват. По размеру ее листы не уступают шлаковолокну. Но она не колкая, очень удобная в работе. У нее довольно высокий коэффициент теплопроводности, нагреть это волокно можно до 1000-1500 градусов. При нагревании выше допустимых градусов она не будет гореть, а только плавиться. Когда мы говорим о современном материале для утепления домов, то имеем в виду как раз этот вид ваты — также ее называют базальтовой.

Читайте также:  Как правильно сделать отделку дома блок-хаусом

Внутренне утепление стен

Cравнение утеплителей. Таблица теплопроводности

Предисловие. На рынке стройматериалов имеется сегодня большой выбор различных теплоизоляционных материалов, различных по стоимости, теплопроводности и своим характеристикам.

Как же разобраться в этом разнообразии и принять правильное решение в пользу определенного материала? Какие параметры важны при выборе? В этой статье мы сравним утеплители по теплопроводности и другим характеристикам.

Обзор утеплителей

Свойства Rockwool Лайт Баттс

Минвата Изовер: характеристики

Утеплители Кнауф: характеристики

Свойства минваты Ursa PureOne

Применение ТехноНИКОЛЬ

Сравнение характеристик утеплителей

Для начала мы предоставим основные характеристики теплоизоляционных материалов, на которые стоит обратить внимание при их выборе.

Сравнение утеплителей по этим характеристикам следует производить исходя из назначения и характеристик утепляемого помещения (наличие открытого огня, влажность, природные условия и т.д.).

Мы расположили основные характеристики утеплителей в порядке их значимости.

Теплопроводность. Чем ниже теплопроводность, тем меньше требуется утеплительный слой, а значит, и ваши расходы на утепление сократятся.

Влагопроницаемость. Меньшая влагопроницаемость снижает негативное воздействие влаги на утеплитель при последующей эксплуатации.

Пожаробезопасность. Материал не должен поддерживать горение и выделять ядовитые пары, а иметь свойство к самозатуханию.

Экономичность. Утеплитель должен быть доступным по стоимости для широкого слоя потребителей.

Долговечность. Чем больше срок использования утеплителя, тем он дешевле обходится потребителю при эксплуатации и не требует частой замены или ремонта.

Экологичность. Материал для теплоизоляции должен быть экологически чистым, безопасным для здоровья человека и окружающей природы. Эта характеристика важна для жилых помещений.

Толщина материала. Чем тоньше утеплитель, тем меньше будет “съедаться” жилое пространство помещения.

Вес материала. Меньший вес утеплителя даст меньшее утяжеление утепляемой конструкции после монтажа.

Звукоизоляция. Чем выше звукоизоляция, тем лучше защита жилых помещений от шума со стороны улицы.

Простота монтажа. Момент достаточно важен для любителей делать ремонт в доме своими руками.

Пенопласт (пенополистирол)

Этот утеплитель самый популярный, благодаря легкости монтажу и небольшой стоимости.

Пенопласт изготавливается при помощи вспенивания полистирола, имеет очень низкую теплопроводность, устойчив к влажности, легко режется ножом и удобен во время монтажа.

Благодаря низкой стоимости имеет большую востребованность для утепления различных помещений. Однако материал достаточно хрупкий, а также поддерживает горение, выделяя токсичные вещества в атмосферу.

Пенопласт предпочтительнее использовать в нежилых помещениях.

Пеноплэкс (экструдированный пенополистирол)

Утеплитель не подвергается гниению и воздействию влаги, очень прочный и удобный в использовании – легко режется ножом.

Низкое водопоглощение обеспечивает незначительные изменения теплопроводности материала в условиях высокой влажности, плиты имеют высокую сопротивляемость сжатию, не подвергаются разложению.

Благодаря этому экструдированный пенополистирол можно использовать для утепления ленточного фундамента и отмостки. Пеноплекс пожаробезопасен, долговечен и прост в применении.

Минеральная вата

Минвата производится из природных материалов – горных пород, шлака, доломита с помощью специальной технологии. Минвата Изовер имеет низкую теплопроводность, пожаробезопасна и абсолютно безопасна.

Одним из недостатков утеплителя является низкая влагостойкость, что требует обустройства дополнительной влаго- пароизоляции при его использовании.

Материал не рекомендуется использовать для утепления подвалов домов и фундаментов, а также во влажных помещениях – парилках, банях, предбанниках.

Пенофол, изолон (фольгированный теплоизолятор из полиэтилена)

Утеплитель состоит из нескольких слоев вспененного полиэтилена, имеющих различную толщину и пористую структуру. Материал часто имеет слой фольги для отражающего эффекта, выпускается в рулонах и в листах.

Утеплитель имеет толщину в несколько миллиметров (в 10 раз тоньше обычных утеплителей), но отражает до 97% тепловой энергии, очень легкий, тонкий и удобный в работе материал. Используются для теплоизоляции и гидроизоляции помещений.

Имеет длительный срок эксплуатации, не выделяет вредных веществ.

Сравнение утеплителей. Таблица теплопроводности

Сравнение утеплителей по теплопроводности. Таблица

Данная таблица теплопроводности утеплителей дает полную картину и представление, о том, какой лучше использовать утеплитель.

Остается лишь соотнести данные этой таблицы с сравнением стоимости утеплителей у разных поставщиков. Узнать цены на материалы для утепления и сравнить их стоимость можно в каталоге компаний.

А чтобы не ошибиться в выборе рассчитайте толщину утепления на нашем сайте.