Выбор фасада – различия в теплоизоляции

В географической зоне Центральной и Северной Европы жилые и коммерческие здания нуждаются в отоплении большую часть года из-за относительно низких температур. Затраты на электроэнергию постоянно растут, поэтому установка систем теплоизоляции за последние 30 лет стала обязательным условием при сдаче в эксплуатацию каждого нового здания, а также при реконструкции старых. 

На сегодняшний день существует множество различных типов изоляционных материалов, из которых изготавливают тонкослойные контактные фасадные системы в следующих целях:

  • достижение минимально возможной теплопроводности и последующее уменьшение толщины изоляционных панелей из пенополистирола (EPS);
  • использование экологичных материалов (минеральная/каменная вата, пробка, солома и т.д.)

 

26 Razlike v toplotni izolaciji naslovna

 

Теплопроводность/теплопроницаемость

 

Наиболее важным свойством теплоизоляции является теплопроводность.

В технических руководствах национальных фондов, совместно финансирующих строительство фасадов, часто встречается понятие «теплопроницаемость». Во избежание недоразумений, приведем определения обоих терминов.

 

Теплопроводность (лямбда - ʎ (Вт/м*К)) позволяет определить, каким проводником тепла является тот или иной материал. Это энергия (Вт), которая проходит через единицу длины (м) при разнице температур в 1 К. Чем ниже теплопроводность, тем лучшим теплоизолятором является материал.  Лямбда обычных теплоизоляционных материалов колеблется между 0,030 и 0,050 Вт/м*К.

 

RU 1280x850

 

Теплопроницаемость (U (Вт/м2*К)) – это свойство, которое говорит о том, сколько энергии (Вт) проходит через единицу поверхности конструкции (м2) при разнице температур в 1 К. Это сложный расчет, при котором учитывается термическое сопротивление всех материалов конструкции, а также термическое сопротивление воздуха внутри здания и снаружи. Чем ниже коэффициент теплопроницаемости конструкции, тем меньшими будут потери тепловой энергии через систему теплоизоляции, установленную на фасаде. Теплопроницаемость отдельного изоляционного материала представляет собой коэффициент ʎ (Вт/м2*K)/d (м). Например: Если ʎ равен 0,031 Вт/мК при толщине панели (d) 13 см, теплопроницаемость составит 0,238 Вт/м2*К.

 

Толщина теплоизоляции

 

Именно от инвестора зависит, какой будет теплоизоляция, то есть, сколько энергии он хочет сэкономить и какие условия проживания обеспечить. С точки зрения затрат, более толстый слой изоляции – это меньшая часть стоимости установки системы теплоизоляции, поскольку стоимость установки лесов, нанесения отделочного слоя и всех других работ и материалов примерно одинакова независимо от толщины изоляционных плит. Не стоит делать упор на толщину, так как теплоизоляционный слой не прямо пропорционален стоимости установленной системы теплоизоляции. Помимо типа теплоизоляции, при расчете ее оптимальной толщины необходимо учитывать несколько факторов, таких как размеры здания, тип отопительной системы и климат района, в котором расположено здание. Для большинства зданий оптимальная толщина теплоизоляции и отделочного слоя составляет 20–25 см. Такие параметры позволяют добиться соответствующего соотношения между установленной системой теплоизоляции и стоимостью фасада, а в долгосрочной перспективе – достаточно существенного снижения затрат на электроэнергию. Следует отметить, что инвестиции в установку системы теплоизоляции окупаются примерно за 4 года. 

 

26 Razlike v toplotni izolaciji 06

 

Типы теплоизоляционных материалов

 

Для контактных фасадов чаще всего используются теплоизоляционные панели из пенополистирола (около 80% всех утепленных фасадов), затем идут панели или ламели из минеральной (каменной) ваты, что в основном обусловлено спецификой здания.

EPS образуется в процессе нагревания гранул пенополистирола, в результате чего они растягиваются и окружают воздух, которым насыщен материал. После чего образуются наполненные воздухом пузырьки, окруженные полистиролом. Материал, полученный таким образом, очень легкий и обладает очень низкой теплопроводностью. С помощью такой процедуры изготавливают наиболее распространенный белый пенополистирол. Производители теплоизоляционных систем из пенополистирола разработали различные добавки и усовершенствовали технологические показатели EPS, что позволило добиться еще более низкой теплопроводности, более низкого водопоглощения, более высокой механической прочности и стабильности размеров. Помимо белого пенополистирола, известен также графитовый пенополистирол (черный или серый), в котором добавленные частицы графита отражают тепло и тем самым снижают теплопроводность примерно на 20–25% по сравнению с белым полистиролом. Проще говоря, для теплопроводности достаточно плиты из графитового пенополистирола толщиной 13 см, в то время как при использовании белого пенополистирола требуется плита толщиной 18 см. Так же уменьшается конденсация влаги на внутренней стороне стены, а благодаря более высокой плотности достигается более высокая стабильность по размерам и имеет минимальный уровень водопоглощения.

Стиродур (XPS) имеет более закрытую структуру по сравнению с EPS, поэтому он обладает значительно более высокой прочностью при сжатии и более стабилен по размерам. Благодаря низкому водопоглощению и выше указанным свойствам, он подходит для теплоизоляции фундамента и пола, а также гидроизоляции парапета. Отличается от других изоляционных плит цветом, который обычно бывает зеленым, голубым, розовым или других подобных оттенков.

 

26 Razlike v toplotni izolaciji 02

 

Минеральная вата изготавливается из базальтовых пород, отсюда и ее название. Это паропроницаемый изоляционный материал, который выступает в качестве теплоизоляционного и одновременно с тем паровыравнивающего слоя в структуре контактной фасадной системы. На внешней стороне слоя минеральной ваты всегда появляется точка росы в процессе прохождения водяного пара через наружную стену. С учетом того, что финишный слой контактного фасада из минеральной ваты обладает высокой паропроницаемостью (благодаря силикатной или силиконовой основе), влага проходит через него и, таким образом, не остается внутри стены. Выпускается в виде панелей для теплоизоляционного слоя меньшей толщины и в виде ламелей- для большей.

 

26 Razlike v toplotni izolaciji 03

 

Сравнение свойств теплоизоляционных систем из вспененного полистирола (EPS) и минеральной ваты (MW)

 

Теплопроводность панелей EPS и MW вполне сопоставима, но они отличаются по другим свойствам, таким как воспламеняемость, звукоизоляция, паропроницаемость и, наконец, доступность по цене.

 

RU 1280x8502

 

Все выше перечисленные свойства относятся к характеристикам теплоизоляции. Однако, с учетом того, что теплоизоляционные панели являются лишь одним из компонентов контактного фасада или теплоизоляционной системы, эффективность выбранной системы будет зависеть от свойств всей конструкции в целом. На свойства той или иной теплоизоляционной системы большое влияние оказывает финишный слой (тонкослойная штукатурка или фасадная краска). Так, например, горючесть теплоизоляционной системы на основе EPS относится к классу В (низкая горючесть, материал в очень незначительной степени способствует распространению пожара, ограниченное время горения, отсутствие горючих частиц), а горючесть системы на основе MW панели относится к классу А2 (негорючий, материал не способствует распространению пожара). Механическая прочность и ударная прочность от града зависят в большей степени от способа армирования (также известного как двойное армирование по системе STRONG), в то время как водоотталкивающие свойства и паропроницаемость – от соотвествующего верхнего слоя.

 

26 Razlike v toplotni izolaciji 05 en

 

Таким образом, выбор типа теплоизоляции зависит, в первую очередь, от высоты здания, от инвестора и его требований к КПД, паропроницаемости, механическим свойствам, звукоизоляции, экологичности и, наконец, от финансовых вложений, которые в большинстве случаев являются едва ли не самым важным фактором при выборе всей системы теплоизоляции.