Какое значение имеет плотность утеплителя при выборе материала?

Одним из параметров, на который обращают внимание при выборе утеплителя, является плотность. Что означает тот или иной ее показатель и на какие характеристики теплоизоляционного материала влияет его плотность – об этом и многом другом пойдет речь ниже.

Под плотностью материала подразумевается вес данного вещества, в одном кубическом метре материала. Единицей измерения является кг/м3 (килограмм на метр кубический). Иное название параметра плотности – удельный вес материала.

Проще всего понять, что такое плотность, рассмотрев минераловатный утеплитель. Он может быть рыхлым и ощутимо мягким, разбирающимся на волокна (материал с небольшой плотностью, молекулы которого имеют слабые связи). Совершенно иные ощущения испытываешь, трогая минераловатные маты – их волокна жестче, но главное, они словно спрессованы между собой (более высокая плотность утеплителя).

В зависимости от того, какой критерий положен в основу классификации, утеплители делятся на разные группы. В рамках данной статьи нас интересует дифференциация по плотности. В этом случае выделяют следующие виды теплоизоляционных материалов:

• Легкие. Имеют небольшой вес и низкую теплопроводность. К данной группе в первую очередь относятся минераловатные материалы.
• Средние. Примером подобного утеплителя может выступить пеностекло. Такие теплоизоляционные материалы обычно выпускаются в форме плит и блоков, имеющих высокие показатели тепло- и звукоизоляции.
• Жесткие. Это плотный утеплитель, получаемый обычно методом прессования, например, минераловатные маты. Помимо низкой теплопроводности, характеризуются влагопрочностью и способностью выдерживать большие нагрузки.

Как уже говорилось, все теплоизоляционные материалы делятся на несколько видов в зависимости от показателей удельного веса. От последнего зависит сфера его применения.

Наглядно это отражает таблица:

Немаловажно, что отдельные виды утеплителя имеют собственную классификацию в зависимости от удельного веса. Например, по ГОСТу, пенопласт делится на марки ПСБ 15 (плотность составляет менее 15 кг/м3), ПСБ 25 (показатели 15–25 кг/м3), ПСБ 35 (удельный вес от 25 до 35 кг/м3) и ПСБ 50 (50 кг/м3 и более).

Классификация минваты по жесткости выглядит следующим образом:

• П-75 (плотность материала, соответственно, 75 кг/м3) подходит для слабо нагружаемых и горизонтальных поверхностей;
• П-125 (удельный вес этой ваты – 125 кг/м3, но к этому же виду относят и утеплитель с плотностью 110, 120 и 130 кг/м3) стеновой утеплитель;
• ПЖ-175 (показатели плотности понятны из названия) – материал повышенной плотности для наружной обшивки;
• ПЖ-200 (удельный вес равен 200 кг/м3 и выше) – используется для наружных работ, обладает повышенной огнестойкостью.

Разные виды утеплителя имеют различные средние показатели плотности.

• Мминераловатные утеплители имеют плотность от 30 до 200 кг/м3, что обеспечивает их универсальность – можно подобрать материал для любого участка дома.
• Максимальная плотность вспененного полиэтилена составляет 25 кг/м3, при этом материал довольно тонкий – 8–10 мм. Повышение плотности до 55 кг/м3 достигается благодаря использованию с одной из сторон фольгированного слоя. Интересно, что его появление лишь ненамного увеличивает плотность изделия, значительно повышая теплоэфективность материала. Это обеспечивается способностью покрытия из фольги отражать до 97% тепловой энергии.

• Популярный материал для утепления пенопласт имеет удельный вес 80–160 кг/м3, а экструдированный пенополистирол – 28 до 35 кг/м3. Неслучайно последний является одним из самых легких материалом для теплоизоляции, имеющим к тому же низкую теплопроводность.
• Благодаря особенностям состава и технологии нанесения (напыляется полужидкой массой на поверхность, после чего застывает), пеноизол также имеет низкую плотность – 10 кг/м3. Однако, как и большая часть аналогичных материалов, требует дополнительной защиты как минимум – слоя штукатурки.
• Широкий диапазон показателей удельного веса характерен и для пеностекла – вспененного или ячеистого стекла. Интересно, что стандартные показатели составляют 200–400 кг/м3, а облегченная версия имеет плотность 100–200 кг/м3. В сочетании с высокой теплоэффективностью, ведь коэффициент теплопроводности равен аналогичным величинам минеральной ваты, материал позволяет использовать для утепления фасадных конструкций облегченную версию, то есть, имеющую меньший вес и стоимость.

Большинство характеристик утеплителя взаимосвязаны. Так, показатель плотности влияет на теплопроводность.

Как известно, воздух является лучшим теплоизолятором. Большое количество воздушных пузырьков расположено между хаотично направленными волокнами минераловатных утеплителей, например, каменной ваты. Однако если увеличить удельный вес материала (по сути, сильнее сжать волокна), то объем воздушных пузырьков уменьшится, что приведет к повышению теплопроводности.

Впрочем, связь между плотностью и теплопроводностью обусловлена структурой материала. Например, при изменении плотности пенополистирола объем воздуха, содержащийся в его капсулах, остается неизменным. Это значит, что теплопроводность никак не изменяется при смене плотности утеплителя.

А вот на звукоизоляцию изменение удельного веса влияет всегда. Это обусловлено тем, что с уменьшением воздухопроницаемости теплоизолятора растут его шумопоглощающие показатели.

Иначе говоря, чем плотнее материал, тем лучшей звукоизоляцией он характеризуется. Однако по мере увеличения плотности растет и вес, толщина материала. Работать с ним становится неудобно.

Выходом из подобной ситуации станет применение специальных теплоизоляционных панелей с улучшенными звукоизоляционными свойствами. Это может быть легкая стекловата или базальтовый утеплитель с перекрученными тонкими и длинными волокнами. При этом плотность материала может не превышать 50 кг/м3.

Показатели прочности связаны также со способностью материала выдерживать большие нагрузки, причем связь здесь прямо пропорциональная. В связи с этим на нагружаемых участках следует использовать более плотные материалы. Только так можно избежать деформации утеплителя.

Наконец, от удельного веса утеплителя зависит способ его монтажа. Так, между лагами и элементами обрешетки можно применять теплоизоляторы легкие, небольшой плотностью. Если этот же вариант монтировать на стены, он просто сползет, поэтому выбор делается в пользу более прочных матов и листов.

Кроме того, плотные утеплители не нуждаются в дополнительной механической защите, они достаточно прочны, чтобы противостоять механическим нагрузкам. А более рыхлые материалы – пенопласт, пенополистирол, минеральная вата – всегда нуждаются в дополнительной защите.

Выбирать плотность материала следует в первую очередь с учетом сферы его применения. Когда дело касается облицовки стен, следует учитывать и вид облицовочного материала. Так, для фасадов, облицованных сайдингом, можно использовать легкие утеплители (40–90 кг/м3). Если планируется нанесение штукатурки, удельный вес утеплителя следует повысить до 140–160 кг/м3.

Для скатных крыш достаточно утеплителя с показателями плотности до 45 кг/м3, в то время как плоская крыша, подвергающаяся повышенным нагрузкам, требует более «серьезного» теплоизолятора. Для минераловатных утеплителей этот показатель будет равен не менее 150 кг/м3, для пенополистирольных – не менее 40 кг/м3. Под черновой пол нужен максимально плотный утеплитель, не менее 180 кг/м3, а между лагами можно укладывать и легкий, рыхлый утеплитель, поскольку они принимают всю нагрузку на себя.

Выбирая утеплитель в зависимости от его плотности, следует учитывать такие критерии, как:

• виды работ (наружное или внутреннее утепление);
• метод монтажа материала;
• нагрузка, которой подвергается утеплитель;
• средние температурные показатели в зимнее время года;
• необходимость звукоизоляции.

Продукция некоторых фирм имеет небольшой выбор материалов в зависимости от плотности. Так, в линейках Ursa практически не встречается утеплитель, плотность которого выше 35 кг/м3.

Большинство известных торговых марок (Isover, Rockwool) выпускают как легкие, так и жесткие утеплители – особый вид для каждого типа работ, в том числе под нагружаемый вентфасад.

Обращая внимание на конкретные изделия, стоит внимательно изучать инструкцию к материалу, обращая внимание не только на показатели плотности, но и на сферу применения. Так, в линейке Isover есть плиты средней плотности (50-80 кг м3), которые, однако, подходят для утепления фасадных систем.

Интерес представляют и плиты, сочетающие в себе 2 фактуры – внешняя их сторона более плотная, жесткая, внутренняя – рыхлая, мягкая. Использование подобных материалов обеспечивает качественную теплоизоляцию, позволяет снизить нагрузку на здание, а также наносить штукатурку непосредственно поверх утеплителя.

Некоторые производители, например, «ТехноНИКОЛЬ», выпускают материалы разной жесткости в разных линейках, в то время как линейки других брендов включают сразу несколько с точки зрения плотности видов материала. Например, Knauf – это линейка, включающая и материал плотностью 35 кг/м3 и 150 кг/м3.

Что касается пенопластовых плит, то обычно производители дают четкую дифференциацию материала по назначению, что неразрывно связано с плотностью. Например, плотность плит «ТехноНиколь» CARBON SAND – 28 кг/м3. Малая плотность, а значит, небольшой вес позволяют применять их в составе сэндвич-панелей. А продукция CARBON PROF этого же бренда имеет плотность 30–35 кг/м3, что меняет ее назначение – теперь она служит в качестве самостоятельного утеплителя в жилых строениях.

Иначе говоря, один из основных советов при покупке утеплителя – обращать внимание на показатели плотности и назначения у каждого конкретного производителя.

Например, для стен достаточно легкого утеплителя, который обладает низкой теплопроводностью и не будет чрезмерно нагружать конструкцию своим весом. Подойдет материал с показателями 50–200 кг/м3.

Для внутренней теплоизоляции следует применять еще более легкие утеплители плотностью 28–55 кг/м3. А вот фундамент и цокольные части требуют использования жестких утеплителей высокой плотности, как минимум 150 кг/м3.

Наконец, нельзя забывать, что утеплители, плотность которых менее 250 кг/м3, обязательно нуждаются в дополнительном защитном слое. Тем более, если речь идет о наружной теплоизоляции.

О том, важна ли плотность теплоизоляционных материалов, смотрите в следующем видео.