Какая теплоизоляция лучше? Оценка с точки зрения экологичности

Какая теплоизоляция лучше? Оценка с точки зрения экологичности

Одним из наиболее важных факторов при выборе теплоизоляции является снижение затрат на электроэнергию. В холодную погоду теплоизоляция сохраняет в доме тепло, в жаркую — не дает проникнуть лишнему теплу. Правильная теплоизоляция может снизить счет за электричество на 10-30 %.

Теплоизоляция дома сама по себе является экологичным элементом дома, поскольку позволяет экономить энергию. Так почему же одна теплоизоляция более экологична, чем другая? Наиболее распространенные, имеющиеся в продаже теплоизоляционные материалы могут содержать канцерогены, выделять вредные вещества при горении и т.д. Экологичной же может считаться теплоизоляция, в которой не содержится вредных веществ, вызывающих проблемы со здоровьем. Также экологичная теплоизоляция может быть сделана из натуральных или из переработанных материалов.

Количественный критерий оценки эффективности теплоизоляции – это значение теплопроводности (способности материала передавать тепло при наличии разности температур внутри и снаружи конструкции) и теплосопротивления (англ. R- value), которые характеризуют способность материала препятствовать тепловому потоку. Чем меньше значение теплопроводности и чем больше значение теплосопротивления, тем лучше теплоизоляционные свойства материала и тем больше материал препятствует тепловому потоку. В России принято определять теплоизоляционные свойства материала при помощи значения теплопроводности. В других странах более популярна оценка при помощи теплосопротивления. В единицах американской и английской традиционной системы мер значение R- value может быть и меньше R-1 и доходить до R-60. Теплоизоляция дома должна иметь значение теплосопротивления между R-30 и R-60. Это означает, что если выбранный тип теплоизоляции имеет R- value между R-3 и R-4 на дюйм (2,54 см), то толщина теплоизоляционного слоя должна составлять, по крайней мере, 10 дюймов, чтобы достичь R-30, однако надо учитывать, что зависимость теплосопротивления от толщины слоя нелинейна.

Какая теплоизоляция лучше?

Для того, чтобы определить какая теплоизоляция лучше, сравним основные параметры. В таблице приведены наиболее распространенные типы теплоизоляции и дана оценка их положительных и отрицательных сторон с точки зрения экологии. Конечно, у каждой теплоизоляции есть своя область применения, для которой теплоизоляция лучше всего подходит.

Таблица 1 — Характеристики теплоизоляции

Материал

Применение

Достоинства

Недостатки

Овечья шерсть

Коэффициент теплопроводности* 0,035-0,045 Вт/м°С

R-value* R-3–R-4 ft2°F·ч/(BTU in)

Утеплитель доступен в виде плит, рулонов и в виде россыпи. Подходит для реконструкции, больших проектов или нового строительства в районах с умеренной влажностью. Материал обладает хорошей гигроскопичностью. Может использоваться для внутреннего утепления стен, кровли и полов. Подходит для утепления деревянных конструкций и как межвенцовый уплотнитель (в срубах). Можно заполнять полости.

Хорошие свойства по гигроскопичности (может поглощать влаги до трети от своего веса без потери свойств).

Возобновляемый материал.

Можно повторно перерабатывать.

Не влияет на качество воздуха в помещении.

 

Целлюлоза

Коэффициент теплопроводности* 0,032-0,045 Вт/м°С

R-value* R-3–R-3.8 ft2°F·ч/(BTU in)

Материал можно найти в виде хлопьев и в виде матов. Этим материалом можно заполнять полости. Применяется при незначительной и капитальной реконструкции зданий с низкой и нулевой влажностью. Подходит для заполнения пустот в стенах, в межкомнатных перегородках, в перекрытиях и крышах. Для распыления в полость стены необходимо небольшое отверстие в стене. Можно засыпать в сухом состоянии или распылять во влажном, чтобы избежать оседания.

Для изготовления требуется в 30 раз меньше энергии, чем для изготовления стекловолокна или минеральной ваты.

Содержит по меньшей мере, 75% переработанного материала (газет).

Не влияет на качество воздуха в помещении (обработанная боратами).

Может абсорбировать влагу.

При сухом распылении может со временем сократиться в объеме.

Хлопок

Коэффициент теплопроводности* 0,037-0,041 Вт/м°С

R-value* R-3.5 ft2°F·ч/(BTU in)

Материал можно найти в рулонах и в виде россыпи. Применяется при незначительной и капитальной реконструкции зданий с низкой и нулевой влажностью. Можно заполнять пустоты в стенах, утеплять пол и потолок на мансардных этажах. Материал в рулонах очень трудно разрезать, для выполнения разрезов надо использовать электрический нож или шпалерные ножницы.

Возобновляемый растительный материал.

Содержит по крайней мере 70% переработанного материала (например, джинсы).

Можно повторно перерабатывать.

Не влияет на качество воздуха в помещении (обработанный боратами).

Производство утеплителя из первичного хлопка связано с использованием пестицидов и больших объемов воды при его выращивании.

Может абсорбировать влагу.

Стекловолокно

Коэффициент теплопроводности* 0,04 Вт/м°С

R-value* R-3.5 ft2°F·ч/(BTU in)

Материал можно найти в виде плит, рулонов и россыпи. Применяется при незначительной и капитальной реконструкции зданий с низкой и нулевой влажностью. Можно заполнять пустоты в стенах, утеплять пол и потолок на мансардных этажах. Плиты можно использовать для утепления подвальных помещений.

Изготавливается из материала, который можно найти в изобилии (диоксида кремния).

До 40% состоит из переработанного материала.

Рассматривается как раздражающее вещество (ирритант), раздражает глаза, горло, кожу.

Процесс производства энергозатратен.

Некоторые продукты содержат формальдегид.

Минеральная вата

Коэффициент теплопроводности* 0,038-0,047 Вт/м°С

R-value* R-2.5–R-3.7 ft2°F·ч/(BTU in)

Материал можно найти в виде плит, рулонов и россыпи. Применяется при незначительной и капитальной реконструкции зданий с умеренной влажностью. Можно использовать для заполнения пустот в стенах и на чердаках. Может использоваться для утепления здания ниже уровня земли, если это указывается производителем.

Не используются дополнительные антипирены.

Изготавливается из материала, который можно найти в изобилии ( горных пород и  доменного шлака).

Обладает некоторой влагостойкостью.

Содержит 75% -90% переработанных материалов.

Рассматривается как раздражающее вещество (ирритант), раздражает глаза, горло, кожу.

Для некоторых типов минеральной ваты существуют обоснованные данные, подтверждающие канцерогенность для животных, также существует потенциальная опасность наличия канцерогенных веществ.

При производстве некоторых типов минеральной ваты в качестве связующего вещества используется карбамидо-формальдегидная или фенолоформальдегидная смола, которые являются канцерогенами.

Пенная изоляция из полиизоцианурата (Polyisocyanurate)

Коэффициент теплопроводности 0,023–0,025 Вт/м°С

R-value* R-4.3–R-8.3 ft2°F·ч/(BTU in)

Теплоизоляционные плиты. Подходит для больших проектов или нового строительства в зданиях с нулевой или низкой влажностью. Для влажных помещений можно выбрать материал с опцией closed-cell. Лучше всего подходит для внутренних стен подвалов, для утепления под сайдинг и чердачных перекрытий. Не содержит гидрохлор-фторуглеродов (ГХФУ).

Обычно не влияет на качество воздуха в помещении.

Изготавливается из нефтехимии.

Не поддается переработке.

Пенопласт (вспененный полистирол EPS)

Коэффициент теплопроводности* 0,032- 0,042  Вт/м°С

R-value* R-3.85- R-4.2 ft2°F·ч/(BTU in)

Теплоизоляционные плиты. Подходит для больших проектов или нового строительства в зданиях с нулевой или низкой влажностью. Лучше всего подходит для внутренних стен подвалов, утепления под сайдинг и чердачных перекрытиях; можно использовать ниже уровня земли если плиты покрыты пленкой или пластиком. Не содержит гидрохлор-фторуглеродов (ГХФУ).

Поддается переработке.

Стирол является ядом и постепенно выделяется из полистирола.Производится из нефтехимии.

При горении выделяет вредные вещества, которые приводят к смертельному исходу, содержит гексабром-циклододекан (ГБЦД — Hexabromo-
cyclododecane, сокращенно — HBCD) и другие токсины.

Экструзионный пенополистирол (XPS)

Коэффициент теплопроводности* 0,032-0,042 Вт/м°С

R-value* R-3.6– R-4.7 ft2°F·ч/(BTU in)

Теплоизоляционные плиты. Подходит для больших проектов или нового строительства в районах с умеренной или нулевой влажностью. Лучше всего подходит для внутренних стен подвалов, утепления под сайдинг, чердачных перекрытий или утепления стен ниже уровня земли. Более влагостойкий, чем EPS.

Обычно не влияет на качество воздуха в помещении.

Поддается переработке.

Стирол является ядом и постепенно выделяется из полистирола.Большинство продуктов до сих пор содержат ГХФУ.

Производятся из нефтехимии.

Содержит гексабром-циклододекан (ГБЦД — Hexabromo-
cyclododecane, сокращенно — HBCD) и другие токсины.

Спрей пенополиуретана (SPF)

Коэффициент теплопроводности 0,03-0,035 Вт/мºС

R-value R- R-2.5–R-3.7 ft2°F·ч/(BTU in)

Спрей пенополиуретана применяется при незначительной и капитальной реконструкции зданий с умеренной влажностью. Применим для заполнения пустот в стенах и на чердаках. Можно распылять через маленькие отверстия в стенах. Не содержит ГХФУ.

При идеальном нанесении обеспечивает герметичность.

В некоторых био продуктах спрея пенополиуретана SPF используется до 33% соевого масла.

Не поддается переработке.

Большинство такой теплоизоляции производится из нефтехимии.

Другие недостатки можно найти в статье.

* В таблице приведены приблизительные значения коэффициентов теплопроводности и R-value, фактические значения для конкретного материала необходимо уточнять у производителя.

Автор: Анастасия Литвинова

Какая теплоизоляция лучше? Теплый дом

8 ответов

  1. фут квадратный на фаренгейт ?! Что СИ в России отменили ?!. В Полистироле не остается стирола ? Минеральные ваты склеивают фенольными клеями; при повышении влажности — резко повышается теплопроводность.
    Возможно стоит добавить пеностекло и пено/газо бетон — они лишены многих недостатков перечисленных в статье материалов. Неплохо бы «оживить цифры»: берем типовой дом 100м2. разные материалы. и на выходе стоимость отопления

    • Сергей, спасибо за комментарий. Единицы СИ не отменили, и в единицах СИ указано значение коэффициента теплопроводности, который чаще используется для расчетов в России. Как замечено в статье, значение R-value больше используется в американской и английской традиционной системе мер, поэтому, на мой взгляд, целесообразнее использовать именно их единицы измерения, поскольку в справочниках они обычно встречаются в этих единицах. Кроме того, значения R-value указаны приблизительно и предназначены для сравнения, а не для вычисления. Конечно, при желании можно перевести эти справочные значения в систему СИ, но смысловая нагрузка от этого не изменится.

      Не совсем понятен вопрос про стирол… Стирол остается, конечно, но обычно его содержание не превышает 0,01-0,5%, поэтому и написано, что пенопласт и пенополистирол обычно не влияют на качество воздуха в помещении.

      Про склеивание минеральной ваты фенольными клеями — это очень сомнительно, может такими клеями и пользовались когда-то давно, но сейчас это вряд ли допустят. Про гидрофобность замечание справедливое, минеральная вата имеет волокнистую структуру и хорошо собирает в себе влагу, соответственно, при намокании у нее ухудшаются теплоизоляционные свойства.

      Насчет добавления в таблицу пеностекла, пено- и газобетона идея хорошая, постараюсь, по мере возможностей. И про стоимость отопления хорошая идея, но для этого лучше сделать отдельную статью, сам расчет не такая простая задача.

  2. Природные камни или шлак — основные компоненты каменной ваты (до 98%). Оставшиеся 2% — это органические термореактивные связующие (карбамидоформальдегидные смолы) http://армопласт.рф/stati/stroitelnye-materialy/mineralnaya-vata. Вопрос в том сколько формальдегида будет в помещении.
    по стиролу. он выделяется. на сколько он опасен? есть ли кумулятивное действие? в таблице не четко сказано о безопасности. также не отражен вопрос долговечности утеплителей.
    Про «Сейчас вряд ли допустят»: Вот список того что допускают: фтолаты, SLS, изопропиловый спирт, огранические соединения ртути….. список огромен. почему должен удивить формальдегид в вате?
    Расчет по теплопотерям не сложен. скину позднее

    • Спасибо за ссылку, я дополнительно указала в таблице недостатки минеральной ваты, хотя про канцерогенные свойства там уже было написано. На рынке есть минеральная вата без фенол-формальдегидных и акриловых смол, так что при выборе надо обращать на это внимание.

      Все можно всегда доработать:), постараюсь, по мере сил…

  3. Валерий Иванович

    Неточности терминологического толка. Химики называют пенопластами любой вспененный полимер, а потому добавка «пено-» присоединяется к названию полимера (этилен, пропилен, полистирол, уретан и т.д.).
    Ещё в далёком 1945 г химики (Месробиан и Тобольский) сделали открытие обратимости реакции полимеризации-деполимеризация. Т.е. после завершения технологического процесса получения полимера начинается его разложение на мономеры. А потому из пенополистирола всегда будет выделяться стирол (кумулятивный эффект), а из формальдегидных смол (связующее большинства минват) — высокоопасные фенол, формальдегид (канцероген, мутаген, тератоген), бензол и т.д.
    Так что и пенопласты и минваты при комнатной температуре очень даже влияют на качество воздуха в помещении, что и подтверждают сан-эпид/экспертные заключения и исследования гигиенистов.
    Следует учитывать, что если даже подобные эмитенты не превышают ПДК, то в жилье и без дополнительного утепления предостаточно вредных выделений из мебели, отделочных и конструкционных полимерных материалов.
    Очевидно в качестве идеального утеплителя можно было бы упомянуть экспанзит. Получается с минимальными затратами энергии и вредом для природы. Рециклируемый. Срок эксплуатации совпадает с расчётным сроком эксплуатации здания и даже превосходит его. По теплотехническим характеристикам уступает немного ППС, но не имеет вредных выделений при эксплуатации, а при горении вредит меньше чем древесина. Впервые экспанзит был произведён в Германии в 1910 г, из привозного сырья стал выпускаться в Ленинграде с 1928 г , с 1938 г освоен выпуск из местного сырья на Хабаровском экспанзитовом заводе. На экспанзит имеются СНиП (1962 г) и ГОСТ (1979 г), устанавливающие физико-технические параметры. В словарях не ищите. Нет такого термина…

  4. Здравствуйте Анастасия.Спасибо за вашу статью.Могу ли я вас попросить написать об экологичности вспученного перлита,и об устойчивости этого материала к влаге?Если можно,то поподробнее,то есть,какой вред имеет вспученный перлит,как правильнее изолировать дом,чтобы из за влажности не не терялась теплоизоляция,без дополнительной вентиляции.Заранее спасибо!

Оставить ответ