Каква топлоизолация да изберем? Предимства и особености на различните топлоизолационни материали

Един от най-често задаваните въпроси в строителството обикновено е каква топлоизолация да изберем?

Отговорът, както се очаква, не е еднозначен. При избора на материал за топлинно изолиране на сградите под внимание се взимат редица фактори – от качествата на материала и особеностите на конструкцията и климата, до бюджета, с който разполагаме.

В следния материал правим разграничение на различните типове топлоизолационни решения с цел да открием какви са основните им предимства и недостатъци, за какви цели са подходящи те и как да не правим компромис в избора.

Видове топлоизолационни материали

В материала ще разгледаме само „дишащи“ топлоизолационни материали, тъй като те са най-доказаните в практиката. Такива биват:

• Експандиран полистирен (EPS)

• Графитен полистирен

• Екструдиран полистирен (XPS)

• Минерална вата

Особености на различните топлоизолационни материали

За спецификата на топлоизолационните материали са изписани цели учебници. Целта ни обаче е да разгледаме основните характеристики на най-разпространените топлоизолационни решения така, че да предоставим бърз и лесен отговор за всеки, изправен пред дилемата как най-добре да изпълни топлинното изолиране на сградите и помещенията.

Експандиран полистирен (EPS)

Експандираният пенополистирол (EPS) представлява микропорест изкуствен органичен материал, 95% от чийто обем е въздух. Въздухът е затворен в миниатюрни сфери в решетката на полимера (приблизително 5109 в 1 м³).

Този тип материал е познат в практиката още като стиропор. Названието идва от запазената марка на BASF, Styropor®, обозначаваща името на суровината от която се произвежда EPS материала.

Експандираният полистирен е един от най-доказаните във времето топлоизолационни материали. Той е толкова популярен, че без него, съвременното строителство и индустрия са немислими.

Най-разпространената употреба на EPS е като лепена външна фасадна изолация. Използва се и при вентилируеми окачени фасади, като среден слой в двойни стени, за прави, обърнати и скатни (наклонени) покриви, под сутеренни плочи и др.

Характерни свойства

EPS материалът се характеризира с много добри топлоизолационни качества и задоволителна здравина.

Топлоизолационните плочи са се доказали и за последните 50 години са си извоювали твърдо и неоспоримо място в модерното строителството още поради минималната им деформируемост и висока паропропускливост.

Не на последно място, решенията от експандиран полистирен са предпочитани и поради тяхната достъпност. Те се явяват един от най-евтините материали на пазара, което ги превръща в универсално решение за множество проекти.

EPS решенията на МАРИСАН

Гамата на МАРИСАН е изключително всеобхватна като предлага, както бюджетни решения с ниска плътност, така и такива с екстремна плътност и изключителна якост на натиск.

Решенията са подходящи за всякакви проекти – от изграждане на вентилируеми фасади, до скатни покриви и изолация на сутерени.

Предлаганите продукти са оформени като плочи с различни размери – до 100 см на ширина и 250 см на дължина, при дебелини от 1 см до 60 см. Възможно е и тяхното каширане с водонепропускливи и адхезивни материали.

Графитен полистирен

Графитният полистирен представлява модификация на стандартните бели EPS плочи. За производството му се взема стандартен EPS, който се обогатява със специални графитни абсорбатори и рефлектори.

Целта на графитното обогатяване на материала е да се подобрят неговите топлоизолационни и шумоизолационни свойства. В допълнение, благодарение на графитните рефлектори, полимерът придобива значителна радиационна устойчивост.

Графитният EPS се ражда вследствие на иновациите в лабораториите на BASF, при които графитът се разпознава като материал с изключителни изолационни свойства. Инженерите откриват, че през структурата му не преминават топлинни лъчи и звукови вълни. Това ги навежда на мисълта, че вграждането му в изолационния материал може да спомогне за отразяване на голяма част от топлинното лъчение, като същевременно и чувствително редуцира поглъщането на топлина.

Характерни свойства

Графитният EPS носи предимства на множество фронтове, включително топлоизолационни свойства, звукоизолационни характеристики и екологичност на материала.

В зависимост от конкретните решения и избора на производител, тези преимущества се измерват в десетки проценти в сравнение със стандартния EPS (повече за предимствата на ТЕРАПОР® EPS на МАРИСАН след малко). Благодарение на това, материалът е особено подходящ за нискоенергийни и пасивни сгради и при такива, които се нуждаят от значително по-ефективна изолация с нисък разход на енергия за отопление или охлаждане като болнични заведения, детски градини, училища, производствени помещения и др.

Подобрените топлоизолационни свойства на плочите от графитен EPS ги правят и далеч по-практично и компактно решение. В някои случаи, те дават възможност за до 20% редуциране на дебелината на панелите, в сравнение с обикновен топлоизолационен материал, постигайки същата топлоефективност. Това предимство е особено важно при работа в пространства с ограничена площ, в които се търси максимална компактност на влаганите продукти и материали.

Тъй като плочите от графитен EPS са създадени изцяло от природни материали, те са напълно рециклируеми и значително намаляват отделянето на вредните емисии в атмосферата.  

Що се касае до графитния EPS, трябва да се внимава с един много често срещан проблем, а именно - материалът се деформира при нагряване от слънцето. Поради тази причина, при монтаж, плочите трябва да се покриват и предпазват от директно слънцегреене. 

Топлоизолация от графитен EPS от МАРИСАН

Решенията в серията топлоизолационни материали от графитен EPS, ТЕРАПОР® EPS, се характеризират със свойства, непознати до сега при стандартния EPS. Благодарение на това можете да намалите разходите за отопление и охлаждане на помещенията с до 70% - 80%.

Вложеният в експандираните полистиролни сферички на ТЕРАПОР® EPS графит,  подобряват топлоизолационните качества на материала с над 20%, в сравнение със стандартния EPS. Благодарение на това, плочите ТЕРАПОР® EPS дават възможност за постигане на топлинна ефективност, съответна на тази на стандартния EPS, но чрез много по-малка дебелина.

В допълнение, плочите се характеризират и със завидни звукоизолационни свойства. Лабораторните изследвания доказват, че ТЕРАПОР® EPS намалява шума с до 18 dB в изолирания обект.

Плочите от графитен EPS на МАРИСАН са предпочитано решение за новото жилищно строителство, което става все по-оптимално и постоянно търси полезно пространство, дълготрайност на фасадата и високоефективна стойност на изпълнението.

Екструдиран полистирен (XPS)

Познат в практиката още като „фибран“, за разлика от другите топлоизолационни материали, екструдираният полистирен (XPS) притежава максимално затворена клетъчна структура.

Благодарение на този факт, ако се спазват препоръките за монтаж, плочите от XPS могат практически изцяло да изключат възможността за преминаване на вода през тях, както и силно да намалят дифузията на водни пари през материала. Тези му качества го превръщат в предпочитано решение за места, подложени на голямо натоварване на влага.

Затворената клетъчна структура и намалената паропропускливост са основните причини XPS материалът да не се препоръчва за използване като фасадна топлоизолация. Активната бариера срещу водни пари, която материалът образува, създава предпоставки за задържане на влага и образуване на конденз в конструкцията – основен проблем, който стандартния и графитен EPS решават.

Поради тази причина, XPS плочите се препоръчват за използване в участъци, където има нужда от изграждане на допълнителна защита срещу влага и, където спирането на дифузията на водни пари през фасадата не била проблем. Такива са цокъла и периметъра под фундамента. Приложение намират и при влажни и мокри помещения, хладилни камери и др.

Характерни свойства

Материалът се отличава със значителната си якост на натиск, както и високите и дълготрайни топоизолационни свойства и минимално водопоглъщане.

Топлоизолационните плочи от екструдиран полистирен (XPS) се отличават с отлични механични качества и преди всичко с устойчивостта си на натиск. Те са особено подходящи за места, където екстремните натоварвания на натиск поставят високи изисквания към топлоизолационния материал (озеленени и отворени за движение покриви, под замазки, под плоски, скатни или наклонени покриви, покривни тераси, подове между етажи, при подово отопление, покриви тип паркинг или индустриални подове, понасящи високи натоварвания и др.)

Препоръчват се освен това за топлоизолиране и предотвратяване на топлинни мостове (балкони, страници на прозорци и врати, бетонни колони, греди, еркери и др.).

Решенията от екструдиран полистирен (XPS) на МАРИСАН

Портфолиото на МАРИСАН предлага топлоизолационни плочи ТЕРАПОР® XPS GRAPHITE „без кожа“. Характерно за тях е извънредно високата им якост на натиск, превръщаща ги в перфектно решение за топлинно изолиране на места, подложени на екстремни механични и водни натоварвания.

Плочите ТЕРАПОР® XPS GRAPHITE са устойчиви на стареене, не се свиват и не променят формата си.

Поради високото си съпротивление на преминаване на водни пари, плочите са отлични за топлинно изолиране на места подложени на голямо водно натоварване (периметърна и цокълна изолация, топлоизолация на и под фундаменти, влажни помещения, хладилни камери, отворени за движение покриви, тераси и балкони, и др.) Препоръчват се освен това за топлоизолиране и предотвратяване на топлинни мостове (балкони, страници на прозорци и врати, бетонни колони, греди, еркери и др.).

Каменна вата (минерална вата)

Процесът на производство на каменно-минералната вата значително наподобява този при стъклените вати. В този случай обаче, за суровина се използват основно базалтови скали разтопени при температура около 1500°C.

При фасадни изолации каменно-минералната вата се използва, както при контактните системи, така и при вентилируемите фасадни системи. Каменните вати обикновено биват два вида - с надлъжно или напречно разположени влакна и обемна плътност около 80-145 кг/куб. м.

Приложението на решенията от минерална вата обикновено се обуславя основно от типа на материала и неговата плътност. В по-голямата част от случаите обаче, те са подходящи основно за фасадна и покривна изолация. Поради липсата на устойчивост на материала на механичен натиск и натоварвания, той не е подходящ за изграждане на цокълна и периметърна изолация. 

В допълнение, минералната вата изисква и особено внимание в процеса по монтаж. Ако той не е изпълнен правилно, в системата може да проникне влага, която с времето прави материала ронлив, вследствие на отслабени връзки в системата. А това, от своя страна, допълнително води до значително намаляване ефективността на системата.

Характерни свойства

Като естествен скален материал, каменната вата е екологично чиста. Основно отличително свойство е, че тя е негорима, което обуславя пожароустойчивост при най-високия клас на горимост А1 по БДС- EN 13501-1.

Правилното ориентиране на влакната осигурява и напълно ефективна звукоизолация.

Характерно за минералната вата е нейното по-сериозно тегло. Поради структурата на материала, той се явява далеч по-тежък от различните видове полистирен. Това често се изтъква като основен недостатък на минералната вата, тъй като по-високото тегло означава и по-сериозен натиск върху фасадата на сградата.

Особено важен момент при проектирането на системи, базирани на минерална вата е да се изчисли техният кондензен режим. А именно - да се вземат под внимание всички особености на конструкцията и климата така, че да се избегне проблемът с натрупване на конденз, типичен за недобре проектираните топлоизолационни системи с каменна вата. За целта се препоръчва използването на онлайн асистенти като ТЕРМОКАЛКУЛАТОР.

Решенията от каменна вата (минерална вата) на МАРИСАН

Топлоизолационните решения на МАРИСАН от минерална вата идват под формата на интегрираната топлоизолационна система ТЕРМОФЛЕКС® MINERAL. Изпълнена с твърди плочи от каменна вата с интегрирани двуслойни характеристики и импрегнирани с органична смола, системата предоставя едно комплексно решение за топлоизолация, звукоизолация и пожарозащита (клас А1) при външни топлоизолационни комбинирани системи.

Плочите от минерална вата в системата се предлагат с различни дебелини в зависимост от конкретните условия и изисквания на проекта. Всички нейни съставни елементи са практически изпитани и добре подбрани, така, че взаимно да се допълват по оптимален начин и да работят в система, осигурявайки дълготрайност, ефективност и безпроблемна експлоатация.

Поради използването изключително на минерални компоненти (минерална вата, минерални лепило- шпакловъчни смеси и финишна мазилка с минерален характер) системата е екстремно дифузионно отворена, надеждна, дълготрайна и негорима.

Високата паропропускливост ѝ спомага за поддържането на здравословния микроклимат в сградата, позволявайки на конструкцията да „диша“ като по този начин ефективно подпомага предотвратяването на натрупване на конденз и мухъл, както в нея, така и в помещенията.

ТЕРМОФЛЕКС® MINERAL е с много добри топлоизолационни характеристики във всички сезони, спестявайки до 60% от разходите за отопление и охлаждане.

ТЕРМОФЛЕКС® MINERAL е подходяща за изолиране на фасади на сгради, към които са поставени изисквания за по-висок клас пожарозащита и такива с повишен риск от възникване на големи щети в резултат от пожари. Препоръчва за използване и в региони с големи температурни амплитуди и дълги зими.

Сравнителна таблица на отделните топлоизолационни материали

Сравнението на абсолютна база на отделните топлоизолационни материали би довело до неправилни и неточни разсъждения и изводи. Това се дължи на факта, че всеки един от материалите имат множество разновидности и качествени разлики. Така например, минералната вата може да бъде предназначена за контактна фасада (без смоли и с плътност между 90 кг/м³ и 150 кг/м³.) или пък за вентилируема фасада. XPS-ът пък може да варира от гледна точка на своя релеф. Разлики могат да се наблюдават и от производител до производител.  

Поради тази причина, в следната таблица ще представим основните предимства и недостатъци на четирите материала, обект на нашия анализ, в общия случай:

Как да изберем подходящия топлоизолационен материал?

Установените норми за топлоизолация налагат нуждата от постигане на определени резултати при измерването на коефициента на топлопреминаване при всяко едно жилище. За да бъдат постигнати обикновено се прибягва до полагане на топлоизолация по стените, а при последните етажи и на тавана на сградата.

Тук идва и въпросът каква трябва да бъде топлоизолацията? Много често отговорът е, „колкото по-дебела, толкова по-добре“. Това твърдение обаче далеч не гранични с реалността.

За да изберете правилния топлоизолационен материал за конкретния случай, обикновено трябва да решите уравнение с три основни променливи - топлоизолационни свойства (коефициент на топлопроводимост), дебелина и бюджет. За да се направи оптимален избор, въпросните фактори трябва да бъдат допълнително съобразени и със спецификата на конструкцията и натовареността на помещенията.

Поради тази причина не може да се каже коя е най-добрата технология на пазара, тъй като за всеки проект се характеризира със своите специфични особености. Ето и няколко теоретични варианта с оптимален избор на топлоизолационен материал:

• Пасивни и нискоенергийни сгради с приоритет на топлоизолационните свойства и без граници в бюджета

Ако за даден проект например, най-важна са високите топлоизолационни свойства и висок клас на пожаробезопастност, а бюджетът не е от значение, то топлоизолационните системи базирани на минерална вата обикновено са най-популярният избор. В зависимост от решенията, те могат многократно да превъзхождат стандартните стиропор-базирани топлоизолационни системи при изграждане на контактни фасади.

От друга страна, те могат да бъдат и значително по-скъпи като в определени случаи могат да изискват и до 3 пъти по-сериозен бюджет.

• Жилище на среден или висок етаж в тих квартал

Изразходването на сериозни средства за топлоизолация не винаги означава максимален резултат. Има редица ситуации, в които свойствата на различните типове системи са сравнително изравнени. Така например, ако едно жилище се намира на среден или висок етаж в тих квартал, то при еднакви дебелини на топлоизолационния материал, можете да очаквате и приблизително еднакви резултати.

Минералната вата вече дори има и силна конкуренция в лицето на решения от графитен EPS на принципа на ТЕРАПОР® EPS, който намалява шума с до 18 dB (при 20 dB за минерална вата).

Именно поради тази причина, безспорен лидер е трудно да се определи. Има подходящи и неподходящи решения за конкретно приложение и проектни особености. В допълнение, без значение дали избирате EPS, XPS или минерална вата, ако не се доверите на производител със сертифицирано качество на своите системи и дългогодишен опит в сферата, то резултатът в нито един от случаите не би бил задоволителен.

За да спомогнем в избора, ето и няколко съвета от МАРИСАН как да максимизирате инвестицията си в топлоизолационна система:

1. Сравнявайте топлоизолационните материали спрямо еднакви дебелини – коефициента на топлоизолация е функция от типа на материала, неговата плътност и тегло.
2. Винаги избирайте топлоизолационни материали с по-голяма дебелина – не забравяйте, че и при 5 см и при 10 см топлоизолация, вие ще имате еднакви разходи за съпътстващи материали (грунд, мазилка, лепило, аксесоари и др) и труд (наем на скеле или алпинисти), доставка на изолационните материали и др.
3. Дълготрайността на една топлоизолационна система зависи от качеството на изпълнение – изпълнени професионално, дори и най-базовите стиропор-базирани топлоизолационни системи могат да издържат над 30 години, без следи от сублимация, свивания, образуване на луфтове или видимо влошаване на параметрите на материала.

Извод - каква топлоизолация да изберем?

В крайна сметка не трябва да се забравя, че, колкото и добър да бъде един топлоизолационен материал, той не би могъл да гарантира максимални резултати, ако съпътстващите го компоненти не са със съизмеримо качество.

Или иначе казано, винаги се доверявайте на цялостни системи от компоненти на един и същ производител. Топлоизолационните системи ТЕРМОФЛЕКС® и ТЕРАПОР® на МАРИСАН, например, се състоят от изключително висококачествени компоненти, създадени да работят в пълен синхрон. В т.ч. влизат:

• Топлоизолационни плочи;

• Лепило;

• Шпакловка;

• Грунд;

• Пастообразна мазилка;

• Аксесоари (армираща мрежа, дюбели и различни видове профили).

Качеството на системите е сертифицирано според международната рамка ETAG 004, а отделните решения са придружени с гаранция до 15 години.