Из всех утеплителей, применяемых при строительстве, около 80% приходится на долю минеральной ваты. Востребованность материала обусловлена ее положительными характеристиками — низким коэффициентом теплопроводности, устойчивостью к воздействию огня, легкостью, ценовой доступностью. Однако есть еще один критерий, расширяющий сферу применения утеплителя — плотность минеральной ваты. Благодаря ему можно подобрать материал для помещения любого типа.
Общая классификация утеплителей
Все теплоизоляционные материалы делятся на несколько групп по своей плотности:
- особо легкие;
- легкие;
- средние;
- жесткие (плотные/тяжелые).
К первым относится пенопласт (пенополистирол) — материал, имеющий структуру из пор, внутри которых находится воздух. Минеральная вата же считается легким утеплителем. Подобный материал препятствует повышению концентрации водного пара, поэтому часто используется при теплоизоляции легко нагружаемых поверхностей внутри помещений. Однако плотность минваты может варьироваться от пары десятков до нескольких сотен кг/м3; по этой причине она относится к легким лишь условно.
Влияние плотности на проводимость тепла
Как правило, потребитель чаще обращает внимание на эксплуатационные характеристики утеплителя, нежели на физические свойства вроде плотности. А учитывать ее стоит обязательно, поскольку она несет важную информацию.
Любой теплоизоляционный материал содержит в составе воздух либо в разреженном, либо в обычном состоянии. Существует зависимость: чем меньшее количество паров есть внутри утеплителя и чем хуже он изолирован от взаимодействия с наружным воздухом, тем выше будет величина коэффициента теплопроводности. А чем больше последняя, тем хуже материал удерживает тепло.
Переплетенные волокна — основа структуры всех минераловатных утеплителей. Чем выше плотность этих элементов, тем меньше воздуха присутствует внутри и тем выше теплопроводность.
Следовательно, подбирать минеральную вату необходимо, опираясь на цели утепления — для помещений, где требуется надежная изоляция от холода (жилые комнаты, перегородки между этажами, пол), подойдут материалы поплотнее, а для участков дома, где не столь важно сохранение тепла (нежилые чердаки, кессон) — более легкие плиты либо рулоны минваты.
Классификация минеральной ваты по плотности
Рынок наполнен предложениями отечественных и зарубежных производителей. Чтобы систематизировать сотни наименований, ниже приводится перечень производимых в России материалов, отличных по рассматриваемому критерию, а также некоторые рекомендации относительно использования.
Плотность утеплителя данной марки составляет 75 кг/м3. Низкий показатель позволяет применять вату лишь в слабо нагружаемых поверхностях, в том числе горизонтальных (чердачные перекрытия, скатная кровля). Материал боле популярен в сфере нефтяной и энергетической промышленности — им оборачивают трубы теплоцентралей, а также стыки газо- и нефтепроводов.
Существуют утеплители и меньшей плотности (15, 25, 40 кг/м3), но практически не используются, ибо теряют свою форму и свойства даже при минимальной нагрузке.
Плотность этой минеральной ваты составляет 125 кг/м3. Материал хорош для обшивки потолка, пола, стен, перегородок, каркасных строений в зоне умеренного климата. Помимо достойных теплоизоляционных свойств, отлично подавляет посторонний шум.
ПЖ-175
Материал повышенной жесткости (это отражено в названии). Применяется при обшивке стен или перекрытий, выполненных из металла, железобетона, бетона, кирпича.
ПЖ-200
Тоже имеет повышенную плотность (200 кг/м3), жесткость и используется в тех же ситуациях, как и предыдущая. Есть одно преимущество перед ранее названной — ПЖ-200 служит дополнительной защитой от пожара.
Минераловатных плит плотностью от 75 до 200 кг/м3, описанных выше, вполне достаточно для утепления любых помещений частного или многоквартирного дома. Однако на рынке можно встретить незнакомую маркировку изделий, произведенных за рубежом.
Классификация минеральной ваты, произведенной в других странах:
- VL, TL (подходят для конструкций с максимальной нагрузкой 8 и 12 кН/м2 соответственно);
- EL, ELD, ELUS (хороши при изоляции бетонных элементов, максимально допустимая нагрузка — 5 кН/м2);
- IM, IMP (стропильные, половые конструкции, фундамент);
- AKL, KKL (материалы повышенной жесткости, используемые при теплоизоляции скатной кровли);
- TKL (теплоизоляция плоской кровли);
- VIL (напоминает AKL и KKL, но имеет срезанные углы; применяется, если кровле надо придать наклон);
- TSL, VUL, IRL (тонкие плиты, используются для ветровой защиты легких конструкций — стеновых или стропильных);
- ILP (запрессовываются между элементами бетонных, кирпичных, металлических строений);
- A, IL (классические минераловатные плиты, используемые при утеплении стен; рекомендованы для участков, где место под материал ограничено).
Конкретная плотность утеплителя не указывается, так как по совместимости с различными конструкциями нетрудно сопоставить его показатель с отечественным аналогом.
Рекомендации по применению
С целью систематизации информации, изложенной выше, далее приводится несколько советов по обустройству теплоизоляции определенной плотности:
- плиты до 35 кг/м3 используются для утепления ненагружаемых горизонтальных поверхностей (перекрытия чердака);
- 35-75 кг/м3 — внутренние полы, межкомнатные и межэтажные перегородки, потолки; стены нежилых либо производственных помещений;
- 75-100 кг/м3 — вентилируемые наружные стены, до 125 кг/м3 — вентилируемые фасады; максимальная плотность указывается при условии, что выполняется дополнительная обработка стен (сайдинг, оштукатуривание и т. д.);
- 100-150 кг/м3 — перекрытия между этажами бетонных и железобетонных конструкций;
- 150-175 кг/м3 — несущие железобетонные строения;
- 175-200 кг/м3 — обустройство пола под стяжку, при котором утеплитель является верхним слоем покрытия; кровля и мансарда.
Важно помнить, что более плотные плиты минеральной ваты отягощают конструкцию. Также почти любая работа по утеплению помещений требует использования двух дополнительных уровней защиты — от внешней влаги (гидро-) и образования конденсата (пароизоляция).
Знание такого физического свойства минеральной ваты, как ее плотность, существенно облегчает задачу потребителя выбрать подходящий материал для теплоизоляции помещения. Покупая нужный утеплитель, покупатель обретает спокойствие за долговечность конструкции и общий комфорт проживания в доме.
Базальтовая минеральная вата самый распространённый утеплитель. Из неё делают теплоизоляционные плиты.
Минвата в виде рулонов используется для утепления различных объектов. Можно прошить волокно стеклонитями и будут теплоизоляционные прошивные маты для утепления труб большого диаметра: теплотрассы, газоходы. Размер таких матов по ширине 1 метр, по длине 2÷3 метра. Толщина, как правило, от 5 до 10 см. Но могут изготавливаться маты других размеров по заказу покупателя.
Если это обычные прошивные маты, то плотность минеральной ваты 55 кг/м3. Плотность – это вес в килограммах 1 метра кубического материала. Например, вес 1 м3 воды 1000 кг, а вес 1 м3 глыбы каменного монолита, из которого сделана минеральная вата 2600 кг. Получается, что из 1 м3 камня можно сделать около 50 м3 теплоизоляционного волокна.
Значит, что в 1 м3 минваты 55 кг каменных волокон, а остальное пространство занимает воздух.
Да, воздух и есть изоляция, а камень нет. Но стеклопакеты с воздухом не могут сохранить тепло в доме. Воздух можно нагреть или охладить.
Суть в том, что в утеплителе каменные волокна разбивают массив воздуха на мелкие частички. И тогда передача энергии тепла от одной частички к другой замедляется, и чем больше таких мелких капелек воздуха, тем лучше теплоизоляция.
Получение каменных волокон энергозатратное производство и килограмм волокна стоит дорого, а воздух ничего не стоит.
Вот вам и пытаются продать больше воздуха. Лучше всего продается лёгкая теплоизоляция с плотностью около 25 кг/м3
Главный показатель любой теплоизоляции — коэффициент теплопроводности, а он напрямую зависит от плотности минеральной ваты.
Наилучшие показатели теплопроводности будут у утеплителя при плотности минеральной ваты от 60 до 100 кг/м3.
Коэффициент теплопроводности (обозначается λ лямбда) будет равен
Его и учитывают в расчёте эффективности утепления для жилища.
В этой статье мы говорим о плотности минеральной ваты для строительных нужд, у которой диаметр элементарных волокон в районе 3÷7 микрон.
Но есть базальтовая вата с меньшим диаметром волокон: супертонкие базальтовые волокна и ультратонкие волокна с диаметром элементарных волокон менее 1 микрона.
Цена таких волокон в несколько раз выше обычных минеральных волокон.
В этом случае при минимальной плотности минеральной ваты 15 кг/м3 коэффициент теплопроводности будет значительно ниже, чем у утеплителя из обычной минваты плотностью 90 кг/м3.
Это происходит потому, что супертонкие базальтовые волокна наполняют объем утеплителя в несколько раз большем количестве и разбивают воздух на миллиарды мелких капелек.В этом случае передача энергии тепла значительно затрудняется, и коэффициент теплопроводности может быть в районе 0,029 вт/мК и ниже.
Самолеты летающие на больших высотах, где температура ниже -40˚С утеплены именно такими авиационными теплоизоляционными матами (АТМ)
Минеральная вата применяется в качестве теплоизоляционного слоя как профессиональными строителями, так и частными лицами при возведении собственных домов. Она представляет собой материал, изготовленный из волокон металлических шлаков и расплавленных горных пород.
Ее отличительные особенности – хорошие характеристики теплосбережения, легкий и быстрй монтаж, универсальность применения, пожарная безопасность. Именно за эти качества минвату так любят строители. Чтобы подобрать подходящий для утепления вид минваты, следует определить ее плотность.
Что такое плотность минеральной ваты
Этот показатель характеризует число волокон, которое приходится на 1 м3 материала. Показатель плотности минваты варьируется в пределах от 30 до 300 кг/м3, что прямым образом сказывается на ее цене. Чем плотнее минеральная вата, тем дороже она стоит. На кубический метр минваты высокой плотности приходится большее количество волокон, что сказывается на расходе сырья. Именно поэтому производители и повышают цену.
Технические характеристики, имеющие отношение к плотности минеральной ваты:
- Устойчивость к нагрузкам. Чем плотнее вата, тем большую физическую нагрузку она может выдержать. На армированные разновидности это правило не распространяется.
- Сохранение изначальной формы в процессе эксплуатации. Чем плотнее пласты минеральной ваты, тем лучше они сохраняют свой первоначальный внешний вид.
- Сила сопротивления сжатию. Чем меньше плотность материала, тем сильнее он продавливается. Механическое воздействие на теплоизоляционный слой предполагает использование минваты высокой плотности.
Многие считают, что чем плотнее минеральная вата, тем толще ее пласт. На самом деле все листы одинаковой толщины, только вот количество волокон в каждом из них разное.
Также плотность материала никак не сказывается на таких показателях, как:
- Пароизоляция
- Теплоизоляция
- Звукоизоляция
То есть минвата плотностью 100 кг/м3 обладает теми же теплоизоляционными свойствами, что и при 200 кг/м3.
Разновидности минеральной ваты
Названием «минеральная вата» объединены три разновидности. Их различают по сырью, из которого материал производится.
- Стекловата. Ее основу составляют волокна длиной до 50 мм, их толщина не более 15 микрон. Это самая дешевая разновидность минваты. Стеклянные нити придают утеплителю упругость и прочность. Но вот работать со стекловатой неудобно: это хрупкий материал, стеклянные волокна легко ломаются, попадают на кожу, в глаза и дыхательные пути. Если вы монтируете стекловату своими руками, обязательно используйте защитные средства, включая очки.
- Шлаковата. Гигроскопичный материал в связи с чем не может быть использован во влажных помещениях, для отделки водопроводных и канализационных труб, для утепления фасада домов. Материал изготовления – отходы доменного производства, волокна имеют длину около 16 мм, толщину не более 12 микрон.
- Каменная вата. Это самый безопасный материал, так как каменные нити прочны и не ломаются. Размеры волокон – длина 16 мм, толщина до 12 микрон.
Разница состоит в плотности и прочности материала. Также у стекло-, шлако- и каменной ваты разные показатели гигроскопичности, теплопроводности, пожарной безопасности.
Область применения
Минеральная вата – теплоизоляционный материал, широко применяемый в следующих областях.
- Возведение домов. Минвата – универсальный материал, так как подходит для отделки любых поверхностей – скатной и плоской крыши, стен, пола, потолка (Читайте также статью Монтаж стропильной системы двухскатной крыши своими руками). Стены в целях утепления обшивают изнутри, что позволяет экономить на отоплении. Для утепления фасада материал крепят с наружной части дома. Минвата подходит для отделки крыш и пола. Кроме теплоизоляции она дополнительно является шумоизолирующим материалом. Минеральная вата впитывает влагу, так что о гидроизоляции следует позаботиться отдельно.
- Для утепления труб. Водопроводные, газонесущие и канализационные трубы требуют теплоизоляции. При помощи минваты утепляют подъездные конструкции, а также уличные трубопроводы.
Как применять вату с различной плотностью
По плотности можно выделить четыре основных вида минеральной ваты.
-
Маты. Их плотность достигает 220 кг/м3, толщина – от 20 до 100 мм. Самая прочная разновидность, используется в промышленных целях. С их помощью утепляют трубы, выполняют теплоизоляцию оборудования. Для частного строительства маты не используются.
При выборе подходящего типа минваты обязательно рассмотрите информацию от производителя на упаковке. Если подходить к выбору плотности профессионально, то нужны тщательные расчеты для выявления подходящей плотности утеплителя. На практике хозяева строящихся домов выбирают плотность на свое усмотрение, по предыдущему опыту, по совету консультантов.
| Плотность , кг/м3 | Сфера применения |
|---|---|
| до 35 | Сфера применения горизонтальная поверхность без нагрузки |
| до 75 | горизонтальные и вертикальные внутренние поверхности |
| до 100 | вентилируемые наружные стены |
| до 125 | фасады |
| 150 | железобетонные перекрытия |
| 175 | несущие железобетонные конструкции |
| 200 | под стяжку |
При монтаже теплоизоляционного слоя из минваты необходим помнить о гидро-, пароизоляции и ветрозащите.
Минеральная вата для каркасного дома
Каркасные конструкции возводятся быстро и легко, а в качестве теплоизоляционного слоя можно применять минвату. Минеральноватные плиты укладываются между деревянными брусьями и с обеих сторон обшиваются отделочными материалами. Плотность для стен каркасного дома должна быть не менее 55 кг/м3. При строительстве требуется два слоя минваты. Первый укладывается непосредственно между брусьями каркаса, второй – с наружной стороны.
Для теплоизоляции горизонтальных поверхностей, которые не будут подвергаться никакой нагрузке, достаточно минеральной ваты плотностью 35 кг/м3. Покупать более плотные и тяжелые разновидности не имеет смысла, они только увеличат нагрузку на несущие конструкции.
Минеральная вата остается одним из самых распространенных утеплителей в строительстве благодаря отличным техническим характеристикам и привлекательной стоимости.
На видео можно посмотреть, как утеплить каркасный дом своими руками при помощи минеральной ваты. В ролике наглядно продемонстрирован данный способ теплоизоляции.