Per l'isolamento esterno e interno delle pareti degli edifici residenziali, vengono utilizzati 2 tipi di materiali di isolamento termico: polimero (schiuma, schiuma di polistirene estruso) e fibra porosa (lana minerale, fibra di basalto, lana di vetro). Il nostro compito è determinare il meglio per isolare una casa da vari materiali da costruzione: mattoni, legno, cemento. Prendi in considerazione i riscaldatori popolari per pareti esterne, pavimenti e tetti, confronta le loro proprietà di isolamento e durata.
Quali caratteristiche sono importanti nella scelta dell'isolamento termico
La scelta dell'isolante per la finitura delle facciate di una casa o appartamento privato dipende da 3 caratteristiche principali:
- Conducibilità termica reale dell'isolamento. È designato dalla lettera greca λ (lambda), misurata in unità di W / (m • ° С). Minore è il coefficiente λ, migliori sono le proprietà di isolamento termico del materiale.
- La capacità di un riscaldatore di passare il vapore acqueo è la permeabilità al vapore. È indicato dalla lettera μ, l'unità di misura è mg / (m • h • Pa). Più alto è questo indicatore, più vapore penetra nello spessore dell'isolante.
- La densità del materiale è ρ, kg / m³. Conduttività termica e resistenza di isolamento dipendono da questo. Ad esempio, la fibra di basalto più densa nelle lastre viene utilizzata per l'isolamento delle pareti esterne e la lana minerale viene utilizzata per le coperture.
Un punto importante La conduttività termica dei materiali da costruzione allo stato secco è significativamente inferiore rispetto alle condizioni reali. È lei che ai venditori piace sottolineare per attirare i compratori. Il coefficiente corretto λ di vari riscaldatori in condizioni operative è indicato nella tabella dell'appendice “T” a SNiP 23-02-2003 “Protezione termica degli edifici” (aka SP 50.13330.2012).
Conoscendo il vero indicatore dell'isolamento termico λ, è facile calcolare lo spessore dello strato con la formula:
- R - resistenza termica normativa dell'isolamento termico, m² • ° C / W;
- δ è lo spessore del materiale isolante, m
Il valore di R è regolato da codici di costruzione. Ad esempio, le pareti di una casa di campagna in periferia dovrebbero avere una resistenza al trasferimento di calore di R = 3,15 m² • ° C / W. Se il cottage è isolato dall'esterno con lana di roccia con conduttività termica λ = 0,06 W / (m • ° C), lo spessore del rivestimento sarà 3,15 x 0,06 = 0,189 mo 190 mm.
Ma per capire quale tipo di isolamento è meglio isolare la casa, è ancora necessario affrontare la permeabilità al vapore di vari isolanti, la tecnologia del lavoro dipende da questo. Ci sono altre sfumature, ad esempio "Penoplex" non lascia passare affatto le coppie, quindi è incompatibile con le pareti in legno. Prima di scegliere l'isolamento termico, ti suggeriamo di studiare il problema ...
Informazioni sulla permeabilità al vapore e sul punto di rugiada
Ci sono molte informazioni contrastanti su questo argomento su Internet. Ci sono discussioni accese nei forum di costruzione sul terribile punto di rugiada, a causa del quale l'acqua appare e si congela all'interno delle pareti, i funghi crescono, i batteri si moltiplicano. Proviamo a chiarire la situazione.
In inverno, l'umidità all'interno degli alloggi è maggiore che all'esterno. Ciò significa che l'aria è più satura di vapore acqueo, rispettivamente, la loro pressione parziale è più alta. Cosa succede al confine di 2 zone con pressioni diverse, separate dal muro della nostra casa:
- I vapori della zona con alta pressione parziale (locali) tendono a fluire nella seconda zona con bassa pressione (strada), perché la partizione perde.
- Mentre lo spessore del muro passa dall'interno verso l'esterno, la temperatura diminuisce. L'aria di raffreddamento non è più in grado di trattenere una grande quantità di vapore, a un certo punto inizia la condensazione. Sorge il punto di rugiada: la temperatura alla quale si verifica la saturazione, i vapori in eccesso si trasformano in uno stato liquido e precipitano.
- La zona di condensazione e il punto di rugiada si muovono costantemente a seconda della differenza di temperatura esterna / interna, del contenuto di vapore nell'aria della stanza.
- Quando le pareti della casa sono adeguatamente isolate, solo una piccola parte dell'umidità si condensa, questo è un processo normale. Il punto di rugiada cade sullo strato termoisolante, la condensa viene erosa con successo a causa della permeabilità al vapore del materiale.
- Se una barriera impenetrabile appare sul percorso di evaporazione (ad esempio un film plastico), che coincide con la zona di condensazione, l'umidità cade al limite di 2 materiali. Non ha nessun tempo per resistere, il muro è umido. Un effetto simile si osserva in assenza di ventilazione: l'aria sovrasaturata con il vapore si condensa in una parete fredda senza barriere isolanti.
Nota. È questo processo che si verifica all'incrocio di una parete di legno di legno o tronchi con schiuma di polistirene estruso. Il primo passa bene l'umidità, il secondo è assolutamente impermeabile al vapore. L'albero è saturo d'acqua e inizia a annerire, marcire. La via d'uscita è quella di lasciare uno spazio d'aria ventilato tra 2 materiali diversi.
Conclusione preliminare: per i soffitti, il pavimento e le pareti esterne della casa, è possibile scegliere qualsiasi isolamento, soprattutto osservare la tecnologia di isolamento. Ricorda, il punto di rugiada si verifica sempre nelle pareti, il problema è la quantità di condensa e il modo in cui viene espulso. L'eccezione è l'isolamento esterno completo con schiuma di polistirene estruso, all'interno della quale non è possibile la condensa.
Da qui 3 raccomandazioni:
- Gli isolanti che sono scarsamente permeabili all'umidità sono meglio usati esternamente e non fissati da un capo all'altro del legno.
- Utilizzare i polimeri per l'isolamento termico interno, ma fornire un'efficace ventilazione negli ambienti per rimuovere l'aria umida.
- I materiali con pori aperti (lana minerale) devono essere ventilati con aria di strada, che rimuoverà il vapore in eccesso e la condensa dallo spessore dell'isolante.
Si noti che la ventilazione dei locali è necessaria in ogni caso. Un buon cappuccio ti farà risparmiare problemi con gli angoli bagnati e le finestre "piangenti".
4 varietà di isolamento
Quindi, per l'isolamento termico di edifici privati e multi-appartamento, vengono utilizzati 4 gruppi di materiali:
- fibroso con pori aperti - lana minerale e basalto (pietra), lana di vetro;
- polimero - polistirene espanso ordinario (noto anche come polistirene espanso), polistirene espanso estruso, prodotti in polietilene espanso;
- riempimento - argilla espansa, vermiculite, una miscela di argilla con segatura e così via;
- liquido - penoizol, schiuma poliuretanica, ecowool.
Commento. Abbiamo elencato i tipi più popolari di isolamento termico utilizzati nella costruzione di abitazioni private. Schiuma di vetro, cemento di legno, macerie di perlite e altri materiali sono molto meno comuni.
Di recente, ci sono stati molti materiali da costruzione combinati costituiti da diversi strati. Ad esempio, i pannelli termici per facciate, che rivestono sempre più le pareti di edifici a più piani. Un altro esempio sono i cosiddetti blocchi caldi o pannelli SIP con uno strato isolante all'interno. Ma per la produzione di questi prodotti, vengono ancora utilizzati i riscaldatori di base sopra indicati. Considerare ogni tipo di isolamento separatamente.
Pro e contro dei materiali in fibra
Per nome, è facile intuire che questi riscaldatori sono costituiti da fibre legate con resine sintetiche fenol-formaldeide. I prodotti fibrosi passano bene il vapore perché hanno i pori aperti. Elenchiamo i tipi e le caratteristiche di questi isolanti:
- lana minerale con conducibilità termica di 0,055–0,06 W / (m • ° C), permeabilità al vapore - da 0,37 a 0,69 mg / (m • h • Pa) a seconda della densità e della forma di rilascio (piastra, rotolo);
- cotone idrofilo di basalto, λ = 0,05–0,053 W / (m • ° С), μ = 0,5–0,53 mg / (m • h • Pa);
- lana di vetro, λ = 0,043–0,061 W / (m • ° С), μ = 0,41–0,6 mg / (m • h • Pa).
Mancia. Di per sé, il numero di conducibilità termica e permeabilità al vapore dirà poco al proprietario di casa medio.Ma se li confronti con le prestazioni di altri riscaldatori, puoi trarre conclusioni non ambigue.
È evidente che le caratteristiche operative di lana minerale, di pietra e di vetro sono approssimativamente le stesse, ma le proprietà sono leggermente diverse. Tutti e 3 i materiali non sono combustibili, ma possono resistere a temperature diverse: la lana minerale inizia a deteriorarsi a 350 ° C, la fibra di basalto - a 600 ... 700 ° C e la lana di vetro si scioglie a 250 ... 300 gradi.
L'isolamento termico è disponibile in 3 forme: rotoli, lastre e tappetini (questi ultimi vengono utilizzati per riscaldare le tubazioni di processo, non le pareti delle case). La densità dell'isolamento della bobina è di 35 ... 60 kg / m³, piastra - 60 ... 200 kg / m³. I vantaggi dei materiali in fibra porosa:
- l'incombustibilità è il principale vantaggio di tale isolamento termico; lana di cotone basalto con struttura ondulata è il leader tra tutti i materiali di isolamento termico per resistenza al calore;
- a causa dell'elevata permeabilità al vapore, gli isolanti in fibra sono "amici" di qualsiasi parete - mattoni, legno, cemento armato, vengono costantemente utilizzati nelle case a telaio;
- le lastre con una densità di 80 ... 110 kg / m³ assorbono bene il suono, possono fungere da isolamento acustico;
- i roditori non mangiano lana di vetro e lana minerale nella versione lastra (i topi possono praticare buchi in morbido cotone idrofilo a bassa densità).
In termini di prezzo e conducibilità termica, l'isolamento in lana minerale occupa una posizione intermedia tra polimeri e materiali sfusi. Quando si isolano le pareti di un edificio dall'esterno, vengono utilizzate solo piastre, i rotoli sono progettati per l'isolamento termico di soffitte e tetti. È impossibile rivestire le pareti e i pavimenti dei salotti dall'interno - la lana di cotone emette polvere dannosa e la resina legante - agenti cancerogeni.
I restanti svantaggi dell'isolamento in fibra:
- i pori aperti di qualsiasi batuffolo di cotone devono essere protetti dall'ingresso di umidità in eccesso, altrimenti saranno saturi di acqua e perderanno tutte le sue proprietà isolanti;
- allo stesso tempo, è necessario provvedere alla rimozione dell'umidità dalla lana minerale formata a causa della condensa;
- bassa resistenza;
- nel corso degli anni, l'isolamento delle pareti crolla e scivola lentamente verso il basso se non viene riparato;
- la lana di vetro non brucia, ma si scioglie in qualsiasi incendio, inoltre emette le più piccole particelle di vetro;
- I pannelli di lana minerale sono più pesanti di quelli polimerici, questo si noterà se si confronta la densità dei materiali.
I primi 2 inconvenienti sono stati eliminati grazie alla tecnologia di isolamento della facciata. La lana è sempre protetta dalle precipitazioni o dall'umidità mediante una speciale impermeabilizzazione: una membrana di diffusione (fa uscire il vapore) o uno strato di adesivo per l'edilizia + intonaco, quando l'installazione viene eseguita in modo "bagnato".
Proprietà dei polimeri schiumati
Questi riscaldatori sono realizzati in polistirene e polietilene, espansi su una tecnologia speciale. Per l'isolamento termico di soffitti, pareti e pavimenti, vengono utilizzati 3 tipi di polimeri:
- polistirene espanso (altrimenti - polistirolo espanso), conducibilità termica - da 0,041 a 0,045 W / (m • ° С), permeabilità al vapore - 0,05 mg / (m • h • Pa);
- polistirene espanso estruso (spesso chiamato "Penoplex" con il nome dell'azienda), λ = 0,037–0,039 W / (m • ° С), μ = 0,02 mg / (m • h • Pa);
- schiuma di polietilene, nota anche come Penofol, λ = 0,042–0,044 W / (m • ° С), μ = 0,02 mg / (m • h • Pa).
Riferimento. Polyfoam e polistirene estruso sono disponibili sotto forma di lastre, polietilene espanso in rotoli.
Come puoi vedere, i polimeri trattengono il calore molto meglio della lana minerale. Non è difficile da confrontare: la resistenza termica R di una schiuma spessa 10 cm sarà 0,1 / 0,045 = 2,22 m² • ° C / W, di uno strato simile di cotone - 0,1 / 0,06 = 1,67 m² • ° C / W, la differenza è evidente.
Elenchiamo tutti i vantaggi dei materiali:
- l'isolamento in schiuma è l'opzione più economica per riscaldare le pareti esterne della casa (esclusa solo l'argilla);
- leggero, la densità del polistirene espanso è 15 ... 35 kg / m³, "Penoplex" - 20 ... 40 kg / m³, schiuma di polietilene - 30 ... 50 kg / m³;
- i polimeri sono durevoli, la durata è di almeno 50 anni, a condizione che non siano esposti alla luce solare diretta;
- non hanno paura dell'acqua, poiché assorbono leggermente l'umidità;
- emette sostanze nocive in piccole quantità, specialmente se riscaldate;
- polietilene laminato - un isolante resistente e flessibile, spesso dotato di una lamina che riflette il calore a infrarossi;
- polischiuma ed "estrusore" con una densità di oltre 25 kg / m³ sono abbastanza resistenti, si rompono con difficoltà.
Tenuta all'umidità dei riscaldatori polimerici: un bastoncino di circa 2 estremità. Con le piastre in polistirolo, puoi isolare in sicurezza le fondamenta, i sotterranei e le pareti del seminterrato all'esterno. D'altra parte, è impossibile avvolgere le strutture in legno con Penoplex; esiste il rischio di decomposizione del legno. I materiali possono essere utilizzati in ambienti chiusi, ma è indispensabile fornire una ventilazione che porti via i fumi.
Ora parliamo delle carenze:
- I polimeri hanno paura dell'alta temperatura e il polistirolo è semplicemente combustibile. Il polistirene estruso autoestinguente si fonde quando riscaldato a 220 ° C.
- I prodotti in polistirene vengono immediatamente distrutti dall'esposizione diretta ad acetone, solvente o benzina. Un esempio di produzione di un sigillante a schiuma liquida è descritto in uno dei nostri articoli.
- I topi rosicchiano volentieri l'isolamento in schiuma, sistemano i nidi in esso. I roditori “Penoplex” “amano” di meno, praticamente non toccano il polietilene.
- Il polietilene espanso sottile non è adatto per l'isolamento completo dell'involucro dell'edificio.
Svantaggi dell'isolamento di massa
Questi materiali sono usati raramente per l'isolamento delle pareti. In precedenza, venivano versati nel vuoto tra la struttura di supporto e il rivestimento in mattoni, ora lo spazio d'aria è riempito con schiuma poliuretanica o la schiuma è inserita durante la costruzione.
Per l'isolamento di solai e solai vengono utilizzati 3 tipi di materiali sfusi:
- Argilla espansa con una densità di 200 ... 800 kg / m³ con conduttività termica 0,11 ... 0,21 W / (m • ° C), permeabilità all'umidità - 0,21 ... 0,26 mg / (m • h • Pa).
- Pietra frantumata di vermiculite 250 kg / m³, λ = 0,13 W / (m • ° С), μ = 0,26 mg / (m • h • Pa).
- Una miscela di argilla con segatura o canne.
Nota. Le caratteristiche operative della miscela di argilla non sono indicate in SNiP; di conseguenza, non le elenchiamo. È inutile indicare informazioni non verificate da Internet.
I vantaggi del riempimento dei riscaldatori sono solo 3: rispetto dell'ambiente, incombustibilità e durata. I contro si presentano così:
- la conducibilità termica è troppo alta;
- peso pesante;
- lo strato versato è facilmente spazzato dal vento (tranne l'argilla);
- costo decente (quando si tratta di acquistare materiali).
L'ultimo paragrafo è confermato da un semplice calcolo. Abbiamo riscontrato sopra che la resistenza al trasferimento di calore di uno strato di schiuma da 100 mm è R = 2,22 m² • ° C / W. Per ottenere lo stesso risultato utilizzando l'argilla espansa, è necessario riempire uno strato con un'altezza di 2,22 x 0,11 = 0,24 m = 240 mm (utilizziamo la formula indicata sopra).
Nota, abbiamo preso la migliore conduttività termica per ghiaia espansa di argilla con una densità di 200 kg / m³. Immagina quanto costa acquistare e portare un isolamento tre volte più pesante rispetto al polimero. Più lavoro di recupero.
Successivamente, vogliamo introdurre una buona recensione comparativa di vari materiali sul video. Un'osservazione: il presentatore è disonesto, a volte fornisce dati errati, cercando di presentare i polimeri sotto una luce peggiore.
Informazioni sull'isolamento termico liquido
Una caratteristica di questi materiali è il metodo di applicazione della macchina. Cioè, l'isolamento del liquido viene spruzzato su una parete o su una pendenza del tetto utilizzando attrezzature specializzate. Esistono 3 tipi di tale isolamento:
- La schiuma di poliuretano viene applicata sotto forma di schiuma, che si espande più volte nell'aria, riempiendo lo spazio assegnato.
- Ecowool viene spruzzato in modo simile, ma non si espande, poiché è fatto di cellulosa.
- La schiuma liquida - "Penoizol" - viene utilizzata per riempire le cavità d'aria.
Riferimento. La conduttività termica dell'isolamento termico in poliuretano è 0,04-0,041 W / (m • ° С), la capacità di passare vapore è 0,05 mg / (m • h • Pa).Le caratteristiche di ecowool sono vicine ai parametri della lana minerale e Penoizola sono simili alla schiuma ordinaria.
I polimeri liquidi sono isolanti molto durevoli ed efficaci, inoltre sono perfettamente "amici" del legno, poiché permettono all'umidità di passare (sebbene in piccole quantità). Ecowool non emette sostanze nocive, quindi viene utilizzato in ambienti chiusi.
Il principale svantaggio dell'isolamento è l'alto prezzo dovuto al metodo di applicazione della macchina. È vero, il riscaldamento avviene abbastanza rapidamente, letteralmente in 1 giorno. Altri 2-3 turni di lavoro saranno spesi per la preparazione della superficie - primer e montaggio del telaio. All'esterno, lo strato isolante è protetto da un film impermeabilizzante, quindi può essere rivestito con una finitura economica, ad esempio rivestimenti o rivestimenti.
Che tipo di isolamento è meglio isolare la casa
Quando si sceglie un materiale termoisolante, il proprietario di casa presta innanzitutto attenzione al suo prezzo e al costo dei lavori di installazione. Secondo questi 2 criteri, il polistirolo vince sicuramente: è economico, trattiene bene il calore, è relativamente facile da attaccare al muro e non ha paura della penetrazione dell'umidità.
Per l'applicazione dei materiali rimanenti, forniamo le seguenti raccomandazioni:
- Dal punto di vista della sicurezza antincendio e della protezione contro i roditori, il miglior isolamento è la fibra di basalto. Adatto a qualsiasi parete, ma necessita di protezione da umidità e ventilazione. La lana di roccia è più costosa del polistirolo, è più difficile da installare.
- Un buon modo per ridurre i costi del processo di riscaldamento è utilizzare pannelli in polistirene espanso con una finitura finita per mattoni, pietre naturali o altri materiali di rivestimento tra cui scegliere.
- Il miglior effetto termoisolante darà schiuma di polistirene estruso e poliuretano spruzzato. Il riscaldamento costerà molto, ma lo strato risulterà più sottile. I topi rosicchiano questi materiali con riluttanza, a differenza del polistirolo.
- È meglio non correre rischi e riscaldare le case di legno con Penoplex, soprattutto dall'interno. In determinate condizioni, il legno può marcire alla giunzione con l'isolante. Utilizzare riscaldatori fibrosi, schiuma di poliuretano, ecowool, in casi estremi - polistirolo.
- Le facciate in mattoni e cemento possono essere isolate con qualsiasi materiale adatto al prezzo. La fondazione e la base sono isolate con polimeri che non assorbono l'umidità.
- L'opzione migliore per pareti porose in calcestruzzo aerato o blocchi di schiuma è la lana minerale. Anche l'isolamento termico polimerico è adatto, ma lo spessore dello strato deve essere calcolato correttamente in modo che la zona di condensazione del vapore sia sempre nello spessore dell'isolamento. Un esempio di decorazione di una casa di campagna in cemento cellulare, vedere il video qui sotto.
- La lana di vetro viene utilizzata per l'isolamento di tetti e soffitte fredde. Se stiamo parlando dell'attico, la lana di cotone inserita tra le travi è accuratamente cucita dall'interno con un film barriera al vapore.
- Utilizzare polietilene espanso come ulteriore isolamento termico o barriera al vapore.
Infine, alcune parole su come isolare meglio il muro di un condominio. Tipicamente, schiuma o termopannelli con rivestimento finito vengono utilizzati per questo scopo. Ma se alla riunione dei comproprietari hai deciso di cucire l'intero muro, è inaccettabile usare materiali polimerici, solo lastre di basalto. Nella rete puoi trovare casi abbastanza reali quando, a causa della schiuma, la facciata dell'edificio si è bruciata da cima a fondo.