Обзор рынка органических теплоизоляционных материалов

На современном рынке строительных материалов представлен широкий выбор теплоизоляции, которая претендует на звание «экологически чистой и безопасной». Однако в умах некоторых людей зреет недоверие к продуктам высоких промышленных технологий. Но постепенно идеи экологического строительства, очень модные в странах Европейского Союза, завоевывают и российского потребителя. Значительный стимул этой тенденции придает бурное развитие сегмента малоэтажного коттеджного строительства. В поисках новых решений создаются новые теплоизоляционные материалы, сырье для которых, в буквальном смысле, растет на земле.

«Зеленое», или биопозитивное, строительство занимает все более твердые позиции на мировом рынке. Настало время и нам задуматься: насколько экологически безопасно жилье, возводимое в нашей стране, комфортный ли в нем микроклимат? Рационально ли строить деревянные дома и обшивать их паронепроницаемой теплоизоляцией, создавая эффект термоса?

В настоящее время наметилась тенденция к развитию двух, диаметрально противоположных, подходов к теплоизоляции здания в целом:

• Мнение 1. Чтобы максимально сократить теплопотери, дом должен быть подобен термосу, а воздухообмен производиться с помощью грамотно организованной системы воздухообмена (passive house).

• Мнение 2. Правильно построенный дом всегда открыт газообмену, но без неприятных сквозняков. «Дышащие» конструкции проницаемы для кислорода и пара. Для этого надо применять теплоизоляцию на органической основе.

За последние 20 лет в нашей стране появилась широкая номенклатура новых материалов, которые можно объединить под общим термином – «органическая теплоизоляция». Термин этот распространен мало, поэтому поясним его.

В Интернете можно встретить статью, которая так и называется «Органические теплоизоляционные изделия и материалы». Ее авторы отнесли к данной категории фибролитовые плиты и плиты из пенополистирола. Первые, несмотря на то, что имеют теплотехнические характеристики выше, чем у обычного дерева, трудно назвать теплоизоляционным материалом. Скорее, это конструктивный элемент здания.

Плиты из пенополистирола и пенополиуретана, теоретически, можно отнести к категории органических теплоизоляционных материалов, поскольку с точки зрения химической науки они относятся к органическим веществам. Однако, исходя из устоявшегося в последнее время представления, основанного на значении английского слова organic – «принадлежащий к растительному или животному миру», сформулируем следующее определение: органические теплоизоляционные материалы – это материалы, изготовленные на основе компонентов растительного (древесина, лен, конопля, соя и т.д.) или животного (шерсть) происхождения с добавлением специальных связующих.

Целлюлозная вата

О возможностях применения целлюлозного теплоизоляционного материала, известного также как «эковата» или «задувная вата»*, журнал «Кровли» уже писал в № 4 (15), 2007 г.

Напомним: целлюлозная вата представляет собой рыхлый легкий изоляционный материал, состоящий на 81% из вторичной целлюлозы и на 19% – из добавок (нелетучих антипиренов и антисептиков). Монтаж эковаты производится либо методом напыления с помощью специальной установки (материал подается от компрессора по трубе к месту монтажа и уже в воздухе смачивается водно-клеевым раствором из форсунок, закрепленных на оконечности трубы), либо, что реже, засыпается непосредственно в перегородки.

«Эковата присутствует на российском рынке уже почти 20 лет, – рассказывает руководитель проекта «Изотек» Павел Гресков. – Первые свои дома компания «Хонка Талот» привозила в Ленинградскую область и утепляла именно целлюлозным утеплителем (марки Ekovilla, Финляндия). Эти дома успешно эксплуатируются и сейчас. Наши финские соседи обладают богатым опытом производства целлюлозного утеплителя (его массовое производство началось там еще в 1979 г.). В США данный материал имеет еще более давнюю историю (с 1950-х гг.). Американцами собран богатый банк технической информации: бюллетени производителей, аналитические статьи по разным свойствам материала».

В настоящее время в Российской Федерации работает около 10 линий по производству материала (три из них – в Северо-Западном федеральном округе; самое современное оборудование запущено в декабре 2008 г. в Карелии). Много это, или мало? Для сравнения: в Финляндии таких установок – 15, в США – около 60-ти.

* От редакции: В России по «задувной» технологии монтируется также теплоизоляция из отходов производства минераловатных плит. Компания Steico за рубежом по этой технологии использует заполнитель из древесно-волокнисных гранул.

Несмотря на то, что 20 лет – срок значительный, в нашей стране к возможностям применения целлюлозной ваты до сих пор относятся с большим недоверием (аргументы сторонников применения эковаты и скептиков приведены в таблице в виде тезисов). Свою роль в этом сыграли технические ошибки компаний, которые первыми стали работать с этим материалом в нашей стране. Любую, даже самую замечательную, идею можно загубить неграмотным исполнением на самой последней стадии. Например, эковата, нанесенная влажно-клеевым методом, должна быть основательно просушена. В противном случае она будет «отваливаться» от вертикальных поверхностей, на которые ее нанесли.

Целлюлозная вата имеет множество достоинств: она долговечна, обеспечивает эффективную теплоизоляцию (производителями приводится значение теплопроводности, составляющее менее 0,050 Вт/м °С), обладает хорошими характеристиками по звукоизоляции и шумопоглощению, быстро монтируется, заполняя все щели и пустоты, что позволяет избежать образования «мостиков холода». Материал универсален (его можно использовать в перекрытиях, стенах, скатных кровлях) и долговечен, а главное – недорог.

Однако надо учитывать: стабильность технических характеристик эковаты во многом зависит от оборудования, на котором она производится, и от качества монтажа (необходимо знать правильную пропорцию «воздух-вата- раствор», степень концентрации клея в воде, применять только «правильный» клей и, конечно, обладать определенными навыками монтажа).

Плитные целлюлозные теплоизоляционные материалы

Теплоизоляция из целлюлозы может быть не только в виде засыпного материала, но и в виде плит, применяемых для утепления скатных кровель. В настоящее время на отечественном рынке представлены две марки из этой категории — Homatherm (Германия, производитель — Homann Daemmstoffwerk) и Vital (Финляндия, производитель — Vital).

Изоляционные плиты Homatherm изготавливаются из измельченной макулатуры (целлюлозы) и смолы. До изготовления плит их основное сырье — целлюлоза — проходит предварительную обработку, которая заключается в выпаривании излишков воды. В качестве связующего используется природная смола, благодаря которой обеспечивается требуемая водонепроницаемость плит. В то же время плиты остаются паропроницаемыми.

Изоляционные плиты Vital изготавливаются из волокон древесины, термически обработанных и отбеленных кислородом, клея на основе целлюлозы, а также огнебиозащитной добавки (включает ряд компонентов, которые используются в питательных смесях и лекарствах).

Древесно-волокнистые плиты

Древесно-волокнистыми плитами (ДВП) принято называть крупноразмерные листы, получаемые путем измельчения древесины в волокнистую массу, формования из нее изделий и их последующей тепловой обработки. При виде аббревиатуры ДВП у многих возникают ассоциации с недолговечным материалом, используемым в производстве мебели. Между тем по своим техническим характеристикам плиты ДВП кардинально различаются, что связано с различными технологиями производства.

Технология строительства каркасных домов и утепления деревянных и блочных домов с использованием плит из ДВП уже многие годы популярна в Скандинавии и Прибалтике. Ветрозащитные и теплоизоляционные плиты из мягкой ДВП-плиты, как правило, изготавливаются из хвойной древесины без добавления клея и других химических связующих веществ.

Наиболее известные марки мягких теплоизоляционных плит, представленных в настоящее время на российском рынке, – это «Софтборд» (Россия), «Изоплат» (Isoplaat, Финляндия) и Steico (продукция международного концерна). Каждая марка имеет свои особенности, обусловленные спецификой технологического процесса их производства: «Изоплат» на всю толщину пропитан парафином, в ассортименте плит «Софтборд» представлена продукция с верхним битумизированным слоем для придания им водоотталкивающих свойств, а утеплители Steico производятся с добавлением фосфата аммония.

Такие плиты обладают хорошими изоляционными характеристиками и высокой паропроницаемостью, что предохраняет конструкции от образования «точки росы» и появления плесени. Они могут использоваться как конструктивный материал в сочетании с эковатой. Заявленный срок эксплуатации ветрозащитных плит – 50 лет.

Дом, построенный с использованием таких плит, по своему микроклимату не уступает деревянному срубу, влажность стен и воздуха в постройке близка к оптимальной. Плиты удобны в монтаже (для установки не требуется обрешетка; плита размером 2700х1200х12 мм весит 9 кг), заменяют ветрозащитную пленку и эквивалентную толщину утеплителя.

Теплоизоляция из натуральной пробки

О возможностях использования плит из натуральной пробки в качестве теплоизоляционного материала в кровельных конструкциях журнал «Кровли» уже писал в № 4 (18), 2008 г. Напомним, для строительства пробка производится в виде плит (толщиной от 10 до 320 мм), рулонов с нанесением слоя алюминиевой фольги, а также сэндвич-панелей.

Пробка – легкий материал (масса 1 м3 – всего 104–120 кг), устойчивый к сжатию и не подверженный усадке. Водопоглощение пробки после 20-дневного пребывания под водой не превышает 13%. Пробковые панели чрезвычайно хорошо восстанавливают свою форму после механической деформации – сжатия или изгиба. В пробковых плитах отсутствуют искусственные добавки, они не подвержены гниению, атакам грызунов, неуязвимы для плесени. Материал также непроницаем для УФ-излучения, устойчив к воздействию углеводородов, а значит, может использоваться в контакте с асфальтом или битумом. Пробка не проводит электричество и не аккумулирует на своей поверхности электростатический заряд. Использоваться этот материал может в широком диапазоне температур: от –200 до +130 °С. Благодаря обработке огнестойкими составами изоляционные плиты из пробки не горят (относятся к классу В1 – негорючие вещества). При тлении плиты не выделяют ни фенолов, ни формальдегидов. Применение пробковых плит в ограждающих конструкциях позволяет снизить уровень шума на крышах с покрытием из металла.

К сожалению, данный материал пока еще очень редко используется для теплоизоляции в кровельных конструкциях. В основном фирмы- поставщики при продвижении данной продукции делают акцент на применении его в городских квартирах в качестве подложки под напольное покрытие.

Маты изо льна и конопли

В ряде стран Европейского Союза в частном малоэтажном домостроении стали использовать теплоизоляционные маты из конопли или изо льна. Теплоизоляцию из конопли в России пока никто не предлагает, зато продукция изо льна уже у нас появилась.

На Западе изделия с применением льноволокна стоят дороже, чем в России, поскольку в России лен считается дешевым сырьем и выращивается в больших объемах.

Между тем в Европе разработана технология переработки льна, благодаря которой стоимость теплоизоляционных материалов стала сравнима со стоимостью минеральной ваты. В Германии, Австрии, Франции и Дании уже успешно работают фабрики, использующие короткое льноволокно в качестве основного сырья для строительного утеплителя. В основе этой технологии лежит новый подход аэроформирования матов из короткого льноволокна, макулатуры, торфа и целлюлозы. С помощью аэроформирующего устройства волокна укладываются в маты различной толщины и плотности, а затем в печи с применением продува горячим воздухом происходит их термофиксация.

Постепенно возрастает интерес к льняной теплоизоляции. Новые технологии в производстве материалов изо льна помогают использовать этот экологически чистый материал с наибольшей эффективностью: льняные изделия могут подвергаться вторичной переработке, нет проблем с утилизацией.

На российском рынке представлены две марки – «Евролен» (Isolina OY, Финляндия) и «Утеплен» («Магриком», Россия).

Для производства теплоизоляционных матов используется натуральный лен высокой степени очистки, без применения химически вредных веществ. Лен — природный антисептик, бактерицидные свойства растения сохраняются в полной мере в утеплителе. Плиты не теряют форму и не усаживаются. Срок службы продукта оценивается экспертами института NIBE (Дания) в 75 лет.

Материал может использоваться при утеплении скатных крыш, при этом дополнительной пароизоляции не требуется. Не возникает проблем с конденсатом.

Войлок

Войлок, который производится из натуральной шерсти, – материал, используемый в строительстве веками (его теплопроводность составляет 0,035 Вт/м °С). Как правило, его применяют для утепления отдельных узлов конструкций (в качестве межвенцового утеплителя, оконных и дверных коробок в наружных стенах, стыков щитов в сборных домах). Между тем возможно применение войлока для теплоизоляции пространства между стропилами. Проблема одна – предложение ограничено материалом под маркой Klimalan (Германия) и продукцией ЗАО «Горизонт» (огнеупорный технический войлок).

Войлок изготавливают в виде штучных изделий прямоугольной формы путем сваливания шерсти и специальной пропитки, предотвращающей появление моли. Объемная масса войлока в сухом состоянии – 150 кг/м3, коэффициент теплопроводности в сухом состоянии – 0,048 Вт/м °С, влажность сухого войлока — не более 20% по массе. Выпускают войлок в виде полос длиной до 12 м, шириной 600 мм, толщиной 20–60 мм, поставляют в рулонах.

Войлок не горит, но способен тлеть. Кроме того, теплоизоляционный материал из шерсти способен поглощать влагу (до 30% своего сухого веса в условиях влажности) и затем высвобождать ее. Это значит, что нет необходимости в паронепроницаемом слое при монтаже. Высокая плотность материала обеспечивает стабильность стуктуры утеплителя во время и после монтажа. Подкладка пристреливается степлером к вертикальному брусу каркаса.

Евгения Ивлиева, руководитель направления «Скатные кровли» компании ISOVER

Компания Saint Gobain, помимо широко распространенных минераловатных теплоизоляционных плит, производит и конопляную вату ISOVER. В настоящее время данный продукт в Россию не поставляется по причине неразвитости сегмента рынка органической теплоизоляции. В Европе уделяют большое внимание вопросам экологии. Конопляная вата ISOVER, которая изготавливается из пеньки и переработанного хлопка (до 40% всего состава продукта), отвечает всем критериям экологичности. Пеньковое волокно извлекается из конопли чисто механическим способом, без добавления химикатов и продуктов переработки отходов. Во время своего роста конопля поглощает СО2, поэтому продукция ISOVER на основе конопляных волокон играет положительную роль в борьбе с глобальным потеплением. Конопля выращивается без использования гербицидов и пестицидов. Переработанные волокна хлопка являются отходом производства хлопчатобумажной промышленности и, в противном случае, подлежали бы утилизации. Натуральные волокна связываются с помощью синтетического полиэфирного связующего вещества. При использовании антипирена пожаробезопасность продукции улучшается.

Проблемы развития рынка органических теплоизоляционных материалов

В настоящее время органические теплоизоляционные материалы имеют небольшую долю рынка теплоизоляционных материалов. Причин здесь несколько.

Во-первых, возможности их применения мало известны потребителям, специалистам строительных и проектных организаций.

Во-вторых, большинство специалистов относятся к самой идее о возможности их применения с большим недоверием, опасаясь недолговечности, пожароопасности и низких гидроизоляционных характеристик данной группы материалов.

Производителям и поставщикам органической теплоизоляции предстоит еще очень большая работа по развитию своего сегмента рынка, которая требует проведения испытаний конструкций и распространения информационных материалов. Надеемся, что они не упустят свой шанс и смогут стать неотъемлемой частью «зеленого» строительства.

Не стоит отказываться от применения органических теплоизоляционных материалов: возможно, в будущем они еще докажут свое превосходство.

Статья подготовлена по материалам компаний: «Изотек», «Магриком», «Софтборд», Steico, Группа «Вудвэй», Klimalan, «Горизонт», ISOVER, «БАСК»