Большинство развитых стран находятся в полосе умеренного климата, поэтому теплоизоляция зданий различного назначения играет не последнюю роль при выборе строительных материалов и составлении сметы расходов. Все теплоизоляционные материалы можно условно разделить на газонаполненные и собственно теплоизоляционные. В первом случае изоляция достигается за счет полостей в материале, заполненных воздухом или другим газом. Так как замкнутая полость с неподвижной газовой средой является одним из лучших теплоизоляторов. Во втором случае сам материал имеет низкую удельную теплопроводность.
Из классических теплоизоляционных материалов следует назвать древесину. Она не утратила своего значения по сей день, хотя ее изрядно потеснили синтетические материалы. Но за счет высокой экологической безопасности и эстетичности, древесина еще очень долго не сдаст своих позиций, хотя бы как, большей частью, отделочный материал.
Подробнее следует остановится на искусственных материалах на основе древесного сырья.
Классикой здесь являются древесно-стружечные плиты на феноло-формальдегидных смолах. Материал разработан еще в начале 20-го века, и имеет низкую себестоимость, хотя и не особенно высокие физико-механические свойства. Главными недостатками являются: токсичность продуктов разложения смол и низкая устойчивость материала к огню и гниению. Поэтому, данные композиты на сегодняшний день практически не используются.
Следующим шагом в древесных композитах стали древесностружечные и древесноволокнистые материалы на основе полиэтиленовых, полибутадиеновых, полистирольных, полиэфирных и др. сополимерных связующих. Эти материалы обладают неплохими физико-механическими качествами, но стоят дороже. На сегодняшний день, они используются, главным образом, в производстве мебели и при отделочных работах. Их теплоизоляционные свойства находятся на уровне древесины.
Очень серьезную нишу в области теплоизоляционных материалов занимают вспененные полимерные композиции. Классическим из них является пенополистирол, представляющий из себя вспененный, при разложении тетразосоединения, блок-сополимер стирола и бутадиена. Данный материал обладает неплохой химической и влагостойкостью, прекрасной теплоизоляцией и невысокой ценой. Главный недостаток – низкая механическая прочность, в изрядной степени компенсируется низкой плотностью, что упрощает монтаж.
Дальними родственниками пенопласта являются пенобетоны, отличающиеся от него значительно большей плотностью упаковки, и как следствие, большей массой. Кроме того, в их состав входят минеральные примеси, повышающие огнестойкость и улучшающие жесткость за счет образования физической сетки связей между полярными частицами наполнителя. Правда, они имеют несколько меньшую влагостойкость.
Другой материал, нашедший широкое применение – стекловата. Материал имеет прекрасные теплоизоляционные свойства и высокую химическую и биологическую стойкость при любых условиях эксплуатации. Основные недостатки: наличие, при работе с этим материалом, стеклянной пыли, и почти полное отсутствие собственной механической прочности. Несмотря на это, материал находит очень широкое применение ремонте квартир и большинстве строительных работ.
Дальним предком стекловолоконных материалов, является пакля, материал на основе конопляного волокна. Отличается большей экологичностью, но и меньшей стойкостью. Находит широкое применение при возведении деревянных, как правило жилых, зданий.
Следует вспомнить о старом знакомом шлаке, ранее широко используемым при утеплении стен (внутренней засыпкой) и потолков. Несмотря на практически нулевую стоимость и огромную сырьевую базу, на сегодняшний день не используется из-за низкой экологичности и неудобств, связанных с пылением и крошением элементов. Его место заняли гранулированные материалы группы керамзитов, у которых эти недостатки практически полностью устранены, но и стоимость у них на порядок выше.
Завершить наш обзор следует полимерными материалами на основе сентипона, и подобных волокнистых полимеров. Имея, как правило, невысокий уровень экологичности, при средней химической стойкости и практически нулевой огнестойкости, эти материалы все же находят достаточно широкое применение при заделке щелей и утеплении легких перекрытий. Главное преимущество – средняя стоимость и возможность производства из вторичного сырья.