| Плотность, кг/м³ | Теплопроводность λ, Вт/(м·°C) | Температура эксплуатации, °C | Применение |
|---|---|---|---|
| 30–50 | 0.035–0.038 | от –60 до +450 | Ненагружаемые горизонтальные конструкции, скатные кровли |
| 75 | 0.036–0.040 | от –60 до +450 | Полужёсткие изделия, промышленное оборудование, трубопроводы |
| 125 | 0.038–0.042 | от –60 до +700 | Вертикальные поверхности, вентилируемые фасады |
| 150–175 | 0.040–0.045 | от –60 до +700 | Жёсткие плиты для кровель и стен под нагрузкой |
| 200 | 0.042–0.048 | от –60 до +700 | Плоские кровли, полы под стяжку, конструкции с высокими нагрузками |
| Категория | Плотность, кг/м³ | Сжимаемость, % | Марка изделия | Характеристика |
|---|---|---|---|---|
| Особо лёгкая | 25–30 | 50–60 | ПМ-25, ПМ-30 | Рулонные изделия, максимальная упругость, минимальный вес |
| Лёгкая | 40–50 | 40–50 | П-50, ПМ-40 | Хорошая упругость, держится враспор между стропилами |
| Полужёсткая | 75 | 15–20 | П-75, ПП-75 | Среднее соотношение гибкости и прочности |
| Средней жёсткости | 125 | 10–12 | П-125, ПЖ-125 | Подходит для вертикальных и горизонтальных поверхностей |
| Жёсткая | 150–175 | 2–5 | ПЖ-150, ПЖ-175 | Высокая прочность на сжатие, минимальная деформация |
| Повышенной жёсткости | 200 | ≤2 | ПЖ-200 | Выдерживает давление до 12 МПа, не деформируется под весом человека |
| Конструкция | Рекомендуемая плотность, кг/м³ | Толщина слоя, мм | Особенности монтажа |
|---|---|---|---|
| Скатные кровли, мансарды | 30–50 | 100–200 | Укладка между стропилами враспор, обязательна пароизоляция со стороны помещения |
| Плоские кровли | 150–200 | 100–250 | Два слоя: нижний 150 кг/м³, верхний 200 кг/м³, гидроизоляция сверху |
| Вентилируемые фасады | 75–125 | 100–150 | Крепление на фасадные дюбели, ветрозащитная мембрана, вентзазор 40–50 мм |
| Штукатурные фасады (мокрый) | 125–150 | 100–200 | Клеевой и дюбельный крепёж, армирующая сетка, декоративная штукатурка |
| Межкомнатные перегородки | 35–75 | 50–100 | Укладка в каркас из ГКЛ или ГВЛ, без пароизоляции внутри помещения |
| Полы по лагам | 35–75 | 100–150 | Укладка между лагами, гидроизоляция снизу, пароизоляция сверху |
| Полы под стяжку | 150–200 | 50–100 | Гидроизоляция снизу, разделительный слой PE, стяжка ≥50 мм |
| Межэтажные перекрытия | 50–125 | 50–100 | Звукоизоляция, укладка в несущую конструкцию перекрытия |
| Трубопроводы | 75–125 | 40–100 | Цилиндры или полуцилиндры с фольгированным покрытием |
| Тип минеральной ваты | Паропроницаемость μ, мг/(м·ч·Па) | Водопоглощение по объёму, % | Группа горючести | Рабочая температура, °C |
|---|---|---|---|---|
| Стекловата (стекловолокно) | 0.50–0.70 | ≤1.5 | НГ | от –60 до +450 |
| Каменная вата (базальтовая) | 0.30–0.55 | ≤1.5 | НГ | от –60 до +700 |
| Шлаковата | 0.30–0.50 | 1.5–3.0 | НГ | от –60 до +250 |
| Каменная вата гидрофобизированная | 0.30–0.55 | ≤0.5 | НГ | от –60 до +700 |
Содержание статьи
Виды минеральной ваты по ГОСТ 31913-2011
Согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 31913-2011 (EN ISO 9229:2007), введённому в действие с 1 июля 2013 года, минеральная вата классифицируется на три основных типа в зависимости от исходного сырья, используемого для производства волокон. Данный документ устанавливает единую терминологию для теплоизоляционных материалов и изделий, применяемых в строительстве и промышленности.
Стекловата изготавливается из расплава стекла, включая кварцевый песок, соду, известняк и стеклобой. Волокна стекловаты имеют длину 15–50 мм и толщину 5–15 микрон, что обеспечивает материалу высокую упругость и способность восстанавливать форму после сжатия. Коэффициент теплопроводности стекловаты составляет 0.035–0.042 Вт/(м·°C), максимальная температура эксплуатации достигает 450°C. Материал характеризуется паропроницаемостью 0.50–0.70 мг/(м·ч·Па), что является одним из лучших показателей среди теплоизоляционных материалов.
Каменная вата производится преимущественно из расплава изверженных горных пород габбро-базальтовой группы с добавлением карбонатных пород и металлургических шлаков. Волокна каменной ваты имеют длину 10–30 мм и толщину 4–12 микрон. Теплопроводность составляет 0.035–0.045 Вт/(м·°C), паропроницаемость находится в диапазоне 0.30–0.55 мг/(м·ч·Па). Критическим преимуществом базальтового волокна является температурный предел эксплуатации до 700°C без изменения структуры и свойств материала, что значительно превосходит показатели стекловаты.
Шлаковата изготавливается из расплава доменных шлаков — побочного продукта металлургического производства. Волокна имеют характеристики, близкие к стекловате, однако температура спекания ограничена 250°C, что существенно сужает область применения материала. Теплопроводность шлаковаты составляет 0.040–0.048 Вт/(м·°C), паропроницаемость — 0.30–0.50 мг/(м·ч·Па). В настоящее время шлаковата практически вытеснена с рынка теплоизоляционных материалов для жилищного строительства из-за ограниченной термостойкости и потенциальной остаточной кислотности.
Теплопроводность минеральной ваты
Коэффициент теплопроводности является основной эксплуатационной характеристикой минеральной ваты, определяющей эффективность материала как теплоизолятора. Согласно ГОСТ 7076-99, теплопроводность минеральной ваты измеряется в условиях установившегося теплового режима при температуре (25±5)°C и определяется количеством теплоты, проходящей через единицу площади материала единичной толщины при разности температур в 1°C.
Для современных минераловатных изделий коэффициент теплопроводности λ находится в диапазоне 0.035–0.048 Вт/(м·°C) в зависимости от плотности, типа волокна и условий эксплуатации. Материалы с низкой плотностью 30–50 кг/м³ демонстрируют теплопроводность 0.035–0.038 Вт/(м·°C), что обеспечивает максимальную эффективность теплоизоляции. С увеличением плотности до 150–200 кг/м³ коэффициент возрастает до 0.040–0.048 Вт/(м·°C) из-за уменьшения объёма воздушных пор и увеличения доли твёрдой фазы в структуре материала.
Факторы, влияющие на теплопроводность
Теплопроводность минеральной ваты зависит от комплекса структурных и эксплуатационных факторов. Плотность материала оказывает прямое влияние на теплопроводность: при увеличении плотности от 30 до 200 кг/м³ коэффициент λ возрастает на 20–35% за счёт роста теплопередачи через твёрдую фазу волокон. Однако для каждой конструкции существует оптимальная плотность, обеспечивающая баланс между теплоизоляционными свойствами и механической прочностью.
Влажность является критическим фактором, существенно ухудшающим теплоизоляционные свойства материала. При увлажнении минеральной ваты на 1% по массе теплопроводность увеличивается на 3–5%, поскольку вода, имеющая λ = 0.60 Вт/(м·°C), замещает воздух в порах (λ = 0.026 Вт/(м·°C)). Исследования показывают, что за первые три года эксплуатации без надлежащей гидро- и пароизоляции теплопроводность минеральной ваты может возрасти на 40–60% вследствие накопления влаги.
Температура эксплуатации также влияет на теплопроводность. При повышении температуры от 0 до 100°C коэффициент λ возрастает на 15–25% из-за усиления конвективного и радиационного теплопереноса внутри материала. Для точных теплотехнических расчётов необходимо использовать значения теплопроводности, соответствующие реальной температуре эксплуатации конструкции, определяемой по методике СП 50.13330.2012.
Плотность и классификация изделий
Плотность минеральной ваты, выражаемая в килограммах на кубический метр, является ключевым параметром, определяющим область применения материала. Согласно техническим условиям производителей и требованиям ГОСТ 9573-2012, ГОСТ 21880-2011, минераловатные изделия классифицируются на категории от особо лёгких (25 кг/м³) до повышенной жёсткости (200 кг/м³ и выше).
Лёгкие изделия (30–50 кг/м³)
Минеральная вата плотностью 30–50 кг/м³ относится к категории лёгких материалов с высокой сжимаемостью 40–50%. Изделия выпускаются преимущественно в рулонной форме длиной до 10 метров и шириной 1000–1200 мм, что упрощает транспортировку и монтаж на больших площадях. Коэффициент теплопроводности составляет 0.035–0.038 Вт/(м·°C), обеспечивая максимальную эффективность теплоизоляции при минимальной толщине конструкции.
Основное применение лёгкой минеральной ваты — утепление ненагружаемых горизонтальных конструкций: чердачных перекрытий, межэтажных перекрытий в деревянных домах, скатных кровель с укладкой между стропилами. Материал держится враспор за счёт упругости волокон, что исключает необходимость дополнительного крепежа. Благодаря малому собственному весу лёгкая вата не оказывает значительной нагрузки на несущие конструкции и не провисает при вертикальной установке в каркасных перегородках высотой до 3 метров.
Полужёсткие плиты (75 кг/м³)
Плиты плотностью 75 кг/м³ занимают промежуточное положение с показателем сжимаемости 15–20%. Материал сочетает достаточную гибкость для плотной установки в каркасные конструкции с необходимой жёсткостью для сохранения формы под собственным весом. Теплопроводность составляет 0.036–0.040 Вт/(м·°C), что обеспечивает эффективную теплоизоляцию при умеренной толщине слоя.
Полужёсткие плиты применяются для теплоизоляции промышленного оборудования, трубопроводов диаметром 50–500 мм, систем вентиляции и кондиционирования. В строительстве материал используется в вентилируемых фасадах с креплением на тарельчатые дюбели, в трёхслойных стеновых конструкциях, для звукоизоляции межкомнатных перегородок. Плотность 75 кг/м³ обеспечивает оптимальный баланс между весом конструкции, стоимостью материала и изоляционными характеристиками.
Плиты средней жёсткости (125 кг/м³)
Минеральная вата плотностью 125 кг/м³ характеризуется сжимаемостью 10–12% и может применяться как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях без риска провисания или деформации. Коэффициент теплопроводности находится в диапазоне 0.038–0.042 Вт/(м·°C). Материал выпускается в виде плит стандартных размеров 1000×600 мм или 1200×600 мм, толщиной от 40 до 200 мм.
Основная область применения — вентилируемые фасады многоэтажных зданий, где плиты крепятся к стене на фасадные дюбели с прижимной шайбой и защищаются ветрогидрозащитной мембраной. Материал используется в системах штукатурных фасадов с тонким защитным слоем, для звукоизоляции стен и потолков в жилых и общественных зданиях. Плотность 125 кг/м³ обеспечивает достаточную прочность для нанесения декоративного слоя без дополнительного армирования основания.
Жёсткие плиты (150–175 кг/м³)
Жёсткие плиты плотностью 150–175 кг/м³ имеют сжимаемость не более 2–5% и предназначены для конструкций, испытывающих умеренные механические нагрузки. Теплопроводность составляет 0.040–0.045 Вт/(м·°C). Материал не деформируется под весом человека при краткосрочной нагрузке и сохраняет геометрическую стабильность в течение всего срока эксплуатации.
Жёсткие плиты применяются в однослойных и двухслойных системах утепления плоских кровель, где верхний слой плотностью 175 кг/м³ непосредственно воспринимает эксплуатационные нагрузки и защищает нижний слой меньшей плотности от сжатия. В штукатурных фасадах материал обеспечивает прочное основание для армирующего и декоративного слоёв. Также жёсткие плиты используются для теплоизоляции стен из железобетона и кирпича в многослойных конструкциях с облицовочным слоем.
Плиты повышенной жёсткости (200 кг/м³)
Минеральная вата плотностью 200 кг/м³ относится к категории материалов повышенной жёсткости с сжимаемостью менее 2%. Изделия выдерживают давление до 12 МПа без остаточной деформации и предназначены для конструкций с высокими эксплуатационными нагрузками. Коэффициент теплопроводности составляет 0.042–0.048 Вт/(м·°C), что незначительно выше, чем у материалов меньшей плотности, однако обеспечивает необходимую прочность.
Основное применение — верхний слой в двухслойных системах плоских кровель, полы под цементную стяжку в промышленных и общественных зданиях, фундаментные плиты и стены подвалов. В кровельных конструкциях плиты 200 кг/м³ укладываются поверх основного теплоизоляционного слоя плотностью 150 кг/м³, распределяя нагрузку от кровельного ковра, снега и обслуживающего персонала. При устройстве полов материал укладывается на гидроизоляцию, покрывается разделительным слоем полиэтиленовой плёнки и армированной цементно-песчаной стяжкой толщиной не менее 50 мм.
Паропроницаемость и влагостойкость
Паропроницаемость минеральной ваты является критически важной характеристикой для обеспечения нормального влажностного режима ограждающих конструкций. Коэффициент паропроницаемости μ, измеряемый в мг/(м·ч·Па) согласно ГОСТ 25898-2012, показывает количество водяного пара, проходящего через единицу площади материала единичной толщины за единицу времени при разности парциальных давлений в 1 Па.
Для стекловаты коэффициент паропроницаемости составляет 0.50–0.70 мг/(м·ч·Па), что является максимальным значением среди всех типов теплоизоляционных материалов. Каменная вата демонстрирует несколько меньшую паропроницаемость 0.30–0.55 мг/(м·ч·Па) вследствие более плотной структуры базальтового волокна. Для сравнения, пенополистирол имеет паропроницаемость 0.013–0.030 мг/(м·ч·Па), что в 10–20 раз ниже показателей минеральной ваты.
Водопоглощение и гидрофобизация
Минеральные волокна по своей природе не гигроскопичны и не впитывают влагу, однако вода может проникать в воздушные поры между волокнами под действием капиллярных сил. Водопоглощение по объёму при полном погружении для негидрофобизированной минеральной ваты составляет 10–30%, для гидрофобизированных изделий — не более 0.5–1.5% согласно ГОСТ 17177-94.
Современные минераловатные изделия производятся с добавлением гидрофобизирующих компонентов — кремнийорганических соединений, которые наносятся на поверхность волокон в процессе формирования ковра. Гидрофобизация придаёт материалу водоотталкивающие свойства, при этом паропроницаемость остаётся на прежнем уровне, поскольку молекулы воды в газообразном состоянии свободно проходят через модифицированную поверхность волокон.
Влияние влаги на теплоизоляционные свойства
Накопление влаги в минеральной вате критически ухудшает её теплоизоляционные характеристики. При увлажнении материала на 5% по объёму теплопроводность возрастает в 1.5–2 раза, поскольку вода, заполняющая воздушные поры, имеет коэффициент теплопроводности 0.60 Вт/(м·°C) против 0.026 Вт/(м·°C) для воздуха. При замерзании влаги в порах теплопроводность увеличивается ещё более существенно, так как лёд имеет λ = 2.33 Вт/(м·°C).
Для предотвращения увлажнения минеральной ваты в ограждающих конструкциях необходимо обеспечить правильную организацию пароизоляции и гидроизоляции согласно СП 50.13330.2012. Со стороны тёплого помещения устанавливается пароизоляционная плёнка с сопротивлением паропроницанию не менее 7.0 м²·ч·Па/мг, предотвращающая проникновение водяного пара из помещения в толщу утеплителя. Со стороны холодного наружного воздуха монтируется ветрогидрозащитная мембрана, пропускающая пар изнутри конструкции наружу, но защищающая от проникновения атмосферной влаги и ветра.
Применение в различных конструкциях
Выбор плотности и толщины минеральной ваты для конкретной строительной конструкции определяется комплексом факторов: типом и назначением конструкции, климатической зоной строительства, требуемым сопротивлением теплопередаче, характером эксплуатационных нагрузок, методом крепления теплоизоляции. Неправильный подбор материала приводит к снижению эффективности теплоизоляции, провисанию утеплителя, образованию мостиков холода.
Скатные кровли и мансарды
Для утепления скатных кровель с углом наклона от 15 до 60 градусов применяется лёгкая минеральная вата плотностью 30–50 кг/м³ в виде плит размером 1200×600 мм или рулонов шириной 1000–1200 мм. Материал укладывается между стропилами враспор с припуском 10–20 мм для плотного прилегания без зазоров. Толщина утеплителя рассчитывается по СП 50.13330.2012 и составляет для средней полосы России 150–200 мм, для северных регионов — 200–250 мм.
Конструкция кровельного пирога включает следующие слои снизу вверх: внутренняя отделка, пароизоляционная плёнка с проклейкой нахлёстов, минеральная вата между стропилами, ветрогидрозащитная мембрана с паропроницаемостью не менее 1000 г/(м²·сут), контробрешётка 40–50 мм для вентиляционного зазора, обрешётка, кровельное покрытие. Вентиляционный зазор обеспечивает удаление избыточной влаги, проникающей через пароизоляцию, и предотвращает конденсацию водяного пара на внутренней стороне кровельного покрытия.
Плоские кровли
Теплоизоляция плоских кровель эксплуатируемого и неэксплуатируемого типа выполняется жёсткими минераловатными плитами плотностью 150–200 кг/м³, способными воспринимать эксплуатационные нагрузки без остаточной деформации. В двухслойных системах нижний слой плотностью 150 кг/м³ и толщиной 100–150 мм обеспечивает основное термическое сопротивление, верхний слой плотностью 200 кг/м³ и толщиной 50 мм распределяет нагрузки и защищает нижний слой от сжатия.
Плиты укладываются на пароизоляцию поверх несущего основания в разбежку швов с перекрытием стыков не менее 150 мм. Верхний слой смещается относительно нижнего на половину длины плиты для исключения сквозных швов. Теплоизоляция покрывается разделительным слоем геотекстиля плотностью 300 г/м² и гидроизоляционным ковром из битумно-полимерных материалов в два слоя с механическим креплением к основанию и наплавлением или склеиванием полотнищ между собой.
Вентилируемые фасады
Системы навесных вентилируемых фасадов с воздушным зазором теплоизолируются минеральной ватой плотностью 75–125 кг/м³ в зависимости от высоты здания и ветровых нагрузок. Для зданий до 10 метров достаточно плотности 75–90 кг/м³, для высоты 10–25 метров применяется 100–110 кг/м³, выше 25 метров — 120–125 кг/м³. Толщина утеплителя определяется теплотехническим расчётом и составляет 100–150 мм для средней полосы России.
Плиты крепятся к стене тарельчатыми дюбелями с металлическим или пластиковым стержнем из расчёта 5 штук на плиту размером 600×1200 мм: четыре по углам с отступом 50 мм от края и один в центре. Поверх утеплителя монтируется ветрогидрозащитная мембрана с паропроницаемостью не менее 1500 г/(м²·сут), которая крепится к направляющим подсистемы. Вентиляционный зазор между мембраной и облицовочным экраном составляет 40–60 мм для обеспечения восходящего потока воздуха, удаляющего влагу из конструкции.
Штукатурные фасады
Системы наружного утепления с тонким штукатурным слоем требуют применения минераловатных плит повышенной плотности 125–150 кг/м³, обеспечивающих прочное основание для последующих слоёв. Плиты размером 1000×600 мм и толщиной 100–200 мм приклеиваются к основанию фасадным клеевым составом по всей площади или методом полос и марок с покрытием не менее 40% площади.
Через 24–48 часов после приклеивания выполняется дополнительное крепление тарельчатыми дюбелями из расчёта 5–7 штук на квадратный метр в зависимости от высоты здания и ветрового района. Поверхность утеплителя шлифуется для удаления неровностей, покрывается базовым штукатурным слоем толщиной 3–5 мм с утопленной в него стеклотканевой армирующей сеткой плотностью 145–160 г/м². После высыхания базового слоя наносится грунтовка и декоративная штукатурка толщиной 3–5 мм с последующей окраской фасадными красками.
Межкомнатные перегородки
Звукоизоляция межкомнатных перегородок выполняется минеральной ватой плотностью 35–75 кг/м³ в зависимости от требуемого индекса изоляции воздушного шума. Для перегородок из гипсокартона на металлическом каркасе толщиной 100 мм применяются плиты 50 мм в два слоя или 100 мм в один слой. Материал укладывается враспор между стойками каркаса с шагом 600 мм без дополнительного крепления.
Для повышения звукоизоляции на 3–5 дБ применяется двухслойная обшивка каждой стороны перегородки листами ГКЛ толщиной 12.5 мм с разбежкой швов. Стойки каркаса монтируются через виброгасящие прокладки толщиной 4 мм, исключающие передачу структурного шума через жёсткие связи. В местах примыкания перегородки к стенам, полу и потолку укладывается уплотнительная лента шириной, равной толщине профиля, для герметизации акустических щелей.
Полы по лагам
Теплоизоляция деревянных полов по лагам выполняется минеральной ватой плотностью 35–75 кг/м³ в виде плит или рулонов, укладываемых в пространство между лагами. Толщина утеплителя для полов первого этажа над холодным подвалом или подпольем составляет 150–200 мм, для межэтажных перекрытий с целью звукоизоляции — 50–100 мм.
Снизу между лагами монтируется ветрозащитная мембрана или гидроизоляционная плёнка, предотвращающая продувание и увлажнение утеплителя снизу. Минеральная вата укладывается плотно к лагам без зазоров. Сверху монтируется пароизоляционная плёнка с нахлёстом полотнищ 100–150 мм и проклейкой стыков двухсторонним скотчем. Между пароизоляцией и чистовым полом оставляется вентиляционный зазор 20–30 мм, обеспечиваемый контробрешёткой, для удаления влаги, проникающей через неплотности пароизоляции.
Полы под стяжку
Устройство полов с цементной стяжкой поверх минераловатного утеплителя требует применения жёстких плит плотностью 150–200 кг/м³, выдерживающих распределённую нагрузку от стяжки и эксплуатационную нагрузку на пол без остаточной деформации. Толщина утеплителя составляет 50–100 мм в зависимости от теплотехнического расчёта и акустических требований.
На подготовленное основание укладывается гидроизоляционная плёнка толщиной 0.2 мм с нахлёстом полотнищ 150 мм и заведением на стены на высоту стяжки плюс 50 мм. Плиты минеральной ваты монтируются в разбежку швов плотно друг к другу. По периметру помещения устанавливается демпферная лента толщиной 8–10 мм для компенсации температурных деформаций стяжки. Поверх утеплителя укладывается разделительный слой полиэтиленовой плёнки толщиной 0.2 мм для предотвращения проникновения цементного молока в поры минеральной ваты. Цементно-песчаная стяжка выполняется толщиной не менее 50 мм с армированием сеткой 100×100 мм из проволоки диаметром 3 мм.
Расчёт толщины теплоизоляции
Определение требуемой толщины минеральной ваты для ограждающих конструкций выполняется на основании теплотехнического расчёта согласно СП 50.13330.2012. Основным нормируемым показателем является приведённое сопротивление теплопередаче R₀, которое должно быть не ниже нормируемого значения, определяемого по формуле в зависимости от градусо-суток отопительного периода ГСОП.
Градусо-сутки отопительного периода рассчитываются по формуле: ГСОП = (t_в – t_от) × z_от, где t_в — расчётная температура внутреннего воздуха здания, принимаемая по минимальным значениям оптимальной температуры по ГОСТ 30494 (для жилых помещений 20–22°C); t_от — средняя температура наружного воздуха за отопительный период; z_от — продолжительность отопительного периода в сутках. Значения t_от и z_от принимаются по СП 131.13330.2025 для конкретного населённого пункта.
Методика расчёта толщины утеплителя
Приведённое сопротивление теплопередаче многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле: R₀ = 1/α_в + Σ(δᵢ/λᵢ) + 1/α_н, где α_в — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждения, принимаемый по таблице 4 СП 50.13330.2012 (для стен и покрытий 8.7 Вт/(м²·°C)); δᵢ и λᵢ — соответственно толщина в метрах и расчётный коэффициент теплопроводности в Вт/(м·°C) каждого слоя конструкции; α_н — коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, принимаемый 23 Вт/(м²·°C) для наружных стен и 12 Вт/(м²·°C) для покрытий.
Толщина слоя минеральной ваты определяется из условия R₀ ≥ R₀^норм путём преобразования формулы: δ_ут = (R₀^норм – 1/α_в – Σ(δᵢ/λᵢ)_осн – 1/α_н) × λ_ут, где индекс "осн" относится к слоям конструкции без утеплителя (несущая стена, облицовка, воздушные прослойки); λ_ут — расчётный коэффициент теплопроводности минеральной ваты для условий эксплуатации А или Б согласно приложению В СП 50.13330.2012.
Пример расчёта для наружной стены
Рассмотрим определение толщины минеральной ваты для наружной стены здания в городе Москва. Исходные данные: несущая стена из газобетона плотностью 400 кг/м³ толщиной 300 мм с λ = 0.14 Вт/(м·°C); наружная отделка — облицовочный кирпич толщиной 120 мм с λ = 0.70 Вт/(м·°C); минеральная вата плотностью 125 кг/м³ с λ = 0.042 Вт/(м·°C) для условий эксплуатации Б; расчётная температура внутреннего воздуха t_в = 20°C.
По СП 131.13330.2025 для Москвы: средняя температура отопительного периода t_от = –3.1°C, продолжительность z_от = 214 суток. ГСОП = (20 – (–3.1)) × 214 = 4943°C·сут. Для стен жилых зданий при ГСОП = 4943°C·сут нормируемое сопротивление теплопередаче по таблице 3 СП 50.13330.2012 составляет R₀^норм = 3.14 м²·°C/Вт (для ГСОП = 4000 значение 3.0, для 6000 — 3.5, линейная интерполяция).
Термическое сопротивление конструкции без утеплителя: R_осн = 1/8.7 + 0.30/0.14 + 0.12/0.70 + 1/23 = 0.115 + 2.143 + 0.171 + 0.043 = 2.472 м²·°C/Вт. Требуемое сопротивление теплопередаче слоя утеплителя: R_ут = R₀^норм – R_осн = 3.14 – 2.472 = 0.668 м²·°C/Вт. Толщина минеральной ваты: δ_ут = R_ут × λ_ут = 0.668 × 0.042 = 0.028 м = 28 мм. С учётом кратности выпускаемых изделий принимается толщина 50 мм.
Особенности монтажа с учётом пароизоляции
Правильная организация паро- и гидроизоляции является критически важным условием долговечности и эффективности теплоизоляционной конструкции с применением минеральной ваты. Основной принцип влажностного режима ограждающих конструкций формулируется следующим образом: сопротивление паропроницанию слоёв конструкции должно убывать в направлении от внутренней поверхности к наружной, обеспечивая беспрепятственный выход водяного пара наружу и предотвращая его конденсацию в толще утеплителя.
Пароизоляция со стороны тёплого помещения
Согласно разделу 8 СП 50.13330.2012, для защиты от увлажнения теплоизоляционного слоя в покрытиях зданий с влажным или мокрым режимом, а также в наружных стенах зданий с высокой влажностью внутреннего воздуха необходимо предусматривать пароизоляцию ниже теплоизоляционного слоя. Пароизоляционный слой должен иметь сопротивление паропроницанию не менее 7.0 м²·ч·Па/мг, что соответствует полиэтиленовой плёнке толщиной 0.15–0.20 мм или специализированным пароизоляционным мембранам.
Пароизоляционная плёнка монтируется с внутренней стороны утеплителя непрерывным слоем с нахлёстом полотнищ не менее 100 мм и герметизацией стыков двухсторонним бутилкаучуковым скотчем или самоклеящейся лентой. Особое внимание уделяется узлам примыкания к стенам, перекрытиям, оконным и дверным проёмам, инженерным коммуникациям — все места проходов герметизируются специальными уплотнительными манжетами или клейкими лентами. Повреждения плёнки в процессе монтажа заклеиваются ремонтными заплатами с перекрытием дефекта на 50 мм во все стороны.
Ветрогидрозащита с наружной стороны
С наружной стороны утеплителя в вентилируемых конструкциях (скатные кровли, вентфасады) монтируется ветрогидрозащитная паропроницаемая мембрана, которая выполняет три функции: защищает от проникновения атмосферной влаги, предотвращает продувание утеплителя наружным воздухом, пропускает водяной пар изнутри конструкции наружу. Паропроницаемость мембраны должна быть не менее 1000 г/(м²·сут) для кровель и 1500 г/(м²·сут) для фасадов.
Супердиффузионные мембраны с паропроницаемостью свыше 1000 г/(м²·сут) могут укладываться непосредственно на минеральную вату без воздушного зазора между утеплителем и мембраной. Для обычных гидроизоляционных плёнок с низкой паропроницаемостью необходим вентиляционный зазор 20–30 мм между утеплителем и плёнкой для удаления сконденсировавшейся влаги. Мембрана монтируется горизонтальными полосами снизу вверх с нахлёстом 100–150 мм и проклейкой стыков односторонним скотчем для предотвращения задувания снега.
Вентиляционный зазор
В вентилируемых конструкциях между ветрогидрозащитной мембраной и наружной обшивкой (кровельное покрытие, облицовочный экран) предусматривается воздушный зазор для удаления водяного пара, проникающего через пароизоляцию и утеплитель. Толщина вентиляционного зазора составляет 40–50 мм для скатных кровель, 40–60 мм для вентилируемых фасадов. Зазор обеспечивается монтажом контробрешётки или направляющих подсистемы фасада.
В нижней части конструкции предусматриваются входные отверстия для поступления наружного воздуха, в верхней части — выходные отверстия для удаления увлажнённого воздуха. Суммарная площадь входных отверстий должна составлять не менее 1/300 площади вентилируемой поверхности для кровель и 1/200 для фасадов. Входные отверстия защищаются металлической сеткой с ячейкой 3–5 мм от проникновения птиц и грызунов.
