Применение технологии кровли с аэрогелевым утеплителем для создания теплоизоляционного слоя на кровле

На строительном рынке регулярно появляются новые материалы, которые превосходят аналоги по эксплуатационным характеристикам. Ярким представителем выступает аэрогель. Применение технологии кровли с аэрогелевым утеплителем для создания теплоизоляционного слоя на кровле позволяет эффективно защитить крышу и строение в целом. Уникальный материал заметно сокращает потери тепла при эксплуатации трубопроводов, вентиляционного оборудования и различных элементов зданий. Прочное вещество отличается легким весом и устойчивостью к гниению и коррозии. Оно не тонет в воде и не воспламеняется, поэтому не может стать причиной возгорания.

Материал появился в 30-е годы прошлого столетия в США. За несколько десятилетий он прошел несколько преобразований и превратился в прочный и плотный материал. Аэрогель сразу же начал активно использоваться в авиации, космонавтике, машиностроении и строительстве. В чистом виде вещество представляет собой твердый строительный материал, который на 99% состоит из газа. Прочную структуру вещество получает за счет воздействия на него высоких температур и давления. Наноматериал обладает отличными теплоизоляционными свойствами. Он состоит из многочисленных частиц, размеры которых составляют 2-5 нм, а пустоты между ними – 100 нм. Внешне он напоминает пенопласт, но считается более прочным и эффективным. Теплоизолятор отличается высокой устойчивостью к износу. Он способен выдерживать нагрузки, которые в несколько раз превышают его вес. Так, блок весом в 5 г, выдерживает нагрузку до 5 кг. Плотность изолятора составляет 1 кг на кв. м. Аэрогелевые плиты для утепления редко представлены чисто кварцевыми материалами. В состав теплоизолятора могут включаться волокна из керамики, стекла, карбона и полиэстера.

Аэрогелевый утеплитель считается уникальным материалом. По 15 параметрам он внесен в Книгу рекордов Гиннеса. Он считается эффективным при ремонтных и строительных работах. Применение теплоизолятора позволяет обеспечить проектные значения теплового потока и защитить конструкцию от воздействия осадков и солнечных лучей. Основные достоинства материала:

• Энергоэффективность. Аэрогель отличается низким показателем теплопроводности. Значение на 30% меньше, чем у неподвижного воздуха.
• Устойчивость к влаге. Вещество полностью не пропускает влагу, несмотря на наличие пустот. По этой причине теплоизолятор не содействуют развитию грибка и плесени, а также коррозии на материалах под ним.
• Долговечность. Высокое сопротивление механическому воздействию и отсутствие усадки позволяет использовать аэрогель длительное время.
• Простота монтажа. Плиты из теплоизолятора легко монтировать самостоятельно, так как они отличаются легким весом. Кроме того, легкий вес позволяет быстрее транспортировать материал.
• Безопасность. Материал не взрывается и не горит. С экологической точки зрения он также считается безопасным. Внешне аэрогелевый утеплитель выглядит в разы эстетичнее, чем его аналоги.

На строительном рынке продаются разные продукты, сделанные из аэрогеля. Изоляторы продаются в формате нетканого материала, порошка, панелей и краски. Самым популярным считаются маты и рулоны. При кровельных работах чаще используется первая разновидность. Толщина материала может составлять от 2 до 12 мм. Дополнительно в продаже можно найти аэрогелевый утеплитель, дополненный слоем из фольги. Для проведения изоляционных работ потребуется вооружиться следующими материалами:

• маты из аэрогеля;
• клей (подойдет состав, используемый для работы с пенополистиролом);
• материалы для пароизоляции и гидроизоляции;
• кровельный материал. Для подготовки и монтажа материалов необходимо взять карандаш или маркер для разметки, саморезы и шуруповерт или клей, строительный нож.

Утеплять кровлю плоского типа требуется с двух сторон – снаружи и внутри. Первым делом осуществляется наружное утепление. Важно понимать, что толщина покрытия кровли должна составлять не менее 100 мм. Наружное утепление требуется проводить по следующей схеме:

1. По периметру крыши уложить пароизоляционный слой. Лучше отдать предпочтение битумным мембранам, которые более стойкие, чем пленочные мембраны.
2. Закрепить материал с помощью клея и пропаять швы.
3. Уложить и приклеить слой теплоизоляции. Маты потребуется уложить по всей поверхности кровли. Подгонять их необходимо максимально плотно.
4. На теплоизоляцию поместить слой гидроизоляции внахлест.
5. Закрепить материал саморезами с помощью шуруповерта.
6. Уложить завершающий слой – черепицу, профлист или другой кровельный материал.

Внутреннее скатное утепление заметно снижает степень воздействия погодных условий на отделку и здание в целом. Алгоритм работ следующий:

1. Первым делом потребуется установить гидроизоляцию под кровлю. Ее фиксируют с наружной стороны при помощи скоб. Обрешетки закрепляются брусками с помощью саморезов.
2. Установка теплоизоляции начинается с подготовительного этапа. Изолятор требуется извлечь из упаковки и дать ему расправиться в течение 15-30 минут. Далее мат нужно раскроить, выдерживая одинаковый шаг. Утеплитель устанавливают враспор между стропилами.
3. После того, как утеплитель установлен, требуется уложить пароизоляционный слой. Его располагают по нижней части стропил и закрепляют с помощью скоб. Для обеспечения дополнительной герметичности необходимо стыки полотен проклеить специальным скотчем. Герметизацию проводят в местах примыкания материала к стенам, трубам, окнам и прочим элементам крыши.

Помимо аэрогеля, на рынке теплоизоляторов можно найти плиты, маты и рулоны из базальта, стекловолокна, каучука, полистирола и других материалов. Каждый из них имеет свои особенности, преимущества и недостатки. В таблицах приведено сравнение теплоизоляционных материалов по базовым характеристикам

Материал	Теплопроводность, Вт/м·К	Прочность, кПа	Сорбционная влажность, %	Температура применения, °C	Класс по пожарной классификации
	10°С	25°С	На сжатие	На отрыв (перпендикулярный/параллельный)	40%
Аэрогель (стекловолокно)	0,018	0,019	50	300/1000	0,05
Аэрогель (керамическое волокно)	0,019	0,020	30	8/600	0,09
Базальтовый мат без покрытия	0,034	0,036	Нет данных	Нет данных	0,96
Базальтовый мат с покрытием из фольги	0,035	0,037	Нет данных	Нет данных	0,90
Мат из стекловолокна	0,041	0,044	Нет данных	Нет данных	5
Мат из стекловолокна с покрытием из фольги	0,034	0,036	Нет данных	Нет данных	3,2
Пенополиуретан	0,025	0,026	160	80/не проводят	До 10%
Вспененный полиэтилен	0,035	0,037	200	155/470	0,7
Вспененный каучук	0,037	0,038	Нет данных	12,5/нет данных	4
Экструдированный полистирол	0,033	0,034	200	250/нет данных	5
Пеностекло	0,046	0,048	1 мПа	Нет данных	0,4
При выборе материала важно также обращать внимание на его толщину и плотность. Средние значения представлены в таблице ниже:
Материал	Толщина, см	Плотность, кг/м³
------------------------------------------------	-------------	------------------
Аэрогель (стекловолокно)	3-13	200
Аэрогель (керамическое волокно)	3-10	210
Базальтовый мат без покрытия	4-12	80
Базальтовый мат с покрытием из фольги	3-12	80
Мат из стекловолокна	5-10	11
Мат из стекловолокна с покрытием из фольги	3-10	22
Пенополиуретан	2-5	36
Вспененный полиэтилен	0,5-3	26
Вспененный каучук	0,3-5	40
Экструдированный полистирол	2-15	40
Пеностекло	-	130
Многие покупатели смотрят на содержание органических веществ в составе. В аэрогеле доля органики составляет 0%. Минимальные значения показывают маты из базальта и стекловолокна – до 1,5% и до 5% соответственно. У остальных аналогов, за исключением пеностекла, количество органических веществ в составе равно 100%. Пеностекло не имеет в составе органики.
Среди недостатков аэрогеля выделяется его высокая стоимость, которая обусловлена сложной технологией производства. Другим фактором, отрицательно влияющим на популярность теплоизолятора, выступают особенности его окраски. Аэрогелевый утеплитель почти полностью прозрачен, однако данный недостаток решается отделочным покрытием, которое размещается над ним.

Для того чтобы на длительное время сохранить хорошее состояние теплоизоляционного слоя, рекомендуется:

• Периодически проверять кровлю на наличие мостиков холода. Во избежание их появления, требуется устанавливать между элементами каркаса специальные прокладки.
• Не пренебрегать монтажом гидроизоляционного и пароизоляционного слоев. Дополнительно можно уложить ветрозащитную мембрану, которая защитит крышу от сильных потоков воздуха.
• Оснастить систему вентиляции регуляторами потока воздуха.
• В каждом помещении поддерживать минимальное достаточное значение температуры воздуха. Эксперты советуют перед монтажом аэрогелевого утеплителя провести установку теплых окон.

Аэрогель признан эффективным теплозоляционным материалом, который легко монтировать и эксплуатировать. Другая его особенность заключается в том, что он стоит гораздо выше, чем его аналоги. Для сравнения в таблице представлены цены на популярные теплоизоляторы: Вот таблица со стоимостью теплоизоляционных материалов в USDT:

Технология кровли с аэрогелевым утеплителем для создания теплоизоляционного слоя на кровле доказала свою эффективность. Материал считается безопасным, прочным и устойчивым к износу, солнечным лучам, воздействию влаги и огня. Уникальный изолятор отличается легким весом и высокой энергоэффективностью. Он заметно превосходит своих «конкурентов» по таким важным показателям, как теплопроводность и плотность, поэтому рекомендован для проведения ремонтных и строительных работ.