Целлюлозная теплоизоляция ЭКОВАТА

Для России характерны разнообразие климатических зон, частые смены погоды, перепады температуры и влажности. Поэтому строительные конструкции в России подвержены повышенным климатическим нагрузкам и в связи с этим первоочередной задачей является стабильная (долговечная), эффективная и безопасная теплозвукоизоляция зданий и сооружений.

На рынке утеплителей в настоящее время предлагается огромный выбор материалов с различными техниче¬скими характеристиками, структурой и долговечностью.

Большинство предлагаемых утеплителей являются искусственными, синтетическими и имеют пористую структуру. Уникальным является материал с природной капиллярной структурой - ЭКОВАТА, состоящий из волокон древесной целлюлозы и природных минералов – нелетучих антисептиков и антипиренов. То есть, по сути это – распушённая, антисептированная натуральными антисептиками древесина – материал, подаренный самой природой.

Благодаря такому составу материал стабилен и не изменяется во времени, его долговечность составляет 100 лет – это проверено на практике - в Англии, США, Германии. Имеются дома, утепленные целлюлозой ещё около 1900 года и находящиеся в безупречном состоянии.

Технические характеристики Эковаты

Сырьё 1. Древесная целлюлоза – 81%
2. Природные минералы – бораты 19%
Теплопроводность Вт/м.К, по ГОСТ 7076 0,038 … 0,041 не зависит от влажности при сорбционном увлажнении
Плотность в конструкции, кг/м3:
- горизонтальной (на чердаке)
- наклонной 45 град. (в среднем слое скатной крыши)
- вертикальной (в среднем слое стены)
- при влажном напылении (на однослойные стены)
- при клеевом напылении (на потолки)

30
39
48
35
75
Плотность примыкания к конструкции Без пустот, забивает все трещины и щели
Адгезия Шероховатость и легкость волокон позволяют отлично сцепляться со всеми материалами
Линейная усадка Отсутствует, так как волокна пружинят (в соответствии со свойствами дерева). Слой изоляции бесшовный.
Паропроницаемость, мг/м.ч.Па 0,67
Воздухопроницаемость, м3/м.с.Па Низкая, 80 х 10-6
Звукопоглощение k,
слоем толщиной 100мм, при плотности 30 кг/м3
0,98
рН, химическая стойкость 7,8 …8,3 защищает от коррозии металлические детали
Сорбционное увлажнение, % 16
Биологическая безопасность Уничтожает плесень и предотвращает развитие грибков гниения. Не содержит аллергенов, канцерогенов.
Экологическая безопасность Не загрязняет окружающую среду, так как произведен из природных безопасных материалов.
Пожарная безопасность Не воспламеняется, трудногорюча по ГОСТ 12.1.044-89.
После спекания боратов в поверхностном слое останавливает распространение пламени. Задымленность незначительна и неопасна – такая же, как при горении древесины. По СНиП 21-01-97: Г2, В1, Д1.
Долговечность Более 100 лет - мировая статистика.
Более 15 лет – Российская статистика.
Ведутся ускоренные испытания Центра по сертификации в г. Казань
Рекомендуемое применение Жилые и общественные здания
Энергоемкость производственного процесса, кВт/кг 0,16

Рис. 1

Самое главное преимущество Эковаты перед другими эффективными утеплителями – это паропроницаемость. Она в 2 раза выше, чем у сосны вдоль волокон (0,35 мг/м.ч.Па) Справа на рис.1 мы видим структуру целлюлозных волокон ЭКОВАТЫ. Целлюлозные волокна ЭКОВАТЫ– это полые капилляры, и в отличие от стеклянных (стекловата) или каменных (минвата) при повышенной влажности впитывают влагу и пропускают её через себя - капиллярное всасывание широко распространено в природе: оно определяет поднятие соков в растениях. Влага выталкивается наружу из помещения, а не скапливается между волокнами, пространство между ними остается сухим, поэтому теплопроводность ЭКОВАТЫ не изменяется. Причем она остается неизменной до достижения влажности в материале 23,5 %.

Рис. 2

Благодаря природной капиллярной структуре ЭКОВАТА великолепно дышит и не создает в квартире «парникового эффекта»: выстиранное белье в такой квартире легко высыхает, и на стенах помещений не образуется плесени. В отличие от этого в искусственных утеплителях пространство между волокнами стекловаты и минваты (рис. 2) заполняется водой, теплопроводность при этом резко ухудшается - на 8% при увлажнении утеплителя на 1% (по массе), накапливается конденсатная влага и в помещении создается «парниковый эффект». Вода скапливается между волокнами и стекает вниз, теплоизоляция не высыхает и начинается буйное разрастание плесени.

Институтом термоизоляции (Вильнюс, Литва) в 1999-2001 годах выполнено обследование влажности ЭКОВАТЫ в облегченных кирпичных стенах одно- и двухэтажных жилых домов (средний слой в слоистых стенах). Исследования проводились на образцах, отобранных в октябре (в начале периода влагонакопления) и апреле (после влагонакопления в зимний период). Средние значения влажности ЭКОВАТЫ во всех случаях, независимо от года наблюдений и толщины ее слоя, колебались от 8,9% до 14,7%, то есть они не достигали предела.

Данные исследований показали, что в слое ЭКОВАТЫ влага не накапливается, а выходит наружу в атмосферу. Это подтверждается не только исследованиями, но и практикой применения облегченных кирпичных стен с утеплителем из ЭКОВАТЫ в Финляндии, Швеции, Англии, Германии, США и Канаде. Причем воздушная прослойка между наружным кирпичным слоем и утеплителем с устройством пароизоляционного слоя не предусматриваются.

Ведущим институтом Сибири и Дальнего Востока «Красноярский ПромСтройНИИПроект» в 2005 году выполнены исследования и расчеты на паропроницаемость кирпичной наружной многослойной стены для климатических условий г.Красноярска (при минус 40 °С). Из них следует, что конденсации водяных паров в стене в зимний период не происходит.

Капиллярным строением волокна объясняется высокая эффективность Эковаты – способность долго «держать» тепло. Такая способность обусловлена тем, что тепло задерживается внутри капилляров волокон целлюлозы и не передается конвекцией.

С 2002 года в Европе (где накоплен большой опыт применения различных утеплителей и пережиты допущенные ошибки в их выборе) действует «Предписание по Энергосбережению», которое устанавливает правовые предписания по улучшению строительных материалов для энергосбережения, и где говорится следующее: «…экономия издержек потребления энергии особенно эффективна и биологически рациональна при помощи изоляции целлюлозой при применении способа строительства, открытого для диффузии…» (то есть для выхода пара и углекислого газа наружу, без применения пароизоляционных пленок).

Биологическая рациональность состоит в том, что целлюлозный утеплитель, как натуральный, «дышащий» материал: - не препятствует выходу углекислого газа наружу, - не препятствует выходу водяного пара наружу, и вследствие этого в помещении сохраняется комфорт, созданный природой.

Дома с таким утеплителем не требуют устройства дополнительной вентиляции.В «дышащем» доме не происходит образования плесени. А если в старом доме уже имелась плесень или грибки гниения, то при утеплении такого дома ЭКОВАТОЙ они исчезнут благодаря природным антисептикам. Кроме этого, в составе материала отсутствуют синтетические ингридиенты. Как известно, многие синтетические материалы вызывают аллергию или являются канцерогенами. Это, в первую очередь – фенольные смолы, содержащиеся в качестве связующего в плитной и рулонной минераловатной и стекловатной теплоизоляции, а также такие утеплители, как пенополистирол и пенополиуретан. Отсутствие синтетических составляющих в ЭКОВАТЕ делает её безопасной для здоровья и жизни людей.

На основании опыта применения Эковаты в Финляндии констатировано, что птицы и белки не используют Эковату при строительстве своих гнезд, то есть они не растаскивают уложенную на чердачные перекрытия Эковату, а также крысы, мыши и подобные грызуны не прокапывают в ней своих ходов. Такого не происходит даже после десятков лет установки данного утеплителя. Грызуны сторонятся данного материала, так как при его копании кристаллы боратов забивают им дыхательные пути.

Пожаробезопасность Эковаты

Бораты, содержащиеся в утеплителе, эффективно предотвращают пожары. Действие боратов как средств противопожарной защиты для древесины, древесно-содержащих материалов и целлюлозы, было широко изучено и применено в 1959 году новозеландцем Карром и с тех пор в течение десятилетий их использование себя оправдало. При пожаре бораты сначала обезвоживаются - одна молекула буры отдает 10 молекул воды, снижая температуру горения, затем спекаются и превращаются в огнеупорное стекло, образовывая огнеупорные стекловидные слои на поверхности утеплителя, которые защищают внутренние слои материала от поступления воздуха и тепла. На поверхности утеплителя создается непроницаемый для огня барьер. При этом пламенное горение исключено, а поверхностные слои целлюлозы разлагаются, в основном, на воду и окись углерода. Количество обгоревшего утеплителя невелико, так как процесс горения не распространяется в глубокие слои, а останавливается на поверхности. Поэтому токсичность газообразных продуктов сгорания является незначительной. А смысл инструкций по противопожарной защите всегда сначала связан с охраной жизни человека и животных, а потом уже речь идет о защите и сохранении имущества и сооружений.

По сравнению с искусственными и синтетическими изоляционными материалами ЭКОВАТА имеет большое преимущество – это то, что она не плавится и не капает в случае пожара, т.е. не образуются горящие, падающие на пол капли расплава, от которых загорается покрытие пола.

Опыт показывает, что если на ЭКОВАТУ слоем 40 мм положить металлический предмет (монету или пластину) и расплавить его газовой горелкой (t=1560 °C), то расплавленный металл не прожжет материал - более того, рука человека не ощутит повышения температуры.

На фотографии отчетливо видно, что воспламенения Эковаты не наблюдается.

Показатели пожарной опасности ЭКОВАТЫ по СНиП 21-01-97:

  • группа горючести Г2
  • группа воспламеняемости В1
  • группа дымообразующей способности по Д1

В соответствии с натурными испытаниями, проведенными в Финляндии в 1996 году, пожаростойкость ЭКОВАТЫ составила 87 минут. 23 июля 1998 г. в США были проведены сравнительные натурные испытания на пожаростойкость мини-зданий наиболее используемых типов конструкций, в результате которых было обнаружено, что пожаростойкость ЭКОВАТЫ превысила пожаростойкость стекловолокна на 57%.

Утеплитель Время испытаний, мин.
23 32 40 42.5 67
Без утеплителя 1 этаж сгорел полностью - Обрушение - -
Стекловолокно 1 этаж разгорелся Температура здания на 600 град. выше, чем с Эковатой - Обрушение -
Эковата 1 этаж разгорелся - - - Обрушение

Шумопоглощение

ЭКОВАТА является сильным звукопоглощающим материалом. Такая способность обусловлена тем, что в целлюлозном утеплителе звук задерживается не только между волокнами материала, но еще и внутри отверстий полых волокон целлюлозы. Кроме этого, пустоты и неплотно изолированные места значительно уменьшают звукоизоляцию разделительной стены. Мостики звука появляются в местах стыков плитной изоляции, а в процессе эксплуатации плиты дают усадку. Этот путь проникновения звука может быть исключен, если будет применен бесшовный безусадочный изоляционный материал – ЭКОВАТА

Вид снизу фрагмента теплоизоляционного слоя в горизонтальном перекрытии. Видно, что после снятия ограничительного слоя бумаги сцепление волокон ЭКОВАТЫ не нарушается.
Вид снизу фрагмента теплоизоляционного слоя в горизонтальном перекрытии. Видно, что после снятия ограничительного слоя бумаги сцепление волокон ЭКОВАТЫ не нарушается.

Отличная звукоизоляция ЭКОВАТЫ обусловлена еще и отличной адгезией материала к любым, даже стеклянным, поверхностям. Это связано с тем, что производство распушенной целлюлозы – это расщепление древесины, разрыв тонких волокон древесины. При этом края целлюлозных волокон – «рваные», то есть сильно шероховатые, и поэтому они «цепляются» к любой поверхности. Они также хорошо сцепляются между собой. Волокна легкие, и все это создает безусадочность и стабильность изоляционного слоя.

Бесшовность изоляционного слоя обеспечивает герметичность обшивки здания. Если шов, шириной 1 мм и длиной 1 м уменьшает коэффициент теплоизоляции здания при сильном ветре до 65 %, то требование по обеспечению герметичности обшивки здания становится все более важным.

ЭКОВАТА гарантирует заделку швов и заполнение всех пустот, поэтому она сильно противодействует ветру – на 23% выше, чем минвата, а потребление зданием электроэнергии значительно меньше.