В семидесятых годах американским ученым была поставлена задача разработать специальный материал для космических кораблей, который мог бы выдерживать как предельно высокие, так и очень низкие температуры. Созданный композиционный материал, состоящий из полимерной матрицы и специального наполнителя, получил название энергосберегающей краски. Актуальный в наши дни вопрос энергосбережения в прямом смысле заставил энергосберегающие краски опуститься с неба на землю. Сегодня этот современный материал эффективно применяют в «бытовых» целях в качестве термоизоляционного покрытия для ограждающих конструкций и трубопроводов.
Принцип действия
Полые микросферы, из которых состоит наполнитель, внешне похожи на порошок. Мельчайшие частицы имеют диаметр от 10 до 200 мкм и толщину стенок 0,5-2 мкм. От их размера, количества и материала, из которого они изготовлены, зависят общие свойства продукта.
Секрет энергосберегающих свойств покрытия заключается в следующем. Состав после высыхания превращается в плотную и упругую мембрану. Микросферы, находящиеся в мембране, способны отражать и рассеивать порядка 90% инфракрасного излучения и более 80% видимого солнечного света. Энергосберегающая краска - это своего рода «климат-контроль», который летом не впускает в дом жару, а зимой сохраняет внутри тепло и является преградой уличному холоду. В числовом значении уменьшение теплопотерь с ограждающих конструкций при применении энергосберегающих покрытий может достигать 40-45%.
Область применения
- наружные и внутренние поверхности ограждающих конструкций жилых зданий;
- крыши зданий;
- откосы, карнизы, балконы, лоджии;
- помещения с повышенной влажностью и слабоотапливаемые помещения (ванные комнаты, санузлы, душевые, раздевалки и т.п.);
- наружные и внутренние поверхности ограждающих конструкций зданий и сооружений производственного назначения (цеха, склады);
- наружные и внутренние поверхности ограждающих конструкций зданий общественного пользования (вокзалы, спортивные залы, торгово-развлекательные центры и т.п.);
- ограждающие конструкции помещений с особым температурным режимом и влажностью (морозильные камеры, бассейны и т.п.);
- крыши ангаров, гаражей, контейнеров, трейлеров, рефрижераторов;
- системы кондиционирования;
- трубопроводы;
- ёмкости для хранения нефти, нефтепродуктов, газа, воды;
- мосты.
Энергосберегающее покрытие снижает теплопотери, защищает конструкции от коррозии и перегрева, препятствует образованию конденсата, позволяет снизить эксплуатационные затраты и реже проводить ремонтные работы. Кроме того, энергосберегающие краски наряду с высокой функциональностью выглядят довольно эстетично и прекрасно подходят для финишной отделки зданий.
В среднем энергосберегающие краски различных производителей выдерживают диапазоны температур от- 60°С до +200°С. Хотя верхний предел для некоторых современных модификаций может достигать и +500°С.
Благодаря особенностям состава энергосберегающие класки имеют хорошую адгезию практически к любой поверхности, будь то бетонная или кирпичная стена, металлическая труба, деревянная или гипсокартонная перегородка. При этом поверхность может быть совершенно любой формы - краска ляжет ровно.
Как работать с энергосберегающими красками
Основание под покрытие должно быть сухим и чистым, подготовка осуществляется согласно ГОСТу 28196-89 (п.6.3.) как при работе с водно-дисперсионными красками. Для лучшей адгезии на поверхность рекомендуется нанести грунтовку, не содержащую органических растворителей.
Для нанесения краски на поверхность используют кисть, валик или краскопульт. Сначала наносится один слой. Время, необходимое для высыхания - 24 часа, потом в течение 12 часов происходит полимеризация (образуется та самая мембрана). После этого необходимо нанести второй слой. Расход краски зависит от материала основания и может составлять от 0,155 до 0,5 л. на кв.м. (один слой). Толщина покрытия составляет примерно 0,25-0,5 мм, благодаря чему краска не утяжеляет конструкций и не занимает полезную площадь, в отличие от использования многослойных утеплителей.
Энергосберегающие краски перед нанесением небоходимо хорошо размешать в ведре или какой-нибудь другой емкости. Можно использовать для этого электродрель со специальной насадкой. Разбавлять краску водой не нужно - она продается в готовом виде.
Если конструкции находятся на открытой площадке, не рекомендуется работать, когда идет дождь, также необходимо обеспечить защиту от возможных осадков на первые четыре часа после нанесения. Температура при проведении работ не должна быть ниже 5 °C.
Ухаживать за окрашенными поверхностями очень просто - их можно мыть любыми моющими средствами. Если возникла необходимость в замене покрытия, это можно сделать с помощью шлифовального инструмента. Но следует заметить, что краска имеет довольно длительный срок службы. Производители обычно дают гарантию не менее 10 лет. Но, как показывает опыт, на внешних поверхностях домовых конструкций она должна уверенно работать до 50 лет в обычных российских климатических условиях и до 15 лет, если будет подвергаться жестким воздействиям окружающей среды.
Новые тенденции и разработки
Сегодня краски различных производителей могут содержать микросферы из стекла, керамики, выпускаться в виде аэрогелей с мельчайшими частицами, разработанными с использованием современнейших нанотехнологий, в виде утепляющих шпатлёвок.
Недавно на рынке появилась принципиальная новинка - керамическая добавка, которую можно смешивать с обычной краской, превращая ее в энергосберегающую. Экологичный и нетоксичный сухой порошок, состоящий из керамических гранул, добавляют в краску в рассчете 110 гр добавки на 1 кг краски. Добавку также можно применять с другими покрытиями и композитными материалами для внутренней и внешней отделки помещений.
Но это изобретение -еще не предел. Наука пошла дальше, и сегодня на основе энергосберегающей добавки выпускаются энергосберегающие обои, которые клеют под обычные. Помимо выполнения теплоизоляционных функций, они также хорошо сглаживают неровности на стене.
Эффект в цифрах
Уменьшение теплопотерь с ограждающих конструкций при применении энергосберегающих покрытий составляет 40-45%.
Сравнение свойств одной из модификаций энергосберегающей краски с другими теплоизоляционными материалами.
Энергосберегающая краска представляет собой жидкую полимерную композицию, состоящую из мельчайших акриловых частиц, синтетического каучука, керамической или силиконовой добавки и красящих пигментов.
Химическая формула нового продукта была изобретена сотрудниками NASA в 70-х годах XX века и успешно апробирована в качестве защитного покрытия для космических кораблей Space Shuttle. В конце 90-х ноу-хау ученых Национального космического агентства США стало широко использоваться в сфере строительства и ремонтных услуг в качестве уникального антикоррозийного и энергосберегающего покрытия для металлических, деревянных и других поверхностей.
Свойства и преимущества энергосберегающей краски
1. Теплоизоляция – энергосберегающие свойства покрытия реализуются за счет полимеризации состава. Краска, внешне напоминающая суспензию, при высыхании становится плотным, упругим мембранным покрытием, обладающим превосходными теплоизоляционными свойствами. Находящиеся в структуре мембраны микрочастицы способны отражать до 90% инфракрасного теплового излучения и порядка 80% прямых солнечных лучей. Слой энергосберегающей краски, толщиной до 0,38 мм, по своим теплоизоляционным характеристикам приравнивается к 28 см слою кирпичной кладки или 24 см толщине покрытия из керамзитобетона.
2. Высокая адгезия краски с различными материалами (стекло, металл, кирпич, бетон, дерево, пластик, гипсокартон, резина и др.) – создает условия для широкого применения состава при проведении различных видов строительных и ремонтных работ: теплоизоляция трубопроводов, балконов и лоджий, крыш, систем кондиционирования воздуха, откосов, карнизов и т.д..
3. Длительный срок службы – необходимость повторного нанесения покрытия возникает один раз в 10 лет.
4. Простота в использовании – краска наносится на очищенную, обезжиренную поверхность с помощью безвоздушного распылителя, обычной малярной кисти или валика. Влагонепроницаемая пленка образуется уже через 15-20 минут после нанесения покрытия, а полное высыхание материала происходит в течение одних суток.
5. Другие свойства: влагонепроницаемость, защита от коррозии, препятствие образованию конденсата, легкость и эстетичность покрытия, антистатичность, высокая температура плавления (1800 °C), отсутствие токсичных веществ и аллергенов.
Видео о теплоизоляционной краске:
Энергосберегающие краски - это современнейший композиционный материал, созданный конструкторами космических кораблей многоразового использования «Шаттл» в семидесятых годах прошлого века.
Перед американскими учёными стояла нелёгкая задача создания специального материала, который будет выдерживать высочайшие температуры при прохождении корабля через атмосферу и, одновременно, противостоять низким температурам в космосе. В результате проведения исследовательских работ был получен новый материал - энергосберегающая краска, который состоял из полимерной матрицы и специального наполнителя (полых микросфер).
Микросферы представляют собой порошок, состоящий из мельчайших частиц - сфер, которые могут иметь диаметр от 10 до 200 мкм и толщину стенок 0,5-2 мкм. От размера частиц, материала, из которых они изготовлены, и от их количества в краске будут зависеть характеристики состава в целом.
В восьмидесятых годах XX века космические технологии было решено использовать в «бытовых» целях. Так было запатентовано первое термоизоляционное покрытие, которое состояло из жидкой полимерной композиции и полых керамических микросфер.
В 90-е годы энергосберегающие краски появились на европейском рынке, затем и в нашей стране. В Европе в 2002 году производство таких красок было впервые организовано в Германии.
В настоящее время появились энергосберегающие краски различных производителей, содержащие микросферы из керамики и стекла, со схожими характеристиками, в том числе и в виде аэрогелей с мельчайшими частицами, разработанными с использованием современнейших нанотехнологий, а также утепляющие шпатлёвки.
Не так давно на рынке строительных материалов появилась энергосберегающая керамическая добавка, которая делает обычную краску теплоизоляционной. Добавка представляет собой сухой порошок белого цвета, состоящий из керамических гранул. Он абсолютно экологичный и нетоксичный, с длительным сроком хранения, инертный, температура плавления - 1800 °C. Размер сфер составляет от 30 до 100 мкм.
Добавка продаётся в упаковках по 110 гр. или 550 гр. и в мешках по 20 кг. Для придания теплоизоляционных свойств обычной краске в неё добавляют порошок из керамических гранул из расчёта 110 гр. на один килограмм краски. Расход готового состава такой же, как и указано производителем на упаковке с краской.
Помимо краски, энергосберегающую добавку можно смешивать с различными композитными материалами и другими покрытиями для внутренней и внешней отделки зданий.
На основе энергосберегающей керамической добавки выпускаются и энергосберегающие изоляционные обои, которые можно клеить под обычные обои. Они сглаживают небольшие неровности стеновых покрытий и служат теплоизоляцией помещения.
Энергосберегающие свойства покрытия достигаются за счёт полимеризации состава, который после высыхания превращается в плотную и упругую мембрану. Находящиеся в мембране микросферы отражают и рассевают поступающий поток тепла, они способны отражать порядка 90% инфракрасного излучения и более 80% видимого солнечного света. Другими словами, энергосберегающая краска выполняет функции «климат-контроля», она не пропускает летом жаркий воздух в помещение, а зимой удерживает тепло внутри здания и препятствует попаданию холода.
Область применения энергосберегающих красок:
- наружные и внутренние поверхности ограждающих конструкций жилых зданий
- крыши зданий
- откосы, карнизы, балконы, лоджии
- помещения с повышенной влажностью и слабоотапливаемые помещения (ванные комнаты, санузлы, душевые, раздевалки и т.п.)
- наружные и внутренние поверхности ограждающих конструкций зданий и сооружений производственного назначения (цеха, склады)
- наружные и внутренние поверхности ограждающих конструкций зданий общественного пользования (вокзалы, спортивные залы, торгово-развлекательные центры и т.п.)
- ограждающие конструкции помещений с особым температурным режимом и влажностью (морозильные камеры, бассейны и т.п.)
- крыши ангаров, гаражей, контейнеров, трейлеров, рефрижераторов
- системы кондиционирования
- трубопроводы
- ёмкости для хранения нефти, нефтепродуктов, газа, воды
- мосты
Применение энергосберегающих красок позволяет уменьшить теплопотери, защищает конструкции от нагревания и от коррозии, предотвращает образование конденсата, позволяет снизить эксплуатационные затраты и реже проводить ремонтные работы. Кроме того, энергосберегающие краски могут служить финишной отделкой зданий, так как имеют привлекательный эстетический вид.
Преимущества энергосберегающих красок перед другими утепляющими материалами:
- широкая область применения при проведении строительных и ремонтных работ
- нанесение на различные поверхности (бетон, кирпич, металл, дерево, гипсокартон и т.д.)
- отличные теплоизоляционные характеристики
- защита поверхности от коррозии
- длительный срок службы (гарантия - 10 лет)
- работа с поверхностями сложных форм и конфигураций
- не создают дополнительную нагрузку на конструкции
- не занимают полезную площадь помещений
- не допускают появления плесени и конденсата в помещениях с повышенной влажностью
- устойчивы к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам
- не требуют проведения сложных монтажных работ
- просты в уходе
- не аллергенны
- антистатичны
- обладают высокими декоративными качествами
- продлевают срок службы конструкций и увеличивают промежуток времени между ремонтными работами
Технология работ с энергосберегающими красками
Энергосберегающие краски можно наносить на поверхности с помощью валика, кисти или краскопульта. Покрытие наносится в два слоя, последующий слой можно наносить после полного высыхания предыдущего слоя, который сохнет 24 часа, затем продолжается полимеризация ещё в течение 12 часов.
Энергосберегающие краски имеют хорошую адгезию с различными материалами, ложатся ровно, слой покрытия составляет примерно 0,25-0,5 мм.
Основание под покрытие должно быть сухим и чистым, подготовка осуществляется согласно ГОСТу 28196-89 (п.6.3.) как при работе с водно-дисперсионными красками.
Энергосберегающие краски продаются в готовом виде, их не нужно разбавлять, но перед нанесением необходимо размешать в ведре с помощью .
Температура при проведении работ должна быть не ниже 5 °C, нельзя проводить работу во время дождя, необходимо обеспечить защиту от осадков в течение первых четырёх часов после нанесения.
Расход краски зависит от материала основания и может составлять от 0,155 до 0,5 л. на кв.м. (один слой).
Окрашенные энергосберегающей краской поверхности просты в уходе, их можно мыть любыми моющими средствами.
При необходимости замены покрытия его можно удалить с помощью .
Энергосбережение в строительстве относится к одной из самых важных задач. Ресурсы постоянно дорожают. Если не принять эффективных мер по утеплению зданий и сооружений, то высокие финансовые расходы гарантированы. Новейшим теплоизоляционным материалом является энергосберегающая краска. Впервые она появилась в космической отрасли, где должна была защищать корабли от ледяного холода космоса и жары при прохождении через атмосферу.
Состав ее довольно прост: полые микросферы диаметром от 10до 200 мкм и толщиной стенок порядка 1 мкм добавляются в полимерную основу. Состав наносится на поверхность кистью или распылителем. Высыхая, он образует упругое и эластичное покрытие, плотно сцепленное с основой. Оно обладает уникальными зеркальными свойствами. От него отражаются более 80% солнечного света и почти 90% инфракрасного излучения. Это означает, что покрытие не дает теплу выйти наружу зимой и не пускает внутрь жару летом.
Энергосберегающие краски последнего поколения обладают исключительно полезными свойствами:
- устойчивость к любым атмосферным осадкам, ветровой нагрузке и ультрафиолетовым лучам;
- высокие декоративно-эстетические характеристики за счет оригинальной фактуры поверхности и широкой цветовой гаммы;
- более чем десятилетний срок эксплуатации покрытия;
- совместимость с любыми строительными материалами: кирпичом, блоками, бетоном, деревом, гипсокартоном, металлом и т.д.;
- антистатичность, безопасность иэкологичность;
- отсутствие трудоемких работ и специальных приспособлений для теплоизоляции.
Применение энергосберегающей краскипри строительстве жилых и производственных зданий не ограничивается только сокращением потерь тепла. Одновременно с этим достигается надежная защита от коррозии, предотвращение нагревания и образования конденсата. Кроме того, краска является и средством финишной отделки. Все это позволяет уменьшить эксплуатационные расходы и увеличить межремонтный интервал времени.
Применение энергосберегающих красок эффективно не только в строительстве. Сфера их применения постоянно расширяется. Сегодня они с успехом используются для защиты и теплоизоляции многих объектов:
- металлическихангаров, мостов, железнодорожных цистерн, автомобилей-рефрижераторов, гаражей, навесов, контейнеров и многих других изделий из металла;
- помещений с повышенной влажностью, например, душевых, ванных комнат или санузлов;
- бассейнов, морозильников, саун и других объектов, предъявляющих особые условия по температуре и влажности;
- емкостей для хранения и труб для транспортировки воды, пара, газа, нефти и нефтепродуктов.
Сегодня строительные магазины предлагают своим покупателям различные материалы, которые имеют как необходимые функции, так и полезные. Среди таких товаров на строительном рынке представлен новый лакокрасочный материал – энергосберегающая краска.
Основная функция такой краски – максимально сохранить тепло поверхности, на которую она нанесена. Такая краска является продуктом нового поколения. История возникновения таких красок упоминается еще в 70-е годы, когда возникла необходимость изолировать внешнюю поверхность космических кораблей. Тогда известная фирма Наса разработала такой материал. Впоследствии уникальную краску стали применять для разных сфер деятельности. В частности, она практически полностью заменила необходимость утеплять трубы.
Из чего состоит
Энергосберегающая краска включает в себя две составляющие:
- Порошкообразные шарики (сферы).
- Смолу.
Один такой шарик имеет диаметр от 10 до 200 мкм. Кстати, от этого показателя зависит процентное содержание микросферы в краске, что напрямую влияет на ее характеристику.
Не так давно о такой краске никто не знал, потому что использовалась она исключительно для покрытия американской военной техники. И только совсем недавно в России стали также выпускать подобную краску для применения в жилищно-коммунальных сферах.
Несмотря на то, что на российском рынке представлен широкий выбор различных теплосберегающих материалов, в частности, утеплителей, краска является единственным уникальным материалом, который не пропускает холод снаружи строения. Она работает по принципу накопления тепла, которое выходит из помещения, чтобы потом отдать его обратно.
Важно: теплосберегающая краска хорошо «работает» в дуэте с теплым полом, который имеет инфракрасную пленочную структуру. Таким образом, когда в помещении уложен теплый пол, тепло не будет проникать в нижние помещения, а путем накапливания будет возвращаться обратно. Если соблюдать такую технологию, то можно увеличить тепловой коэффициент помещения порядка на 40 процентов.
Как наносить
Как это не будет звучать странно, но краску наносят на поверхность точно также как и обыкновенную краску при помощи валика, кисточки или специального прибора с распылителем. Краска с эффектом энергосбережения имеет отличные показатели сцепления. Она легко покрывает любые поверхности:
- дерево;
- металл;
- бетонная поверхность;
- кирпичную;
- резиновую;
- из картона;
- из стекла.
Для того, чтобы получить максимальный ожидаемый эффект от краски, ее наносят в несколько слоев. Технология нанесения краски предусматривает покрытие в три слоя. Если потребитель желает сэкономить, а стоит отметить, что цена краски достаточно высока, тогда он не получит желаемого эффекта сохранения тепла в помещении. Кстати, этот показатель легко проверяется: если краска нанесена не в три, а в один-два слоя, тогда поверхность имеет не ровный цвет, а значит, и говорить о прямом назначении краски нет смысла.
Перед нанесением энегосберегающей краски, поверхность нужно тщательно подготовить: убрать мусор, грязь, ржавчину и обезжирить. Температура поверхности должна быть не менее семи градусов и не выше ста пяидесяти градусов по Цельсию. Краску можно наносить любым способом. После нанесения первого слоя, через десять минут на поверхности образуется тонкая пленка, которая высыхает на протяжении суток. И только после полного высыхания первого слоя, наносят следующий слой.
Расход краски при работе с валиком составляет поллитра на один квадратный метр, распылителем – на сто граммов меньше. Один литр краски позволяет покрыть около 2.5 квадратных метров площади.
Краска в действии
Краска с эффектом энергосбережения не разрушается под воздействием высокой температуры. Она способна выдержать максимальную температуру до 250-260 градусов Цельсия. Это значит, что ее с успехом можно применять как на фасадах зданий, так и на различных коммуникациях, расположенных на открытом воздухе.
Простой пример : если краской покрыть трубы, проходящие на открытом воздухе и обеспечивающие горячее водоснабжение населения, то температура в трубе может увеличиться на целых 6-7 градусов!
Кстати, отечественные строители уже с успехом используют энергосберегающую краску в действии. В качестве эксперимента был выделен микрорайон в Казани. В городе, согласно государственной программе, было утеплено при помощи краски 15 жилых домов. И стоит отметить, что экономия энергоносителей оказалась существенной!
Принцип работы краски наглядно показан на фото:
Плюсы лакокрасочного материала
Помимо того, что краска позволяет значительно сэкономить расходы на оплату тепла, она является отличным защитником поверхностей от коррозии. Также краска не позволяет проникнуть внутрь влаге. И еще несколько немаловажных достоинств:
- Краска имеет красивый блеск, и тем самым увеличивает привлекательность обработанной поверхности.
- Не вызывает аллергию и достаточно проста в эксплуатации.
Как выглядит краска, можно посмотреть на фото:
О минусах
Самый существенный недостаток краски — ее высокая цена, большой расход. Кроме того теплоизоляционную краску нельзя применять в герметичном помещении, которое хорошо отапливается, так как в помещении будет невыносимо жарко.
О разнообразии
На строительном рынке представлено достаточно большое количество красок от разных производителей. Также краски классифицируются по типам и разновидностям. Но большинство из них имеют единую составляющую: микросферы из керамики или стекла.
Также в составе краски имеется особая шпатлевка с эффектом утепления. К слову, в дополнение к краске можно приобрести специальные добавки на основе керамики, которые можно добавить в краску для усиления эффекта теплосбережения. Данный вид добавки выглядит как обыкновенный белый порошок, состоящий из мелких «шариков» — гранул. Смесь является экологически чистой и не содержит вредных примесей. Порошок плавится при температуре более 1600 градусов, что говорит о том, что в паре с краской можно добиться более высоких показателей сохранения тепла.
Область применения краски
Краска с эффектом теплосбережения, которой покрывают стены зданий, является универсальной. Такая строительная краска может смешиваться с разными видами строительных смесей, которые применяются в качестве отделки. И это далеко не весь перечень материалов, сохраняющих тепло. Помимо краски, в продаже существуют специальные обои, которые позволят сохранить вдвое больше тепла. Если снаружи здание покрыто специальным слоем штукатурки, а на стены нанесена в три слоя краска для наружных работ, то с внутренней стороны тепло в помещении будут сохранять теплосберегающие обои.
Принцип охраняющих тепло красок в том, что в зимний период покрытие из такой краски позволит сохранить тепло в помещении, а летом, наоборот – не пропустить внутрь горячий воздух.
Краска широко используется не только в качестве защитного покрытия стен зданий, ее область применения за последние годы значительно расширилась и ее используют:
- для окрашивания кровли;
- ограждения;
- карнизов, балконов и лоджий;
- душевых и других помещений, которые не отапливаются;
- трубопроводных труб;
- мостов;
- резервуаров для хранения воды, газа и других легковоспламеняющихся жидкостей.
У энергосберегающей краски остаточно широкая область применения из-за своего экономического эффекта. Срок службы поверхности, окрашенной энергосберегающей краской составляет до десяти лет.
