Как влияет плотность утеплителя на теплопроводность: Влияет ли плотность на то, насколько «теплой» будет теплоизоляция?

Как влияет плотность утеплителя на теплопроводность: Влияет ли плотность на то, насколько «теплой» будет теплоизоляция?

Содержание

Плотность утеплителя для стен каркасного дома

Плотность утеплителя для каркасного дома играет большую роль в процессе теплоизоляции. От этого будет зависеть не только сохранение тепла внутри помещения, но и звукоизоляция.

Каждый вид утеплителя имеет свою плотность, которая зависит от используемого материала для его изготовления, количества слоев и пр.

 

Давайте знакомиться.

Я более 10 лет занимается возведением каркасных домов в Московской области. А это мои завершенные проекты.

По всем вопросам строительства каркасных домов можно звонить лично мне, по телефону: +7(495) 241-00-59 — проконсультирую, рассчитаю, подскажу.

 

Для чего нужно знать плотность утеплителя

Плотность утеплителя для стен каркасного дома – важный показатель, который необходимо учитывать во время выбора материала. От этого зависит теплопроводность и пористость.

От теплопроводности зависит сохранность тепла внутри помещения. Чем меньше этот показатель, тем лучше. От пористости зависит устойчивость материала к деформации и теплопроводность.

 

От плотности зависит величина теплопроводности и пористость утеплителя. Зная ее показатель, можно быть уверенным в качестве теплоизоляции, и долговечности.

Также плотность материала указывает на гигроскопичность, прочность на сжатие, паропроницаемость, огнеустойчивость и другие важные показатели качества изделия.

 

Мои фото отчеты о построенных домах

Посмотрите, как я со своей бригадой возводим каркасные дома в подробных фоторепортажах

Мы не делаем секретов, показываем вам весь процесс строительства каркасного дома по шагам. 

 

Плотность различных видов утеплителя

Плотность – это масса 1 куб.м утеплителя. У каждого теплоизоляционного материала эта величина различна. Самая большая плотность у керамзита, минеральной ваты и пеностекла. Наименьший – у хлопковой ваты, пенопласта.

Каждый материал имеет наименьшую и наибольшую границу плотности, тем самым определяя предназначение теплоизоляционного материала.

Влияние плотности на свойства утеплителя

Плотность материала играет большую роль не только в теплоизоляции, но и в шумопоглощении, несущих способностях и варианте монтажа. В любом использованном мной материале важный составляющий – это воздух, он основной теплоизолирующий компонент.

 

Важно!

Чем больше воздуха в утеплителе, тем лучше теплопроводность.

 

Чем ниже воздухопроницаемость, тем лучше утеплитель будет поглощать шум. Высокий показатель плотности свидетельствует о лучшем поглощении шума.

Есть материала, плотность который достигает 150 кг/м3 – это очень высокий показатель, соответственно и вес утеплителя значительно увеличивается. Это создает слишком большую нагрузку на перекрытие, что негативно сказывается на состоянии постройки.

Исходя из практики, лучше подбирать теплоизоляцию со средним показателем плотности, имеющую специализированный шумопоглощающий компонент.

На участках, подвергающихся слишком большой нагрузке плотность теплоизоляции не должна быть ниже 150 кг/м3, иначе материал может деформироваться.

В некоторых случаях подойдут более легкие утеплители, например, для укладки между лагами кровли. Материал для стен должен иметь среднюю плотность, иначе со временем он деформируется.

 

Посетите любой из моих объектов как готовый так и строящийся

Позвоните и я вам покажу любой из моих построенных домов и все детально расскажу.

 

Необходимые показатели плотности

Плотность теплоизоляции я подбираю исходя из места ее установки. Например, для стен я использую материал со средним показателем, чтобы предотвратить слеживание материала. Отлично подходит базальтовая вата, имеющая низкую теплопроводность, пожароустойчива и экологически чистая.

Также учитываю и тип облицовки. Если это сайдинг, то под него кладу базальтовую вату с плотностью 40-90 кг/м3. Штукатурка сочетается со специальным видом теплоизоляции, плотность которой должна быть не менее 150 кг/м3.

 

 

Важно!

Утепление внутри помещения провожу с использованием материалов с более низкой плотностью.

 

При проведении кровельных работ теплоизоляцию выбираю исходя из вида крыши. Если она скатная, то плотность должны быть в пределах 30-35 кг/м3, для утепления мансарды – не менее 35-40 кг/м3.

 

Ваша выгода при обращении ко мне

строю сам — 100% гарантирую качество

Все работы выполняю лично, у меня своя бригада

17 лет опыта

По началу занимался кровлями, но уже более 12 лет строю каркасные дома

Стройматериалы без наценки

все материалы вам привезу по закупочной цене (сравните мои сметы)

99% довольных заказчиков
которые рекомендуют меня друзьям

за 17 лет был всего 1 гарантийный случай (исправил в течении 2 дней) Можете смело искать отзывы обо мне в интернете по названию сайта или по Степанов Михаил

 

Плотность минеральных ват

Минеральная вата — один из самых популярных видов утеплителя, который я часто использую. Материал бывает в рулонах, матах или плитах, каждый из который имеет свои особенности и свойства. Плотность таких изделий варьируется от 11 до 400 кг/м3.

Если провожу теплоизоляцию в многоэтажных строениях, то плотность материала выбираю от 35 до 40 кг/м3. Этого вполне достаточно для сохранения тепла внутри помещения. А вот для производственных объектов я подбираю более плотные материалы.

 

Важно!

Необходимую плотность минеральной ваты я рассчитываю по специальной формуле, так проще и надежнее.

 

Плотность зависит от вида минваты для утепления стен и других поверхностей. Самый популярный утеплитель –Изовер, которая имеет множество видов, различных по плотности. Самая маленькая – 11 кг/м3, большая – 90-144 кг/м3.

Для утепления легких покрытий, перегородок, мансард и т.п. подойдет Изовер Классик, Каркас П32 или 34 и др. Если необходимо провести теплоизоляцию скатной кровли, стен с вентиляционным зазором, то потребуется утеплитель для стен и других поверхностей с плотностью не менее 50 кг/м3, а именно, жесткие плиты.

Утеплитель Урса имеет плотность от 9 до 35 кг/м3, Кнауф – 12-34 кг/м3. Они лучше подходят для теплоизоляции перекрытий и стен внутри помещения, так как имеют невысокую плотность.

Роквул – это наиболее плотный утеплитель, который использую для тепло- и звукоизоляции вентилируемых покрытий, кровли, чердака и стен. Плотность материала 20 – 200 кг/м3.

 

Как построена моя работа

Шаг 1.
Ваше обращение

Я вам детально рассказываю все тонкости ( отвечаю на все вопросы, помогу сделать правильный выбор и рассеять все сомнения)

Лучше что бы у вас было четкое понимание чего вы хотите, если его нет, я вам помогаю с проектированием дома

Шаг 3.
Стоимость

Подробная смета (пример сметы ссылка) на материалы и на работы. Оплачиваете все по факту выполнения ( никаких предоплат)

Шаг 4.
Строительство

Строим дом, проводим коммуникации и отделку, учитываем все ваши правки в процессе и сдаем готовый дом

 

Плотность пенопластов

Свою предельную плотность пенопласт получает при формовке изделия. Обозначают его ПСБ-С-15, 25, 35 или 50. Аббревиатура ПСБ расшифровывается как экспандированный пенополистирол беспрессовый, а цифра – максимальная плотность для данного вида.

Пенопласт с высокой плотностью я использую для теплоизоляции промышленных строений, инженерных коммуникаций, дорог и тротуаров, т.е. мест с большой нагрузкой. Для дома достаточно будет 25-35 кг/м3 плотности утеплителя.

Так ли важна плотность утеплителя?

Теплоизоляция – это важный этап строительства зданий. Важную роль играет степень износа материала, например, минеральная вата сильно впитывает влагу, из-за чего повышается теплопроводность, поэтому в местах с повышенной влажностью ее лучше не использовать.

При выборе утеплителя необходимо знать, на что влияет его плотность. Это и долговечность постройки, ее качество и надежность, а также множество других факторов.

 

мой опыт — ваши сэкономленные деньги и нервы.

Я консультирую всех кто ко мне обращается, даже если вы потом уйдете строится к другой бригаде.  
Задавайте вопросы, не стесняйтесь, я всем отвечаю —  это бесплатно 

+7(495) 241-00-59Я доступен для звонков 7/24 — буду рад вам помочь, обращайтесь!

Таблица теплопроводности и других качеств материалов для утепления

Да, в нашей стране, в отличие от стран с жарким климатом, бывают лютые зимы. Именно поэтому нужно строиться из теплых материалов с использованием специальных утеплителей. В ином случае все дорогое тепло от котлов и печей будет уходить через стены и другие перекрытия.

Нам нужно точно знать, какие из современных популярных материалов для утепления наиболее эффективны.

Что такое теплопроводность?

Теплопроводность можно описать как процесс передачи тепловой энергии до наступления теплового равновесия. Температура, так или иначе, будет выровнена, вопрос только в скорости этого процесса. Если применить это понятие к дому, то ясно, что чем дольше температура внутри здания выравнивается с наружной, тем лучше. Проще говоря, насколько быстро дом остывает это вопрос того, какая теплопроводность его стен.

В числовой форме этот показатель характеризуется коэффициентом теплопроводности. Он показывает, сколько тепла за единицу времени проходит через единицу поверхности. Чем выше этот коэффициент у материала, тем быстрее он проводит тепло.

Теплопроводность утеплителей — это наиболее информативный показатель, и чем он ниже, тем материал эффективнее он сохраняет тепло (или прохладу в жаркие дни). Но существуют и другие показатели, которые влияют на выбор утеплителя.

Таблица теплопроводности утеплителей

В таблице указаны данные по наиболее широко применяемым утеплителям, которые используют в частном строительстве: минеральной ваты, пенополистирола, пенополиуретана и пенопласта. Также приведены сравнительные данные по другим видам.

Таблица теплопроводности утеплителей

  1. Утеплитель
Теплопроводность, Вт/(м*С) Плотность, кг/м3 Паропроницаемость, мг/ (м*ч*Па) «+» «-» Горюч.
Пенополиуретан 0,023 32 0,0-0,05 2.Бесшовный монтаж пеной; 3.Долгосрочность; 4.Лучшая тепло-, гидроизоляция 1.недешевый 2. Не устойчив к УФ-излучению Самозатухающий
0,029 40
0,035 60
0,041 80
Пенополистирол (пенопласт) 0,038 40 0,013-0,05 1.Отлично изолирует; 2. Дешевый; 3. Влагонепроницаем 1. Хрупкий; 2. Не «дышит» и образует конденсат Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание
0,041 100
0,05 150
Экструдированный пенополистирол 0,031 33 0,013 1.Очень низкая теплопроводность; 3.Влагонепроницаем; 4.Прочен на сжатие; 5. Не гниет и не плесневеет; 6. Эксплуатация от -50 °С до +75°С; 7. Удобен в монтаже. 1. На порядок дороже пенопласта; 2. Восприимчив к органическим растворителям; 3. Паропроницаемость низкая, образует конденсат. Г1 у марок с антипеновыми добавками, другие Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание
Минеральная (базальтовая) вата 0,048 50 0,49-0,6 1.Хорошая паропроницаемость –«дышит»; 2.Противостоит грибкам; 3.Звукоизоляция; 4.Высокая термоизоляция; 5.Механическая прочность; 6.Не сыпется 1.Недешевый Огнеупорный
0,056 100
0,07 200
Стекловолокно (стекловата) 0,041-0,044 155-200 0,5 1.Низкая теплопроводность; 2.При пожарах не выделяет токсичных веществ 1.Со временем теплоизоляция снижается; 2.Может появляться плесень; 3.Проблемный монтаж: волокна осыпаются и наносят вред коже, глазам; 4.Паропроницаемость низкая, образует конденсат. Не горит
Пенопласт ПВХ 0,052 125 0,023 1.Жесткий и удобный в монтаже 1.Недолговечен; 2.Плохая паропроницаемость и образование конденсата Г3 и Г4. Сопротивление возгоранию и самозатухание
Древесные опилки 0,07-0,18 230 1.Дешевизна; 2.Экологичность 1.Портиться и гниет; 2.Теплоизоляционные свойства падают при высокой влажности Пожароопасен

Сравнение «+» и «-» поможет определить, какой утеплитель выбрать для конкретных целей.

Полезные показатели утеплителей

На какие основные показатели нужно обратить внимание при выборе утеплителя:

  • Теплопроводность при выборе утеплителя материала является основным показателем. Чем она ниже, тем лучшая теплоизоляция у этого материала;
  • Плотность напрямую влияет на массу материала, от нее зависит, какая дополнительная нагрузка придется на стены или перекрытия дома. Это очень просто вычислить, зная объем утеплителя и его плотность. Обычно теплоизоляционные свойства падают с ростом плотности материала. Чем легче утеплитель, тем проще с ним работать, а нагрузка на перекрытия будет минимальной;
  • Паропроницаемость показывает, как материал пропускает водяной пар. Высокий коэффициент говорит о том, что материал может увлажняться. Наоборот, низкий коэффициент указывает то, что материал не пропускает пар и образует конденсат. Материалы можно делить на 2 вида: а) ваты – материалы, состоящие из волокон. Они паропроницаемы; б) пены – это затвердевшая пенная масса особого вещества. Не пропускают пар ;
  • Водопоглощение — это способность вещества впитывать воду. Чем она выше, тем менее материал пригоден для утепления, тем более для наружных теплоизоляционных работ, ванной, кухни и других мест с повышенной влажностью;
  • Горючесть довольно понятный показатель, очевидно, что наилучшие материалы для утепления те, которые не горят. Также пригодны самозатухающие варианты;
  • Прочность на сжатие — это способность материала сохранить свою форму и толщину при механическом воздействии. Многие материалы хороши как утеплитель, но могут сжиматься, при этом снижаются их теплоизоляционные качества;
  • Хрупкость нежелательна для утеплителя, хотя и не является основополагающим качеством при выборе;
  • Долговечность определяет срок службы материала;
  • Толщина материала определяет, сколько пространства будет занимать теплоизоляция. При внутренних работах это важно, ведь чем тоньше слой материала, тем меньше полезного пространств он «съест»;
  • Экологичность материала особенно важна при выполнении внутреннего утепления. Нужно обратить внимание, не разлагается ли утеплитель на опасные составляющие, а также не выделяет ли он при пожаре токсичных веществ.

Кто на свете всех теплей?

Цель такого тщательного изучения утеплителей одна — узнать, какой из них лучше всех. Однако, это палка о двух концах, ведь материалы с высокой термоизоляцией могут иметь другие нежелательные характеристики.

Пенополиуретан или экструдированный пенополистирол

Нетрудно определить по таблице, что чемпион по теплоизоляции – это пенополиуретан. Но и цена его гораздо выше, нежели у полистирола или пенопласта. Все потому что он обладает двумя наиболее востребованными в строительстве качествами: негорючесть и водоотталкивающие свойства. Его трудно поджечь, поэтому пожарная безопасность такого утепления высока, к тому же он не боится намокнуть.

Но у пенополиуретана появилась настоящая альтернатива – экструдированный пенополистирол. По сути это тот же пенопласт, но прошедший дополнительную обработку – экструдировку, которая улучшила его. Это материал с равномерной структурой и замкнутыми ячейками, который представлен в виде листов разной толщины. От обычного пенопласта его отличает усиленная прочность и способность выдерживать механическое давление. Именно поэтому его можно назвать достойным конкурентом пенополиуретану. Единственный недостаток монтажа отдельных плит – швы, которые успешно заделываются монтажной пеной.

А уж чем вам удобнее пользоваться – жидким утеплителем из баллончика или плитами, выбирать только вам. Но помните, что эти материалы не «дышат» и могут образовывать эффект запотевших окон, так что все утепление может уйти из форточки во время проветривания. Поэтому утеплять такими материалами нужно разумно.

Минеральная вата или пенопласт

Если сравнивать минеральную вату и пенопласт, то их теплопроводность находится на одном уровне ≈ 0,5. Поэтому выбирая между этими материалами, неплохо было бы оценить и другие качества, такие как водопроницаемость. Так, монтаж ваты в местах с возможным намоканием нежелательна, поскольку она теряет свойства теплоизоляции на 50% при намокании на 20%. С другой стороны, вата «дышит» и пропускает пар, так что не будет образовываться конденсата. В доме, который утеплен ватой из базальтового волокна, не будут запотевать окна. И вата, в отличие от пенопласта, не горит.

Другие утеплители

Весьма популярны сейчас эко-материалы, такие как опилки, которые смешивают с глиной и используют для стен. Однако, такой приятный по цене материал как опилки, имеет много недостатков: горит, намокает и гниет. Не говоря уже о том, что набирая влагу, опилки теряют теплоизоляционные свойства.

Также набирает популярности дешевое и экологичное пеностекло, которое можно применять только без нагрузок, поскольку он весьма хрупок.

Выбирая утеплитель

Цены на энергоносители растут, и вместе с тем растет популярность на утеплители. В нашей статье представлена таблица теплопроводности материалов для утепления и сравнительный анализ популярных видов утеплителей. Главное, что хотелось бы отметить — хорошие показатели вы получите, приобретая только качественный сертифицированный продукт. Выбор теплоизоляционных материалов на рынке весьма широк и один вид утеплителя предлагается более чем пятью производителями. Много из них могут вас огорчить своим качеством, поэтому ориентируйтесь на отзывы тех, кто испытал конкретные торговые марки на «своей шкуре».

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

куда, какой плотности и как его ставят

          Если читать описание этапов строительства дома на разных сайтах, то этапа «утепление» или нет или написано в составе раздела возведения стен очень коротко. Словом, прорабы не придают этому важному делу какого-то значения.

           Как правило, строители применяют утеплитель самого низкого качества, минимальной толщины, и минимальной плотности, и в кровле, и в стенах.

            В результате, через год – полтора проживания в таком доме вы чувствуете зимой недостаток тепла. Однако не все застройщики такие доверчивые и полностью полагаются на «опыт прорабов». Одним из них являетесь Вы — раз читаете эту статью.

Для начала нужно понять, почему заводы производят теплоизоляцию разной толщины и разной плотности.  Плотность — это вес 1 кубического метра материала. Например, плотность:

— воды 1000 кг/м3;
— воздуха 1,3 кг/м3;
— древесины 500÷700 кг/м3;
— кирпича 1500÷1700 кг/м3;
— базальтового камня 2800 кг/м3;
— утеплителя из базальтовых волокон от 25 до 200 кг/м3.

        Лучше всего утеплитель удерживает тепло в доме при плотности от 40 до 100 кг/м3.

            Главный показатель утеплителя – его теплопроводность.

Это показатель того, хорошо или плохо изоляционная плита удерживает тепло в доме. При одинаковой толщине при плотности 90 кг/м3 утеплитель будет лучше удерживать тепло, чем плита с плотностью 40 кг/м3.

           Второй важный показатель теплоизоляции толщина утепления дома. 

Исходя из многолетнего опыта европейских стран, Америки и Канады, можно рекомендовать установку и монтаж утеплителя в кровлю и стены жилых строений.        

Обычно утепление дома начинают с кровли. В доме с мансардой на обрешётку, которая крепится к нижней части стропильной ноги кладут теплоизоляционные плиты плотностью не менее 40 кг/м3, толщиной 150 мм или 200 мм в зависимости от высоты стропильной ноги.         

Снизу к стропильной ноге крепится плёнка – парогидроизоляция. Сверху на утеплитель кладётся диффузионная (дышащая) плёнка, которая пропускает насыщенный влагой воздух вверх, а обратно ничего не пропускает.        

Дома строят из разных материалов: деревянный брус, кирпич, пенобетон, керамзитобетон, газосиликат.        

Деревянные и кирпичные дома с большой толщиной стен как правило не утепляют, чтобы сохранить внешний вид фасада.       

Но если толщина стен небольшая, то утепление необходимо, чтобы создать комфортность проживания и меньше тратить денег на отопление. Для вентилируемых фасадов рекомендуется установка теплоизоляционных плит плотностью 80÷90 кг/м3. Толщина установки утеплителя 100 мм.

Как правило, к стене крепится деревянный брусок 50 х 50 мм с разбежкой под размер плиты, вовнутрь вставляется теплоизоляционная плита толщина 50 мм. Далее перпендикулярно на первый брусок с утеплителем устанавливается второй такой же брусок и опять между брусками укладывается утеплитель.            

Через толщу теплоизоляции длинным сверлом в деревянной или кирпичной стене делаем отверстия, глубиной 5 см. В эти отверстия вставляем пластиковые крепёжные грибки, чтобы они прижимали утеплитель к стене. Вставляем в грибок пластиковый гвоздь — распорку. Назад грибок вы уже не вытащите.           

Далее к наружной части бруска степлером крепите ветрозащиту. На ветрозащиту ставится вертикально по отношению к земле еще один брусок и на него крепится сайдинг – виниловый, деревянный или другой. 

Советы по выбору плотности базальтового утеплителя


Действующий ассортимент базальтовых утеплителей включает в себя несколько десятков разновидностей, пользующихся в коттеджном и дачном строительстве стабильно высоким спросом. Экологически безупречная базальтовая теплоизоляция может использоваться для внутренней и наружной отделки стен и перекрытий. При этом учитываются нагрузки создаваемые весом материала. Какой плотности базальтового утеплителя следует отдать предпочтение?


Плотность утеплителя определяет его вес, соответственно уровень дополнительных нагрузок на изолируемые конструкции. Отсутствие нужного запаса прочности компенсируется применением более легких теплоизоляторов.

Кровельная теплоизоляция

  • Для работ по утеплению кровельных систем разработан ряд базальтовых утеплителей плотностью от 37 кг/м3.
  • Помимо теплосохранения, легкая базальтовая вата обладает эффективным шумопоглощением, стабильностью рабочих характеристик на протяжении всего полувекового срока службы. Материал плохо переносит деформационные нагрузки. В сжатом состоянии его теплопроводность существенно повышается.
  • Имеются исключения: отдельные разновидности легкой изоляции поставляются в торговую сеть в подпрессованном на 60% состоянии. После вскрытия упаковочной оболочки материал полностью восстанавливается в изначальном объеме с полным сохранением рабочих свойств.

Какой показатель плотности у стеновой теплоизоляции


Теплоизоляция стеновая может быть: панельной или рулонной. Выбор типа материала для работ по фасадной теплоизоляции определяется видом крепления и наличием защитно-декоративной облицовки. Плотность стенового утеплителя в пределах 110-140 кг/м3.


Менее плотный материал на вертикальных стенах под собственным весом может деформироваться и провисать.


Для навесных и панельно-штукатурных систем фасадного утепления разработаны минераловолоконные панели двойной плотности 90-140 кг/м3. Особенность этих материалов в том, что изнаночная мягкая поверхность панели хорошо копирует микрорельеф основания. В то время как плотная лицевая сохраняет изначальную форму и воспринимает на себя нагрузки от штукатурного покрытия

Руководитель

отдела продаж


В навесных теплоизолирующих фасадах, оборудованных щелевым вентиляционным зазором, плотный утеплитель позволяет исключить из конструкции ветрозащитные пленочные покрытия.


Повышенная плотность фасадной теплоизоляции позволяет использовать комбинированный клеевой и дюбельный монтаж. Фактура панелей обеспечивает хорошую адгезию по отношению к штукатурным покрытиям.

  • Гидрофобизирование не позволяет утеплителю удерживать в своем объеме большое количество влаги. В лучших моделях этот показатель составляет 1,2-1,5%.
  • Теплоизоляционные технологии предусматривают обустройство мембранной или любой другой гидроизоляции, защищающей от протечек или образования водного конденсата.


Минераловатная теплоизоляция высокой плотности ориентирована на эксплуатацию в условиях больших нагрузок. Тяжелые плотные панели входят в состав плоских кровельных систем. Используются для утепления бетонных стяжек и нагруженных строительных конструкций.

Таблица плотности и других характеристик базальтового утеплителя










Вид изделия

Плотность

Теплопроводность

Предельные температуры, ͦС

Горючесть

Маты

50–85

0,046

+700

НГ

Легкие плиты

30–40

0,036

+400

НГ

Мягкие плиты

50–75

0,036

+400

НГ

Полужесткие плиты

75–125

0,0326

+400

НГ

Жесткие плиты

175–225

0,043

+400

НГ

Цилиндры

200

0,046

+400

НГ

Рыхлая вата

30

0,050

+600

НГ

Видео: свойства каменной ваты Роквул

Коэффициент теплопроводности материала. Теплопроводность строительных материалов: таблица

В привычной для населения страны холодной зиме, востребованность теплоизоляционных материалов всегда на высоком уровне. Необходимо учитывать все особенности каждого из утеплителей, чтобы сделать выбор в пользу качественного и целесообразного материала.

Содержание:

Зачем нужна теплоизоляция?

Актуальность теплоизоляции заключается в следующем:

  • Сохранение тепла в зимний период и прохлады в летний период.

Потери тепла сквозь стены обычного многоэтажного жилого дома составляют 30-40%. Для снижения теплопотерь нужны специальные теплоизоляционные материалы. Применение в зимний период электрических обогревателей способствует дополнительному расходу на электроэнергию. Эти расходы выгодней компенсировать использованием качественного теплоизоляционного материала, обеспечивающего сохранение тепла в зимний период и прохладу в летнюю жару. При этом затраты на охлаждение помещения кондиционером также будут сведены к минимуму.

  • Увеличение долговечности конструкций здания.

В случае промышленных зданий с использованием металлического каркаса, утеплитель позволяет защитить поверхность металла от коррозии, являющейся самым пагубным дефектом для данного вида конструкций. А срок службы для здания из кирпича определяется количеством циклов замораживания/оттаивания. Воздействие этих циклов воспринимает утеплитель, ведь точка росы при этом находится в теплоизоляционном материале, а не материале стены.

Такое утепление позволяет увеличить срок службы здания во много раз.

  • Шумоизоляция.

Защита от возрастающего уровня шума достигается при использовании таких шумопоглощающих материалов (толстые матрасы, звукоотражающие стеновые панели).

  • Увеличение полезной площади зданий.

Как правильно выбрать утеплитель?

При выборе утеплителя нужно обращать внимание на: ценовую доступность, сферу применения, мнение экспертов и технические характеристики, являющиеся самым важным критерием.

Основные требования, предъявляемые к теплоизоляционным материалам:

  • Теплопроводность.

Теплопроводность подразумевает под собой способность материала передавать теплоту. Это свойство характеризуется коэффициентом теплопроводности, на основе которого принимают необходимую толщину утеплителя. Теплоизоляционный материал с низким коэффициентом теплопроводности является лучшим выбором.

Также теплопроводность тесно связана с понятиями плотности и толщины утеплителя, поэтому при выборе необходимо обращать внимание и на эти факторы. Теплопроводность одного и того же материала может изменяться в зависимости от плотности.

Под плотностью понимают массу одного кубического метра теплоизоляционного материала. По плотности материалы подразделяются на: особо лёгкие, лёгкие, средние, плотные (жёсткие). К легким относятся пористые материалы, подходящие для утепления стен, перегородок, перекрытий. Плотные утеплители лучше подходят для утепления снаружи.

Читайте также:  Материалы для утепления балкона или лоджии: основные характеристики

Чем меньше плотность утеплителя, тем меньше вес, а теплопроводность выше. Это является показателем качества утепления. А небольшой вес способствует удобству монтажа и укладки. В ходе опытных исследований установлено, что утеплитель, имеющий плотность от 8 до 35 кг/м³ лучше всего удерживает тепло и  подходят для утепления вертикальных конструкций внутри помещений.

А как зависит теплопроводность от толщины? Существует ошибочное мнение, что утеплитель большой толщины будет лучше удерживать тепло внутри помещения. Это приводит к неоправданным расходам. Слишком большая толщина утеплителя может привести к нарушению естественной вентиляции и в помещении будет слишком душно.

А недостаточная толщина утеплителя приводит к тому, что холод будет проникать через толщу стены и на плоскости стены образуется конденсат, стена будет неотвратимо отсыревать, появится плесень и грибок.

Толщину утеплителя необходимо определять на основании теплотехнического расчета с учетом климатических особенностей территории, материала стены и её минимально допустимого значения сопротивления теплопередачи.

В случае игнорирования расчета может появиться ряд проблем, решение которых потребует больших дополнительных затрат!

Таблица теплопроводности материалов

Материал Теплопроводность материалов, Вт/м*⸰С Плотность, кг/м³
Пенополиуретан 0,020 30
0,029 40
0,035 60
0,041 80
Пенополистирол 0,037 10-11
0,035 15-16
0,037 16-17
0,033 25-27
0,041 35-37
Пенополистирол (экструдированный) 0,028-0,034 28-45
Базальтовая вата 0,039 30-35
0,036 34-38
0,035 38-45
0,035 40-50
0,036 80-90
0,038 145
0,038 120-190
Эковата 0,032 35
0,038 50
0,04 65
0,041 70
Изолон 0,031 33
0,033 50
0,036 66
0,039 100
Пенофол 0,037-0,051 45
0,038-0,052 54
0,038-0,052 74
  • Экологичность.

Этот фактор является значимым, особенно в случае утепления жилого дома, так как многие материалы выделяют формальдегид, что влияет на рост раковых опухолей. Поэтому необходимо делать выбор в сторону нетоксичных и биологически нейтральных материалов. С точки зрения экологичности лучшим теплоизоляционным материалом считается каменная вата.

  • Пожарная безопасность.

Материал должен быть негорючим и безопасным. Гореть может любой материал, разница состоит в том, при каком температуре он возгорается. Важным является то, чтобы утеплитель был самозатухающим.

  • Паро- и водонепроницаемость.

Преимущество имеют те материалы, которые обладают водонепроницаемостью, так как впитывание влаги приводит к тому, что  эффективность материала становится низкой и полезные характеристики утеплителя через год использования снижаются на 50% и более.

  • Долговечность.

Читайте также:  Как утеплить стены минватой: общие правила

В среднем срок службы изоляционных материалов составляет от 5 до 10-15 лет. Теплоизоляционные материалы, имеющие в составе вату  в первые годы службы значительно снижают свою эффективность.  Зато пенополиуретан обладает сроком службы свыше 50 лет.

Достоинства и недостатки утеплителей

  1. Пенополиуретанна сегодняшний день самый эффективный утеплитель.
    Виды ППУ

Достоинства: бесшовный монтаж пеной, долговечность, лучшая тепло- и гидроизоляция.

Недостатки: дороговизна материала, неустойчивость к УФ-излучению.

  1. Пенополистирол (пенопласт) – востребован для использования в качестве утеплителя для помещений разных типов.

Достоинства: низкая теплопроводность, невысокая стоимость, удобство монтажа, водонепроницаемость.

Недостатки: хрупкость, легкая воспламеняемость, образование конденсата.

  1. Экструдированный пенополистирол – прочный и удобный материал, при необходимости элементов нужного размера легко разрезается ножом.

Достоинства: очень низкая теплопроводность, водонепроницаемость, прочность на сжатие, удобство монтажа, отсутствие плесени и гниения, возможность эксплуатации от -50⸰С до +75⸰С.

Недостатки: намного дороже пенопласта, восприимчивость к органическим растворителям, образование конденсата.

  1. Базальтовая (каменная) вата – минеральная вата, изготавливающаяся на базальтовой основе.

Достоинства: противостояние образованию грибков, звукоизоляция, прочность к механическим воздействиям, огнеупорность, негорючесть.

Недостатки: более высокая стоимость, по сравнению с аналогами.

  1. Эковата – утеплитель, выполненный на основе естественных материалов (волокна дерева и минералы). На сегодняшний день применяется довольно часто.

Достоинства: звукоизоляция, экологичность, влагостойкость, доступная стоимость.

Недостатки: во время эксплуатации повышается теплопроводность, необходимость специального оборудования для монтажа, возможность усадки.

  1. Изолон – современный утеплитель, изготавливаемый путем вспенивания полиэтилена. Является одним из самых востребованных.

Достоинства: низкая теплопроводность, низкая паропроницаемость, высокая шумоизоляция, удобство резки и монтажа, экологичность, гибкость, небольшой вес.

Недостатки: низкая прочность, необходимость устройства вентиляционного зазора.

  1. Пенофол – утеплитель, который отвечает многим требованиям, предъявляемым к качеству утеплителя и утепления различных помещений, а также конструкций и т.д.

Достоинства: экологичность, высокая способность к отражению тепла, высокая шумоизоляция, влагонепроницаемость,  негорючесть, удобство перевозки и монтажа, отражение воздействия радиации.

Недостатки: малая жесткость, затрудненность крепления материала, в качестве теплоизоляции одного пенофола недостаточно.

Заключение

Рассмотренные достоинства и недостатки утеплителей позволят выбрать самый подходящий вариант уже на стадии проектирования. При этом учитывать все требования, предъявляемые к теплоизоляционному материалу, в первую очередь теплопроводность.

Содержание статьи:

Выбор теплоизоляционных материалов на современном рынке огромен. Производители выпускают различные по структуре, плотности, звукоизоляционным характеристикам и влагостойкости модели. Потребителям необходимо знать теплопроводность утеплителей и критерии подбора. Подробное сравнение всех видов поможет найти идеальный для постройки материал.

Понятие теплопроводности

Утеплители имеют разный коэффициент теплопроводности – это главный показатель материала

Под теплопроводностью понимается передача энергии тепла от объекта к объекту до момента теплового равновесия, т.е. выравнивания температуры. В отношении частного дома важна скорость процесса – чем дольше происходит выравнивание, тем меньше остывает конструкция.

В числовом виде явление выражается через коэффициент теплопроводности. Показатель наглядно выражает прохождение количества тепла за определенное время через единицу поверхности. Чем больше величина, тем быстрее утекает тепловая энергия.

Теплопередача различных материалов указывается в характеристиках изготовителя на упаковке.

Факторы влияния на теплопроводность

Теплопроводность зависит от плотности и толщины теплоизолята, поэтому важно учитывать ее при покупке. Плотность – это масса одного кубометра материалов, которые по этому критерию классифицируются как очень легкие, легкие, средние и жесткие. Легкие пористые изделия применяются для покрытия внутренних стен, несущих перегородок, плотные – для наружных работ.

Модификации с меньшей плотностью легче по весу, но имеют лучшие параметры теплопроводности. Сравнение утеплителей по плотности представлено в таблице.

Материал Показатель плотности, кг/м3
Минвата 50-200
Экструдированный пенополистирол 33-150
Пенополиуретан 30-80
Мастика из полиуретана 1400
Рубероид 600
Полиэтилен 1500

Чем выше плотность, тем меньше уровень пароизоляции.

Толщина материала также влияет на степень теплопередачи. Если она избыточная, нарушается естественная вентиляция помещений. Маленькая толщина становится причиной мостов холода и образования конденсата на поверхности. В результате стена покроется плесенью и грибком. Сравнить параметры толщины материалов можно в таблице.

Материал Толщина, мм
Пеноплекс 20
Минвата 38
Ячеистый бетон 270
Кладка из кирпича 370

При подборе толщины стоит учитывать климат местности, материал постройки.

Характеристики разных материалов

Перед рассмотрением таблицы теплопроводности утеплителей имеет смысл ознакомиться с кратким обзором. Информация поможет застройщикам разобраться в специфике материала и его назначении.

Пенопласт

Пенопласт и пенополистирол отличаются способом производства, ценой и теплопроводностью

Плитный материал, изготовленный посредством вспенивания полистирола. Отличается удобством раскроя и монтажа, низкой теплопроводностью – в сравнении с другими изоляторами пенопласт легче. Преимущества изделия – недорогая стоимость, стойкость к влажной среде. Минусы пенопласта – хрупкость, быстрая возгораемость. По этой причине плиты толщиной 20-150 мм используются для теплоизоляции легких наружных конструкций – фасадов под штукатурные работы, стены цоколей и подвалов.

При горении пенопласта выделяются токсичные вещества.

Экструдированный пенополистирол

Вспененный полистирол с экструзией отличается стойкость к воздействию влажной среды. Материал легко раскраивается, не горит, прост в укладке и транспортировке. У плит помимо низкой теплопроводности – высокая плотность и прочность на сжатие. Среди российских застройщиков популярен экструдированный пенополистирол брендов Техноплекс и Пеноплекс. Его применяют для теплоизоляции отмостки и ленточного фундамента.

Минеральная вата

Чем плотнее плиты минеральной базальтовой ваты, тем хуже они проводят тепло

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты – 0,048 Вт/(м*С), что больше пенопласта. Материал изготавливается на основе горных пород, шлака или доломита в форме плит и рулонов, у которых разный индекс жесткости. Для утепления вертикальных поверхностей допускается применять жесткие и полужесткие изделия. Горизонтальные конструкции лучше утеплять при помощи легких минплит.

Несмотря на оптимальный индекс теплопроводности, у минеральной ваты маленькая устойчивость к влажной среде. Плиты не подойдут для утепления подвальных помещений, парилок, предбанников.

Применение минваты с низкой теплопроводностью допускается только при наличии пароизоляционного и гидроизоляционного слоев.

Базальтовая вата

Основой для изоляции является базальтовый вид горной породы, который раздувается при нагреве до состояния волокон. При изготовлении также добавляют нетоксичные связующие компоненты. На российском рынке продукция бренда Роквул, на примере которой можно рассмотреть особенности утеплителя:

  • не подвергается возгоранию;
  • отличается хорошим показателем тепло- и звукоизоляции;
  • отсутствие слеживания и уплотнения в процессе эксплуатации;
  • экологически чистый строительный материал.

Параметры теплопроводности позволяют использовать каменную вату для наружных и внутренних работ.

Стекловата

Стекловата имеет коэффициент теплопроводности выше, чем каменная вата, материал гигроскопичен

Стекловатный утеплитель изготавливается из буры, известняка, соды, просеянного доломита и песка. Для экономии на производстве применяют стеклобой, что не нарушается свойства материала. К преимуществам стекловаты относятся высокие показатели тепло- и звукоизоляции, экологическая чистота и низкая стоимость. Минусов больше:

  • Гигроскопичность – впитывает воду, вследствие чего теряет утепляющие характеристики. Для предотвращения гниения и разрушения конструкции укладывают между пароизоляционными слоями.
  • Неудобство монтажа – волокна с повышенной хрупкостью распадаются, могут вызывать жжение и зуд кожи.
  • Непродолжительная эксплуатация – через 10 лет происходит усадка.
  • Невозможность применения для утепления влажных комнат.

При работе со стекловатой нужно защищать кожу рук перчатками, лицо – очками или маской.

Вспененный полиэтилен

Вспененный фольгированный полиэтилен имеет пропускает тепло хуже, чем обычный

Рулонный полиэтилен с пористой структурой имеет дополнительный отражающий слой из фольги. Преимущества изолона и пенофола:

  • маленькая толщина – от 2 до 10 мм, что в 10 раз меньше обычных изоляторов;
  • возможность сохранения до 97 % полезного тепла;
  • стойкость к воздействию влаги;
  • минимальная теплопроводность за счет пор;
  • экологическая чистота;
  • отражающий эффект, за счет которого аккумулируется тепловая энергия.

Рулонная теплоизоляция подходит для укладки во влажных комнатах, на балконах и лоджиях.

Напыляемая теплоизоляция

Пенополиуретан имеет самую низкую теплопроводность

Если обратиться к таблице, то видно, что напыляемые виды заменяют 10 см минваты. Они выпускаются в баллонах, напоминают монтажную пену и наносятся при помощи специального инструмента. Напыляемый утеплитель бывает разной жесткости, в емкости также присутствуют пенообразователи – полиизоционатом и полиолом. По типу основного компонента изоляция бывает:

  • ППУ. Пенополиуретан с открытой ячеистой структурой прочен, теплоэффективен. При наличии закрытых пустот в составе – может пропускать пар.
  • Пеноизольная. Жидкий пенопласт на карбамидоформальдегидной основе отличается паропроницаемостью, стойкость к возгоранию. Наносится посредством заливки. Оптимальная температура затвердевания – от +15 градусов.
  • Жидкая керамика. Керамические компоненты расплавляются до жидкого состояния, потом смешиваются полимерными веществами и пигментами. Получаются вакуумированные полости. Наружное утепление обеспечивает защиту здания на 10 лет, внутреннее – на 25 лет.
  • Эковата. Целлюлоза измельчается до состояния пыли, приобретает клейкость при попадании воды. Материал подходит для работы на влажных стеновых поверхностях, но не используется рядом с каминными трубами, дымоходами и печами.

Напыляемые утеплители отличаются хорошей сцепкой с поверхностями, для которых применялись дерево, кирпич или газобетон.

Таблица коэффициентов теплопроводности разных материалов

На основе таблицы с коэффициентами теплопроводности строительных материалов и популярных утеплителей можно сделать сравнительный анализ. Он обеспечит подбор оптимального варианта теплоизоляции для строения.

Материал Теплопроводность, Вт/м*К Толщина, мм Плотность,  кг/м³ Температура укладки,  °C Паропроницаемость, мг/м²*ч*Па
Пенополиуретан 0,025 30 40-60 От -100 до +150 0,04-0,05
Экструдированный пенополистирол 0,03 36 40-50 От -50 до +75 0,015
Пенопласт 0,05 60 40-125 От -50 до +75 0,23
Минвата (плиты) 0,047 56 35-150 От -60 до +180 0,53
Стекловолокно (плиты) 0,056 67 15-100 От +60 до +480 0,053
Базальтовая вата (плиты) 0,037 80 30-190 От -190 до +700 0,3
Железобетон 2,04 2500 0,03
Пустотелый кирпич 0,058 50 1400 0,16
Деревянные брусья с поперечным срезом 0,18 15 40-50 0,06

Для параметров толщины применялся усредненный показатель.

Иные критерии подбора утеплителей

Теплоизоляционное покрытие обеспечивает снижение теплопотерь на 30-40 %, повышает прочность несущих конструкций из кирпича и металла, сокращает уровень шума и не забирает полезную площадь постройки. При выборе утеплителя помимо теплопроводности нужно учитывать другие критерии.

Объемный вес

Вес и плотность минваты влияет на качество утепления

Данная характеристика связана с теплопроводностью и зависит от типа материала:

  • Минераловатные продукты отличаются плотностью 30-200 кг/м3, поэтому подходят для всех поверхностей строения.
  • Вспененный полиэтилен имеет толщину 8-10 мм. Плотность без фольгирования равняется 25 кг/м3 с отражающей основой – около 55 кг/м3.
  • Пенопласт отличается удельным весом от 80 до 160 кг/м3, а экструдированный пенополистирол – от 28 до 35 кг/м3. Последний материал является одним из самых легких.
  • Полужидкий напыляемый пеноизол при плотности 10 кг/м3 требует предварительного оштукатуривания поверхности.
  • Пеностекло имеет плотность, связанную со структурой. Вспененный вариант характеризуется объемным весом от 200 до 400 кг/м3. Теплоизолят из ячеистого стекла – от 100 до 200 м3, что делает возможным применение на фасадных поверхностях.

Чем меньше объемный вес, тем меньше затрачивается материала.

Способность держать форму

Плиты и пенополиуретан имеют одинаковую степень жесткости, хорошо выдерживают форму

Производители не указывают формостабильность на упаковке, но можно ориентироваться на коэффициенты Пуассона и трения, сопротивления изгибам и сжатиям. По стабильности формы судят о сминаемости или изменении параметров теплоизоляционного слоя. В случае деформации существуют риски утечки тепла на 40 % через щели и мосты холода.

Формостабильность стройматериалов зависит от типа утеплителя:

  • Вата (минеральная, базальтовая, эко) при укладке между стропилами расправляется. За счет жестких волокон исключается деформация.
  • Пенные виды держат форму на уровне жесткой каменной ваты.

Способность изделия держать форму также определяется по характеристикам упругости.

Паропроницаемость

Определяет «дышащие» свойства материала – способность к пропусканию воздуха и пара. Показатель важен для контроля микроклимата в помещении – в законсервированных комнатах образуется больше плесени и грибка. В условиях постоянной влажности конструкция может разрушаться.

По степени паропроницаемости выделяют два типа утеплителей:

  • Пены – изделия, для производства которых применяется технология вспенивания. Продукция вообще не пропускает конденсат.
  • Ваты – теплоизоляция на основе минерального или органического волокна. Материалы могут пропускать конденсат.

При монтаже паропроницаемых ват дополнительно укладывают пленочную пароизоляцию.

Горючесть

Показатель, на который ориентируются при строительстве наземных частей жилых зданий. Классификация токсичности и горючести указана в ст. 13 ФЗ № 123. В техническом регламенте выделены группы:

  • НГ – негорючие: каменная и базальтовая вата.
  • Г – возгораемые. Материалы категории Г1 (пенополиуретан) отличаются слабой возгораемостью, категории Г4 (пенополистирол, в т.ч. экструдированный) – сильногорючие.
  • В – воспламеняемые: плиты из ДСП, рубероид.
  • Д – дымообразующие (ПВХ).
  • Т – токсичные (минимальный уровень – у бумаги).

Оптимальный вариант для частного строительства – самозатухающие материалы.

Звукоизоляция

Характеристика, связанная с паропроницаемостью и плотностью. Ваты исключают проникновение посторонних шумов в помещении, через пены проникает больше шума.

У плотных материалов лучше шумоизоляционные свойства, но укладка осложняется толщиной и весом. Оптимальным вариантом для самостоятельных теплоизоляционных работ будет каменная вата с высоким звукопоглощением. Аналогичные показатели – у легкой стекловаты или базальтового утеплителя со скрученными длинными тонкими волокнами.

Нормальный показатель звукоизоляции – плотность от 50 кг/м3.

Практическое применение коэффициента теплопроводности

Коэффициент теплопроводности необходим для вычисления объема утеплителя в климатическом поясе

После теоретического сравнения материалов нужно учитывать их разделение на группы теплоизоляционных и конструкционных. У конструкционного сырья – самые высокие индексы теплопередачи, поэтому оно подходит для возведения перекрытий, ограждений или стен.

Без использования сырья со свойствами утеплителей понадобится укладывать толстый слой теплоизоляции. Обратившись к таблице теплопроводности, можно определить, что низкий теплообмен конструкций из железобетона будет только при их толщине 6 м. Готовый дом будет громоздким, может просесть под почву, а затраты на строительство не окупятся и через 50 лет.

Достаточная толщина теплоизоляционного слоя – 50 см.

Применение теплоизоляционных материалов обеспечивает сокращение затрат на строительные мероприятия и снижает переплаты за энергию зимой. При покупке утеплителя нужно учитывать параметры теплопроводности, основные характеристики, стоимость и удобство самостоятельного монтажа.

Процесс передачи энергии от более нагретой части тела к менее нагретой называется теплопроводностью. Числовое значение такого процесса отражает коэффициент теплопроводности материала. Это понятие является очень важным при строительстве и ремонте зданий. Правильно подобранные материалы позволяют создать в помещении благоприятный микроклимат и сэкономить на отоплении существенную сумму.

Понятие теплопроводности

Теплопроводность – процесс обмена тепловой энергией, который происходит за счет столкновения мельчайших частиц тела. Причем этот процесс не прекратится, пока не наступит момент равновесия температур. На это уходит определенный промежуток времени. Чем больше времени затрачивается на тепловой обмен, тем ниже показатель теплопроводности.

Данный показатель выражают как коэффициент теплопроводности материалов. Таблица содержит уже измеренные значения для большинства материалов. Расчет производится по количеству тепловой энергии, прошедшей сквозь заданную площадь поверхности материала. Чем больше вычисленное значение, тем быстрее объект отдаст все свое тепло.

Факторы, влияющие на теплопроводность

Коэффициент теплопроводности материала зависит от нескольких факторов:

  • Плотность материала. При повышении данного показателя взаимодействие частиц материала становится прочнее. Соответственно, они будут передавать температуру быстрее. А это значит, что с повышением плотности материала улучшается передача тепла.
  • Пористость вещества. Пористые материалы являются неоднородными по своей структуре. Внутри них находится большое количество воздуха. А это значит, что молекулам и другим частицами будет сложно перемещать тепловую энергию. Соответственно, коэффициент теплопроводности повышается.
  • Влажность также оказывает влияние на теплопроводность. Мокрые поверхности материала пропускают большее количество тепла. В некоторых таблицах даже указывается расчетный коэффициент теплопроводности материала в трех состояниях: сухом, среднем (обычном) и влажном.

Выбирая материал для утепления помещений, важно учитывать также условия, в которых он будет эксплуатироваться.

Понятие теплопроводности на практике

Теплопроводность учитывается на этапе проектирования здания. При этом берется во внимание способность материалов удерживать тепло. Благодаря их правильному подбору жильцам внутри помещения всегда будет комфортно. Во время эксплуатации будут существенно экономиться денежные средства на отопление.

Утепление на стадии проектирования является оптимальным, но не единственным решением. Не составляет трудности утеплить уже готовое здание путем проведения внутренних или наружных работ. Толщина слоя изоляции будет зависеть от выбранных материалов. Отдельные из них (к примеру, дерево, пенобетон) могут в некоторых случаях использоваться без дополнительного слоя термоизоляции. Главное, чтобы их толщина превышала 50 сантиметров.

Особенное внимание следует уделить утеплению кровли, оконных и дверных проемов, пола. Сквозь эти элементы уходит больше всего тепла. Зрительно это можно увидеть на фотографии в начале статьи.

Конструкционные материалы и их показатели

Для строительства зданий используют материалы с низким коэффициентом теплопроводности. Наиболее популярными являются:

  • Бетон. Его теплопроводность находится в пределах 1,29-1,52Вт/м*К. Точное значение зависит от консистенции раствора. На этот показатель также влияет плотность исходного материала, которая составляет 500-2500 кг/м3. Используют данный материал в виде раствора для фундаментов, в виде блоков – для возведения стен и фундамента.
  • Железобетон, значение теплопроводности которого составляет 1,68Вт/м*К. Плотность материала достигает 2400-2500 кг/м3.
  • Древесина, издревле использующаяся как строительный материал. Ее плотность и теплопроводность в зависимости от породы составляют 150-2100 кг/м3 и 0,2-0,23Вт/м*К соответственно.

Еще один популярный строительный материал – кирпич. В зависимости от состава он обладает следующими показателями:

  • саманный (изготовленный из глины): 0,1-0,4 Вт/м*К;
  • керамический (изготовленный методом обжига): 0,35-0,81 Вт/м*К;
  • силикатный (из песка с добавлением извести): 0,82-0,88 Вт/м*К.

Материалы из бетона с добавлением пористых заполнителей

Коэффициент теплопроводности материала позволяет использовать последний для постройки гаражей, сараев, летних домиков, бань и других сооружений. В данную группу можно отнести:

  • Пенобетон. Производится с добавлением пенообразующих веществ, за счет которых характеризуется пористой структурой с плотностью 500-1000 кг/м3. При этом способность передавать тепло определяется значением 0,1-0,37Вт/м*К.
  • Керамзитобетон, показатели которого зависят от его вида. Полнотелые блоки не имеют пустот и отверстий. С пустотами внутри изготавливают пустотелые блоки, которые менее прочные, нежели первый вариант. Во втором случае теплопроводность будет ниже. Если рассматривать общие цифры, то плотность керамзитобетона составляет 500-1800кг/м3. Его показатель находится в интервале 0,14-0,65Вт/м*К.
  • Газобетон, внутри которого образуются поры размером 1-3 миллиметра. Такая структура определяет плотность материала (300-800кг/м3). За счет этого коэффициент достигает 0,1-0,3 Вт/м*К.

Показатели теплоизоляционных материалов

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов, наиболее популярных в наше время:

  • пенопласт, который обладает плотностью 15-50кг/м3, при теплопроводности – 0,031-0,033Вт/м*К;
  • пенополистирол, плотность которого такая же, как и у предыдущего материала. Но при этом коэффициент передачи тепла находится на уровне 0,029-0,036Вт/м*К;
  • стекловата. Характеризуется коэффициентом, равным 0,038-0,045Вт/м*К;
  • каменная вата с показателем 0,035-0,042Вт/м*К.

Таблица показателей

Для удобства работы коэффициент теплопроводности материала принято заносить в таблицу. В ней кроме самого коэффициента могут быть отражены такие показатели как степень влажности, плотность и другие. Материалы с высоким коэффициент теплопроводности сочетаются в таблице с показателями низкой теплопроводности. Образец данной таблицы приведен ниже:

Использование коэффициента теплопроводности материала позволит возвести желаемую постройку. Главное: выбрать продукт, отвечающий всем необходимым требованиями. Тогда здание получится комфортным для проживания; в нем будет сохраняться благоприятный микроклимат.

Правильно подобранный изоляционный материал снизит потери тепла, по причине чего больше не нужно будет «отапливать улицу». Благодаря этому финансовые затраты на отопление существенно снизятся. Такая экономия позволит в скором времени вернуть все деньги, которые будут затрачены на приобретение теплоизолятора.

Выбирая утеплитель, мы обращаем внимание на 2 главные характеристики – это теплопроводность и плотность. У большинства из нас на подсознательном уровне формируется мнение, что чем плотнее материал, тем он надежней и теплее. На самом деле это не так, теплопроводность утеплителя зависит от плотности не пропорционально и для каждого материала есть своя «оптимальная зона». Для наглядного примера возьмем продукты одного из самых успешных производителей минеральной ваты РОКВУЛ.

График зависимости теплопроводности от плотности утеплителя ROCKWOOL

Как мы видим, минимальная теплопроводность базальтовой ваты компании ROCKWOOL, так называемая «оптимальная зона», достигается для утеплителя плотностью в районе 50 — 100 кг/м3. Почему зависимость носит такой характер? Давайте разберемся более подробно в этом вопросе.

В любом утеплителе в качестве главного теплоизолятора служит воздух. Изолированный от окружающей среды, он обладает очень низкой теплопроводностью λ= 0,022 Вт/(м·K). Выходит, что чем больше воздуха в утеплителе, тем меньше тепла будет уходить из дома, соответственно и плотность будет намного меньше. В реальности, этот воздух необходимо еще качественно изолировать, чтобы он был максимально неподвижен.

Также важно, чтобы утеплитель мог нести какие-то нагрузки, как минимум не слеживаться со временем, чтобы сохранять первоначальный объём. Именно поэтому у каждого вида теплоизоляции есть минимальная и максимальная плотность, где учитываются нагрузки и оптимальная теплопроводность.

Для каждого вида утепления есть свои требования, выбирать более плотный материал стоит в том случае, если на него предвидятся нагрузки – это утепление плоских крыш, или утепление фасада под штукатурку, тут уже в первую очередь необходимо отталкиваться от прочностных характеристик.

К примеру, для утепления пола на бетонной стяжке, производитель ROCKWWOL рекомендует линейку STEPROCK HD, плотностью 140 кг/м3 и теплопроводностью λ=0,039 Вт/(м·K). Если попробовать сделать плиты легче, то вата может не выдержать такую нагрузку, а если сделать тяжелее, то теплопроводность незначительно ухудшиться, и цена утеплителя увеличиться.

Важно! помните, покупая утеплитель, Вы покупаете материал для сохранения тепла, самая главная характеристика в утеплителе – теплопроводность. Перед покупкой ознакомьтесь с сертификатами испытаний и обратите внимание – коэффициент теплопроводности должен быть в условиях эксплуатации, ведь в реальной жизни небольшое количество влаги всегда будет присутствовать.

Вывод: задача любого производителя найти баланс между частью воздуха и качеством изоляции этого воздуха. Это касается и стекловаты, и пенопласта, и пенополиуретана, только у каждого из этих утеплителей будут свои значения плотности для оптимальной теплопроводности.

Используемые источники:

  • https://balkon4life.ru/uteplenie/materialy/sravnenie-uteplitelej-tablica-teploprovodnosti/.html
  • https://strojdvor.ru/otoplenie/sravnenie-teploprovodnosti-razlichnyx-uteplitelej/
  • https://fb.ru/article/305875/koeffitsient-teploprovodnosti-materiala-teploprovodnost-stroitelnyih-materialov-tablitsa
  • https://xn--e1aecbmcsce2a6c6fc.com.ua/blog-post/зависит-ли-теплопроводность-утеплит/

Плотность утеплителя (пенополистирол, минвата, полиэтилен): сравнение характеристик, цены

Эффективность применения того или иного теплоизоляционного материала определяется более его структурой, чем толщиной укладываемого слоя (как полагают люди, не совсем компетентные в строительной и ремонтной сфере). Грамотный выбор утеплителя во многом зависит от знания не только его плотности, но и на что влияет данный параметр в конкретных условиях. Рациональный подход к приобретению продукции этой группы позволяет в ряде случаев существенно упростить технологию работ и снизить их конечную цену. Плотность теплоизоляции (равно как и любых иных) измеряется в кг/м3. Поэтому далее – лишь численные обозначения этой характеристики.

Оглавление:

  1. На что может влиять плотность?
  2. Обзор утеплителей
  3. Цена популярных марок

Искать прямую связь между такими параметрами, как плотность и теплопроводность, не совсем правильно. Большое значение имеет сама структура материала. К примеру, если для базальтовой ваты зависимость обозначенных характеристик наблюдается, то относительно пенополистирольных плит такого не скажешь. Уровень их теплопроводности практически не меняется, в то время как разница в прочности модификаций данного утеплителя присутствует.

При выборе варианта теплоизоляции конструкций следует обращать внимание на такой показатель используемой продукции, как пористость. Именно степень концентрации пузырьков воздуха в структуре образца напрямую отражается на его теплопроводности. Получается, что купить и смонтировать любой утеплитель – априори не означает эффективно решить проблему снижения теплопотерь сооружения.

На что влияет плотность?

Самый первый вывод, который можно сделать, если вспомнить уроки физики. Базальтовая вата не оказывает существенной нагрузки на конструктивные элементы, поэтому и является одним из распространенных и универсальных утеплителей. Пенобетон же, который нередко применяется для устройства теплоизоляции, использовать следует с «оглядкой». Его плотность – порядка 400, поэтому для сооружений каркасных (или иных построек легкого типа) он явно не подходит.

  • Расчетная толщина слоя.

Утеплители высокой плотности, за редким исключением, не обеспечивают качественной теплоизоляции. Следовательно, повышается расход материала и конечная цена отделки.

  • Прочность слоя.

Плотность минераловатного утеплителя невысокая, поэтому дальнейшее оформление поверхности производится лишь с помощью ограждающей конструкции – обрешетки – в ячейки которой и укладываются образцы (рулонные, плитные, в виде матов). И лишь после этого можно заниматься «финишной» отделкой. Если же взять пеностекло, то прочность довольно высокая, и его получится монтировать повсюду без какой-либо дополнительной защиты.

  • Качество звукоизоляции.

Однозначно нельзя сказать, что по этому показателю базальтовая вата хуже, чем пенополистирол. Сейчас имеется множество модификаций продукции, которая при большой пористости обеспечивает надежную защиту здания от посторонних шумов. Например, Роквул Лайт Баттс на основе каменной ваты.

  • Удобство работы.

Один из показателей, по которому подбирается, например, утеплитель для кровли – эластичность материала. Такую продукцию несложно уложить в любую ячейку обрешетки или между стропилами, даже если размеры и не совпадают. Это объясняет, почему для теплоизоляции верхней части строений в основном используется базальтовая вата (Изорок, Технониколь, Роквул и ряд иных марок). В то же время в качестве утеплителя для стен чаще применяются плитные образцы пенополистирола. Их можно крепить методом «посадки» на клей, а дальнейшую отделку производить в том числе и оштукатуриванием.

Вывод: покупать утеплитель, ориентируясь лишь на его прочность – не лучшее решение. Необходимо изучить все характеристики, сопоставить их численные значения, учесть специфику монтажа и принять к сведению рекомендации производителя. Только комплексный подход к выбору продукции позволит обеспечить действительно эффективную теплоизоляцию строения.

Сравнение утеплителей

1. Пенопласт. Как правило, в виде плит пенополистирола. Его плотность – от 80 до 160. Такой материал чаще применяется там, где требуется обеспечить достаточную жесткость покрытия. Варианты – утеплитель для стен, полов (под ламинат или аналогичную продукцию), реже – для кровли и трубных магистралей.

2. Минеральные ваты. Они более универсальны в монтаже, так как утеплителями с параметром 50 – 200 кг/м3 могут отделываться любые конструктивные элементы. Этот материал на основе волокон базальтовых пород выпускается в различных модификациях. Есть варианты в виде рулонов (до 15 м), матов и плит. Целесообразность приобретения не в последнюю очередь определяется спецификой укладки. Наиболее известные бренды – Технониколь, Кнауф, Изорок и ряд других.

3. Полиэтилен вспененный. В основном для утепления полов (или в качестве подложки), плотностью до 25. Если для внутренних стен, то, как правило, используются образцы с фольгированием (55±5 кг/м3).

Такие варианты, как пеноизол и пеностекло, в частном секторе применяются значительно реже, поэтому и не рассматриваются в этой статье. В интернете встречаются рекомендации, как выбирать утеплитель для фасада, кровли и так далее. Такие полезные советы не следует трактовать однозначно. Они – лишь общего характера, и не учитывают особенности климата региона, материал основы (а значит, его теплопроводность), специфику монтажа и ряд иных факторов. Все расчеты делаются индивидуально, для конкретного строения или отдельной его конструктивной части.

Стоимость

Марка Вид Плотность Фасовка, м3 Розничная цена, руб/уп
Пеноплекс пенополистирол 28 – 34 0,25 1 190
Технониколь 25 – 30 0,27 1 240
каменная вата 30 – 45 0,4 560
Изорок 35 от 1 340 за м3
Роквул 37 0,29 440
Тепофол вспененный ПЭ 23 – 30 рулон 1,5 х 1,2 (8 мм) 1 070

Дата: 29 июля 2016

Влияние колебаний температуры и плотности на теплопроводность изоляционных материалов из полистирола в климате Омана

  • 1.

    А. Ахмед и М. А. Эльхадили, Меры по энергосбережению для типичного отдельно стоящего дома на одну семью в Дахране, в: Proc. 1-й симпозиум по энергосбережению и управлению в зданиях , Университет нефти и полезных ископаемых имени короля Фахда, Саудовская Аравия, 5–6 февраля 2002 г., стр. 31–42.

  • 2.

    М. А. Абдулрахман и А. Ахмад, Экономичное использование теплоизоляции в условиях жаркого климата, J.Строить. Environ ., 26 , № 2, 189–194 (1991).

    Артикул

    Google Scholar

  • 3.

    Справочник ASHRAE — основы , Атланта, Джорджия (2001), гл. 23.

  • 4.

    Б. А. Пиви, Заметка о теплопередаче о температурно-зависимой теплопроводности, J. Therm. Insul. Строить. Конверты , , 20, , 79–90 (1996).

    Google Scholar

  • 5.

    Ф. Домингес-Муньос, Б. Андерсон, Дж. Сехудо-Лопес и А. Каррильо-Андрес, Неопределенность теплопроводности изоляционных материалов, в: Proc. Одиннадцатый Int. IBPSA Conf. , Глазго, Шотландия, 27–30 июля 2009 г.

  • 6.

    М. Хухи и М. Тахат, Влияние рабочих температур на теплопроводность полистирольного изоляционного материала: Влияние на охлаждающую нагрузку, вызванную оболочкой, in: Proc. Int. Конф. on Advances in Mechanical and Manufacturing Engineering , Куала-Лумпур, Малайзия, 26–28 ноября 2013 г.

  • 7.

    Д. Ф. Олдрич, Р. Х. Бонд, Тепловые характеристики изоляции из жесткого ячеистого пенопласта при температуре ниже точки замерзания, в: Proc. III ASHRAE / DOE / BTECC Conf. Тепловые характеристики внешних ограждающих конструкций зданий , Флорида, 2–5 декабря 1985 г., стр. 500–509.

  • 8.

    К. Уилкс, П. У. Чайлд, Тепловые характеристики стекловолоконной и целлюлозной изоляции чердаков, в: Proc. V ASHRAE / DOE / BTECC / CIBSE Conf. Тепловые характеристики наружных ограждающих конструкций зданий , Флорида, 7–10 декабря 1992 г., стр.357–367.

  • 9.

    А. Аль-Хаммад, М. А. Абдельрахман, В. Грондзик и А. Хавари, Сравнение фактических и опубликованных значений k для саудовских изоляционных материалов, J. Therm. Сборка утеплителя. Конверты , 17, , 378–385 (1994).

    Google Scholar

  • 10.

    Г. С. Кохлар, К. Монахар, Влияние влаги на теплопроводность волоконных биологических изоляционных материалов, в: Proc. VI ASHRAE / DOE Conf.Тепловые характеристики наружных ограждающих конструкций зданий , Флорида, 2–5 декабря 1995 г., стр. 33–40.

  • 11.

    А. Будави, А. Абду и М. Аль-Хомуд, Вариации теплопроводности изоляционных материалов при различных рабочих температурах: влияние на охлаждающую нагрузку, вызванную оболочкой, J. Archit. Англ. , 8 , № 4, 125–132 (2002).

    Артикул

    Google Scholar

  • Теплопроводность

    Теплопроводность

    Теплопроводность — это свойство материала.Не будет отличаться от
    размеры материала, но это зависит от температуры,
    плотность и влажность материала. Тепловой
    проводимость материала зависит от его температуры, плотности и
    содержание влаги. Теплопроводность, обычно встречающаяся в таблицах, составляет
    значение действительно для нормальной комнатной температуры. Это значение не будет отличаться
    значительно между 273 и 343 К (0 — 70 ° C). Когда высокие температуры
    например, в духовках, влияние температуры должно быть
    учтено.

    Как правило, легкие материалы являются лучшими изоляторами, чем тяжелые.
    потому что легкие материалы часто содержат воздухозаборники. Сухой неподвижный воздух
    очень низкая проводимость. Слой воздуха не всегда будет хорошим
    изолятором, потому что тепло легко переносится излучением и
    конвекция.

    Когда материал, например изоляционный, становится влажным, воздух
    корпуса наполняются водой и, поскольку вода является лучшим проводником
    чем воздух, увеличивается проводимость материала.Вот почему это
    очень важно устанавливать изоляционные материалы, когда они сухие и
    следите за тем, чтобы они оставались сухими.

    Проводимость против проводимости

    Электропроводность (k) — это свойство материала, означающее его способность
    проводить тепло через его внутреннюю структуру. Поведение на другом
    рука является свойством объекта и зависит как от его материала, так и от
    толщина. Электропроводность равна удельной электропроводности, умноженной на толщину, в дюймах.
    единиц Вт / м²К. Поскольку проводимость обратно пропорциональна удельному сопротивлению,
    поэтому общее сопротивление материала может быть выражено как его общее
    толщина, деленная на общую проводимость.В таблице ниже представлен список
    строительных материалов и их теплопроводности для сухой (закрытой)
    и влажные (наружные) условия.

    Группа Материал Удельная масса (кг / м3) Теплопроводность (Вт / мК)
    Сухой мокрый
    Металл Алюминий 2800 204 204
    Медь 9000 372 372
    Свинец 12250 35 35
    Сталь, Чугун 7800 52 52
    цинк 7200 110 110
    Натуральный камень Базальт, Гранит 3000 3.5 3,5
    Голубой камень, Мрамор 2700 2,5 2,5
    Песчаник 2600 1,6 1,6
    Кладка Кирпич 1600-1900 0,6-0,7 0,9–1,2
    Кирпич силикатный 1900 0.9 1,4
    1000-1400 0,5-0,7
    Бетон Гравийный бетон 2300-2500 2,0 2,0
    Легкий бетон 1600-1900 0,7-0,9 1,2–1,4
    1000-1300 0.35-0,5 0,5-0,8
    300-700 0,12-0,23
    Пемзобетон 1000-1400 0,35-0,5 0,5–0,95
    700-1000 0,23–0,35
    Изоляционный бетон 300-700 0.12-0,23
    Ячеистый бетон 1000-1300 0,35-0,5 0,7–1,2
    400-700 0,17-0,23
    Шлакобетон 1600-1900 0,45-0,70 0,7–1,0
    1000-1300 0.23-0,30 0,35-0,5
    Неорганическое Асбестоцемент 1600-1900 0,35-0,7 0,9–1,2
    Гипсокартон 800-1400 0,23–0,45
    Гипсокартон 900 0,20
    Стекло 2500 0.8 0,8
    Пеностекло 150 0,04
    Минеральная вата 35-200 0,04
    Плитка 2000 1,2 1,2
    Пластыри Цемент 1900 0,9 1.5
    Лайм 1600 0,7 0,8
    Гипс 1300 0,5 0,8
    Органический Пробка (развернутая) 100-200 0,04–0,0045
    Линолеум 1200 0,17
    Резина 1200-1500 0.17-0,3
    Древесноволокнистая плита 200-400 0,08-0,12 0,09-0,17
    Дерево Твердая древесина 800 0,17 0,23
    Хвойная древесина 550 0,14 0,17
    Фанера 700 0.17 0,23
    Оргалит 1000 0,3
    Мягкая плита 300 0,08
    ДСП 500–1000 0,1-0,3
    ДСП 350-700 0,1-0,2
    Синтетика Полиэстер (GPV) 1200 0.17
    Полиэтилен, полипропилен 930 0,17
    Поливинилхлорид 1400 0,17
    Синтетическая пена Пенополистирол, эксп. (ПС) 10-40 0,035
    То же, экструдированный 30-40 0.03
    Пенополиуретан (PUR) 30–150 0,025-0,035
    Твердая пена на основе фенольной кислоты 25-200 0,035
    ПВХ-пена 20-50 0,035
    Изоляция полости Изоляция полой стены 20-100 0.05
    Битумные материалы Асфальт 2100 0,7
    Битум 1050 0,2
    Вода Вода 1000 0,58
    Лед 900 2.2
    Снег свежий 80-200 0,1-0,2
    Снег старый 200-800 0,5–1,8
    Воздух Воздух 1,2 0,023
    Почва Почва лесная 1450 0.8
    Глина с песком 1780 0,9
    Влажная песчаная почва 1700 2,0
    Почва (сухая) 1600 0,3
    Напольное покрытие Плитка напольная 2000 1.5
    Паркет 800 0,17-0,27
    Ковер из нейлонового войлока 0,05
    Ковер (поролон) 0,09
    Пробка 200 0,06-0,07
    Шерсть 400 0.07

    Зависимость теплопроводности матов из целлюлозного волокна и матов из древесной стружки от плотности: исследование кажущейся теплопроводности крупных пор | Journal of Wood Science

    Зависимость плотности в значениях

    k

    На рисунке 3 показаны отношения между плотностью мата и значениями k для двух типов матов. Данные нанесены отдельно в зависимости от направления теплового потока. Для ковриков CF статистически значимая корреляция ( P <0.{2} = \, 0. 5 3 7) $$

    (6)

    Статистический анализ разницы между двумя уравнениями регрессии показал, что не было существенной разницы между уравнениями. (5) и (6). Это указывает на то, что значение k матов CF не зависит от направления теплового потока в соответствии с максимально возможной точностью измерения в этом эксперименте. Напротив, маты WS показали плохую корреляцию между плотностью и значением k . Обнаружилась статистически значимая корреляция ( P <0.{2} = \, 0. 1 1 8) $$

    (7)

    Детальное исследование значимости различий между средними значениями k для двух направлений теплового потока было проведено для двух диапазонов плотности мата: нижней половины (60–80 кг / м 3 ) и верхняя половина (80–100 кг / м 3 ). Результаты показали, что не было значительной разницы в плотности нижней половины мата, но была небольшая разница в 2% (вверх <вниз) в верхней половине.{2} = \, 0,0 9 5) $$

    (9)

    Из уравнения. (8) было обнаружено, что значение k мата CF увеличивается примерно на 5% с каждыми 10 кг / м 3 увеличения плотности мата. Это говорит о том, что количество тепловых мостиков (которые способствуют теплопередаче за счет теплопроводности), образованных волокнами, увеличивается с увеличением плотности мата. Однако более внимательное изучение рис. 3 показывает, что для плотностей более 50 кг / м 3 значение k имеет тенденцию к выравниванию.Дальнейшее изучение этого вопроса потребует большего количества экспериментальных данных с большим диапазоном плотностей мата.

    Хотя значимая корреляция ( P <0,01) была также обнаружена для матов WS, коэффициент корреляции был очень низким. Поэтому зависимость плотности матов WS от плотности k намного ниже, чем у матов CF; Фактически, наклон уравнения регрессии примерно в четыре раза больше для матов CF. Это можно объяснить распределением крупных пор по размерам в матах WS, поскольку маты с более низкой плотностью имеют тенденцию иметь более крупные крупные поры, в которых может происходить большая конвективная теплопередача, что приводит к более высоким значениям k .

    Разница в значениях

    k между матами CF и WS

    В этом эксперименте мы исследовали маты CF и WS плотностью 60 кг / м 3 . На рис. 4 сравнивается внешний вид двух видов мата при такой плотности. Значения k , полученные из уравнений регрессии для матов CF и WS с плотностью 60 кг / м 3 , составляют 0,0364 и 0,0456 Вт / (мК) соответственно. Таким образом, значение k мата WS было в 1,25 раза выше, чем у мата CF.Если предположить, что сами материалы CF и WS имеют одинаковое твердое значение k , и, следовательно, теплопередача посредством твердой проводимости происходит в той же степени, когда плотность мата равна, указанная выше разница в значениях k , вероятно, вызвана разница в теплоотдаче через крупные поры.

    Рис.4

    Внешний вид поверхности мата CF ( слева ) и мата WS ( справа ) с плотностью 60 кг / м 3

    Обзор факторов, влияющих на теплопроводность строительных изоляционных материалов

    Основные моменты

    Рассмотрены факторы, влияющие на теплопроводность строительных изоляционных материалов.

    Температура, влажность и плотность являются наиболее важными факторами.

    Другие факторы включают толщину, скорость воздуха, прессование и время старения.

    Представлена ​​взаимосвязь основных факторов с теплопроводностью.

    Неопределенность относительно теплопроводности обычно используемых изоляционных материалов.

    Реферат

    Решение вопроса о традиционном потреблении энергии и поиск подходящих альтернативных ресурсов являются жизненно важными ключами к политике устойчивого развития.В последние годы было разработано множество различных теплоизоляционных материалов для повышения энергоэффективности и уменьшения ущерба окружающей среде. Эти продукты подтвердили свою полезность в зданиях благодаря своим преимуществам, таким как низкая плотность, высокое тепловое сопротивление и экономическая эффективность. Эффективность теплоизоляции зависит от их теплопроводности и способности сохранять свои тепловые характеристики в течение определенного периода времени. В этом исследовании представлены факторы, влияющие на коэффициент теплопроводности трех основных групп, включая традиционные, альтернативные и новые современные материалы.Наиболее распространенными факторами являются влажность, разница температур и насыпная плотность. Другие факторы объясняются в некоторых зависимых исследованиях, таких как скорость воздушного потока, толщина, давление и старение материала. Также была обобщена взаимосвязь между значениями теплопроводности со средней температурой, влажностью и плотностью, которые были получены в результате экспериментальных исследований. Наконец, неопределенность в отношении значения теплопроводности некоторых распространенных изоляционных материалов также рассматривается как основа выбора или проектирования продуктов, используемых в ограждающих конструкциях зданий.

    Ключевые слова

    Строительные изоляционные материалы

    Теплопроводность

    Факторы воздействия

    Разница температур

    Влажность

    Плотность

    Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

    Просмотр аннотации

    © 2021 Автор (ы). Опубликовано Elsevier Ltd.

    Рекомендуемые статьи

    Ссылки на статьи

    Теплоизоляция пластмасс: технические свойства

    Почему пластик — хороший изолятор?

    Пластмассы являются плохими проводниками тепла, потому что в них практически нет свободных электронов, доступных для механизмов проводимости, таких как металлы.

    Теплоизоляционная способность пластика оценивается путем измерения теплопроводности. Теплопроводность — это передача тепла от одной части тела к другой, с которой она контактирует.

    • Для аморфных пластиков при 0-200 ° C теплопроводность находится в пределах 0,125-0,2
      Вт · м -1 K -1
    • Частично кристаллические термопласты имеют упорядоченные кристаллические области и, следовательно, лучшую проводимость

    Теплоизоляция из полимера (термопласты , пенопласт или термореактивный материал ) необходима для:

    1. Понимания процесса переработки материала в конечный продукт
    2. Установить соответствующие приложения материала e.грамм. Пенополимерная изоляция

    Например, PUR и PIR можно формовать в виде плит и использовать в качестве изоляционных пен для крыш, оштукатуренных стен, многослойных стен и полов.


    Узнайте больше о теплоизоляции:

    »Как измерить теплопроводность пластмасс?
    »Как материалы проводят — Механизм
    » Факторы, влияющие на теплоизоляцию
    »Значения теплоизоляции нескольких пластмасс

    Как измерить теплопроводность полимеров

    Есть несколько способов измерить теплопроводность. Теплопроводность пластиков обычно измеряется в соответствии с ASTM C177 и ISO 8302 с использованием устройства с защищенной горячей плитой.

    Устройство с защищенной горячей плитой обычно признано основным абсолютным методом измерения теплопередающих свойств гомогенных изоляционных материалов в виде плоских плит.


    Охраняемая плита —
    Твердый образец материала помещается между двумя плитами. Одна пластина нагревается, а другая охлаждается или нагревается в меньшей степени.Температура пластин контролируется до тех пор, пока она не станет постоянной. Для расчета теплопроводности используются установившиеся температуры, толщина образца и подвод тепла к горячей пластине.

    Следовательно, теплопроводность k рассчитывается по формуле:

    где

    • Q — количество тепла, проходящего через основание образца [Вт]
    • Базовая площадь образца [м 2 ]
    • d расстояние между двумя сторонами образца [м]
    • T 2 температура на более теплой стороне образца [K]
    • T 1 температура на более холодной стороне образца [K]

    Механизм теплопроводности

    Теплопроводность в полимерах основана на движении молекул по внутри- и межмолекулярным связям.Структурные изменения, например сшивание в термореактивных реактивах и эластомерах увеличивает теплопроводность, поскольку ван-дер-ваальсовые связи постепенно заменяются валентными связями с большей теплопроводностью.

    В качестве альтернативы, уменьшение длины пути между связями или факторы, вызывающие увеличение беспорядка или свободного объема в полимерах, приводят к снижению теплопроводности, следовательно, к повышению теплоизоляции.

    Также упоминалось выше, наличие кристалличности в полимерах приводит к улучшенной упаковке молекулы и, следовательно, к повышенной теплопроводности.

    • Аморфные полимеры показывают увеличение теплопроводности с повышением температуры до температуры стеклования , Tg . Выше Tg теплопроводность уменьшается с повышением температуры
    • Из-за увеличения плотности при затвердевании полукристаллических термопластов теплопроводность в твердом состоянии выше, чем в расплаве. Однако в расплавленном состоянии теплопроводность полукристаллических полимеров снижается до теплопроводности аморфных полимеров
    • .

    Теплопроводность различных полимеров
    (Источник: Polymer Processing by Tim A.Оссвальд, Хуан Пабло Эрнандес-Ортис)

    Факторы, влияющие на теплоизоляцию

    1. Органический пластик — очень хорошие изоляторы. Теплопроводность полимеров увеличивается с увеличением объемного содержания наполнителя (или содержания волокон до 20% по объему).
      1. Более высокая теплопроводность неорганических наполнителей увеличивает теплопроводность наполненных полимеров .
      2. Полимерные пены демонстрируют заметное снижение теплопроводности из-за включения в структуру газообразных наполнителей.Увеличение количества закрытых ячеек в пене сводит к минимуму теплопроводность за счет конвекции, дополнительно улучшая изоляционные свойства
    2. Теплопроводность расплавов увеличивается с увеличением гидростатического давления.
    3. Сжатие пластмасс оказывает противоположное влияние на теплоизоляцию, поскольку увеличивает плотность упаковки молекул
    4. Другими факторами, влияющими на теплопроводность, являются плотность материала , влажность материала и температура окружающей среды.С увеличением плотности, влажности и температуры увеличивается и теплопроводность.

    Найдите товарные марки, соответствующие вашим целевым тепловым свойствам, с помощью фильтра « Property Search — Теплопроводность » в базе данных Omnexus Plastics:

    Значения теплоизоляции некоторых пластмасс

    Щелкните, чтобы найти полимер, который вы ищете:
    A-C |
    E-M |
    PA-PC |
    PE-PL |
    ПМ-ПП |
    PS-X

    Название полимера Мин. Значение (Вт / м.К) Максимальное значение (Вт / м · К)
    ABS — Акрилонитрилбутадиенстирол 0,130 0,190
    Огнестойкий ABS 0,173 0,175
    ABS для высоких температур 0.200 0,400
    АБС ударопрочный 0.200 0,400
    Смесь АБС / ПК, 20% стекловолокна 0.140 0,150
    ASA — Акрилонитрилстиролакрилат 0,170 0,170
    Смесь ASA / PC — Смесь акрилонитрил-стиролакрилата / поликарбоната 0,170 0,170
    ASA / PC огнестойкий 0,170 0,700
    CA — Ацетат целлюлозы 0,250 0,250
    CAB — Бутират ацетата целлюлозы 0.250 0,250
    CP — пропионат целлюлозы 0,190 0,190
    ХПВХ — хлорированный поливинилхлорид 0,160 0,160
    ECTFE 0,150 0,150
    EVOH — Этиленвиниловый спирт 0,340 0,360
    FEP — фторированный этиленпропилен 0.250 0,250
    HDPE — полиэтилен высокой плотности 0,450 0,500
    HIPS — ударопрочный полистирол 0,110 0,140
    HIPS огнестойкий V0 0,120 0,120
    Иономер (сополимер этилена и метилакрилата) 0,230 0,250
    LCP — Жидкокристаллический полимер, армированный стекловолокном 0.270 0,320
    LDPE — полиэтилен низкой плотности 0,320 0,350
    LLDPE — линейный полиэтилен низкой плотности 0,350 0,450
    MABS (прозрачный акрилонитрилбутадиенстирол) 0,170 0,180
    PA 11 — (Полиамид 11) 30% армированный стекловолокном 0,330 0,330
    PA 11, токопроводящий 0.330 0,330
    PA 11, гибкий 0,330 0,330
    PA 11, жесткий 0,330 0,330
    PA 12, гибкий 0,330 0,330
    PA 12, жесткий 0,330 0,330
    PA 46 — Полиамид 46 0,300 0,300
    PA 6 — Полиамид 6 0.240 0,240
    PA 6-10 — Полиамид 6-10 0,210 0,210
    PA 66 — Полиамид 6-6 0,250 0,250
    PA 66, 30% стекловолокно 0,280 0,280
    PA 66, 30% Минеральное наполнение 0,380 0,380
    PA 66, ударно-модифицированная, 15-30% стекловолокна 0.300 0,300
    PA 66, ударно-модифицированный 0,240 0,450
    PAI — полиамид-имид 0,240 0,540
    PAI, 30% стекловолокно 0,360 0,360
    PAI, низкое трение 0,520 0,520
    PAR — Полиарилат 0,180 0,210
    PARA (Полиариламид), 30-60% стекловолокна 0.300 0,400
    PBT — полибутилентерефталат 0,210 0,210
    PBT, 30% стекловолокно 0,240 0,240
    ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно 0,220 0,220
    ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно огнестойкое 0,210 0,390
    PC — Поликарбонат, жаростойкий 0.210 0,210
    PE — Полиэтилен 30% стекловолокно 0,300 0,390
    PEEK — Полиэфирэфиркетон 0,250 0,250
    PEEK, армированный 30% углеродным волокном 0,900 0,950
    PEEK, армированный 30% стекловолокном 0,430 0,430
    PEI — Полиэфиримид 0.220 0,250
    PEI, 30% армированный стекловолокном 0,230 0,260
    PEKK (Полиэфиркетонекетон), с низкой степенью кристалличности 1,750 1,750
    PESU — Полиэфирсульфон 0,170 0,190
    ПЭТ — полиэтилентерефталат 0,290 0,290
    ПЭТ, 30% армированный стекловолокном 0.330 0,330
    PETG — полиэтилентерефталат гликоль 0,190 0,190
    PFA — перфторалкокси 0,190 0,260
    PI — Полиимид 0,100 0,350
    PLA — полилактид 0,110 0,195
    PMMA — Полиметилметакрилат / акрил 0.150 0,250
    ПММА (акрил), высокотемпературный 0,120 0,210
    ПММА (акрил) с модифицированным ударным воздействием 0.200 0,220
    ПОМ ​​- Полиоксиметилен (Ацеталь) 0,310 0,370
    ПОМ ​​(Ацеталь) с низким коэффициентом трения 0,310 0,310
    PP — полипропилен 10-20% стекловолокно 0.200 0,300
    ПП, 10-40% минерального наполнителя 0,300 0,400
    ПП, наполненный тальком 10-40% 0,300 0,400
    PP, 30-40% армированный стекловолокном 0,300 0,300
    Сополимер PP (полипропилен) 0,150 0,210
    Гомополимер PP (полипропилен) 0.150 0,210
    ПП, модифицированный при ударе 0,150 0,210
    PPE — Полифениленовый эфир 0,160 0,220
    СИЗ, 30% армированные стекловолокном 0,280 0,280
    СИЗ, огнестойкий 0,160 0,220
    PPS — полифениленсульфид 0,290 0.320
    PPS, армированный стекловолокном на 20-30% 0,300 0,300
    PPS, армированный 40% стекловолокном 0,300 0,300
    PPS, проводящий 0,300 0,400
    PPS, стекловолокно и минеральное наполнение 0,600 0,600
    ПС (полистирол) 30% стекловолокно 0,190 0.190
    ПС (Полистирол) Кристалл 0,160 0,160
    PS, высокая температура 0,160 0,160
    PSU — полисульфон 0,120 0,260
    Блок питания, 30% армированный стекловолокном 0,300 0,300
    PTFE — политетрафторэтилен 0,240 0,240
    ПТФЭ, армированный стекловолокном на 25% 0.170 0,450
    ПВХ, пластифицированный 0,160 0,160
    ПВХ, пластифицированный наполнитель 0,160 0,160
    ПВХ жесткий 0,160 0,160
    ПВДХ — поливинилиденхлорид 0,160 0.200
    PVDF — поливинилиденфторид 0,180 0.180
    SAN — Стиролакрилонитрил 0,150 0,150
    SAN, армированный стекловолокном на 20% 0.200 0,320
    SMA — малеиновый ангидрид стирола 0,170 0,170

    Теплопроводность — Energy Education

    Теплопроводность , часто обозначаемая как [math] \ kappa [/ math], — это свойство, которое связывает скорость потери тепла на единицу площади материала со скоростью изменения температуры. .{\ circ} F} \ right) [/ math]. [3] Материалы с более высокой теплопроводностью являются хорошими проводниками тепловой энергии.

    Поскольку теплопередача за счет теплопроводности включает в себя передачу энергии без движения материала, логично, что скорость передачи тепла будет зависеть только от разницы температур между двумя точками и теплопроводности материала.

    Для получения дополнительной информации о теплопроводности см. Гиперфизика.

    Значения для общих материалов

    Теплопроводность, [математика] \ каппа [/ математика] [4]
    Материал Электропроводность при 25 o C
    Акрил 0.2
    Воздух 0,024
    Алюминий 205
    Битум 0,17
    Латунь 109
    Цемент 1,73
    Медь 401
    Алмаз 1000
    Войлок 0,04
    Стекло 1,05
    Утюг 80
    Кислород 0.024
    Бумага 0,05
    Кремнеземный аэрогель 0,02
    Вакуум 0
    Вода 0,58

    Из таблицы справа видно, что большинство материалов, которые обычно считаются хорошими проводниками, обладают высокой теплопроводностью. В основном металлы обладают очень высокой теплопроводностью, которая хорошо сопоставима с тем, что известно о металлах.Кроме того, изоляционные материалы, такие как аэрогель и изоляция, используемые в домах, имеют низкую теплопроводность, что указывает на то, что они не пропускают тепло через себя. Таким образом, низкая теплопроводность свидетельствует о хорошем изоляционном материале.

    Промежуточные материалы не обладают значительными изолирующими или проводящими свойствами. Цемент и стекло не проводят слишком большое количество тепла и не обладают хорошей изоляцией.

    Идея о том, что теплопроводность определенных материалов связана с тем, насколько хорошо они изолируют, обеспечивает связь между теплопроводностью и R-значениями / U-значениями.Поскольку значения U и R отражают, насколько хорошо определенный материал сопротивляется потоку тепла, теплопроводность играет роль в формировании этих значений. Однако значения U и R также зависят от толщины материала, тогда как теплопроводность этого не учитывает.

    Для дальнейшего чтения

    Список литературы

    1. ↑ HyperPhysics. (12 мая 2015 г.). Теплопроводность [Онлайн]. Доступно: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/thercond.html
    2. ↑ Р. Чабай, Б. Шервуд. (12 мая 2015 г.). Matter & Interactions , 3-е изд., Хобокен, Нью-Джерси, США: John Wiley & Sons, 2011
    3. ↑ Д. Грин, Р. Перри. (12 мая 2015 г.). Справочник инженеров-химиков Перри , 7-е изд., McGraw-Hill, 1997.
    4. ↑ The Engineering Toolbox. (12 мая 2015 г.). Теплопроводность обычных материалов и газов [Онлайн]. Доступно: http://www.engineeringtoolbox.com/thermal-conductivity-d_429.html

    Влияние плотности и температуры окружающей среды на коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов из пенополистирола и полиуретана для упаковки пищевых продуктов

    [1]
    Руи М.С. Круз, Маргарида К. Виейра, Кристина Л.М. Сильва: Журнал пищевой инженерии, Vol. 94 (2009), P. 90–97.

    [2]
    Эдуард Оро, Лайя Миро, Мохаммед М.Фарид, Луиза Ф. Кабеза: Международный журнал рефрижерации, Vol. 35 (2012), С. 1709-1714.

    [3]
    Сын-Джин Чой, Гэри Берджесс: Packag.Technol. Sci, Vol. 20 (2007), С. 369-380.

    [4]
    Юн Ван, Юньсинь Гао, Джим Сонг, Майкл Бонин, Мяо Го, Ричард Мерфи: Packag.Technol. Sci, Vol. 23 (2010), С. 363-382.

    [5]
    Сяоцзюань Го. Анализ и моделирование изоляционного пакета на основе ANSYS [D].Уси: Университет Цзяннань, (2011).

    [6]
    Цзяньхуа Суй, Шаомей Чжэн: Технологический надзор в нефтяной промышленности, (2005), П.12-13.

    [7]
    Хуанью Чанг, Цзиньхуа Чжан, Сяоань Ван, Ли Линь: инженерное качество, т. 27 (2009), С. 66-70.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.

    *

    *

    *