Изолирующие материалы в строительстве: Что такое изоляционные материалы? Определение

виды и свойства материалов, советы экспертов ISOVER

Грамотное строительство дома, хороший ремонт квартиры или удачная переделка невозможны без применения изоляционных материалов. Они защищают дом от шума, наполняют  его теплом и продлевают жизнь, как самому зданию, так и его хозяевам.

К основным типам относят теплоизоляцию, шумоизоляцию, пароизоляцию, гидроизоляцию, а также отражающую изоляцию. Какие изоляционные материалы необходимы, а на чем можно сэкономить?

Согласно ГОСТ 31913-2011 (EN ISO 9229:2007) это материал, предназначенный для уменьшения теплопереноса, теплоизоляционные свойства которого зависят от его состава и/или физической структуры.  Однозначно утеплитель необходим для создания тепла в доме, комфортного микроклимата и сокращения затрат на отопление. Сегодня на рынке представлены разные виды теплоизоляции для стен, полов, крыши, мансарды и других конструкций. Подробнее ознакомиться со всеми видами утеплителей можно в статье,  посвященной этой теме.

Теплоизоляция с отражающим эффектом, которая зачастую имеет фольгированное покрытие. Этот тип изоляции можно выделить как отдельный, так и отнести к предыдущему – например, минеральная вата ISOVER Сауна с алюминиевым слоем относится и к теплоизоляционному, и к отражающему изоляционному материалу.

По ГОСТу 23499-2009 данный тип материала характеризуется вязкоупругими свойствами и обладает динамической жесткостью не более 250 МПа/м. Звукоизоляция защищает вас от ударного и воздушного шума.  Для решения первой проблемы необходима изоляция пола, во втором случае понадобится звукоизолировать перегородки. По опыту экспертов ISOVER конструкция из нескольких листов ГСП с двух сторон и металлического профиля, между которыми установлен звукоизоляционный материал ISOVER, снижает уровень воздушного шума от автомобилей в час-пик почти в два раза: с 98 Дб до 50 дБ.

Оградиться  от ударного шума поможет конструкция плавающих полов. Для этого на бетонную плиту перекрытия устанавливается специальный жесткий звукоизоляционный материал, например, ISOVER Плавающий пол. На него заливается стяжка и устанавливается финишное покрытие, например, паркет. В результате вы получите равномерно распределенную виброопору, которая позволит не пропустить вниз порядка 35 — 37 дБ, что даст заметный результат. 

Вы можете прилично сэкономить, выбрав для утепления и шумоизоляции один материал, например, минеральную вату. Она одновременно успешно решает эти задачи.

Водонепроницаемый материал, предназначенный для защиты конструкций зданий, некоторых видов утеплителей и других строительных изделий от неблагоприятных внешних воздействий в виде дождя, снега и т.д. Гидроизоляция продлевает срок службы постройки и отдельных ее элементов. Зачастую гидроизоляционный материал продается в виде пленок и мембран. В линейке ISOVER представлена универсальная парогидроизоляция Изовер Гидранет (D) и трехслойная гидроветрозащитная мембрана ISOVER Ветранет (AM) – они надежно защищают от ветра и осадков, а также позволяют выводить излишки влаги из конструкции, препятствуя развитию плесени.

Отличие пароизоляции от гидроизоляции состоит в том, что она препятствует проникновению пара изнутри помещений, а не защищает от внешних воздействий. Хороший пароизоляционный материал – это тот, который не пропускает через себя пар ни наружу, ни внутрь. Пароизоляционный материал обеспечивает долговечность конструкции, надежно защищая ее от разрушения, и сохраняет главные свойства утеплителя. Внешне пароизоляция схожа с гидроизоляцией, тоже производится в виде пленок и мембран. Среди материалов ISOVER можно выделить двухслойную пароизоляцию ISOVER Паранет.

ISOVER  –  первый и единственный в России производитель минеральной ваты как на основе кварца, так и на основе базальта. Это позволяет выбрать наилучшее решение для любого типа конструкции и здания как приверженцам каменной ваты, так и минеральных утеплителей из кварца. При выборе конкретного материала мы рекомендуем руководствоваться типом утепляемой конструкции и удобством монтажа. В нашем блоге вы можете найти ответы на разные вопросы касаемо того, что лучше – плиты или рулоны – конкретно для вашего дома. Купить изоляционные материалы, рассмотренные в этой статье, можно на нашем сайте  через ISOVER МARKET. В онлайн магазине представлены продукты для изоляции крыши, стен, полов, мансарды, потолков  и других конструкций в доме и квартире. 

Купить онлайн в Изовер Маркет:

Утеплитель ИЗОВЕР ТЕПЛАЯ КРЫША СТРОНГ

Очень теплая λ — 0.034 и упругая плита в рулоне

10 м2/50 мм5 м2/100 мм4.88 м2/150мм

Утеплитель ИЗОВЕР ТЕПЛАЯ КРЫША СТРОНГ

Очень теплая λ — 0.034 и упругая плита в рулоне

10 м2/50 мм5 м2/100 мм4.88 м2/150мм

Утеплитель ИЗОВЕР ТЕПЛАЯ КРЫША СТРОНГ

Очень теплая λ — 0.034 и упругая плита в рулоне

10 м2/50 мм5 м2/100 мм4.88 м2/150мм

Утеплитель и пароизоляция Изовер Сауна, 50мм, 15 м2, 1200х12500мм

Продукт также доступен в сети Leroy Merlin

15.00 м2/50 мм

Шумоизоляция в плитах ИЗОВЕР ШУМКА

Эффективно защищает от шума в составе перегородок.

6.1 м2/50 мм

Ключевые теги

Утепление дома

Утепление дома из газобетона

Утепление квартиры

Утепление кирпичного дома

Утепление гаража

Поделиться

Похожие статьи

20. 06.2022

2 минуты

Срок эксплуатации минваты ISOVER 50 лет

07.07.2022

2 минуты

Теплоизоляционные строительные материалы

Изоляционные материалы: классификация по функциональным характеристикам

Проектирование, строительство, реконструкция или ремонт сооружений предполагает комплексное использование изоляционных стройматериалов. Промышленным, гражданским, общественным объектам необходима защита от шума и негативных внешних воздействий: для обеспечения длительного срока эксплуатации предотвратить теплопотери, образование конденсата или коррозии.

Для одних помещений требуется особый температурный режим, в других есть риски воздействия агрессивных жидкостей, для третьих установлены нормы специального акустического благоустройства. Изоляционные материалы защищают фундаменты, стены, крыши, системы водо-, теплоснабжения, промышленные агрегаты, вентиляционные установки.

По функциональным характеристикам стройматериалы делятся на следующие группы:

• теплоизоляционные,
• гидроизоляционные,
• пароизоляционные,
• ветроизоляционные
• звукоизоляционные.

Теплоизоляция

Теплозащитные изоляционные средства предназначены для предупреждения нежелательного теплового обмена зданий, промышленных установок, трубопроводов с окружающей средой. Поддерживают необходимый уровень температуры, снижая материальные издержки на электроэнергию. Их применение обеспечивает уменьшение толщины стен, общего веса сооружения, затрат на строительные материалы.

Теплоизоляторы подразделяются по консистенции и технологии изготовления на жесткие, сыпучие, волоконные. Первые выпускаются в форме изоляционных блоков, плит. Сыпучие или зернистые включают опилки, стружку, неорганические мелкофракционные составы. Мягкие волокнистые стройматериалы производятся в виде рулонов, матов, плит.

Выделяют три типа теплоизоляторов по составу используемого сырья:

• Органические. Изготавливаются путем переработки сельскохозяйственных отходов, отходов деревообработки: древесины, торфа, камыша, тростник, солома. Они имеют низкие показатели огнестойкости, поэтому их применение исключает повышение температуры до 145–150 °С.
• Неорганические. Производятся из материалов, содержащих асбестоцемент: асбестового волокна, минеральных примесей. Выпускаются в виде минераловаты, минераловатных плит, газобетонных или пенобетонных блоков, пеностекла, стекловолокна. Имеют высокую огнеупорность, востребованы в изоляции оборудования, обустройстве огнезащитных экранов.
• Смешанные. Состоят из минеральных вяжущих веществ, органических наполнителей. Для производства используются асбест, асбестоцемент, вермикулит, древесные стружки. Например, фибролит получают путем прессования тонких длинных древесных стружек с цементным тестом. Такие изоляционные стройматериалы имеют малый вес, хорошую огне- и морозостойкость Применяются для утепления внутренних и наружных стен.

Гидроизоляция

Атмосферные осадки, грунтовые воды, агрессивные жидкие среды могут оказать разрушающее воздействие на строительные конструкции. Гидроизоляционные работы обеспечивают защиту зданий, трубопроводов, оборудования, повышают срок их эксплуатации. При этом используются изоляционные материалы, направленные на герметизацию, предотвращение фильтрации, коррозии. Антифильтрационная изоляция защищает все сооружение, может быть противонапорной, безнапорной, капиллярной. Антикоррозийные меры противодействуют агрессивному воздействию воды или химических сред.

Гидроизоляционные материалы отличаются по составу:

• асфальтные смеси — эмульсии, краски, эмали из битума, мастики;
• минеральные смеси — цемент, краски на основе силикатов, цементов;
• пластмассы — эпоксидные лаки, поливинил, полиэтилен;
• металлы — листы, фольга, растворы на основе латуни, меди, свинца, алюминия.

По принципу нанесения различают окрасочную, оклеечную, штукатурную, литую, засыпную, пропиточную, инъекционную, монтируемую изоляцию.

Горячая и холодная окрасочная гидроизоляция обеспечивает антикоррозийную и противокапиллярную защиту железобетонных конструкций.

Для оклеечной используется многослойное покрытие из рулонных материалов.

Литая выполняется из горячих асфальтовых мастик, засыпная — из сыпучих материалов, размещаемых в полостях конструкций.

Пропиточная предназначена для пористых материалов, инъекционная — для заполнения швов или трещин.
Монтируемая гидроизоляция предполагает крепление специальных профильных лент, металлических листов на поверхности объекта.

В целом по способу нанесения гидроизоляционные материалы подразделяются на две группы:

• традиционные (обмазочные или приклеиваемые),
• проникающие.

Традиционные используют покрывающие смеси, битум на основе полимеров, мастики, цементные, цементно-полимерные смеси. Проникающие изоляционные материалы имеют в составе химически активные элементы, которые заполняют микротрещины, капилляры, поры обрабатываемого материала и кристаллизуются, создавая тем самым защиту от воды. Срок использования такого покрытия равен сроку службы всего объекта. Проникающие гидроизоляторы более востребованы — они улучшают эксплуатационные характеристики конструкций.

Пароизоляция

Пароизоляционные работы направлены на защиту теплоизоляционных и строительных материалов от пара, дыма, образования конденсата. Микроклимат отапливаемого здания отличается в холодный период, когда влажность воздуха повышается, а разница температур способствует скоплению влаги на элементах кровли, стенах.

Для их защиты от плесени, коррозии, потери теплоизоляционных свойств необходим пароизоляционный барьер. Он обладает водоотталкивающими свойствами, монтируется таким образом, чтобы герметично закрыть утеплитель, формируя препятствие для пара. В смежных помещениях различных температурных режимов пароизоляционный барьер становится первым конструкционным слоем в более теплом помещении. Он необходим для защиты кровли, потолка, стен, полов, бани, сауны, бассейна.

Возможны следующие разновидности пароизоляции:

• полиэтиленовая или полипропиленовая пленка,
• диффузная мембрана
• фольгированная мембрана,
• жидкая пароизоляция

Полиэтиленовые пленки должны быть неперфорированными, выпускаются разновидности, армированные полимерной нитью, что увеличивает срок службы.

Фольгированные изоляционные мембраны изготавливаются из фольги и полимеров, производят отражающий эффект, имеют свойства гидро- и теплоизоляции, устойчивы к высоким температурам.

Диффузная или антиконденсатная изоляционная мембрана защищает от пара, но обладает хорошей воздухопроницаемостью. Может быть односторонней, двусторонней, однослойной, многослойной, что диктует особенности укладки. Многослойные антиконденсатные мембраны накапливают влагу внутри, а затем постепенно отдают ее.

Жидкая пароизоляционная и гидроизоляционная резина представляет собой полимерный раствор. После высыхания образуется паро- и водонепроницаемая поверхность.

Ветроизоляция

Комплекс мер по теплосбережению включает использование нескольких видов изоляционной защиты. Ветроизоляция выполняет задачи предупреждения негативных последствий порывов ветра для крыши и стен здания. Ветер способствует попаданию влаги в утеплитель, его выветриванию, потере рабочих характеристик изоляции, конструкционных материалов, изменению микроклимата и снижению общей энергоэффективности всего сооружения. Ветроизоляционные материалы предотвращают скопление воды, обеспечивают вентиляцию, устойчивы к ультрафиолету, обладают прочностью, огнестойкостью.

Изоляционные материалы делятся на 4 категории:

• перфорированные и армированные пленки,
• однослойные мембраны,
• полиэтиленовые, полипропиленовые мембраны,
• целлюлозные мембраны.

Ветроизоляция особенно необходима для обустройства кровли, чердаков, потолочных перекрытий, вентилируемых фасадов.

Звукоизоляция

Звукоизоляция предназначена для контроля над уровнем шума: ударного, вибрационного, воздушного, акустического. Источник шума может находиться снаружи или внутри помещения. Допустимый уровень зашумленности регулируется санитарными нормами. Требования к звукоизолирующим материалам установлены ГОСТ 23499-2009, включают перечень классов звукопоглощения от А с индексом звукопоглощения 1 до Е с индексом 0,25. Изоляционные материалы делятся на звукоотражающие и звукопоглощающие — они отражают или поглощают звук, создавая необходимые акустические характеристики помещения.

Звукоотражающие прокладочные материалы обеспечивают шумо- и виброизоляцию в многоэтажных зданиях, цехах, вентиляционных системах, на промышленном оборудовании. Изготавливаются на основе минеральных или органических волокон, мягких газонаполненных полимеров в виде:

• мягких, жестких, полужестких матов, плит, изделий из пенопласта, полиуретана, пенорезины;
• засыпки из песка, гравия, щебня, иных пористых заполнителей;
• рулонных и плиточных покрытий.

Звукопоглощающие материалы снижают интенсивность отражения волн звука. Имея пористую структуру, они пропускают звук, амортизируя его. В их задачи входит оптимизация акустики помещений, что определяет их востребованность в музыкальных студиях, зрительных залах, на радиостанциях. В большом помещении они улучшают акустику, создавая необходимый уровень слышимости. Производятся жесткие, полужесткие, мягкие покрытия.

К жестким относятся литые гипсовые плиты, гранулированная минераловата, изоляционные плиты на основе кварцевого песка, древесного волокна. Коэффициент поглощения звука в среднем составляет 0,7.

К полужесткому типу принадлежат стекловолокно, минераловата с синтетическим покрытием, пенопласты, вспененные полимерные плиты с коэффициентом звукопоглощения 0,6–0,8 и пористо-волокнистой или пористо-ячеистой структурой.

Мягкие представлены матовым и рулонным изоляционным покрытием на основе минеральной ваты и стекловолокна, каменными и базальтовыми ватами. Их коэффициент звукопоглощения варьируется в пределах 0,7–0,9.

Звукоизоляционные работы могут проводиться для отдельных конструктивных элементов зданий: стен, полов, потолков. В некоторых случаях достаточно перегородки или мобильного экрана. Наиболее эффективны шумоизоляционные конструкции из разных материалов или комплексная звукоизоляция помещения.

Теплоизоляция зданий — Принципы, типы и материалы — Портал гражданского строительства

Введение:
Теплоизоляционные материалы являются важной частью зданий. Они предназначены для предотвращения утечки тепла и поддержания комфортной температуры внутри. Изоляционные материалы используются в стенах, полах, крышах и потолках, чтобы предотвратить утечку или попадание тепла. Это может сэкономить энергию и сократить выбросы углерода. Несколько факторов, таких как дизайн здания, климат и деньги, влияют на выбор изоляционного материала. Некоторые вещи, которые влияют на то, насколько хорошо работает изоляция, — это значение R материала (термическое сопротивление), способность не допускать проникновения воздуха и способность бороться с влагой.

Теплоизоляционные материалы помогают экономить энергию и обладают другими преимуществами, такими как снижение уровня шума, предотвращение пожаров и увеличение срока службы зданий. Из-за этого теплоизоляция стала важной частью планирования и строительства зданий в наше время.

Что такое теплоизоляция здания?
Процесс предотвращения передачи тепла внутри здания известен как теплоизоляция. Во многих регионах зимы длинные и очень холодные, что требует систем отопления. Они используют камины, обогреватели, пар и т. д., чтобы поддерживать в доме комфорт. Владельцы зданий должны установить теплоизоляцию, чтобы обеспечить эффективность системы отопления. Преимуществом является снижение затрат на отопление, поскольку при наличии теплоизоляции через стены теряется меньше тепла.
Снижая потребность в отоплении и охлаждении, эффективная теплоизоляция может сэкономить деньги на счетах за коммунальные услуги и повысить качество жизни, обеспечив более постоянную температуру в помещении. Потребление энергии для отопления и охлаждения зданий может быть снижено, что является положительным фактором для окружающей среды.

Назначение теплоизоляции здания:

• Основной целью теплоизоляции является поддержание в доме постоянной температуры или тепла.
• Изоляция делает интерьер приятным местом для жизни и работы. Таким образом, летом в помещении прохладно, а зимой тепло.
• Для предотвращения образования конденсата на стенах, потолках, окнах и т. д.
• температура до потери тепла зимой и кондиционер меньше летом.
• Чтобы снизить вероятность замерзания воды в трубопроводах и потери тепла в системе горячего водоснабжения.

Принципы теплоизоляции:
Изоляция между двумя объектами или помещениями с разной температурой называется теплоизоляцией. Снижение скорости проводимости, конвекции и излучения является ключом к принципам теплоизоляции.

Проводимость:
Благодаря теплопроводности тепло перемещается между предметами или вдоль молекулярных структур этих материалов. Тепло может перемещаться через твердые тела, жидкости и газы путем теплопроводности. Материал и состояние оказывают большое влияние на скорость проводимости. Золото, серебро и медь обладают хорошей движущей силой. Следующими являются деревянные, бетонные и тепловые барьеры. В большинстве случаев конвекционное тепловое движение скрывает плохую проводимость жидкостей, но только иногда. Хотя жидкости плохо переносят электричество, газы, такие как воздух, еще хуже.

Конвекция:
Когда горячий объект окружен более холодным воздухом, воздух, соприкасающийся с ним, нагревается. Более холодный воздух дальше становится тяжелее этого воздуха. Таким образом, более теплый и легкий воздух поднимается вверх и заменяется более холодным и тяжелым воздухом, который нагревается и поднимается вверх. Итак, воздушная конвекция забирает тепло от горячего тела. Если теплый воздух окружает более холодного человека, воздух становится холоднее и опускается вниз по мере того, как тепло передается телу.

Излучение:
Процесс называется тепловым излучением, когда энергия преобразуется в тепло и излучается. Изоляционные материалы могут уменьшить излучение, поглощая или отражая тепло к его источнику. Алюминиевая фольга и лучистые барьеры являются типичными материалами для блокировки солнечных лучей.
Типы теплоизоляции зданий:

1. Одеяла:
Изоляционные одеяла доступны в виде листов или рулонов, которые напоминают обои и могут быть прикреплены к потолку или стенам. Они имеют толщину от 12 до 80 мм и могут изгибаться. Для создания этих одеял мы используем шерсть животных, хлопок, древесные волокна и т.д.

Рис. 1; Одеяло Изоляция
Courtesyarangoinsulation.com

2. Плитная или блочная изоляция:

Рис. 2; Плитная или блочная изоляция
Предоставлено: ecohome.net
Блочные или плитные изоляторы представляют собой небольшие жесткие блоки размером 60 см на 120 см и толщиной 2,5 см. Цемент используется для связывания таких материалов, как пробковые плиты, блоки из пористого стекла, резиновые блоки, плиты из минеральной древесины и древесноволокнистые плиты. Небольшие блоки, подобные этим, можно использовать для облицовки стен и крыш.

3. Изоляционные плиты:

Рис. 3: Изоляционная плита
Предоставлено: nordicfibreboard.com
Дерево, тростник и бумага — это лишь некоторые материалы, которые можно использовать для изготовления изоляционных плит. В нужное время и при нужной температуре эта масса прессуется в твердые плиты. Они бывают разных форм. Они часто используются в гипсокартоне и других перегородках внутри здания.

4. Насыпной утеплитель:

Рис. 4. Насыпной утеплитель
Предоставлено с сайта dengarden. com
В стене вырезается углубление для стоек для размещения окон и дверей. Пространство между стеновыми стойками заполняется рыхлым утеплителем. Используются такие материалы, как целлюлоза, древесное волокно, минеральная вата и другие подобные вещества.

5. Материалы для изоляции летучих мышей:
Они также продаются в рулонах, хотя рулоны, используемые для изоляции летучих мышей, намного толще. Работает так же, как и с одеялом. Вы можете повесить их где угодно, включая потолок и стены.

6. Светоотражающие листовые материалы:

Рис. 5: Светоотражающие листовые материалы
Предоставлено: weallight.com
Внешняя оболочка этих материалов во многом определяет их долговечность при высоких температурах. Обычно они используются с вентиляционными отверстиями, чтобы изолирующая отражающая поверхность всегда была впереди. К отражающей изоляции относятся листовые или гипсокартонные плиты, стальные листовые отражающие материалы, алюминиевая фольга и т. д.

7. Легкие материалы:
Потери тепла также можно уменьшить, используя более легкие заполнители в бетонной смеси. Легкие заполнители, такие как доменный шлак, вермикулит, обожженная глина и др., придадут бетону большую теплостойкость.

Материалы для теплоизоляции зданий:
i) Стекловолокно:
Популярна изоляция из стекловолокна. Одним из основных факторов продажи является доступность. Изоляция из стекловолокна является наиболее экономичным решением, несмотря на более высокую стоимость монтажа по сравнению с другими изоляционными материалами. Стекловолокно снижает потери тепла, потому что оно производится путем вплетения тонких стеклянных нитей в изоляцию. Установка из стекловолокна может выбрасывать стеклянный порошок и мелкие осколки, которые раздражают глаза, легкие и кожу, поэтому необходимо надлежащее защитное снаряжение. Изоляция из стекловолокна идеальна для негорючих материалов благодаря R-значению R-2,9. до Р-3,8 за дюйм.

Рис. 6: Стекловолокно
Предоставлено: buildwithrise.com

ii) Пенополиуретан:

Рис. легкий и водонепроницаемый. Он хорошо подходит для герметизации небольших трещин и заполнения зазоров вокруг труб. Одним из лучших изоляционных материалов является пенополиуретан. Однако его установка дороже, чем стекловолокно или целлюлоза. Хотя он недорогой, он не подлежит вторичной переработке; доступны другие варианты. Горючесть полиуретана является еще одним недостатком. Изоляция из пенополиуретана имеет значение R 6,3 на каждый дюйм толщины.

iii) Минеральная вата:

Рис. 8: Минеральная вата
Предоставлено с сайта researchdive.com
Минеральная вата используется для различных типов изоляции. Это может означать либо стекловату, либо стекловолокно, изготовленное из переработанного стекла, либо минеральную вату, тип изоляции, изготовленный из базальта. Минеральную вату можно купить в битах или отдельно. Большинство минеральных ват не содержит никаких добавок, что делает их устойчивыми к огню. Это делает его плохим выбором для ситуаций с большим количеством тепла. Значение R минеральной ваты составляет от R-2,8 до R-3,5.

iv) Целлюлоза:

Рис. 9: Целлюлоза
Предоставлено: ecotelligenthomes.com

Этот утеплитель химически и физически сравним с минеральной ватой, но имеет более узкое применение. Целлюлозные волокна продукта звуконепроницаемы и паропроницаемы, несмотря на высокий коэффициент теплопередачи 0,039 Вт/мК. Волокна целлюлозы поглощают и выделяют влагу из окружающей среды, устраняя необходимость в пароизоляции. Вентиляция необходима для полного высыхания материала. Влажные или сухие волокна работают одинаково.
Измельченные волокна вбрасываются в предварительно кондиционированные пространства в стенах, потолках и т. д. с использованием заполнителей.
Другие применения, такие как балочные перекрытия и изоляция пола, могут использовать свободные волокна. Волокна целлюлозы по мокрой технологии смачиваются водой и клеем. Эта смесь прилипает к стенам и потолку.

v) Полистирол:

Рис. 10: Полистирол
Предоставлено с сайта buildinggreen.com

Полистирол представляет собой термопластичную пену, превосходную звуко- и теплоизоляцию. Существуют как вспененный пенополистирол (EPS), так и экструдированный пенополистирол (XEPS), часто известный как пенополистирол. XEPS имеет более низкое R-значение -5,5 по сравнению с более высоким R-значением EPS +4. Утеплитель из полистирола уникален тем, что имеет гладкую поверхность. Он имеет множество применений, от дома до офиса. Утеплитель из полистирола менее удобен, чем его пенопластовые родственники. Пена часто изготавливается или разрезается на блоки для изоляции стен.

vi) Перлит:
Изоляция из перлита представляет собой вулканическую породу. Высокое содержание воды в перлитовых изоляционных породах приводит к образованию воздушных карманов при нагревании. Его воздушные ячейки изолируют и противостоят теплу. Это мелово-белое вещество выпускается в виде пеллет или гранул. Изоляция из перлита блокирует поток воздуха в стенах, крышах и фундаментах для строителей и домовладельцев. Этот утеплитель популярен для чердаков с рыхлым заполнением. Изоляция перлита успокаивает и изолирует дом. Перлит противостоит огню и замедляет распространение пламени. Изоляция из перлита повышает энергоэффективность благодаря своей термостойкости. Изоляция экономит деньги и энергию. Изоляция уменьшает сквозняки и повышает комфорт.

Рис. 11: Перлит
Предоставлено: nachi.org

vii) Пробка:

Рис. 12: Пробка
Предоставлено: Insulation-info.co.uk перенос и перенос влаги. Адаптивность материала делает его пригодным для различных изоляционных применений. Пробка продается как в виде плит, так и в виде фрагментов. Утепляйте стены, потолки и полы пробковыми досками. Тем не менее, гранулы превосходно выполняют роль изоляции полых стен, полов и стяжек. Во время установки вам не нужно будет принимать какие-либо специальные меры предосторожности, чтобы обезопасить себя. Пробка безопасна, потому что не вызывает аллергии и не создает пыли.

Преимущества теплоизоляции зданий:

• Благодаря теплоизоляции в помещении поддерживается комфортная летняя и зимняя температура.
• При использовании теплоизоляции внутри помещения предотвращается образование конденсата на внутренних поверхностях стен, потолка и т.д.
• Теплоизоляция значительно снижает требования к системам отопления и охлаждения в течение всего года.
• При нанесении на трубы и системы горячего водоснабжения теплоизоляционные материалы значительно снижают вероятность замерзания воды и потери тепла соответственно.

Заключение:
Тепло может передаваться из одного места в другое посредством излучения, теплопроводности и конвекции. Изоляционные материалы используют то, как построены их молекулы, чтобы уменьшить эти три пути прохождения тепла через них. Воздушный поток является основной причиной потери тепла в зданиях. Тот, кто движет воздух, получает тепло от всего, что он проходит. Скорость потери тепла пропорциональна скорости воздуха, количеству присутствующей воды и разнице температур между воздухом и источником тепла.

Проектировщик здания должен учитывать загрязнение водой и возможность миграции газа в матрице ядра при выборе изоляционных материалов, так как и то, и другое может привести к снижению производительности, которое, если его не остановить, может ухудшиться в течение срока службы здания без быть замеченным или зафиксированным. Имеющиеся в настоящее время технологии, такие как «вакуумные панели», работают лучше. Однако в настоящее время они слишком дороги для большинства применений, а их характеристики по-прежнему основаны на тех же принципах теплопередачи.

Ссылки:
1. В. (2020, 2 июля). Теплоизоляция: определение, материалы и методы — Примечания по гражданскому строительству. Заметки по гражданскому строительству. https://civilengineeringnotes.com/thermal-insulation-materials-definition/
2. Теплоизоляция зданий. (н.д.). Теплоизоляция зданий – Проектирование зданий. https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Теплоизоляция_для_зданий
3. Теплоизоляционные материалы – виды теплоизоляционных материалов в зданиях – применение и свойства. (2022, 4 июля). Purios – Изоляция из напыляемой пены, которой можно доверять.
4. Шривастава, А. (2018, 8 февраля). Общие изоляционные материалы, используемые в зданиях. Общие изоляционные материалы, используемые в зданиях. https://www.ny-engineers.com/blog/common-insulation-materials-used-in-buildings
5. L. (2001, 24 августа). ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ЗДАНИЙ | НАЗНАЧЕНИЕ | ПРИНЦИПЫ | МАТЕРИАЛЫ | МЕТОДЫ. LCETED ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИНЖЕНЕРОВ. https://www.lceted.com/2021/08/Thermal-insulation-of-buildings.html

Поделитесь этим сообщением

Если у вас есть вопрос, вы можете задать вопрос здесь .

Энергии | Бесплатный полнотекстовый | Новые теплоизоляционные материалы для зданий

1.

Введение

Общеизвестно, что температурное выравнивание происходит между средами с разными температурами или между частями одной и той же среды с разными температурами. Известно также, что выравнивание температур всегда происходит за счет количества тепла, перетекающего от более теплой среды (части среды) к более холодной среде (части среды). В разделе «Теплообмен» рассматриваются законы теплопередачи из одной точки пространства в другую и распространения тепла. Существует три основных способа передачи тепла: теплопроводность, конвекция и излучение. Теплоизоляционные материалы могут быть использованы для уменьшения количества теплопередачи в зданиях. С развитием промышленности и техники получили распространение самые разнообразные теплоизоляционные материалы, и их развитие продолжается и по сей день. Теплоизоляция также включает в себя изоляционный материал и меры, принимаемые для повышения энергоэффективности. На сегодняшний день известно множество теплоизоляционных материалов. К ним относятся, например, пенопласты, каменная и минеральная вата, аэрогели, вакуумные теплоизоляционные материалы, а также материалы на биологической основе. Теплоизоляция здания означает не только его «обертывание», но и уменьшение или минимизацию тепловой энергии здания, выделяемой в окружающую среду. Его основная задача – поддерживать тепло, вырабатываемое в здании или подаваемое в здание, уменьшать тепловыделение и не допускать тепло, поступающее извне через тепловое излучение. Теплоизоляционные материалы представляют собой изделия естественного или искусственного происхождения малой плотности с пористой или полой структурой, которые состоят из каркаса, состоящего из твердых компонентов, а также пор и капилляров, заполненных воздухом или другими газами [1,2,3,4]. ,5,6,7].

2. Обсуждение

Аэрогелевые и вакуумные изоляционные панели называются суперизоляционными материалами (SIM). Аэрогели представляют собой высокопористые изоляционные материалы с наноструктурированными открытыми ячейками и низкой плотностью. Их теплопроводность колеблется от 0,014 Вт/мК до 0,022 Вт/мК в зависимости от типа (спейслофт, слентекс пирогель и др.). На рынке существует несколько типов аэрогелевых изоляционных материалов, таких как органические, неорганические или углеродные, а также ксерогели и криогели. В исх. [1] Лакатос представил результаты измерения теплопроводности, удельной теплоемкости и плотности теплоизоляционных одеял мансардных помещений после термического отжига образцов при 70, 100, 130, 150, 180 и 210 °C в течение 1 часа. По результатам измерений они рассчитали как температуропроводность, так и эффузивность, дополненные результатами оценок тепловой инерции. Кроме того, были выведены эффективные теплоемкости. Во-первых, они показали, что измерители теплового потока и дифференциальные сканирующие измерения являются ключевыми аналитическими средствами для оценки тепловых характеристик изоляционных материалов. Они также показали, что изоляция стабильна до 150 °C; однако отжиг образцов выше этой температуры привел к значительным изменениям тепловых характеристик материала. Коэффициент диффузии образцов уменьшился, а эффузионная способность и эффективная теплоемкость увеличились. Переменные повышенные температуры могут вызвать нежелательное (ухудшение) теплоизоляционных свойств. Далее сообщалось, что в действительности теплопроводность может быть измерена стационарными методами, а коэффициенты диффузии могут быть найдены переходными методами. Исследования тепловых характеристик материалов очень важны, например, для определения переходного теплового поведения строительных материалов [1].

В исх. [2], Голдер и др. представил результаты расчетов гидродинамики, выполненных на аэрогеле в качестве теплоизоляции здания. Они представили пилотную экспериментальную коробку, покрытую изоляционным покрытием из аэрогеля, и исследовали температурный профиль в зависимости от времени. Они также использовали тестовую коробку для анализа теплоизоляционных характеристик аэрогелей в качестве оконного остекления. Для комплексного исследования стабильности и удобства использования аэрогелей они сформулировали следующие пять критериев:

• Температурный износ внутренней стенки коробки, окруженной аэрогелем.

• Температурное разрушение внутренней стенки окна с аэрогелевым остеклением.

• Температурная деградация стены с аэрогелевой изоляцией в помещении с аэрогелевым остеклением.

• Сравнение температурного износа аэрогелевой изоляции в помещении с аэрогелевым остеклением и аргонового остекления в помещении с изоляцией из стекловолокна.

• Сравнение энергопотребления зданий с аэрогелевой и стекловолоконной изоляцией.

Их результаты также использовались для моделирования в EnergyPlus. Было установлено, что годовое энергопотребление здания было снижено на 6% при использовании изоляции из аэрогеля по сравнению со стекловолокном. Общее потребление энергии было снижено на 12% в день пикового потребления энергии.

Другая группа супертеплоизоляционных материалов включает вакуумные теплоизоляционные панели. Вакуумные теплоизоляционные панели (ВИП) могут стать разумным решением для значительного снижения теплопотерь исторических зданий. Вакуумные изоляционные панели с изоляцией (волокнистой, пенопластовой) в качестве основного материала и ламинатом, покрытым снаружи для паро- и газодиффузионного барьера, могут в значительной степени способствовать повышению энергоэффективности зданий и потенциально характеризовать будущие методы теплоизоляции. Однако, несмотря на превосходную теплоизоляционную способность из-за низкого внутреннего давления, их долговечность неизвестна [2].

Zach et al., в исх. [3] представил испытания, проведенные на вакуумных изоляционных панелях. Они показали, что за счет снижения давления внутри ВИП газовые части теплопроводности (кондукция, конвекция) могут быть значительно уменьшены в общей теплопроводности. Они протестировали хлопок и лен в качестве основных материалов с точки зрения теплоизоляционных свойств. Кроме того, они представили микроскопические изображения. Аналогично измерениям Лакатоса в исх. [1], они также исследовали свои образцы с помощью дифференцированного сканирующего калориметра. Они провели эксперименты по теплопроводности как на хлопке, так и на льне. Они проверили теплопроводность при различных (низких) давлениях, а также при разных температурах. Их результаты показали интересную связь между теплопроводностью и температурой. Они показали, что теплопроводность как льна, так и хлопка падает между 10 и 20 °С, а между 20 и 40 °С остается постоянной. Следует отметить, что лен имел меньшую теплопроводность примерно на 20%. Также был представлен тест на воспламеняемость [3].

Еще одним способом сокращения выбросов CO ₂ является использование биокомпозитных материалов. Они также могут быть очень хорошим решением как для звуко-, так и для теплоизоляции. Кроме того, они могут способствовать сокращению воплощенной энергии в жилом секторе. Более того, их использование также обеспечивает устойчивые решения.

Curto et al., в исх. [4] представили экспериментальные исследования по изучению теплоизоляции и звукопоглощения материала, состоящего из натуральной извести, воды и костры из сативной конопли, разновидности конопли, пригодной для промышленного применения. В своей статье они представили предварительные тесты, подготовку образцов и лабораторные эксперименты. Они также показали, что для акустических испытаний материалы должны быть выдержаны. Для измерения звукопоглощения использовались трубки Кундта. Они показали, что лучшими впитывающими свойствами обладают материалы с 20% конопляной стружки, а для бытового использования они также предложили образец толщиной 3 см. Причина этого в том, что они обнаружили пик 65% на частоте 1 кГц. Кроме того, они выполнили измерения теплопроводности с помощью оборудования Fox 50. Они обнаружили, что теплопроводность уменьшается с уменьшением плотности; при изменении плотности от 127 кг/м ³ до 109 кг/м ³ теплопроводность изменяется с 0,601 Вт/мК до 0,537 Вт/мК. Они также показали испытаниями на изгиб и сжатие, что наибольшее сопротивление при изгибе и сжатии имел образец с 5% костры. Их результаты поддерживают разработку такого материала благодаря его приемлемым механическим, тепловым и акустическим свойствам. В своих планах они предложили дальнейшие исследования, такие как испытания на огнестойкость и возможные применения в исторических зданиях [4].

Gaujena et al., в исх. [5] также заявили о возможном применении теплоизоляционных материалов на биологической основе, таких как конопля. Они представили подготовку образцов и гидротермальные лабораторные эксперименты, проведенные на их образцах. Они представили комплексный отчет, включающий измерения теплопроводности, кинетику сушки и тесты на водопоглощение. Они подтвердили заявления, представленные в исх. [4], т. е. что изоляционные материалы на биологической основе должны иметь высокий потенциал в качестве теплового барьера, поскольку они являются экологически чистыми материалами с низким воздействием на окружающую среду. Авторы также провели интересное сравнение изоляционных материалов с точки зрения потребляемой энергии при производстве. Они подчеркнули, что энергия, используемая для производства теплоизоляции из конопли, на 60% меньше энергии, используемой для производства теплоизоляционного материала из пенополистирола. Перед презентацией результатов своих лабораторных испытаний они показали возможную подготовку образцов (конопляных волокон). Они измерили теплопроводность как сухих, так и влажных образцов с помощью измерителя теплового потока при средней температуре 10 °C. Их результаты показали, что с увеличением влажности теплопроводность увеличивается. Теплопроводность увеличивается до двух раз при влажности выше 20%. Они достигли теплопроводности около 0,05–0,07 Вт/мК. Они также показали, что конопляные волокна обладают высокой водопоглощающей способностью благодаря своей структуре и природе материала. Они также указали, что полное высыхание этих образцов труднодостижимо [5].

Басинска, в исх. [6], исследовали возможности переоборудования зданий с применением внутренней изоляции. Авторы представили расчет стоимости, дополненный динамическим моделированием образца здания с помощью программного обеспечения WUFI. Они проанализировали различные виды переоснащения оболочки здания внутренней изоляцией. Во время моделирования они также изучили потребление энергии как при нагреве, так и при охлаждении. Для расчета они использовали минеральную вату в качестве внешнего материала и пенополистирол для внутренней гипотетической изоляции, используя данные климатической зоны Варшавы и Кракова. Они пришли к выводу, что все их методы модернизации снижают потребление энергии. В тех случаях, когда они учитывали влажность, они обнаружили более высокое потребление энергии. Они также заявили, что использование внутренней изоляции для зданий с низким энергопотреблением менее эффективно с экономической точки зрения.

В исх. [7], Дилевский и соавт. продемонстрирована возможность использования теплоизоляционных материалов с экологической точки зрения. Они также спрогнозировали оптимальную толщину теплоизоляции по экономическим соображениям. Они показали, что сэкономленная энергия зависит от климатической зоны и градусо-дней. В качестве образца они взяли градусо-дни Польши в период с 2008 по 2018 год. Во-первых, они представили метод расчета экономической чистой приведенной стоимости как для экономической, так и для экологической аналитики. Кроме того, был выполнен анализ LCA. В своей статье авторы применили свою модель к климатическим зонам Польши. Они испытали теплоизоляцию из пенополистирола, экструдированного пенополистирола и минеральной ваты. Они смешивали эти утеплители как с разной кладкой, так и с разным отопительным оборудованием (газовыми, электрическими, угольными котлами). Они создали комплексную процедуру оптимизации для достижения оптимальной толщины изоляции с социальной, экономической и экологической точек зрения. Они давали указания инвесторам, планировщикам и дизайнерам, а также исследователям. Также необходимо отметить, что перед применением материалов для теплоизоляции необходимо свериться с местными нормативами [7].

3. Выводы

Снижение энергопотребления зданий является одной из наиболее важных задач в строительной отрасли. Примерно 25–30% всей энергии в здании может теряться через наружные стены. Для уменьшения этих потерь можно применять теплоизоляционные материалы.

В этой статье мы представили основные возможности использования теплоизоляции. Семь докладов охватывали такие темы, как изоляция аэрогелем, вакуумные изоляционные панели и изоляция на биологической основе, как ключевые инструменты снижения энергопотребления зданий.

Финансирование

Эта статья была поддержана исследовательской стипендией Яноша Бойяи Венгерской академии наук, номер гранта: Ákos Lakatos/BO/269/20.

Заявление о доступности данных

Неприменимо.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Ссылки

1. Лакатос, А.; Трник, А. Термическая диффузия в волокнистых аэрогелевых покрытиях. Энергии 2020 , 13, 823. [Google Scholar] [CrossRef]
2. Голдер, С.; Нараянан, Р .; Хоссейн, М.Р.; Ислам, М. Р. Экспериментальное исследование и исследование CFD по применению аэрогелевой изоляции в зданиях. Энергии 2021 , 14, 3310. [Google Scholar] [CrossRef]
3. Zach, J.; Новак, В .; Петеркова, Дж.; Бубеник, Дж. Разработка вакуумных изоляционных панелей с использованием органических побочных продуктов. Энергии 2020 , 13, 1165. [Google Scholar] [CrossRef]
4. Курто Д.; Герсио, А .; Францитта, В. Исследование биокомпозитного материала в качестве акустического поглотителя и теплоизоляции. Энергии 2020 , 13, 3699. [Google Scholar] [CrossRef]
5. Gaujena, B.; Агаповс, В.; Бородинец, А .; Стрелец К. Анализ тепловых параметров изоляции из конопляного волокна. Энергии 2020 , 13, 6385. [Google Scholar] [CrossRef]
6. Басинская, М.; Качорек, Д.; Кочик, Х. Экономический и энергетический анализ реконструкции зданий с использованием внутренней изоляции. Энергии 2021 , 14, 2446. [Google Scholar] [CrossRef]
7. Дылевски, Р.; Адамчик Дж.