На что влияет плотность утеплителя: Плотность утеплителя для стен каркасного дома

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!

Плотность минеральной ваты как один из основных технических параметров этого материала

Минеральная вата – это очень популярный теплоизоляционный материал, который активно используется в строительстве. Помимо низкой теплопроводности и высоких звукопоглощающих свойств, минвата качественно отличается от аналогичных материалов полной экологичностью, негорючестью, а также паропроницаемостью, благодаря чему она способствует поддержанию комфортного микроклимата и нормального уровня влажности в доме. Несмотря на то, что минеральная вата стоит дороже подавляющего большинства других теплоизоляционных материалов, она все равно пользуется высоким спросом среди потребителей благодаря высокому качеству и целому набору потребительских преимуществ. 

Плотность минеральной ваты

Одной из основных технических характеристик минваты является ее плотность. С возрастанием плотности увеличивается и стоимость материала, однако высокая плотность также придает ему дополнительные преимущества. В таком случае минеральная вата обладает более высокой устойчивостью к деформациям под воздействием собственного веса, а также лучше переносит дополнительные нагрузки. Благодаря этому срок службы материала и его эффективность увеличиваются. 

►► Читать подробности об утеплителе Полилайн

Следует отметить, что такие показатели как уровень тепло- и звукоизоляции, а также паропроницаемость у минваты разной плотности фактически одинаковы. Ее плотность может составлять от 30 до 200 кг на кубический метр. Рассмотрим свойства разновидностей минеральной ваты, которые отличаются друг от друга по плотности: 

1. 30-50 кг на кубический метр. Это самая мягкая и легкая разновидность минеральной ваты, которая чаще всего выпускается в рулонах. Ее сжимаемость составляет около 50%, а используется она чаще всего при утеплении горизонтальных плоскостей.  
2. 75 кг на метр кубический. Такая разновидность минваты классифицируется как полужесткая. Она применима для утепления технических сооружений и горизонтальных поверхностей. Сжимаемость материала составляет около 20%. 
3. 125 кг на метр кубический. Это минеральная вата средней жесткости, которая может быть использована не только для горизонтальный, но и для вертикальный поверхностей. Сжимаемость составляет 12%. 
4. 150-175 кг на кубический метр. Жесткая минвата, которая предназначена для утепления кровель и стен здания. Сжимаемость у нее находится в пределах 2% от объема. 
5. 200 кг на метр кубический. Это минеральная вата повышенной жесткости, которая чаще всего выпускается в виде плит. Она характеризуется тем, что выдерживает давление до 12 Мпа.

Плотность утеплителя для стен каркасного дома

Строить дома по каркасной технологии начали более 500 лет назад. В скандинавских странах, Германии, Финляндии, Японии и Америки их доля составляет около 80 % всего объема малоэтажного строительства. Быстровозводимые здания не требуют мощных фундаментов глубокого заложения, энергоэффективны, обладают меньшей материалоемкостью по сравнению с капитальными бетонными или кирпичными сооружениями. Однако достоинства такого вида объектов напрямую зависят от характеристик используемых материалов, в том числе теплоизоляции. Плотность утеплителя для наружных стен каркасного дома должна обеспечить жилище надежной защитой, чтобы в нем было по-настоящему тепло и комфортно.

Особенности утепления каркасников

Каркасная система представляет собой раму из несущих стоек, опорных ригелей, усиливающих подкосов, конструктивных элементов. Чаще всего ее изготавливают из цельной древесины или клееного бруса, реже – из стали. Обшивка наружных стен выполняется плитами ОСП, ЦСП, сайдингом, деревянной вагонкой или блокхаусом, асбестоцементными или металлическими листами, декоративными панелями. Стыки заполняют герметиком или соединяют замками в шпунт. Возможна штукатурка, облицовка кирпичом или камнем по бетонному основанию или обработанной антисептиками балке.

Для внутренней облицовки применяют гипсокартонные или гипсоволокнистые листы, ДСП, ДВП, отделочные материалы из древесины.

В пустоты стен помещают утеплитель в виде плит или матов, защищенных от воздействия атмосферных осадков и конденсата. Их вставляют враспор между стойками, следя, чтобы не возникло разрывов или щелей. Способность к усадке и сползанию под действием собственного веса – особенность материалов с волокнистой структурой. Поэтому подбирают теплоизолятор с учетом не только характеристик теплопроводности, но и плотности.

Пароизоляция сохраняет материал в сухом виде, тем самым устраняется причина потери теплоизолирующих свойств. Ее выполняют со стороны обогреваемого помещения из полиэтиленовых плотных пленок толщиной не менее 0,15 мм или защитных мембран. Слой укладывают непрерывно, не оставляя зазоров и отверстий. Это достигается нахлестом полотнищ не менее 15-20 см и тщательной проклейкой швов.

С наружной стороны утеплитель защищают от проникновения атмосферной влаги гидроизоляцией.

Она должна быть достаточно воздухо- и влагонепроницаема, но одновременно пропускать пар из теплоизолятора в обратном направлении. Этими свойствами обладают современные мембранные пленки, поры которых имеют конусообразную форму, препятствующую диффузии водяных паров внутрь материала.

Для устранения конденсата, который неизбежно появляется на границе двух поверхностей с разной температурой, между обшивкой и изоляцией оставляют вентиляционный зазор не менее 25 мм.

Минимальную толщину теплоизоляции определяют теплотехническим расчетом. В нем учитывается климатическая зона, тип и нормативная влажность помещения, характеристики материалов стены, в том числе слоев отделки.

Если полученная величина превышает высоту сечения каркасного бруса, рассчитанного по несущей способности, утеплитель нельзя проложить внутри стены в полном объеме. В этом случае волокнистые плиты или маты монтируют между стойками в пустотах, а дополнительный слой жесткого изолятора, например пенополистирола или фибролита, размещают с наружной стороны каркаса. Он может выполнять функции защитной обшивки дома.

Теплоизоляция должна соответствовать требованиям экологической и пожарной безопасности, эффективно выполнять теплозащитные функции.

Утеплители для стен каркасных домов

Энергоэффективность домов, построенных по каркасной технологии, достигается применением теплоизоляторов с низкой теплопроводностью. Свод правил СП 31-105-2002 рекомендует к использованию материалы, у которых эта величина не превышает 0,1 Вт/м°С.

В этой категории:

• Каменная (базальтовая) вата;
• Стекловата;
• Эковата;
• Пенопласт (пенополистирол).

Минеральная вата

Для утепления стен каркасных домов используют каменную или стеклянную вату. Это волокнистые материалы с большим количеством воздушных полостей. Пористая структура обеспечивает низкую теплопроводность изолятора, так как теплообмен в газах намного ниже, чем в твердых веществах.

Минеральную вату производят из расплава базальтовых горных пород или стеклянного боя. В состав вводят гидрофобизирующие (водоотталкивающие) добавки. Волокна диаметром 6-8 мкм формируются в центрифуге под воздействием сильного потока воздуха. Ковер из тонких нитей обрабатывают органическим связующим на основе фенолформальдегидных или карбамидных смол. Затем его нарезают на листы длиной 50-2000 мм, шириной 400-1000 мм. Толщина готовых изделий – до 200 мм.

Маркируются плиты по плотности от ПМ 40 до ПТ 300. Мягкие, полужесткие, жесткие и твердые утеплители находят применение в разных областях, где к материалам предъявляют требования не только по теплопроводности, но и прочности, термоустойчивости. В ГОСТ 9573-2012 указаны нормативные характеристики теплоизоляции из минерального сырья.

Минеральная вата – негорючий материал, поэтому она рекомендована для укладки внутри стен каркасных строений.

Пенопластовые утеплители

Теплоизоляционные изделия из пенопласта – газонаполненной пластмассы – широко применяют для утепления стен каркасных строений. Нормативы разрешают использовать их для крепления к наружной поверхности, так как исходное сырье для производства – полистирол – горючее вещество. Штукатурка или невоспламеняющаяся облицовка – условие пожаробезопасности при эксплуатации такого утеплителя.

Гранулы полимера при высокой температуре и давлении подвергают катализу со смесью фреона и углекислоты. Похожую на взбитые сливки массу формируют в изделия с микропористой структурой путем экструзии – выдавливания сквозь формы.

Материал обладает низкой теплопроводностью и водопоглощением, долговечностью, биологической устойчивостью, легкостью и прочностью. Маркируется в зависимости от плотности. Самые легкие – плиты ППС 10, их удельный вес всего 10 кг/м³.

Наиболее «тяжелый» пенополистирол – ППС 45. Кубический метр этого материала весит 45 кг.

Стандартные размеры изделий 60х120 см. Строительная индустрия выпускает плиты с длиной более 2 м, шириной – свыше 1 м, толщиной – 20-100 мм. Прочность на сжатие – от 40 до 350 кПа. Коэффициент теплопроводности не превышает 0,044 Вт/м°С, время самостоятельного горения – 1-4 с. Технические условия на теплоизоляционные пенополистирольные плиты регламентирует ГОСТ 15588-2014.

Эковата

Это название целлюлозный утеплитель получил благодаря внешнему сходству с ватой и экономически выгодному сырью. На 80 % он состоит из макулатуры, остальное – малотоксичные нелетучие антисептики и антипирены.

Эковата обладает низкой теплопроводностью (на уровне минеральной ваты), экологически безопасна, не боится увлажнения. Капиллярная структура материала после высыхания восстанавливает свои свойства. Плотность целлюлозного утеплителя – 28-65 кг/м³, группа горючести Г2 – умеренная. Обработанный бурой (натриевой солью борной кислоты) природный полимер воспламеняется, но огонь быстро затухает.

В нашей стране эковата стала использоваться с 1992 года. Производство ее растет, технологические линии включают переработку вторсырья, измельчение, смешивание с борной кислотой и бурой, упаковку.

Используют 3 способа укладки:

1. Ручная укладка на горизонтальные поверхности;
2. Сухая задувка специальной установкой;
3. Напыление влажной целлюлозы на вертикальные и наклонные поверхности.

Последний вариант предпочтительней для стен каркасного дома, так как позволяет контролировать качество укладки. Полученная ровная поверхность уже через 12 часов готова к дальнейшей отделке.

Эковата соответствует требованиям отечественного ГОСТ 16381-77.

Другие материалы

Для утепления каркасников применяют пенополиуретан в виде листов с замком по кромкам или напыляемой пены. Он не горюч, хорошо проникает в мелкие щели, обладает высокой адгезией, экологической чистотой, низкой теплопроводностью.

Цементно-стружечными фибролитовыми плитами плотностью 600 кг/м³ обшивают внутренние перегородки, а высокоплотные (950-1050 кг/м³) применяют для утепления наружных стен. Материал не горюч, прочен, служит до 50 лет. В составе отсутствуют фенолформальдегидные смолы и другие органические соединения, которые могут выделять токсичные для человека вещества.

Зависимость теплопроводности и прочности от плотности

Плотность утеплителя – характеристика, которая определяет теплопроводность и прочность. Чем она выше, тем меньше расстояния между частицами вещества, следовательно, быстрее передается энергия. Короткие связи позволяют лучше противостоять механическим воздействиям.

Скорость теплообмена характеризуется коэффициентом теплопроводности. В строительстве для его определения пользуются таблицами или СНиП. Он применяется в теплотехническом расчете. Для утеплителей стен каркасного дома значение ограничивается 0,10 Вт/м°С. Чем больше величина коэффициента, тем быстрее тепловая энергия проникает сквозь материал.

Но скорость теплопередачи лишь в определенной степени зависит от плотности вещества. Связь между изменением удельного веса и распространением энергии не линейная.

На теплоизоляционные свойства оказывает влияние структура материала.

При одинаковом объемном содержании воздушных пор скорость теплообмена выше там, где полости имеют больший размер и связь с атмосферой.

Теплопроводность минераловатных плит зависит от плотности – чем она ниже, тем меньше скорость передачи тепла сквозь толщу материала. Например, ПП-60 с удельным весом 60 кг/м³ характеризуется коэффициентом теплопроводности 0,038 Вт/м°С, а ПТ 300 при плотности 270-330 кг/м³ – 0,042 Вт/м°С. Изменение показателя незначительно, так как в уплотненном изоляторе возрастает количество мелких замкнутых, не сообщающихся с атмосферой, пор. Перенос тепла сквозь них замедляется.

Гораздо больше с плотностью связана прочность материалов. Чем мельче ячейки и меньше их количество, тем выше способность утеплителя противостоять механическим воздействиям. Здесь зависимость практически прямая. Во время испытания плит на сжатие ПП-60 показали 10 %-ную линейную деформацию при 4 кПа, тогда как ПТ 300 – при 150 кПа.

При одинаковых значениях плотности минеральная вата с волокнистой структурой проигрывает по прочности пенополистиролу, образованному массой мелких пузырьков, в несколько раз. Например, плита ПП 60 воспринимает предельное усилие сжатия 4 кПа, а ППС 45 – 350 кПа.

Какая же должна быть плотность утеплителя для стен каркасного дома, чтобы строение было надежно защищено от холодов и при этом сохраняло начальную форму и свойства?

Применение

Самый распространенный материал для утепления стен – минераловатные плиты или маты. Это обусловлено их пожарной и экологической безопасностью. При соблюдении технологии укладки теплоизоляция может прослужить долгие годы, не теряя своих качеств.

Наиболее легкими плитами марок ПМ40 и ПМ50 и рыхлыми рулонными изоляторами рекомендуется утеплять горизонтальные ненагруженные поверхности – перекрытия, полы между лагами. Можно использовать их в качестве звукоизоляции для внутренних перегородок.

Плиты полужесткие марок ПП60, 70, 80 хорошо справляются с утеплением наружных стен, а благодаря более высокой прочности они выдерживают нагрузку от собственного веса и не сползают. Плиты жесткие плотностью 100-140 кг/м³ используют для теплоизоляции фасадов с вентилируемым зазором. Изделия марок свыше ППЖ160 можно штукатурить по армирующей сетке.

Пенополистирольные плиты ППС10, 12,13 и 14 применяют для утепления наружных стен при отсутствии нагрузки. Если в качестве дальнейшей отделки предполагается оштукатуривание, то используют более плотные изделия марок ППС15Ф, 16Ф, 20Ф.

Плотность утеплителя для стен каркасного дома подбирают с учетом условий его работы. Чем больше действующая нагрузка, тем выше должна быть марка материала.

что это и на что влияет

Плотность пенопласта и минеральной ваты: что это и на что влияет

Современное утепление дома никак не обходится без соответствующих материалов. Сегодня наиболее распространенными являются пенопласт и минеральная вата. Обсуждать преимущества и недостатки этих двух материалов мы не будем сейчас, так как этому посвящена отдельная публикация. А обратим ваше внимание на одну из самых важных характеристик – плотность.

Что такое плотность утеплителя и на что она влияет?

Если говорить физической терминологией, то определение этой характеристики следующее: величина, отражающая отношение массы к объему (кг/куб. м.). Более простыми словами можно это объяснить так: плотность дает понять, насколько «густой» является внутренняя структура материала.

Основные характеристики утеплительной конструкции, на которые влияет плотность материала, следующие:

• прочности при сжатии и процессах деформации;
• прочностные показатели при изгибе материала.

Кто-то скажет, а где же самое очевидное – теплопроводность? Да, такая характеристика сразу приходит на ум. Однако стоит напомнить, что не сам материал обладает свойствами теплоизоляции, а находящийся внутри воздух.

Поэтому для рассматриваемых материалов воздействие плотности на теплопроводность будет разной. Для пенопласта такая величина практически никак не сказывается на его теплоизоляционных свойствах. А вот для минеральной ваты по-другому. Меньшая плотность образует внутри ваты больше воздуха, что и сказывается на понижении характеристик теплоизоляции.

Плотность пенопласта

Современные производители выпускают четыре вида материала, которые закреплены в ГОСТ (плотность пенопласта, напомним, измеряется величиной кг/ куб. м.):

• 15 – достаточно хрупкий материал, применяемый на участках, где не предполагается никаких серьезных механических нагрузок;
• 25 – неплохой вариант для утепления фасада пенопластом, мало крошится, достаточно простой в монтажных работах;
• 35 – материал, предназначенный для утепления фундаментов и цоколей, очень прочный, удобен в транспортировке;
• 50 – самый лучший образец по своим прочностным характеристикам, выдерживает очень серьезные нагрузки.

 

Как видим, для утепления домов наиболее подходящим материалом является пенопласт с плотностью 25 кг/ куб. м.

Плотность минеральной ваты

Данный материал обычно разделяется на два основных диапазона, которые предназначены для разных целей:

• 45 – 100 кг/ куб. м. – наиболее подходящий материал для внутренней отделки стеновых конструкций и утепления крыши.  Он не оседает, не деформируется при длительной эксплуатации приусловии отсутствия механческого воздействия, отлично сохраняет тепло;
• свыше 100 кг/куб. м. – минеральная вата, участвующая в несколько иных работах. Ее используются для отделки фасадных поверхностей декоративной штукатуркой, мозаикой и многими другими распространенными смесями.

Для утепления стен в доме обычно используют вату  плотности 140-160 кг/м.куб.  Для внутренней стеновой отделки каркасных домов обычно хватает материала с показателем 30-45 кг/куб. м.

Подводим итоги

Итак, мы разобрались с тем, что от плотности фасадных материалов практически не зависят теплоизоляционные свойства. Данная характеристика актуальна отчасти только для минеральной ваты. Показатель плотности влияет на степень деформации, изгибов, долговечности материала.

Компания «Давита Буд» предоставляет все виды услуг по утеплению фасада. Обращайтесь, мы с удовольствием проконсультируем и поможем!

Плотность разных видов утеплителя

Одним из важных параметров утеплителей является плотность. Она может разниться в довольно значительных пределах. На что влияет плотность разных видов утеплителя, какая она должна быть?

Содержание:

Плотность утеплителя: на что влияет?

Каждый теплоизоляционный материал, как и любое физическое тело, имеет свой собственный показатель плотности. Она измеряется в килограммах на метр кубический. То есть, показывает, сколько килограммов данного вещества содержится в одном кубическом метре материала. Иногда плотность называют удельным весом уплотнителя. Что означают показатели плотности утеплителя в практике его использования?

1. Плотность утеплителя находится в обратной пропорции к его пористости. То есть, чем выше плотность, тем ниже пористость, и наоборот. Пористые материалы хорошо удерживают тепло, позволяя воздуху задерживаться в структуре утеплителя и создавать тепловой буфер. Поэтому материалы с высокой плотностью редко обладают хорошими теплоизоляционными свойствами. К примеру, березовый брус имеет плотность от 510 до 770 килограмм на метр кубический, а базальтовая вата – от 50 до 200 килограмм на куб. При этом коэффициент теплопроводности у березового бруса 0,15 Вт, а у базальтовой ваты этот показатель равен от 0,03 до 0,05. То есть, пористый минеральный утеплитель в 5 раз эффективнее препятствует потере тепла, чем плотный деревянный брус.
2. Из-за корреляции параметров теплопроводности и плотности, даже толстые и надежные стены не обеспечат эффективной теплозащиты. Зато ее поможет создать даже тонкий слой утеплителя.
3. Чем меньше плотность утеплителя, тем меньшую нагрузку на конструкции он оказывает. Например, ячеистый бетон, хоть и обладает довольно низким коэффициентом теплопроводности, меньшим 0,1 Вт, но мало годится на роль утеплителя для легких стен, каркасных сооружений или межстеновых блоков, так его плотность составляет около 400 килограмм на метр кубический.
4. Плотность материала обуславливает и степень его противостояния механическим повреждениям. Практически все утеплители с низкой плотностью нуждаются в дополнительном защитном слое. Это относится к пенопласту, пеноизолу, пеноплексу и минеральным утеплителям. Без такого защитного слоя материал начнет просто разрушаться под воздействием внешних воздействий. Низкая плотность означает относительно слабые связи между молекулами вещества, которые легко разрушаются. Чем выше плотность, тем прочнее материал. Например, пеностекло, имеющее коэффициент теплопроводности равный 0,1, гораздо плотнее и прочнее, чем другие виды утеплителей. Его показатель плотности доходит до 400 килограмм на кубический метр. Зато и устойчивость этого вида материала гораздо выше. Поэтому он подходит для использования в качестве внешнего утеплителя и не требует дополнительной защиты.

Плотность разных видов утеплителя

Этот важный показатель различается не только у различных материалов, из которых изготовлен утеплитель. Благодаря современным технологиям изготовления, плотность может быть различна у разных продуктов, выполненных из одного и того же сырья.

• Базальтовая вата имеет средний показатель плотности от 50 до 200 кг/мК. Диапазон достаточно широкий. В нем максимальную плотность имеют виды утеплителя, предназначенные для использования в плитах перекрытия или в кровельном утеплении. Например, базальтовый утеплитель ТехноНИКОЛЬ Галатель имеет плотность в 195 кг/мК. Он применяется для утепления стыков крыши и парапета. А базальтовая вата Дахрок от другого известного производителя Роквул имеет плотность в 190 кг/мК. Она предназначается для использования непосредственно под рулонным кровельным покрытием. Базальтовый утеплитель Knauf Insulation HTB может иметь весьма невысокую плотность, всего лишь в 35 кг/мК. Он предназначен для утепления каркасных конструкций и быстровозводимых зданий. Минеральный утеплитель с пониженной плотностью есть на вооружении, практически, у всех крупных производителей. Некоторые предпочитают выводить «облегченные» материалы отдельным продуктом, как тот же ТехноНИКОЛЬ, предлагающий, в числе прочих, утеплитель Роклайт с плотностью в 30-40 кг/мК. Некоторые просто выпускают один продукт с дифференцированной плотностью, как компания Кнауфф. Например, уже упоминавшийся Кнауфф НТВ предлагается и в плотности 150 килограмм на куб.
• Плотность пенопласта колеблется в пределах от 100 до 150 кг/мК. Как правило, уплотненные плиты используются в качестве кровельной изоляции, или в качестве утеплителя для плит перекрытия. Как правило, производителя четко дифференцируют пенопластовые плиты по назначению, в соответствии с которым изменяется и плотность материала.
• Плотность плит из экструдированного пенополистирола составляет, в зависимости от технологии изготовления, от 28 до 35 кг на метр кубический. Это – один из самых легких материалов, обладающий низким коэффициентом теплопроводности. Плиты разной плотности используются для различных целей и конструкций. Так, например, ТехноНиколь CARBON SAND имеет плотность, равную 28 кг/мК. Этот материал используется при изготовлении сэндвич-панелей, максимально снижая их вес и придавая нужные теплоизоляционные характеристики. Материал ТехноНИКОЛЬ CARBON PROF используется в жилищном строительстве для изоляции стен и нагружаемых конструкций. Он имеет плотность уже большую: от 30 до 35 килограмм на куб, а плиты утеплителя, которые предназначены для использования в дорожном строительстве имеют повышенную плотность в 50 и 60 кг на куб, так как подвергаются гораздо больше нагрузке и требуют повышенной прочности. Один из самых распространенных утеплителей из этого материала – Пеноплекс – также имеет дифференцированную плотность, в соответствии с назначением. Утеплитель Пеноплекс Стена, который предназначен для изоляции вертикальных конструкций, имеет плотность в 25 кг/мК. А материал для дорожного строительства обладает плотностью, равной 47 кг/мК.
• Пеноизол, который отличается ото всех предыдущих материалов тем, что его изготавливают непосредственно на объекте и наносят в жидком виде, обладает низкой плотностью с показателем в 10 кг на кубический метр. Высокая пористость материала делает его хорошим утеплителем, а жидкая заливка обеспечивает нужную адгезию, практически, с любыми поверхностями. Однако, как и большинство утеплителей с низкой плотностью, пеноизол требует внешнего защитного слоя, хотя бы штукатурного.
• Вспененный полиэтилен имеет различную плотность, которая зависит, в основном от его толщины и наличия или отсутствия армирующих материалов. Так, обычный рулонный материал, предназначенный для дополнительной изоляции пола, имеет плотность 24 кг/мК. А материал, который можно использовать для каркасного утепления, в качестве теплоизолирующего для различных инженерных конструкций, а также для изоляции холодильных установок, имеет дополнительное армирование алюминиевыми листами, и плотность его повышается до 50-60 кг/мК.
• Пеностекло, или, как его называют, ячеистое или вспененное стекло, все чаще используется для фасадного, кровельного и даже фундаментного утепления. Этот материал, который представляет собой запеченную смесь стекла и газообразователя, имеет довольно широкую линейку, в которой представлены материалы различной плотности. Для наружного утепления применяется пеностекло с плотностью в 200-400 килограмм на куб. Это обеспечивает утеплителю высокую устойчивость к воздействию атмосферных осадков, порывов ветра и другим механическим воздействиям. Утеплитель с плотностью в 200 кг/мК обычно применяют для вертикальных фасадов, а более плотные материалы с плотностью в 300-400 кг/мК идут на утепление крыши и фундамента. Если же требуется утепление легких или каркасных конструкций, то для этого существует облегченный вариант пеностекла. Он имеет плотность от 100 до 200 килограмм на куб. Кстати, теплопроводность этого материала составляет 0,04-0,06 Вт, и вполне сравнима с минеральными утеплителями (базальтовая вата и стекловолокно).

Итак, для теплоизоляции каждого конкретного строительного объекта и даже его частей используется утеплитель различной плотности. Стены и каркасные конструкции требуют более легких вариантов, плотность которых должна быть невысокой, чтобы не нагружать сооружения. Для этого подойдут материалы с показателем плотности в 50-200 кг/мК. Внутреннее утепление позволяет использовать материалы с еще меньшей плотностью, от 28 до 50 кг/мК. А вот фундамент или кровля нуждаются в более прочных вариантах утепления, для которых пригодятся материалы с повышенной плотностью, от 150 до 400 килограмм на куб. Легкие утеплители, имеющие невысокую плотность до 250 кг/мК, нуждаются в создании дополнительного защитного слоя, особенно, если речь идет о наружном утеплении.

Характеристики утеплителя для кровли

Утепление кровли частного дома позволяет не только экономить энергоресурсы, но и имеет еще одно важное значение: позволяет обеспечить максимально комфортную температуру для людей.
[contents]

Современный рынок предлагает нам множество самых разнообразных термоизоляционных материалов для утепления крыши, обладающих прекрасными характеристиками и способами монтажа.

Среди этих материалов можно встретить давно известные экземпляры, качество которых проверено временем, а также абсолютно новые, о технических характеристиках которых можно узнать только из рекламных проспектов производителей.

В связи с этим не имея строительных навыков и знаний в этой области, достаточно тяжело сделать правильный выбор.

Однако если вы имеете твердое намерение выполнить утепление кровли собственными руками, вам необходимо будет узнать, на какие именно характеристики утеплителя необходимо обратить внимание в первую очередь, а также как правильно выполнить его монтаж.

На что обратить внимание при выборе теплоизоляционного материала для крыши.

Перед тем как приобрести утеплитель для кровли, необходимо обратить внимание, насколько соответствует выбранный материал всем строительным требованиям.

• Высокие термоизоляционные характеристики.
  Чем выше этот показатель, тем более качественно утеплитель сможет защитить ваш дом от потерь тепла.
• Стабильность формы.
  В первую очередь теплоизоляционные качества любого материала напрямую зависят от целостности его структуры. В связи с этим деформированный утеплитель не сможет полноценно справиться с возложенной на него задачей.

• Плотность.
  Еще один важный параметр, от которого зависит вес теплоизоляции. Слишком тяжелый материал создаст дополнительную весовую нагрузку на элементы конструкции, что может привести к сокращению их службы. Несмотря на всю важность этого параметра, ему почему-то уделяется незаслуженно мало внимания, а ведь именно от него зависят основные технические характеристики утеплителя.

Виды термоизоляции по уровню плотности

Следует отметить, что чем более высокой плотностью обладает материал, тем большую нагрузку он будет оказывать при эксплуатации на фундамент дома.

Также нелишним будет отметить и то, что высокая плотность не всегда указывает на высокие термоизоляционные способности материала.

Классификация утеплителя на основании их плотности

• Особо легкие.
  В эту группу входят пенопласт и пенополистирол, имеющие достаточно пористую структуру и характеризующиеся низким удельным весом.

• Легкие.
  Сюда относятся утеплители, изготовленные на основе минеральной ваты.

• Средние.
  В эту группу входят материалы, имеющие среднюю плотность, такие как пеностекло.
• Жесткие или плотные.
  Материалы этой группы имеют достаточно высокую плотность, они также изготавливаются на основе минеральной ваты, но под высоким давлением.

Легкие утеплители, имеющие малую плотность, устойчивы к накоплению водяных паров, используются для утепления не нагружаемых поверхностей, расположенных внутри помещений – перекрытия стен, перегородки, различные кровельные элементы.

Термоизоляционные материалы, имеющие низкую плотность, способны свести на нет любые теплопотери.

В свою очередь, термоизоляционные материалы, имеющие высокую плотность, являются идеальным вариантом для проведения наружного утепления.

В сравнении с предыдущим вариантом они обладают более высокой теплопроводностью, отличной устойчивостью к механическому повреждению и неблагоприятному воздействию окружающей среды, а также длительным эксплуатационным сроком.

Чаще всего в наше время для утепления кровли изнутри используется минеральная вата, так как этот материал не позволит теплым воздушным массам покинуть ваше жилье. Однако для того чтобы этот утеплитель максимально эффективно справился с возложенной на него задачей, он должен быть правильно уложен.

Термоизоляция чердачного помещения

Чаще всего при утеплении дома на стропила набивается обрешетка, на которую укладываются паро-, термо- и гидроизоляционный слои.

При проведении внутреннего утепления крыши между стропильными ногами укладывают сначала слой гидроизоляции. Затем между стропилами укладывается выбранный утеплитель, при этом, если планируется укладка материала толщиной 200 мм, то проводится она в два, а не в три слоя.

Укладывается сначала первый слой, толщина утеплителя равняется 100 мм. После этого укладывается второй слой, толщина которого равняется также 100 мм. Очень важно, чтобы все стыки между материалами располагались вразбежку.

Но если вы хотите сделать максимально качественное утепление кровли, то вам понадобится выполнить целый ряд важных мероприятий, после которых крыша вашего дома превратится в практически герметичное сооружение.
После установки несущих элементов крыши необходимо набить между стропилами внутреннюю обрешетку.

Расстояние между ее элементами должно быть от 15 до 30 см. На следующем этапе необходимо закрепить слой гидроизоляции и только после этого переходить к монтажу утеплителя между стропилами.

Укладка утеплителя – ответственное мероприятие, ведь от его качества будут зависеть термоизоляционные свойства кровли. Толщина слоя выбирается в соответствии с проектом крыши.

Если было решено, что утеплитель будет уложен в два слоя, то стыки между верхним и нижним слоями нужно располагать в шахматном порядке.

Не менее важно проследить за тем, чтобы между стропилами и уплотнителем не было зазоров и материал максимально плотно прилегал к несущим элементам кровли, так как это значительно влияет на теплоизоляционные характеристики кровли.

Некачественно уложенный между стропилами утеплитель, даже если его толщина является достаточно большой, не позволит сформировать качественную термоизоляцию крыши дома.

После укладки утеплителя следует накрыть его паробарьерной пленкой, которая не позволит испарениям из подкровельных помещений проникнуть в материал. При монтаже паробарьера материал должен неплотно прилегать к утеплителю, что обеспечит циркуляцию воздуха и полноценный отвод влаги из этого слоя.

Не стоит недооценивать при выборе утеплителя его плотность, влагостойкость, формостабильность и удельный вес, ориентируясь исключительно на термоизоляционные характеристики, так как в деле термоизоляции крыши мелочей просто не может быть.

Это нужно знать:

 

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. Пенополиуретан – на 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/

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 в зависимости от температуры 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 внешних 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

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.

— это воздух и изолятор — Thermaxx Jackets

Эту статью написал Якоб Вернерис из Thermaxx Jackets

Если вы раньше имели дело с изоляцией, вы, возможно, слышали, что кто-то говорил, что воздух — хороший изолятор.Это утверждение может вызвать много вопросов, если вы не знакомы с изоляцией или свойствами воздуха. Чтобы разобраться в этом, вы должны спросить себя: «Почему воздух — хороший изолятор?»

В целом газы лучше изолируют, чем жидкости, которые лучше изолируют, чем твердые тела. Плотность — важный фактор, влияющий на изоляционную способность вещества. Плотность зависит от межмолекулярного расстояния или расстояния между молекулами материала. Для большей наглядности давайте посмотрим на различные физические фазы h3O.В твердом состоянии, таком как лед, его молекулы упакованы гораздо ближе друг к другу по сравнению с его газообразным состоянием в виде водяного пара. Чем больше расстояние между молекулами материала, тем труднее переносить тепло через этот материал. Воздух является хорошим изолятором, потому что это газообразное вещество, поэтому его расширенная молекулярная структура в некоторой степени сопротивляется теплопередаче.

Вспомните, когда в последний раз вы выпили чашку горячего кофе или чая. Когда вы берете чашку со стола, чтобы сделать глоток, вы можете почувствовать, как тепло напитка становится все горячее по мере того, как ваше лицо приближается.Причина, по которой вы не чувствуете того же тепла, что и кофе или чай за столом, заключается в том, что воздух действует как изолятор.

Примером воздуха в качестве изолятора является двухкамерное окно. Окна с двойным остеклением представляют собой два листа стекла с застойным пространством для воздуха или газа между двумя стеклами. Это небольшое пространство воздуха между двумя слоями стекла снижает способность теплопередачи за счет конвекции. Конвекция — это передача тепла за счет движения жидкого вещества, при этом жидкости представляют собой только жидкости и газы.

Поскольку эта область воздуха имеет очень минимальное движение, передача тепла через эту среду очень затруднена.

Другие примеры использования воздуха в качестве изолятора включают изолированные кофейные чашки. Если вы пьете из бумажного стаканчика, ваша рука почувствует тепло кофе, может быть, даже настолько, что вам понадобится рукав для чашки, чтобы с комфортом держать его. Но если ваш напиток находится в изолированной чашке, вы можете почти не чувствовать тепла, когда держите ее. Он не только холоднее на ощупь, но и сохраняет кофе горячим в течение более длительного периода времени.Два типа изолированных чашек — это чашки в стиле термоса и чашки из полистирола, часто называемые пенополистиролом. Чашки в стиле термоса работают так же, как и двухкамерные окна. У них есть внутренний и внешний слой, разделенные воздухом для уменьшения конвекции. Полистирол — это изоляция, которая может состоять более чем на 95% из воздуха. Если вы раньше использовали эти типы чашек, вы знаете, что из-за нагрева кофе происходит лишь незначительное изменение наружной температуры чашки.

Есть разные способы измерить, насколько хорош какой-либо изолятор.В общей шкале используется термин, называемый k-фактором. Коэффициент k измеряется в БТЕ-дюйм / час — фут2 — ° F. Если вы не знакомы с различными шкалами измерения, посетите нашу страницу «Характеристики изоляции: R-фактор, K-фактор и C-фактор» для получения дополнительной информации. Ниже представлена ​​таблица, показывающая теплопроводность или k-фактор воздуха по сравнению с другими распространенными типами изоляции.

Коэффициент теплопроводности или k-фактор воздуха по сравнению с другими распространенными типами изоляции

200

—

Температура	Воздух	Стекловолокно	Пирогель	Криогель
-40	0.095	—	—	0,096
-100 F	0,13	—	—	0,10
0 F	0,16	9013	0,16
32 F	0,17	—	0,14	—
75 F	0,18	0,21	—	0,12				0,12		9012	—	0.12
200 F	0,22	—	—	0,13
212 F	0,22	—	0,16
0,30	—	—
392 F	0,27	—	0,19	—
500 F	0,29	0,49		0,42 572˚F	0.31	—	0,24	—
752 F	0,35	—	0,32	—
932 F	0,39 9013	0,39 9013	0,39
1112˚F	0,42	—	0,62	—

Изоляционные материалы, перечисленные в таблице выше, используют воздух по-разному, чем, возможно, двухкамерные окна.Например, стекловолокно имеет низкую плотность и состоит из плетеного кремния с крошечными кристаллами стекла. Стекловолокно задерживает в себе воздух, ограничивая теплопередачу.

Хотя воздух обладает отличными изоляционными свойствами, иногда нецелесообразно полагаться только на него. Для правильного использования воздуха должна быть граница. Другими словами, если воздух ограничен, он может работать в полную силу. Чтобы лучше представить эту концепцию, давайте посмотрим на хорошо изолированный дом.Наружные стены, двери и окна при правильной герметизации действуют как граница. Если сегодня холодный день и дом отапливается, стены, двери и окна сохранят холод и тепло внутри. А теперь допустим сквозняк в двери или окне. Значительно снизится способность домов удерживать тепло внутри и холод снаружи. Вы даже можете заметить разницу в температуре в домах, и отопление будет стоить значительно дороже.

Итак, давайте еще раз спросим себя, является ли воздух хорошим изолятором тепла? Ответ на этот вопрос — да, если он используется правильно.Воздух должен находиться в пределах границ, чтобы максимально снизить теплопередачу, например, для использования в окнах с двойным остеклением, в изолированных кофейных кружках и в обычно используемых типах изоляции.

Узнайте больше о 5 наиболее распространенных теплоизоляционных материалах

Посмотрите наши продукты или свяжитесь с нами для получения дополнительной информации.

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 пластмассы 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 свойств теплопередачи 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 более теплой стороны 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 — Thermal Conductivity » 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 High Heat	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-модифицированный, 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, 30% армированный 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) ударно-модифицированный	0.200	0,220
ПОМ — Полиоксиметилен (Ацеталь)	0,310	0,370
ПОМ (Ацеталь) Низкое трение	0,310	0,310
PP — полипропилен 10-20% стекловолокно	0.200	0,300
ПП, 10-40% минерального наполнителя	0,300	0,400
ПП, 10-40% талька с наполнителем	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
Жесткий ПВХ	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

Распылитель и изоляция чердака | gregtheroofer

Образуя истинное тепловое уплотнение, изоляция из распыляемой пены позволяет сократить расходы на коммунальные услуги по сравнению со стандартными методами строительства.Это означает, что ваша потенциальная экономия может быть огромной. Тем не менее, у некоторых людей может возникнуть соблазн использовать менее дорогую, но в значительной степени худшую традиционную изоляцию при строительстве дома. Это большая ошибка. Почему? Потому что строительство с использованием аэрозольной пены Insulation влияет на ваши выплаты по ипотеке лишь незначительно, возможно, на несколько долларов, но ваш ежемесячный счет за коммунальные услуги может упасть на сотню долларов и более. Используя аэрозольную пену Insulation, вы сразу же начинаете экономить и продолжаете экономить на протяжении всей жизни вашего дома.

Контроль температуры

R-значение установленной изоляции: R-значение установленной изоляции в некоторой степени зависит от производителя системы, но, как правило, пена высокой плотности (2,0 pcf) находится в диапазоне от R-5,5 до R-6,5 на дюйм для старых значений R и низкой пена с плотностью (0,5 пкф) имеет R-значение приблизительно R-3,6 / дюйм. Поскольку пенопласт с высокой плотностью обычно укладывается рядом с полостью, чтобы избежать обрезки, R-значение установленной изоляции составляет приблизительно R-30 (при использовании R-6 / дюйм).Низкая плотность обычно устанавливается намеренно, переполняя полость и обрезая, что приводит к R-значению приблизительно R-21.

Значение R для всей стены: Используя двухмерный анализ теплового потока с эффектами теплового моста и средними факторами обрамления, становится ясно, что тепловые мосты через каркас, нижнюю пластину и верхнюю пластину снижают эффективность изоляции из распыляемой пены. R-значение стены из распыляемой пены с высокой плотностью уменьшается с установленного R-30 до примерно R-20, что является уменьшением R-10 из-за образования тепловых мостиков.Стена из распыляемой пены с низкой плотностью уменьшается с R-значения установленной изоляции, равного 21, до R-значения всей стены, равного примерно R-16.

Контроль утечки воздуха: Пена низкой и высокой плотности образует воздушный барьер, уменьшая тепловые потери из-за утечки воздуха. Утечка воздуха из-под нижней плиты и у балки обода по-прежнему является обычным явлением, если эти области не детализированы правильно.1

Типовая изоляция

: пена низкой плотности 0,5 фунт-фут или пена высокой плотности 2,0 фунт-фут.

Объяснение науки об изоляции

Объяснение науки об изоляции

Как течет тепло

Чтобы понять, как работает изоляция, сначала необходимо объяснить различные способы прохождения тепла через конструкцию.Физически тепло всегда перемещается из областей с высокой температурой в области с более низкой температурой, поэтому при низких внешних температурах зимой тепло внутри здания будет пытаться уйти через стены, окна, крышу и пол.

Проводимость

Проводимость — это передача тепла через материал или от одного материала к другому посредством прямого контакта. Проводимость может иметь место в твердых телах, жидкостях и газах.

Что касается строительных материалов, металлы являются лучшими проводниками тепла, за ними следуют бетон и кладка.Напротив, древесина и изоляционные материалы являются плохими проводниками, так же как и воздух и другие газы.

Конвекция

Конвекция возникает в газах и жидкостях. Если горячая поверхность соприкасается с более холодным воздухом, тепло передается воздуху. Затем этот воздух становится теплее и, следовательно, менее плотным, чем прилегающий более прохладный воздух. Более теплый и легкий воздух поднимается вверх и заменяется более холодным воздухом, вызывая непрерывный поток воздуха за счет естественной конвекции — постепенно отводя тепло от горячей поверхности к воздуху.Процесс обратный, если теплый воздух соприкасается с холодной поверхностью.

В конструкциях интересующая нас конвективная теплопередача происходит в основном в полостях стен и кровли.

Излучение

Излучение — это передача инфракрасной лучистой энергии от «горячей» поверхности к «холодной» поверхности через воздух или вакуум. Лучистая энергия движется через пространство, не нагревая ничего, что находится между ними — энергия поглощается только тогда, когда ее путь блокируется объектом, который поглощает энергию и преобразует ее в тепло.Все материалы излучают лучистую энергию в большей или меньшей степени в зависимости от характеристик их поверхности и температуры поверхности. Чем выше температура поверхности, тем больше излучается лучистая энергия.

Наиболее распространенным примером этого является лучистое тепло от солнца, которое распространяется на миллионы миль в космосе и оказывает какое-либо влияние только тогда, когда оно блокируется каким-либо объектом, например люди, здания или сама земля.

Как уменьшить тепловой поток за счет использования изоляционных материалов в зданиях

Чтобы работать эффективно, изоляционный материал должен уменьшать тепловой поток.

Как снижается проводимость

Для уменьшения теплопередачи за счет теплопроводности изоляционный материал должен иметь очень небольшое количество твердого материала по сравнению с пустотами. Кроме того, твердый материал должен состоять из тонких соединительных стенок или прерывистых волокон.

Как уменьшается конвекция

Для уменьшения теплопередачи за счет конвекции изоляционный материал должен содержать небольшие пустоты или воздушные карманы, внутри которых движение воздуха сводится к минимуму.Точно так же в конструкции конвекцию можно уменьшить за счет наличия небольших автономных воздушных пространств, а не больших вентилируемых воздушных пространств.

Как уменьшается излучение

Передача тепла излучением прекращается, когда оно поглощается поверхностью материала, что приводит к повышению температуры материала. Однако этот материал, в свою очередь, будет излучать лучистую энергию. Самая эффективная поверхность — это поверхность с «низким коэффициентом излучения», которая излучает очень мало лучистой энергии и поглощает очень небольшой процент падающей на нее лучистой энергии.Поверхность с «низким коэффициентом излучения» характеризуется блестящей металлической отделкой. В здании передача тепла излучением от одной внутренней поверхности к другой не рассматривается как потеря тепла, однако передача тепла от внешних элементов здания вдали от здания.

И наоборот, единица, используемая для описания теплоизоляционных характеристик материала, на самом деле является мерой того, сколько тепла материал позволяет течь, эта единица — теплопроводность (единицы Вт / мК), также известная как значение лямбда (λ). .

Теплопроводность по типу материала

На приведенном ниже графике показан классический тип кривой, связанный с характеристиками теплопроводности традиционных объемных изоляционных материалов.

Этот конкретный график показывает кривую для изделий из стекловаты, как можно видеть, теплопроводность изделия улучшается по мере увеличения плотности продукта, однако скорость изменения уменьшается с увеличением плотности и, в конечном итоге, при более высоких плотностях, теплопроводность начинает увеличиваться.

Основная тенденция этого графика верна для всех объемных изоляционных материалов, и его форма является функцией различной эффективности материала при ограничении трех различных методов теплового потока при разной плотности.

Теплопроводность также зависит от температуры. С повышением температуры теплопроводность материалов обычно увеличивается. Это не то явление, которое вызывает беспокойство в зданиях, потому что разница становится значительной только при температурах, которые не наблюдаются в нормальных условиях.Это необходимо учитывать при изоляции инженерных сетей и высокотемпературных процессов.

Измерение теплопроводности

Всем изоляционным продуктам присуща изменчивость в отношении теплопроводности. Это в основном зависит от метода, которым изоляция сделана и фактически «работает». Проще говоря, значение лямбда для строительных изоляционных материалов должно быть таким, чтобы 90% полученных результатов находились в пределах 90% от указанного значения — отсюда «лямбда 90/90».Цель состоит в том, чтобы гарантировать, что значения, указанные для характеристик изоляции, согласованы и вселяют уверенность как пользователей, так и проектировщиков зданий в продукты и решения, которые указываются.

Лямбда 90/90 фактически означает, что все теплоизоляционные изделия, произведенные в соответствии с гармонизированными европейскими стандартами, проходят испытания и декларируют свое значение лямбда в соответствии с одной и той же методологией, устанавливая равные условия для всех материалов.

Теплопроводность (значение K или значение λ)

Мера способности материала передавать тепло.Единицы: Вт / мК. Также называется значением лямбда (λ).

Термическое сопротивление (R-значение)

Мера способности материала сопротивляться передаче тепла, она зависит от конкретной толщины материала. Единицы: м ² К / Вт.

Значение R = толщина (м) / теплопроводность (Вт / мК)

Термическое сопротивление — это наиболее важная характеристика материала, которую необходимо определить при определении изоляции. Из формулы расчета очевидно, что на термическое сопротивление влияют два фактора: толщина изоляции и теплопроводность материала.Недостаточно просто указать толщину материала.

Коэффициент теплопередачи (коэффициент теплопередачи)

Обычно известный как коэффициент теплопроводности, он является мерой степени теплопроводности элемента или компонента здания. Единицы: Вт / м2К.

Фактический коэффициент теплопередачи строительного элемента является функцией теплового сопротивления материалов, используемых в конструкции, и способа их сборки.

Показатели U строительных элементов могут быть установлены путем лабораторных испытаний, но этот процесс является дорогостоящим, трудоемким и ограниченным по размеру.Более того, результат будет верным только для идентичной конструкции или элемента. Испытания широко используются для определения коэффициента теплопередачи стекол и дверей, но для других элементов конструкции более нормальным является использование числовых и математических моделей для прогнозирования коэффициента теплопередачи.

В простейшей форме значение U рассчитывается путем определения теплового сопротивления каждого слоя в элементе конструкции и сложения их вместе, чтобы получить значение общего сопротивления (TR). Значение U рассчитывается как величина, обратная суммарным сопротивлениям материалов в элементе, включая любые воздушные пространства и значения поверхностного сопротивления.

TR = Rsi + Ra + Rb + Rc + Rso
Rsi — сопротивление внутренней поверхности
Rso — сопротивление внешней поверхности
Следовательно, значение U = 1 / TR

Например, в наружной стене с полным тепловым сопротивлением

3,50 м ² K / Вт будет иметь значение U 1 / 3,50 или 0,29 Вт / м ² K.

Этот метод расчета значений U, однако, не учитывает существующие неоднородности в реальных конструкциях и, следовательно, не позволит рассчитать реалистичную модель.Неравномерности требуют факторов, включающих поправку на эффект повторяющихся мостов холода (например, деревянные стойки в конструкции деревянного каркаса, швы из раствора в легкой и газобетонной кладке или металлические направляющие и зажимы в конструкциях с двойной металлической обшивкой), крепежные детали, проникающие в конструкцию и возможность несовершенной подгонки слоев, которая может допускать движение воздуха вокруг слоев изоляции. Эти факторы включены в более сложные численные и математические модели.Эти методы определены международными стандартами, такими как BS EN ISO 6946 «Строительные компоненты и строительные элементы. Термическое сопротивление и коэффициент теплопередачи. Метод расчета», и даны рекомендации относительно пригодности каждого метода для предлагаемого строительства. Кроме того, следует также сделать ссылку на BR443: 2006 Соглашения для расчетов U-значений, издание 2006 г., в котором установлены соглашения и даны рекомендации по расчету U-значений.

Как правило, комбинированный метод подходит для большинства элементов конструкции, за исключением тех случаев, когда в изоляционном слое есть металлические повторяющиеся тепловые мостики.

Если в примере выше взять деревянную рамную панель, то станет очевидно, что изоляция перекрывается деревянными шпильками. В этих условиях уместен комбинированный метод.

Когда для вычисления U-значения этой конструкции применяется метод комбинированного значения U, он становится 0,32.

В этом расчете доля изоляции, замененной деревянной, составляет 15%. Эта пропорция определяется как фракция древесины по умолчанию в BR443, и была применена поправка уровня 0 для воздушных зазоров в изоляционном слое, поскольку считается, что минеральная вата разрезается с положительным допуском, поэтому ее необходимо сжать между деревянными стойками. должны быть подогнаны, а поперечные соединения сжаты вместе.Если использовалась плита из жесткого пенопласта, может быть сочтено необходимым применить коррекцию воздушного зазора уровня 1, потому что плита должна быть разрезана с отрицательным допуском, чтобы обеспечить возможность установки, и вполне могут быть воздушные зазоры шириной более 5 мм.

Очевидно, что точный расчет значений U требует детального знания характеристик продукта, методологий и стандартов расчета, а также методов строительства. Точный расчет значений U является фундаментальным строительным блоком при разработке энергетических моделей всего здания и подачи строительных норм.

Прочность на сжатие | EPS Industry Alliance

EPS — это легкий и прочный пенопласт с закрытыми ячейками, состоящий из атомов водорода и углерода. Механическая прочность пенополистирола зависит от его плотности. Наиболее важным механическим свойством изоляционных материалов и строительных материалов из пенополистирола является их устойчивость к сжимающим напряжениям, которые возрастают с увеличением плотности. EPS имеет сопротивление сжатию от 10 до 60 фунтов на квадратный дюйм для большинства строительных приложений. В пределах этого диапазона можно производить пенополистирол, отвечающий определенным требованиям к прочности.

ASTM C578, Стандартные спецификации для жесткой теплоизоляции из ячеистого полистирола — это согласованный стандарт производительности, разработанный производителями пенополистирола, сторонними испытательными лабораториями, регулирующими органами и специалистами в области строительства в Североамериканском регионе. Он охватывает типы, физические свойства и размеры пенополистирола, используемого в качестве теплоизоляции для температур от -65 до 165 ° F. ASTM C578 охватывает типы теплоизоляции из пенополистирола, доступные в настоящее время, и минимальные требования к свойствам, которые считаются наиболее важными.Включены значения прочности на изгиб и сопротивления сжатию. Эти значения были определены на основе ASTM C203, Метод испытаний на разрывную нагрузку и свойства изгиба блочной теплоизоляции и C165, Метод испытаний для измерения характеристик сжатия теплоизоляции и / или D1621 для метода испытания свойств жестких ячеистых пластиков на сжатие.

Для соответствия требованиям сопротивления сжатию, указанным в стандарте ASTM C578, теплоизоляционная плита из полистирола должна обеспечивать следующие значения прочности на сжатие при 10% деформации при испытании в соответствии с ASTM D 1621.

Типичные прочностные характеристики — теплоизоляционная плита EPS

Недвижимость	шт.	Тест ASTM	ASTM C 578 Тип
			я	VIII	II	IX
Диапазон плотности	шт.	C303	0.90	1,15	1,35	1,80
Прочность на изгиб	фунтов на кв. Дюйм	C203	25	30	35	50
Сопротивление сжатию — при текучести или 10% деформации	фунтов на кв. Дюйм	C165 или D1621	10	13	15	25

Для фундаментов и стен, в которых изоляция из пенопласта выдерживает минимальную нагрузку, ASTM C 578 Тип I (номинальная плотность 0.9 фунтов на кубический фут) материала вполне достаточно. Картон EPS, произведенный в соответствии с требованиями EPS типа I, был протестирован и обнаружил, что его давление составляет от 10 до 14 psi. Упругость изоляционной плиты EPS обеспечивает разумное поглощение движений здания без передачи нагрузки на внутреннюю или внешнюю отделку в местах стыков.

В кровле материал EPS типа I обеспечивает стабильность размеров и прочность на сжатие, необходимые для того, чтобы выдерживать легкое движение по крыше и вес оборудования при достаточно высоких температурах поверхности.Изоляция из пенополистирола может претерпевать изменения размеров и свойств при воздействии температур выше 167 ° F. Тем не менее, EPS с низкой плотностью, не подвергнутый нагрузке, не будет демонстрировать заметной потери стабильности размеров при температурах до 184 ° F. Продолжительность температуры, условия внешней нагрузки и плотность являются переменными, влияющими на изоляцию из пенопласта при повышенных температурах. EPS должен быть надлежащим образом защищен от температур выше 165 ° F во время установки и может потребовать использования защитных панелей, отражающего балласта или светлой мембраны в зависимости от системы кровельного покрытия.

Оптимальные характеристики несущей изоляции часто связаны как с прочностными характеристиками, так и с упругостью. Под эластичностью понимается способность материала восстанавливать свою прочность после деформации, вызванной напряжением. Если требуется большая прочность и жесткость, можно получить сопротивление сжатию до 60 фунтов на квадратный дюйм за счет увеличения плотности изоляции EPS, чтобы удовлетворить практически любые требования к прочности на сжатие.

Изоляция из пенополистирола благодаря своим высоким характеристикам упругости и прочности предлагает:

• Поглощение движений основы и облицовки, вызванных изменениями температуры и деформациями конструкции.
• Поглощение неровностей основания.
• Восстановление толщины после чрезмерных строительных нагрузок.
• Подходящая реакция грунта для эффективного распределения нагрузки.

Рекомендации по проектированию

Значения прочности на сжатие и изгиб для пенополистирола основаны на условиях кратковременной нагрузки в соответствии с типичными стандартами испытаний ASTM. Как и большинство несущих строительных материалов, изоляционные материалы из пенополистирола ползучесть в условиях длительной постоянной нагрузки, и в критических случаях эта характеристика должна учитываться при расчетах конструкции.Специалисты по дизайну должны помнить, что пенополистирол обеспечивает более высокие прочностные характеристики за счет увеличения плотности.