Колко дебела трябва да бъде изолацията, сравнение на топлопроводимостта на материалите.

Необходимостта от използване на топлоизолационни системи WDVS се дължи на висока икономическа ефективност.

Следвайки страните от Европа, в руска федерацияприе нови стандарти за топлинна устойчивост на ограждащи и носещи конструкции, насочени към намаляване на експлоатационните разходи и спестяване на енергия. С издаването на SNiP II-3-79*, SNiP 23.02.2003 г. „Топлинна защита на сгради“, предишните стандарти за термична устойчивост са остарели. Новите стандарти предвиждат рязко увеличаване на необходимото съпротивление на топлопреминаване на ограждащите конструкции. Сега използваните преди подходи в строителството не съответстват на новите нормативни документи, необходимо е да се променят принципите на проектиране и строителство, да се въведат съвременни технологии.

Както показаха изчисленията, еднослойните конструкции не отговарят икономически на приетите нови стандарти за сградна отоплителна техника. Например, в случай на използване на високата носеща способност на стоманобетон или тухлена зидария, за да може същият материал да издържи стандартите за термична устойчивост, дебелината на стените трябва да се увеличи съответно до 6 и 2,3 метра, което е противно на здравия разум. Ако използвате материали с най-добри показатели за термична устойчивост, тогава тяхната носеща способност е много ограничена, например като газобетон и експандиран глинен бетон, а експандираният полистирол и минералната вата, ефективни изолационни материали, изобщо не са структурни материали . В момента няма абсолютен строителен материал, който да има висока товароносимост, съчетана с висок коефициент на термична устойчивост.

За да се изпълнят всички стандарти за строителство и енергоспестяване, е необходимо да се изгради сграда според принципа многослойни структури, където една част ще изпълнява носеща функция, втората - топлинна защита на сградата. В този случай дебелината на стените остава разумна и се наблюдава нормализирана термична устойчивост на стените. От гледна точка на своите топлинни характеристики WDVS системите са най-оптималните от всички фасадни системи на пазара.

Таблица на необходимата дебелина на изолацията, за да отговаря на изискванията на действащите стандарти за топлинна устойчивост в някои градове на Руската федерация:


Таблица, където: 1 - географска точка 2 - средна температура за отоплителния период 3 - продължителност на отоплителния период в дни 4 - градус-ден от отоплителния период Dd, °С * ден 5 - нормализирана стойност на съпротивление на топлопреминаване Rreq, m2*°C/W на стените 6 - необходимата дебелина на изолацията

Условия за извършване на изчисления за таблицата:

1. Изчислението се основава на изискванията на SNiP 23.02.2003 г
2. Като пример за изчислението е взета група сгради 1 - Жилищни, лечебно-профилактични заведения и детски заведения, училища, интернати, хотели и общежития.
3. За носеща стенатаблицата предполага тухлена зидария с дебелина 510 mm от обикновени глинени тухли върху циментово-пясъчен разтвор l = 0,76 W/(m * °C)
4. Коефициентът на топлопроводимост се взема за зони А.
5. Прогнозна температура на въздуха в помещението + 21 ° C „всекидневна през студения сезон“ (GOST 30494-96)
6. Rreq се изчислява по формулата Rreq=aDd+b за дадено географско местоположение
7. Изчисляване: Формула за изчисляване на общото съпротивление на топлопреминаване на многослойна ограда:
R0= Rв + Rв.п + Rн.к + Ro.к + Rн Rв - съпротивление на топлопреминаване вътрешна повърхностдизайни
Rн - съпротивление на топлопредаване на външната повърхност на конструкцията
Rv.p - съпротивление на топлопроводимост на въздушния слой (20 mm)
Rн.к - съпротивление на топлопроводимост носеща конструкция
Rо.к - съпротивление на топлопроводимост на ограждащата конструкция
R = d/l d - дебелина на хомогенния материал в m,
l - коефициент на топлопроводимост на материала, W/(m * °C)
R0 = 0,115 + 0,02/7,3 + 0,51/0,76 + dу/l + 0,043 = 0,832 + dу/l
dу - дебелина на топлоизолацията
R0 = Rизиск
Формула за изчисляване на дебелината на изолацията при дадени условия:
dу = l * (Rreq - 0,832)

а) - средната дебелина на въздушната междина между стената и топлоизолацията се приема 20 mm
b) - коефициент на топлопроводимост на пенополистирол PSB-S-25F l = 0,039 W/(m * °C) (въз основа на протокола от изпитването)
в) - коефициент на топлопроводимост на фасадна минерална вата l = 0,041 W/(m * °C) (въз основа на протокола от изпитването)

* Таблицата показва средните стойности за необходимата дебелина на тези два вида изолация.

Приблизително изчисляване на дебелината на стените, изработени от хомогенен материал, за да отговарят на изискванията на SNiP 23-02-2003 „Топлинна защита на сгради“.

*данните се използват за сравнителен анализ климатична зонаМосква и Московска област.

Условия за извършване на изчисления за таблицата:

1. Стандартизирана стойност на съпротивление на топлопреминаване Rreq = 3,14
2. Дебелина на хомогенния материал d= Rreq * l

По този начин таблицата показва, че за да се изгради сграда от хомогенен материал, който отговаря на съвременните изисквания за термична устойчивост, например от традиционна тухлена зидария, дори от перфорирана тухла, дебелината на стените трябва да бъде най-малко 1,53 метра.

За да се покаже ясно каква дебелина на материала е необходима, за да се изпълнят изискванията за термична устойчивост на стени, изработени от хомогенен материал, беше извършено изчисление, като се вземе предвид характеристики на дизайнаприлагане на материалите са получени следните резултати:

Тази таблица показва изчислени данни върху топлопроводимостта на материалите.

Според данните от таблицата, за яснота се получава следната диаграма:

Страница в процес на разработка

• С подкрепата на СИБУР се проведе 1-ва практическа конференция „Полимери в топлоизолацията”

  На 27 май в Москва се проведе 1-вата практическа конференция „Полимери в топлоизолацията“, организирана от информационно-аналитичния център Rupec и списание Oil and Gas Vertical с подкрепата на СИБУР. Основни теми на конференцията бяха тенденциите в областта на регулаторната...

• Справочник - тегло, диаметър, ширина на изделия от черни метали (армировка, ъгъл, канал, I-греда, тръби)

  1. Справочник: диаметър, тегло линеен метърармировка, сечение, клас стомана

• Системите BOLARS TVD-1 и BOLARS TVD-2 са абсолютно огнеупорни!

  Системите BOLARS TVD-1 и BOLARS TVD-2 са абсолютно огнеупорни! Системите са с клас на пожарна опасност К0 - най-безопасният. огромен...

Предишна Следваща

Penoplex или минерална вата

Penoplex е производно на полистирол и е продукт на органичната химия. Минералната или базалтова вата е продукт на термична обработка на минерални суровини. И двата материала се използват успешно при създаването на топлоизолационни слоеве, но има особености при използването на всеки от тях, което се обяснява с някои физически показатели.

Физически показатели на минералната вата:

• плътност – варира в широки граници и може да бъде от 10 до 300 kg/m3;
• топлопроводимост (при плътност около 35 kg/m3) – 0,040-0,045 W/m*K;
• абсорбция на влага - повече от 1% (в зависимост от плътността);
• паропропускливост – 0,4-0,5 mg/h*m*Pa;
• максимална температура на задържане 450 C и повече.

Анализът на тези стойности показва, че по-лошата топлопроводимост на минералната вата се компенсира от по-добра паропропускливост, устойчивост на високи температури и незапалимост. Използване мин. вата е оправдано именно при тези условия, при които изброените параметри са важни.
Препоръчително е да се използва изолация от стъклена вата в гаражи, работилници, промишлени съоръжения, навсякъде, където има повишен риск от пожар. По-добре е да изолирате мокри помещения като сауни, парни бани и плувни басейни минерална изолация, така че в този случай е важна паропропускливостта на изолатора.

Екологичната безопасност на изолацията на базата на полистирол и минерална вата зависи от условията на употреба. В случай на пожар, производните на полистирола могат да поддържат горенето и да отделят токсичен дим. Минералните топлоизолатори са устойчиви на високи температури и не се разлагат, но с течение на времето могат да стареят и да отделят прах под формата на микрофибри, които изграждат материала. Външният метод за изолация на стени с базалтова вата е безопасен в това отношение.

Проектът на изолацията трябва да вземе предвид възможното излагане на вода. Минералните материали са обект на по-голямо натрупване на течност и тяхната топлопроводимост ще се увеличи.

Характеристики на топлопроводимостта

Експандираният полистирол задържа добре не само топлината, но и студа. Такива възможности се обясняват с неговата структура. Съставът на този материал структурно включва огромен брой запечатани многостранни клетки. Всяка е с размер от 2 до 8 мм. И във всяка клетка има въздух, състоящ се от 98%. Именно той служи като отличен топлоизолатор. Останалите 2% от общата маса на материала се състои от полистиролови клетъчни стени.

Можете да проверите това, ако вземете например парче пенопласт. 1 метър дебелина и 1 квадратен метър площ. Загрейте едната страна, а другата оставете на студено. Разликата между температурите ще бъде десетократна. За да се получи коефициентът на топлопроводимост, е необходимо да се измери количеството топлина, което преминава от топлата част на листа към студената част.

Хората са свикнали постоянно да питат продавачите за плътността на пенополистирола. Това е така, защото плътността и топлината са тясно свързани. Към днешна дата модерна пяна пластмасане изисква проверка на плътността му. Производството на подобрена изолация включва добавянето на специални графитни вещества. Те правят коефициента на топлопроводимост на материала непроменен.

Сравнителен анализ на основните технически характеристики на базалтова вата и експандиран полистирол

Пожароустойчивост

Базалтовата вата има по-висока огнеустойчивост в сравнение с експандирания полистирол. Влакната от базалтова вълна се синтероват при температура около 1500 градуса. Въпреки това, максимално допустимата температура за използване на този топлоизолационен материал под формата на рогозки и плочи е ограничена поради свързващите вещества, които са използвани за оформянето на готовите продукти. При температура от около 600 градуса свързващите вещества се разрушават и базалтовата плоча или рогозка губи своята цялост. Трябва да се отбележи, че пенополистиролът може да издържа на температури, които не надвишават 75 градуса, без никакви последствия.

Запалимост

Не по-малко важен е такъв показател като запалимост - способността на материала да гори. Съвременните строителни материали обикновено се разделят на:

• незапалими (NG) - способни да издържат на излагане на много високи температури без възпламеняване, загуба на якост, деформация на конструкцията и промени в други свойства.
• запалим (G) - степента на запалимост се определя от такива показатели като запалимост, способност за генериране на дим, разпространение на пламъка, токсичност.

Важно е да се отбележи, че ако материалите от клас NG са не само напълно огнеупорни, но и предотвратяват разпространението на огъня, то материалите от клас G са опасност от пожарВинаги.

Запалимостта на базалтовата вата, която се основава на неорганични материали, които по своята същност не могат да горят, се определя в зависимост от количеството органични свързващи вещества, използвани при производството на изолация. Висококачествената базалтова вата (например марката Beltep) съдържа не повече от 4,5% свързващи вещества, поради което е присвоена групата NG. При по-високо съдържание на органични вещества групата на запалимост на базалтовата вата преминава в група G1 (слабо запалими материали) или G2 (умерено запалими материали).

Експандираният полистирол, независимо от вида на материала, винаги принадлежи към клас G. Освен това групата на запалимост на този топлоизолационен материал може да варира от G1 (слабо запалим материал) до G4 (силно запалим материал).

Водопоглъщане

Базалтовата вата има отворена порьозност, поради което е в състояние да абсорбира влага (до 2% от обема и до 20% от теглото). И тъй като водата е отличен проводник на топлина, когато влагата попадне, топлоизолационните характеристики на базалтовата вата значително се влошават (до пълна непригодност). И въпреки че производителите третират базалтовата вълна с водоотблъскващи добавки, които предотвратяват абсорбирането на влага, експертите препоръчват надеждна защита на този топлоизолационен материал от влага с паро- и хидроизолационни бариери.

За разлика от базалтовата вата, пенополистиролът има затворена затворена порьозност, поради което се характеризира с висока устойчивост на капилярна абсорбция на вода (до 0,4% от обема) и дифузия на водни пари.

Сила

Характеристиките на якост означават такива показатели като силата на материала за отлепване на слоеве, компресия при 10% деформация, срязване/срязване, огъване и др.

На базалтова вата якостни характеристикизависят от плътността на материала и количеството на свързващите вещества. За експандирания полистирол тези показатели зависят единствено от плътността на материала. В същото време експандираният полистирол се характеризира с по-висока якост на натиск при 10% деформация от базалтовата вата с по-ниска плътност (например якостта на натиск при 10% деформация на експандиран полистирол с плътност 35-45 kg/m3 е около 0,25-0,50 MPa, докато за базалтова вата с плътност 80-190 kg/m3 тази цифра варира от 0,15-0,70 MPa). Имайте предвид, че за базалтова вата с плътност 11-70 kg/m3 не се измерват якостните характеристики, а стойността на свиваемост при натоварване от 2000 Pa.

Топлопроводимост

Един от най-важните показателивсеки топлоизолационен материал е неговата топлопроводимост. Изследванията показват, че двата материала, които разглеждаме, имат почти еднаква топлопроводимост: за базалтова вата - 0,033-0,043 W/m °C, за експандиран полистирол - 0,028-0,040 W/m °C. Имайте предвид обаче, че въздухът има най-ниска топлопроводимост (0,026 W/m °C) и както единият, така и другият топлоизолационен материал са ефективна изолация.

Концепция и теория на топлопроводимостта

Топлинната проводимост е процес на преместване на топлинна енергия от нагрети части към студени части. Метаболитните процеси протичат, докато температурата достигне пълно равновесие.

Комфортният микроклимат в къщата зависи от висококачествената топлоизолация на всички повърхности

Процесът на топлопредаване се характеризира с период от време, през който температурните стойности се изравняват. Колкото повече време минава, толкова по-ниска е топлопроводимостта на строителните материали, чиито свойства са показани в таблицата. За да се определи този показател, се използва концепция, наречена коефициент на топлопроводимост. Той определя колко топлинна енергия преминава през единица площ от определена повърхност. Колкото по-висок е този показател, толкова по-бързо ще се охлади сградата. Таблица за топлопроводимост е необходима при проектиране на защитата на сграда от топлинни загуби. Това може да намали оперативния бюджет.

Топлинните загуби в различните части на сградата ще се различават

Топлопроводимостта на полистиролова пяна от 50 mm до 150 mm се счита за топлоизолация

Плочите от експандиран полистирол, разговорно наричани пенополистирол, са изолационен материал, обикновено бял. Изработен е от термично експандиран полистирен. На външен вид пяната е представена под формата на малки влагоустойчиви гранули; по време на процеса на топене при високи температури се разтопява в едно цяло, плоча. Размерите на частите на гранулата се считат от 5 до 15 mm. Изключителната топлопроводимост на дунапрена с дебелина 150 мм се постига благодарение на уникална структура - гранули.

Всяка гранула има огромен брой тънкостенни микроклетки, които от своя страна многократно увеличават площта на контакт с въздуха. Безопасно е да се каже, че пенополистиролът се състои почти изцяло от атмосферен въздух, приблизително 98%, от своя страна този факт е тяхната цел - топлоизолация на сгради както отвън, така и отвътре.

Всеки знае, дори от курсовете по физика, че атмосферният въздух е основният топлоизолатор във всички топлоизолационни материали, той е в нормално и разредено състояние, в дебелината на материала. Топлинно спестяване, основното качество на пенополистирола.

Както споменахме по-рано, полистироловата пяна е почти 100% въздух, а това от своя страна определя високата способност на полистироловата пяна да задържа топлина. Това се дължи на факта, че въздухът има най-ниска топлопроводимост. Ако погледнем числата, ще видим, че топлопроводимостта на пенополистирола се изразява в диапазона от стойности от 0,037 W/mK до 0,043 W/mK. Това може да се сравни с топлопроводимостта на въздуха - 0,027 W/mK.

Докато топлопроводимостта на популярни материали като дърво (0,12 W/mK), червена тухла (0,7 W/mK), експандирана глина (0,12 W/mK) и други използвани за строителството е много по-висока.

Следователно, най-ефективният материал от малкото за топлоизолация на външни и вътрешни стенисгради се считат за пенополистирол. Разходите за жилищно отопление и охлаждане са значително намалени чрез използването на пенополистирол в строителството.

Отличните качества на плочите от пенополистирол са намерили приложение и в други видове защита, например: полистиролова пяна, която също служи за защита на подземни и външни комуникации от замръзване, поради което експлоатационният им живот значително се увеличава. Полистироловата пяна се използва и в промишлено оборудване ( хладилни машини, хладилници) и в складове.

Основни характеристики на изолацията

Нека първо предоставим характеристиките на най-популярните топлоизолационни материали, на които първо трябва да обърнете внимание при избора. Сравнението на изолацията по топлопроводимост трябва да се прави само въз основа на предназначението на материалите и условията в помещението (влажност, наличие на открит огън и др.)

Сравнение на строителни материали

Топлопроводимост. Колкото по-нисък е този показател, толкова по-малко топлоизолационен слой е необходим, което означава, че разходите за изолация също ще бъдат намалени.

Пропускливост на влага. По-малката пропускливост на материала за влага пари намалява по време на работа отрицателно въздействиеза изолация.

Пожарна безопасност. Топлоизолацията не трябва да гори или да отделя токсични газове, особено при изолация на котелно помещение или комин.

Издръжливост. Колкото по-дълъг е експлоатационният живот, толкова по-евтино ще ви струва по време на работа, тъй като няма да изисква честа подмяна.

Екологично чист. Материалът трябва да е безопасен за хората и околната среда.

Сравнение на изолационните материали по топлопроводимост

Експандиран полистирол (пяна)

Плочи от експандиран полистирол (пенопласт).

Това е най-популярният топлоизолационен материал в Русия, поради ниската си топлопроводимост, ниската цена и лекотата на монтаж. Пенополистиролът се произвежда на плочи с дебелина от 20 до 150 mm чрез разпенване на полистирол и се състои от 99% въздух. Материалът има различни плътности, има ниска топлопроводимост и е устойчива на влага.

Поради ниската си цена, пенополистиролът е в голямо търсене сред компаниите и частните разработчици за изолация. различни стаи. Но материалът е доста крехък и бързо се запалва, отделяйки токсични вещества при изгаряне. Поради това е за предпочитане да се използва пенополистирол в нежилищни помещения и за топлоизолация на ненатоварени конструкции - изолация на фасади под мазилка, сутеренни стени и др.

Екструдиран пенополистирол

Penoplex (екструдирана полистиролова пяна)

Екструзията (техноплекс, пеноплекс и др.) Не е изложена на влага и гниене. Това е много издръжлив и лесен за използване материал, който лесно се нарязва с нож до желания размер. Гарантира ниска водопоглъщаемост висока влажностминимална промяна в свойствата, плочите имат висока плътност и устойчивост на натиск. Екструдираната полистиролова пяна е огнеупорна, издръжлива и лесна за използване.

Всички тези характеристики, заедно с ниската топлопроводимост в сравнение с други изолационни материали, правят плочите Technoplex, URSA XPS или Penoplex идеален материалза изолация на ивични основи на къщи и слепи зони. Според производителите екструдиран лист с дебелина 50 милиметра замества 60 мм блок от пяна по отношение на топлопроводимостта, докато материалът не позволява на влагата да преминава и можете да правите без допълнителна хидроизолация.

Минерална вата

Плочи минерална вата Izover в опаковка

Минералната вата (например Izover, URSA, Tekhnoruf и др.) се произвежда от естествени естествени материали– шлака, скали и доломит съгл специална технология. Минералната вата има ниска топлопроводимост и е абсолютно огнеупорна. Материалът се произвежда на плочи и рула с различна твърдост. За хоризонтални равниниизползват се по-малко плътни рогозки; за вертикални конструкции се използват твърди и полутвърди плочи.

Въпреки това, един от значителните недостатъци тази изолация, подобно на базалтовата вата, има ниска устойчивост на влага, което изисква допълнителни устройства за бариери срещу влага и пара при инсталиране на минерална вата. Експертите не препоръчват използването на минерална вата за изолация на мокри помещения - мазета на къщи и изби, за топлоизолация на парни бани отвътре в бани и съблекални. Но дори и тук може да се използва с подходяща хидроизолация.

Базалтова вата

Плочи от базалтова вата Rockwool в опаковка

Този материал се произвежда чрез топене на базалтови скали и продухване на разтопената маса с добавяне на различни компоненти, за да се получи влакнеста структура с водоотблъскващи свойства. Материалът е незапалим, безопасен за човешкото здраве, има добри топлоизолационни и звукоизолационни свойства. Използва се както за вътрешна, така и за външна топлоизолация.

Когато инсталирате базалтова вата, трябва да използвате защитно оборудване (ръкавици, респиратор и очила), за да предпазите лигавиците от микрочастици вата. Най-известната марка базалтова вата в Русия са материали под марката Rockwool. По време на работа топлоизолационните плочи не се уплътняват и не се уплътняват, което означава, че отличните свойства на ниската топлопроводимост на базалтовата вата остават непроменени във времето.

Пенофол, изолон (разпенен полиетилен)

Penofol и isolon са рулонни изолационни материали с дебелина от 2 до 10 mm, състоящи се от пенополиетилен. Материалът се предлага и със слой фолио от едната страна за създаване на отразяващ ефект. Изолацията е няколко пъти по-тънка от представените досега изолационни материали, но в същото време задържа и отразява до 97% от топлинната енергия. Разпененият полиетилен има дълъг експлоатационен живот и е екологичен.

Изолон и фолио пенофол са леки, тънки и много лесни за използване топлоизолационни материали. Рулонната изолация се използва за топлоизолация на мокри помещения, например при изолация на балкони и лоджии в апартаменти. Също така използването на тази изолация ще ви помогне да спестите полезно пространство в стаята, когато изолирате вътре. Прочетете повече за тези материали в раздел „Органична топлоизолация“.

Отличителни черти на изолацията на ЛПС

Спецификации

Топлоизолацията от разпенен полиетилен е продукт със затворено-пореста структура, мек и еластичен, с подходяща за предназначението си форма. Те имат редица свойства, които характеризират напълнените с газ полимери:

• Плътност от 20 до 80 kg/m3,
• Работен температурен диапазон от -60 до +100 0C,
• Отлична устойчивост на влага, при която абсорбцията на влага е не повече от 2% от обема и почти абсолютна паронепропускливост,
• Високо шумопоглъщане дори при дебелина по-голяма или равна на 5 mm,
• Устойчив на повечето химически активни вещества,
• Без гниещи или гъбични увреждания,
• Много дълъг експлоатационен живот, в някои случаи достигащ повече от 80 години,
• Нетоксичен и безопасен за околната среда.

Но повечето важна характеристикаПенополиетиленовите материали имат много ниска топлопроводимост, поради което могат да се използват за топлоизолационни цели. Както знаете, въздухът задържа топлината най-добре и има много в този материал.

Коефициентът на топлопреминаване на изолацията от пенополиетилен е само 0,036 W / m2 * 0C (за сравнение, топлопроводимостта на стоманобетон е около 1,69, гипсокартон - 0,15, дърво - 0,09, минерална вата - 0,07 W / m2 * 0C).

ИНТЕРЕСНО! Топлоизолация от разпенен полиетилен с дебелина на слоя 10 мм може да замени тухлена зидария с дебелина 150 мм.

Обхват на приложение

Изолацията от разпенен полиетилен намира широко приложение при ново и реконструктивно строителство на жилищни и промишлени съоръжения, както и в автомобилостроенето и уредостроенето:

• За намаляване на преноса на топлина чрез конвекция и топлинно излъчване от стени, подове и покриви,
• Като отразяваща изолация за увеличаване на топлинната мощност на отоплителните системи,
• За защита на тръбопроводни системи и тръбопроводи за различни цели,
• Под формата на изолиращо уплътнение за различни пукнатини и отвори,
• За изолация на вентилационни и климатични системи.

Освен това полиетиленовата пяна се използва като опаковъчен материал за транспортиране на продукти, които изискват термична и механична защита.

Полиетиленовата пяна вредна ли е?

Поддръжници на употреба в строителството естествени материалиможе да показва вредността на химически синтезирани вещества. Наистина, при нагряване над 120 0C разпененият полиетилен се превръща в течна маса, която може да бъде токсична. Но при стандартни условия на живот е абсолютно безвреден. освен това изолационни материалиизработени от полиетиленова пяна превъзхождат дървото, желязото и камъка в повечето отношения. Строителните конструкции, използващи тях, са леки, топли и ниски.

Топлопроводимост на полистиролова пяна в сравнение

Ако сравните полистиролова пяна с много други строителни материали, можете да направите колосални заключения.

Топлинната проводимост на пенопласта варира от 0,028 до 0,034 вата на метър/Келвин. Ако плътността се увеличи, топлоизолационните свойства на екструдираната полистиролова пяна без графитни добавки намаляват.

2 см слой екструдирана пяна може да задържи топлина колкото 3,8 см слой минерална вата, 3 см слой обикновена полистиролова пяна или подобни дървена дъска, чиято дебелина е 20 см. За тухли тези способности са еквивалентни на дебелина на стената от 37 см. За пенобетон – 27 см.

Индикатори за различни марки пенополистирол

От дадената опростена формула можем да заключим, че колкото по-тънък е изолационният лист, толкова по-малко ефективен е той. Но в допълнение към обичайните геометрични параметри, плътността на пяната също влияе върху крайния резултат, макар и леко - само в рамките на 1-5 хилядни. За сравнение, нека вземем две плочи от подобна марка:

• PSB-S 25 провежда 0,039 W/m°C.
• PSB-S 35 при по-висока плътност - 0,037 W/m °C.

Но с промяна в дебелината разликата става много по-забележима. Например, най-тънките листове от 40 mm с плътност 25 kg/m 3 могат да имат топлопроводимост от 0,136 W/m°C, докато 100 mm от същата полистиролова пяна пропуска само 0,035 W/m°C.

Сравнение с други материали

Средната топлопроводимост на PSB е в диапазона 0,037-0,043 W/m·°C и ние ще се съсредоточим върху нея. Тук пенопластът, в сравнение с минералната вата, изработена от базалтови влакна, изглежда леко се възползва - има приблизително същите показатели. Вярно, с двойно по-голяма дебелина (95-100 mm срещу 50 mm за полистирол). Също така е обичайно да се сравнява проводимостта на изолацията с различните строителни материали, необходими за изграждането на стени. Въпреки че това не е много правилно, е много ясно:

1. Червената керамична тухла има коефициент на топлопреминаване 0,7 W/m °C (16-19 пъти повече от пяната). Просто казано, за да смените 50 мм изолация, ще ви е необходима зидария с дебелина около 80-85 см. Силикатната изолация ще ви трябва поне метър.

2. Масивната дървесина е по-добра в това отношение в сравнение с тухлата - тук тя е само 0,12 W/m °C, тоест три пъти по-висока от тази на експандирания полистирол. В зависимост от качеството на дървесината и метода на изграждане на стените, еквивалентът на PSB с дебелина 5 cm може да бъде дървена къща с ширина до 23 cm.

Много по-логично е да сравните стирола не с минерална вата, тухла или дърво, а да разгледате по-близки материали - пенополистирол и Penoplex. И двата се класифицират като разпенен полистирол и дори са направени от едни и същи гранули. Просто разликата в технологията на „залепването“ им дава неочаквани резултати. Причината е, че стиролните перли за производството на Penoplex с въвеждането на разпенващи агенти се обработват едновременно под налягане и висока температура. В резултат на това пластичната маса придобива по-голяма хомогенност и здравина, а въздушните мехурчета се разпределят равномерно в тялото на плочата. Полистироловата пяна просто се задушава във форма като пуканки, така че връзките между експандираните гранули са по-слаби.

В резултат на това топлопроводимостта на Penoplex, екструдиран „роднина“ на PSB, също се подобрява значително. Съответства на 0,028-0,034 W/m °C, тоест 30 mm са достатъчни, за да заменят 40 mm пяна. Въпреки това, сложността на производството също увеличава цената на XPS, така че не трябва да разчитате на спестявания. Между другото, тук има един любопитен нюанс: обикновено екструдираната полистиролова пяна губи малко ефективност с увеличаване на плътността. Но когато към Penoplex се добави графит, тази зависимост практически изчезва.

Цени за листове от пенопласт 1000x1000 mm (рубли):

Какво трябва да знаете за топлопроводимостта на пенопласт

Способността на материала да пренася топлина, да провежда или задържа топлинни потоци обикновено се оценява чрез коефициента на топлопроводимост. Ако погледнете неговия размер - W/m∙C o, става ясно, че това е конкретна стойност, тоест определена за следните условия:

• Липсата на влага на повърхността на плочата, тоест коефициентът на топлопроводимост на полистироловата пяна от справочника, е стойност, определена в идеално сухи условия, които практически не съществуват в природата, освен може би в пустинята или в Антарктика;
• Стойността на коефициента на топлопроводимост е дадена за дебелина на пяната от 1 метър, което е много удобно за теорията, но някак не е впечатляващо за практически изчисления;
• Резултатите от измерването на топлопроводимостта и топлопреминаването са извършени при нормални условия при температура 20 o C.

Според опростен метод, когато изчислявате термичното съпротивление на слой изолация от пяна, трябва да умножите дебелината на материала по коефициента на топлопроводимост, след това да умножите или разделите на няколко коефициента, използвани за отчитане на действителните условия на работа на топлоизолацията. Например силно поливане на материала или наличие на студени мостове или метод на монтаж по стените на сградата.

Как топлопроводимостта на пенополистирола се различава от другите материали може да се види в таблицата за сравнение по-долу.

Всъщност не е толкова просто. За да определите стойността на топлопроводимостта, можете да я създадете сами или да използвате готова програма за изчисляване на параметрите на изолацията. За малък обект това обикновено се прави. Частен собственик или самостроител може изобщо да не се интересува от топлопроводимостта на стените, а по-скоро да постави изолация от пенопласт с марж от 50 mm, което ще бъде напълно достатъчно за най-суровите зими.

Големите строителни компании, които изолират стени с площ от десетки хиляди квадратни метра, предпочитат да действат по-прагматично. Изчисляването на дебелината на изолацията се използва за изготвяне на оценка, а действителните стойности на топлопроводимост се получават на обект в пълен мащаб. За да направите това, залепете няколко листа пенопласт с различна дебелина върху част от стената и измерете действителното термично съпротивление на изолацията. В резултат на това е възможно да се изчисли оптимална дебелинаполистиролова пяна с точност до няколко милиметра, вместо приблизително 100 mm изолация, можете да положите точната стойност от 80 mm и да спестите значителна сума пари.

Колко полезно е използването на пенополистирол в сравнение с стандартни материали, може да се оцени от диаграмата по-долу.

Използване на стойности на топлопроводимост на практика

Материалите, използвани в строителството, могат да бъдат конструктивни и топлоизолационни.

Има огромен брой материали с топлоизолационни свойства

Най-много голяма стойносттоплопроводимост на структурните материали, които се използват при изграждането на подове, стени и тавани. Ако не използвате суровини с топлоизолационни свойства, тогава за да запазите топлината, ще трябва да инсталирате дебел слой изолация за изграждане на стени.

Често за изолация на сгради се използват по-прости материали

Ето защо, когато се изгражда сграда, си струва да се използва допълнителни материали. В този случай топлопроводимостта на строителните материали е важна; таблицата показва всички стойности.

В някои случаи изолацията отвън се счита за по-ефективна.

Каква е топлопроводимостта на пенополистирол Свойства и характеристики

Топлопроводимостта е стойност, показваща количеството топлина (енергия), преминаващо през 1 m от всяко тяло за час при определена температурна разлика от едната и от другата страна. Измерва се и се изчислява за няколко начални работни условия:

• При 25±5 °C - това е стандартен показател, залегнал в GOSTs и SNiP.
• „А” – това означава сухи и нормални условия на влажност в помещенията.
• “B” – всички други условия са включени в тази категория.

Действителната топлопроводимост на гранулите от пенополистирол, пресовани в лека плоча, не е толкова важна сама по себе си, колкото във връзка с дебелината на изолацията. В крайна сметка основната цел е да се постигне оптимално ниво на устойчивост на всички слоеве на стената в съответствие с изискванията за конкретен регион. За да получите първоначалните числа, ще бъде достатъчно да използвате най-простата формула: R = p÷k.

• Съпротивлението на топлопреминаване R може да се намери в специални таблици на SNiP 23-02-2003, например за Москва те вземат 3,16 m ° C / W. И ако основната стена, според нейните характеристики, не достига тази стойност, то изолацията (минерална вата или същата полистиролова пяна) трябва да покрие разликата.
• Индексът p показва необходимата дебелина на изолационния слой, изразена в метри.
• Коефициентът k е именно това, което дава представа за проводимостта на телата, върху които се фокусираме при избора.

Топлопроводимостта на самия материал се проверява чрез нагряване на едната страна на листа и измерване на количеството енергия, пренесено чрез проводимост към противоположната повърхност за единица време.

Характеристики на производството на базалтова вата и експандиран полистирол

Производството на базалтова вата се основава на стопилката на скали от габро-базалтовата група. Топенето се извършва в пещи при температури над 1500 градуса. Получената стопилка се трансформира в тънки влакна, от които се образува килим от минерална вата. След това килимът от минерална вата се обработва със свързващи вещества и термична обработкав полимеризационната камера, което води до готова продукция- рогозки и плочи.

Експандираният полистирол е лек газонапълнен материал на основата на полистирол, който се характеризира с еднаква структура, състояща се от малки (0,1-0,2 mm) напълно затворени клетки. Днес строителният пазар предлага два вида от този материал: обикновена и екструдирана полистиролова пяна. Основната разлика между тези два вида експандиран полистирол е технологията на производство и, като следствие, свойствата на крайния продукт.

Конвенционалната полистиролова пяна се образува чрез синтероване на гранули при високи температури.

Екструдираната пенополистирол се получава чрез набъбване и заваряване на гранули под въздействието на гореща пара или вода (температура 80-100 градуса) и последващо екструдиране през екструдер.

Основната разлика между екструдираната полистиролова пяна и обикновения полистирол е неговата по-висока твърдост и по-ниска водопоглъщаемост. Друга разлика се дължи на технологията на производство - ограничението на дебелината на плочите (максимум 100 мм) от екструдиран пенополистирол.

Топлопроводимост на пяната

Основната характеристика, благодарение на която пенополистиролът получи широко признание като изолационен материал №1, е ултраниската топлопроводимост на пяната. Сравнително ниската якост на материала е повече от компенсирана от предимства като устойчивост на повечето агресивни съединения, ниско тегло, нетоксичност и безопасност по време на работа. Добрите топлоизолационни свойства на пенополистирола позволяват изолирането на къща на сравнително ниска цена, докато издръжливостта на такава изолация е проектирана за период от най-малко 25 години експлоатация.

Основните видове изолация, използвани за намаляване на топлинните загуби

За извършване на топлоизолационни мерки от всякакъв вид се използват следните видове изолатори:

• екструдирана полистиролова пяна (XPS), се отнася до производни на полистирен (представен от различни производствени предприятия, има много марки);
• пенополистирол, производството му също включва обработка на полистирол, но по различна технология (има достатъчно количествопроизводители, разбивката по марка не е ясна, позиционирана като „пяна пластмаса“).
• минералната или базалтовата вата се различава фундаментално от продуктите от полистирол и действа като основен конкурент на пенополистирола (представен на пазара на изолационни стоки от голям брой производители).

Номер производствени компании, както местни, така и чуждестранни, се измерва в десетки. Когато избирате продукти, трябва да разчитате на физични свойствавсеки отделен продукт.

Стирекс или пеноплекс

Stirex е екструзивна полистиролова пяна, като penoplex. В основата си приложимостта на Styrex е оправдана там, където е приложимостта на penoplex, т.е. няма решаващи разлики. Предпочитание може да се даде на един материал само ако е удобно да се режат плочи с даден размер, за да се намалят отпадъците и в случай на повишени изисквания за якост, тъй като Styrex има по-добра якост на огъване.

Физични свойства на стирекса:

• плътност – 0,35-0,38 kg/m3;
• топлопроводимост – 0,027 W/m*K;
• абсорбция на влага, не повече от – 0,2%;
• якост на натиск – 0.25MPa;
• якост на огъване – 0,4-0,7;
• паропропускливост – 0,019-0,020 mg/час*m*Pa.

При големи делти на външни и вътрешни температури малко по-ниската топлопроводимост на Styrex прави този материал по-изгоден, но със средна разлика от 0,003 W/m*K това ще бъде едва забележимо.
Производството на изолация под марката Stirex се намира в Украйна.

През последните години, когато се строи къща или се ремонтира, се обръща голямо внимание на енергийната ефективност. При сегашните цени на горивата това е много важно. Освен това изглежда, че спестяванията ще продължат да стават все по-важни. За да изберете правилно състава и дебелината на материалите в пая от ограждащи конструкции (стени, подове, тавани, покриви), е необходимо да знаете топлопроводимостта на строителните материали. Тази характеристика е посочена върху опаковката на материалите и е необходима на етапа на проектиране. В крайна сметка трябва да решите от какъв материал да изградите стените, как да ги изолирате и колко дебел трябва да бъде всеки слой.

Какво е топлопроводимост и термично съпротивление

Когато избирате строителни материали за строителството, трябва да обърнете внимание на характеристиките на материалите. Една от ключовите позиции е топлопроводимостта. Представлява се от коефициента на топлопроводимост. Това е количеството топлина, което даден материал може да проведе за единица време. Тоест, колкото по-нисък е този коефициент, толкова по-зле материалът провежда топлина. И обратното, колкото по-голямо е числото, толкова по-добре се отвежда топлината.

За изолация се използват материали с ниска топлопроводимост, а за пренос или отвеждане на топлина - материали с висока топлопроводимост. Например, радиаторите са изработени от алуминий, мед или стомана, тъй като те пренасят топлината добре, тоест имат висок коефициент на топлопроводимост. За изолация се използват материали с нисък коефициент на топлопроводимост - те задържат топлината по-добре. Ако даден обект се състои от няколко слоя материал, неговата топлопроводимост се определя като сбор от коефициентите на всички материали. По време на изчисленията се изчислява топлопроводимостта на всеки от компонентите на „пая“ и намерените стойности се сумират. Като цяло получаваме топлоизолационния капацитет на ограждащата конструкция (стени, под, таван).

Има и такова нещо като термично съпротивление. Той отразява способността на материала да предотвратява преминаването на топлина през него. Тоест това е реципрочната стойност на топлопроводимостта. И ако видите материал с висока термична устойчивост, той може да се използва за топлоизолация. Пример за топлоизолационни материали е популярната минерална или базалтова вата, пенополистирол и др. Необходими са материали с ниско термично съпротивление за отстраняване или пренос на топлина. Например, алуминиеви или стоманени радиатори се използват за отопление, тъй като те отдават топлина добре.

Таблица на топлопроводимостта на топлоизолационните материали

За да се поддържа по-лесно къщата топла през зимата и хладна през лятото, топлопроводимостта на стените, подовете и покривите трябва да бъде поне определена цифра, която се изчислява за всеки регион. Съставът на „пая“ от стени, под и таван, дебелината на материалите се вземат предвид, така че общата цифра да не е по-малко (или още по-добре, поне малко повече) препоръчана за вашия регион.

При избора на материали е необходимо да се вземе предвид, че някои от тях (не всички) провеждат топлина много по-добре при условия на висока влажност. Ако такава ситуация може да възникне за дълъг период от време по време на работа, топлопроводимостта за това състояние се използва при изчисленията. Коефициентите на топлопроводимост на основните материали, използвани за изолация, са дадени в таблицата.

Част от информацията е взета от стандарти, които предписват характеристиките на определени материали (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79* (Приложение 2)). Тези материали, които не са посочени в стандартите, се намират на уебсайтовете на производителите. Тъй като няма стандарти, те могат да се различават значително от различните производители, така че когато купувате, обърнете внимание на характеристиките на всеки закупен материал.

Таблица на топлопроводимостта на строителните материали

Стени, тавани, подове могат да бъдат направени от различни материали, но се случва така, че топлопроводимостта на строителните материали обикновено се сравнява с тухлена зидария. Всеки знае този материал, по-лесно е да прави асоциации с него. Най-популярните диаграми са тези, които ясно показват разликата между различни материали. Една такава снимка е в предишния параграф, втората е сравнение тухлена стенаи стени от трупи - е показано по-долу. Ето защо топлоизолационните материали се избират за стени от тухли и други материали с висока топлопроводимост. За по-лесен избор топлопроводимостта на основните строителни материали е обобщена в таблица.

Дървесината е един от строителните материали с относително ниска топлопроводимост. Таблицата предоставя приблизителни данни за различни породи. Когато купувате, не забравяйте да погледнете плътността и коефициента на топлопроводимост. Не всеки ги има, както е предписано в нормативните документи.

Металите провеждат топлина много добре. Често те са мостът на студа в една конструкция. И това също трябва да се вземе предвид, трябва да се изключи директен контакт с помощта на топлоизолационни слоеве и уплътнения, които се наричат ​​термични прекъсвания. Топлопроводимостта на металите е обобщена в друга таблица.

Как да изчислим дебелината на стената

За да бъде къщата топла през зимата и прохладна през лятото, е необходимо ограждащите конструкции (стени, под, таван/покрив) да имат определено термично съпротивление. Тази стойност е различна за всеки регион. Зависи от средните температури и влажност в даден район.

Термично съпротивление на обшивката
проекти за руски региони

За да не бъдат сметките за отопление твърде високи, е необходимо да се подберат строителните материали и тяхната дебелина така, че общото им термично съпротивление да не е по-малко от посоченото в таблицата.

Изчисляване на дебелина на стената, дебелина на изолацията, завършващи слоеве

За модерно строителствоТипична ситуация е, когато стената има няколко слоя. В допълнение към носещата конструкция има изолация и довършителни материали. Всеки слой има своя собствена дебелина. Как да определите дебелината на изолацията? Изчислението е просто. Въз основа на формулата:

R—термично съпротивление;

p—дебелина на слоя в метри;

k е коефициентът на топлопроводимост.

Първо трябва да вземете решение за материалите, които ще използвате по време на строителството. Освен това трябва да знаете какъв точно ще бъде материалът за стените, изолацията, довършителните работи и т.н. В крайна сметка всеки от тях дава своя принос за топлоизолацията, а топлопроводимостта на строителните материали се взема предвид при изчислението.

Първо се изчислява топлинното съпротивление строителен материал(от които ще се изгради стена, таван и др.), след което дебелината на избраната изолация се избира „по остатъчен” принцип. Можете също така да вземете предвид топлоизолационните характеристики на довършителните материали, но обикновено те са плюс към основните. По този начин се залага известен резерв „за всеки случай“. Този резерв ви позволява да спестите от отопление, което впоследствие има положителен ефект върху бюджета.

Пример за изчисляване на дебелината на изолацията

Нека го разгледаме с пример. Ще изградим тухлена стена - тухла и половина и ще я изолираме с минерална вата. Според таблицата термичното съпротивление на стените за района трябва да бъде най-малко 3,5. Изчислението за тази ситуация е дадено по-долу.

Ако бюджетът е ограничен, можете да вземете 10 см минерална вата и липсващата ще бъде покрита довършителни материали. Те ще бъдат вътре и вън. Но ако искате да сведете сметките си за отопление до минимум, по-добро завършваненека бъде "плюс" към изчислената стойност. Това е вашият резерв по време на най-ниските температури, тъй като стандартите за термична устойчивост на ограждащи конструкции се изчисляват въз основа на средната температура за няколко години, а зимите могат да бъдат необичайно студени. Следователно топлопроводимостта на строителните материали, използвани за довършителни работи, просто не се взема предвид.