Kako debela mora biti izolacija, če primerjamo toplotno prevodnost materialov.

Potreba po uporabi sistemov za toplotno izolacijo WDVS je posledica visoke gospodarske učinkovitosti.

Po evropskih državah je Ruska federacija sprejela nove standarde za toplotno odpornost zapornih in podpornih konstrukcij, katerih cilj je zmanjšanje obratovalnih stroškov in varčevanje z energijo. Z izdajo SNiP II-3-79 *, SNiP 23-02-2003 "Toplotna zaščita stavb", so prejšnje norme toplotne odpornosti zastarele. Novi standardi predvidevajo močno povečanje zahtevane odpornosti na prenos toplote zaprtih struktur. Zdaj že uporabljeni pristopi v gradbeništvu ne ustrezajo novim regulativnim dokumentom, zato je treba spremeniti načela oblikovanja in gradnje, uvesti sodobne tehnologije.

Izračuni so pokazali, da enoslojne konstrukcije ekonomsko ne ustrezajo novim standardom gradbene tehnologije ogrevanja. Na primer, v primeru uporabe visoke nosilnosti armiranega betona ali opeke, da se z istim materialom vzdržijo standardi toplotne odpornosti, je treba debelino sten povečati na 6 oziroma 2,3 metra, kar je v nasprotju do zdrave pameti. Če uporabljate materiale z najboljšo toplotno odpornostjo, je njihova nosilnost zelo omejena, na primer, kot sta gazirani beton in beton iz ekspandirane gline, ekspandirani polistiren in mineralna volna, učinkoviti izolacijski materiali, pa sploh niso konstrukcijski materiali. Trenutno ni absolutnega gradbenega materiala, ki bi imel visoko nosilnost v kombinaciji z visokim koeficientom toplotne odpornosti.

Za izpolnitev vseh gradbenih in energetsko varčnih standardov je treba zgraditi stavbo po principu večplastnih konstrukcij, kjer bo en del opravljal nosilno funkcijo, drugi - toplotno zaščito stavbe. V tem primeru ostaja debelina sten razumna, opazimo normalizirano toplotno odpornost sten. Sistemi WDVS so po svojih toplotnih lastnostih najbolj optimalni med vsemi fasadnimi sistemi na trgu.

Tabela zahtevane debeline izolacije za izpolnitev zahtev veljavnih norm za toplotno odpornost v nekaterih mestih Ruske federacije:


Tabela, kjer: 1 - geografska točka 2 - povprečna temperatura kurilne sezone 3 - trajanje ogrevalnega obdobja v dneh 4 - stopinjski dan ogrevalnega obdobja Dd, ° С * dan 5 - normalizirana vrednost odpornosti proti prenosu toplote Rreq, m2 * ° С / W sten 6 - zahtevana debelina izolacije

Pogoji za izvajanje izračunov za tabelo:

1. Izračun temelji na zahtevah SNiP 23-02-2003
2. Za primer izračuna smo vzeli skupino stavb 1 - Stanovanjske, zdravniško-profilaktične in otroške ustanove, šole, internati, hoteli in hostli.
3. Za nosilno steno v mizi se opečnato debelino 510 mm vzame iz navadne glinene opeke na cementno-peskani malti l \u003d 0,76 W / (m * ° С)
4. Koeficient toplotne prevodnosti se vzame za cone A.
5. Oblikujte temperaturo zraka v zaprtih prostorih + 21 ° С "dnevna soba v hladni sezoni" (GOST 30494-96)
6. Rreq se izračuna po formuli Rreq \u003d aDd + b za določeno geografsko lokacijo
7. Izračun: Formula za izračun skupne odpornosti na prenos toplote večplastnih ograj:
R0 \u003d Rv + Rv.p + Rn.k + Ro.k + Rn Rv - odpornost na prenos toplote na notranji površini konstrukcije
Rн - odpornost na prenos toplote na zunanji površini konstrukcije
Rv.p - upornost toplotne prevodnosti zračne reže (20 mm)
Rн.к - upor toplotne prevodnosti nosilne konstrukcije
Rо.к - odpornost na toplotno prevodnost zaprte konstrukcije
R \u003d d / l d - debelina homogenega materiala v m,
l - koeficient toplotne prevodnosti materiala, W / (m * ° С)
R0 \u003d 0,115 + 0,02 / 7,3 + 0,51 / 0,76 + d / l + 0,043 \u003d 0,832 + d / l
ду - debelina izolacije
R0 \u003d Rreq
Formula za izračun debeline izolacije za te pogoje:
dу \u003d l * (Rreq - 0,832)

a) - za povprečno debelino zračne reže med steno in toplotno izolacijo se vzame 20 mm
b) - koeficient toplotne prevodnosti ekspandiranega polistirena PSB-S-25F l \u003d 0,039 W / (m * ° C) (na podlagi poročila o preskusu)
c) - koeficient toplotne prevodnosti fasadne mineralne volne l \u003d 0,041 W / (m * ° С) (na podlagi poročila o preskusu)

* tabela prikazuje povprečne vrednosti zahtevane debeline teh dveh vrst izolacije.

Približni izračun debeline sten iz homogenega materiala, ki ustreza zahtevam SNiP 23-02-2003 "Toplotna zaščita stavb".

* za primerjalno analizo se uporabljajo podatki iz podnebja Moskve in Moskovske regije.

Pogoji za izvajanje izračunov za tabelo:

1. Normalizirana vrednost odpornosti proti prenosu toplote Rreq \u003d 3,14
2. Debelina homogenega materiala d \u003d Rreq * l

Iz tabele je torej razvidno, da mora biti debelina sten najmanj 1,53 metra, da lahko stavbo zgradimo iz homogenega materiala, ki ustreza sodobnim zahtevam glede toplotne odpornosti, na primer iz tradicionalne opeke, celo iz perforirane opeke. .

Da bi jasno pokazali, katere debeline je material potreben za izpolnitev zahtev glede toplotne odpornosti sten iz homogenega materiala, je bil izveden izračun, ki je upošteval konstrukcijske značilnosti uporabe materialov, in dobili smo naslednje rezultate:

Ta preglednica prikazuje izračunani podatki o toplotni prevodnosti materialov.

V skladu s tabelo dobimo zaradi jasnosti naslednji diagram:

Stran v izdelavi

• S podporo SIBUR-a je bila izvedena 1. praktična konferenca "Polimeri v toplotni izolaciji"

  27. maja je bila v Moskvi 1. praktična konferenca "Polimeri v toplotni izolaciji", ki sta jo s podporo SIBUR-ja organizirala informacijsko-analitični center Rupec in revija "Oil and Gas Vertical". Glavne teme konference so bili trendi na področju regulativnega ...

• Referenca - teža, premer, širina izdelkov iz železnih kovin (armatura, kot, kanal, I-nosilec, cevi)

  1. Referenca: premer, teža na tekoči meter ojačitve, odsek, razred jekla

• Sistema BOLARS TVD-1 in BOLARS TVD-2 sta popolnoma požarno varna!

  Sistema BOLARS TVD-1 in BOLARS TVD-2 sta popolnoma požarno varna! Do takšnega zaključka so prišli strokovnjaki po izvedbi požarnih testov na fasadnih toplotnih izolacijskih sistemih BOLARS TM. Sistemom je dodeljen razred požarne ogroženosti K0 - najvarnejši. Ogromno ...

Nazaj Naprej

Penoplex ali mineralna volna

Penoplex je polistirenski derivat, produkt organske kemije. Mineralna ali bazaltna volna je proizvod termične obdelave mineralnih surovin. Oba materiala se uspešno uporabljata pri ustvarjanju toplotnoizolacijskih slojev, vendar obstajajo značilnosti uporabe vsakega od njih, kar je razloženo z nekaterimi fizikalnimi kazalniki.

Fizični kazalniki mineralne volne:

• gostota - zelo se spreminja in je lahko od 10 do 300 kg / m3;
• toplotna prevodnost (pri gostoti približno 35 kg / m3) - 0,040-0,045 W / m * K;
• absorpcija vlage - več kot 1% (odvisno od gostote);
• paroprepustnost - 0,4-0,5 mg / uro * m * Pa;
• največja temperatura zadrževanja je 450 C in več.

Analiza navedenih vrednosti kaže, da se najslabši kazalniki toplotne prevodnosti mineralne volne kompenzirajo z boljšo paroprepustnostjo, odpornostjo na visoke temperature in negorljivostjo. Uporaba min. vata je upravičena ravno v tistih razmerah, kjer so navedeni parametri pomembni.
Uporabo izolacije iz steklene volne je priporočljivo uporabljati v garažah, delavnicah, industrijskih objektih, kjer je povečana nevarnost požara. Mokre prostore, kot so savne, kopeli in bazeni, je bolje izolirati s pomočjo mineralne izolacije, zato je v tem primeru pomembna paroprepustnost izolatorja.

Okoljska varnost izolacije na osnovi polistirena in mineralne volne je odvisna od pogojev uporabe. Derivati \u200b\u200bpolistirena lahko v primeru požarov vzdržujejo zgorevanje, hkrati pa oddajajo strupene hlape. Mineralni toplotni izolatorji so odporni na visoke temperature in se ne razgrajujejo, sčasoma pa se lahko starajo in sproščajo prah v obliki mikrovlaken, ki tvorijo material. Zunanja metoda izolacije sten z uporabo bazaltne volne je v zvezi s tem varna.

Zasnova izolacije mora upoštevati možen vpliv vode. Mineralni materiali so dovzetni za več kopičenja tekočine, njihova toplotna prevodnost pa se bo povečala.

Značilnosti toplotne prevodnosti

Razširjeni polistiren ne zadržuje le toplote, temveč tudi mraz. Takšne možnosti pojasnjuje njegova struktura. Sestava tega materiala strukturno vključuje veliko število hermetično zaprtih poliedrskih celic. Vsak ima velikost od 2 do 8 mm. In znotraj vsake celice je zrak v sestavi 98%. Prav on je odličen toplotni izolator. Preostalih 2% celotne mase materiala pade na polistirenske stene celic.

To se vidi, če vzamete na primer kos stiropora. 1 meter debeline in 1 kvadratni meter površine. Eno stran segrejte, drugo pa pustite hladno. Razlika med temperaturami bo desetkratna. Za pridobitev koeficienta toplotne prevodnosti je treba izmeriti količino toplote, ki prehaja iz toplega dela pločevine v hladen.

Ljudje so navajeni, da jih prodajalci nenehno zanimajo za gostoto polistirenske pene. To je zato, ker sta gostota in toplota tesno povezani. Danes sodobna penasta plastika ne zahteva preverjanja njene gostote. Izdelava izboljšane izolacije vključuje dodajanje posebnih grafitnih snovi. Zaradi njih je toplotna prevodnost konstantna.

Primerjalna analiza glavnih tehničnih lastnosti bazaltne volne in ekspandiranega polistirena

Požarna odpornost

V primerjavi z ekspandiranim polistirenom ima bazaltna volna večjo požarno odpornost. Vlakna bazaltne volne se sintrajo pri temperaturi približno 1500 stopinj. Vendar je najvišja dovoljena temperatura za uporabo tega toplotnoizolacijskega materiala v obliki preprog in plošč omejena zaradi veziv, ki so bila uporabljena pri oblikovanju končnih izdelkov. Pri temperaturi približno 600 stopinj se veziva uničijo in bazaltna plošča ali podloga izgubi svojo celovitost. Treba je opozoriti, da stiropor brez kakršnih koli posledic prenese temperature, ki ne presegajo 75 stopinj.

Vnetljivost

Enako pomembni so kazalniki, kot so vnetljivost - sposobnost materiala, da gori. Sodobni gradbeni materiali so običajno razdeljeni na:

• nevnetljiv (NG) - sposoben prenesti učinke zelo visokih temperatur brez vžiga, izgube trdnosti, deformacije strukture in sprememb drugih lastnosti.
• vnetljivo (G) - stopnjo vnetljivosti določajo kazalniki, kot so vnetljivost, sposobnost tvorjenja dima, širjenje plamena, toksičnost.

Pomembno je opozoriti, da če materiali razreda NG niso le popolnoma ognjevarni, ampak tudi preprečujejo širjenje ognja, potem materiali razreda G vedno predstavljajo požarno nevarnost.

Gorljivost bazaltne volne, ki temelji na anorganskih materialih, ki po naravi ne morejo goreti, je določena glede na količino organskih veziv, ki se uporabljajo pri proizvodnji izolacije. Kakovostna bazaltna volna (na primer blagovna znamka Beltep) vsebuje največ 4,5% veziv, zato je dodeljena skupini NG. V primeru večje vsebnosti organskih snovi se skupina vnetljivosti bazaltne volne spremeni v skupino G1 (rahlo gorljivi materiali) ali G2 (zmerno gorljivi materiali).

Ekspandirani polistiren, ne glede na vrsto materiala, vedno spada v razred G. Poleg tega se lahko vnetljivost tega toplotnoizolacijskega materiala razlikuje od G1 (rahlo vnetljiv material) do G4 (lahko vnetljiv material).

Vpijanje vode

Bazaltna volna ima odprto poroznost, zato je sposobna absorbirati vlago (do 2 vol.% In do 20 mas.%). In ker je voda odličen prevodnik toplote, se ob vstopu vlage toplotnoizolacijske lastnosti bazaltne volne znatno poslabšajo (do popolne neuporabe). In čeprav proizvajalci bazaltno volno zdravijo s hidrofobnimi dodatki, ki preprečujejo vpijanje vlage, strokovnjaki priporočajo zanesljivo zaščito tega toplotnoizolacijskega materiala pred vlago s parnimi in vodotesnimi pregradami.

Za razliko od bazaltne volne ima ekspandirani polistiren zaprto zaprto poroznost, zato je zanj značilna velika odpornost na kapilarno absorpcijo vode (do 0,4 vol.%) In difuzijo vodne pare.

Moč

Karakteristike trdnosti pomenijo kazalnike, kot so trdnost materiala na trganje, stiskanje pri 10% deformaciji, striženje / striženje, upogibanje itd.

Značilnosti trdnosti bazaltne volne so odvisne od gostote materiala in količine veziv. V ekspandiranem polistirenu so ti kazalniki odvisni izključno od gostote materiala. Hkrati je za ekspandirani polistiren značilna večja tlačna trdnost pri 10% deformaciji kot bazaltna volna z nižjo gostoto (na primer tlačna trdnost pri 10% deformaciji ekspandiranega polistirena z gostoto 35-45 kg / m3 je približno 0,25-0,50 MPa, medtem ko se pri bazaltni volni z gostoto 80-190 kg / m3 ta kazalnik giblje od 0,15-0,70 MPa). Upoštevajte, da se pri bazaltni volni z gostoto 11-70 kg / m3 ne merijo trdnostne lastnosti, temveč vrednost stisljivosti pri obremenitvi 2000 Pa.

Toplotna prevodnost

Eden najpomembnejših kazalnikov katerega koli toplotnoizolacijskega materiala je njegova toplotna prevodnost. Študije so pokazale, da imata oba obravnavana materiala skoraj enako toplotno prevodnost: za bazaltno volno - 0,033-0,043 W / m ° C, za ekspandirani polistiren - 0,028-0,040 W / m ° C. Poleg tega upoštevajte, da ima najnižja toplotna prevodnost zrak (0,026 W / m ° C), eden in drugi toplotno izolacijski material pa je učinkovita izolacija.

Koncept in teorija toplotne prevodnosti

Toplotna prevodnost je postopek prenosa toplotne energije iz ogrevanih delov v hladne. Postopki izmenjave potekajo, dokler temperaturna vrednost ni popolnoma ravnotežna.

Udobna mikroklima v hiši je odvisna od kakovostne toplotne izolacije vseh površin

Za postopek prenosa toplote je značilno časovno obdobje, v katerem se temperaturne vrednosti izenačijo. Več časa mineva, nižja je toplotna prevodnost gradbenih materialov, katerih lastnosti so prikazane v tabeli. Za določitev tega kazalnika se uporablja tak koncept, kot je koeficient toplotne prevodnosti. Določa, koliko toplotne energije gre skozi enoto površine dane površine. Višji kot je ta kazalnik, hitreje se bo stavba ohladila. Tabela toplotne prevodnosti je potrebna pri načrtovanju zaščite stavbe pred toplotnimi izgubami. To lahko zmanjša operativni proračun.

Izguba toplote v različnih delih stavbe se bo razlikovala

Toplotna prevodnost pene od 50 mm do 150 mm se šteje za toplotno izolacijo

Plošče iz ekspandiranega polistirena, v pogovoru imenovane polistiren, je izolacijski material, običajno bele barve. Izdelan je iz termično ekspanzijskega polistirena. Na videz je pena v obliki majhnih zrnc, odpornih proti vlagi, v postopku taljenja pri visoki temperaturi pa se stopi v eno celoto, ploščo. Velikosti delov zrnc so od 5 do 15 mm. Izjemna toplotna prevodnost pene debeline 150 mm je dosežena z edinstveno strukturo - granulami.

Vsaka granula ima ogromno tankostenskih mikro-celic, ki pa močno povečajo površino stika z zrakom. Z gotovostjo lahko trdimo, da je skoraj vsa pena sestavljena iz atmosferskega zraka, približno 98%, to pa je njihov namen - toplotna izolacija stavb tako zunaj kot znotraj.

Vsi vedo, tudi iz tečajev fizike je atmosferski zrak glavni toplotni izolator v vseh toplotnoizolacijskih materialih, je v običajnem in redkem stanju, v debelini materiala. Prihranek toplote, glavna kakovost pene.

Kot smo že omenili, je pena skoraj 100% zrak, to pa posledično določa visoko sposobnost pene, da zadrži toploto. In to je posledica dejstva, da ima zrak najnižjo toplotno prevodnost. Če pogledamo številke, bomo videli, da je toplotna prevodnost pene izražena v območju vrednosti od 0,037W / mK do 0,043W / mK. To lahko primerjamo s toplotno prevodnostjo zraka - 0,027 W / mK.

Medtem ko je toplotna prevodnost priljubljenih materialov, kot so les (0,12 W / mK), rdeča opeka (0,7 W / mK), ekspandirana glina (0,12 W / mK) in drugi, ki se uporabljajo v gradbeništvu, veliko večja.

Zato penasta plastika velja za najučinkovitejši material za toplotno izolacijo zunanjih in notranjih sten stavbe. Stroški ogrevanja in hlajenja stanovanj se znatno zmanjšajo zaradi uporabe pene v gradbeništvu.

Odlične lastnosti plošč iz ekspandiranega polistirena so našle svojo uporabo tudi pri drugih vrstah zaščite, na primer: penasta plastika služi tudi zaščiti podzemnih in zunanjih komunikacij pred zmrzovanjem, zaradi česar se njihova življenjska doba znatno poveča. Polifoam se uporablja tudi v industrijski opremi (hladilni stroji, hladilne komore) in v skladiščih.

Glavne značilnosti grelnikov

Za začetek bomo zagotovili značilnosti najbolj priljubljenih toplotnoizolacijskih materialov, na katere smo prvi pozorni pri izbiri. Primerjavo grelnikov za toplotno prevodnost je treba opraviti samo na podlagi namena materialov in pogojev v prostoru (vlažnost, prisotnost odprtega ognja itd.)

Primerjava gradbenih materialov

Toplotna prevodnost. Nižji kot je ta kazalnik, manj zahtevana plast toplotne izolacije pomeni, da se bodo zmanjšali tudi stroški izolacije.

Prepustnost vlage. Manjša prepustnost materiala za pare vlage zmanjšuje negativni vpliv na izolacijo med obratovanjem.

Požarna varnost. Toplotna izolacija ne sme goreti in oddajati strupenih plinov, zlasti pri izolaciji kotlovnice ali dimnika.

Trajnost. Dlje kot je življenjska doba, ceneje vas bo stalo med obratovanjem, saj ne zahteva pogoste zamenjave.

Okolju prijaznost. Material mora biti varen za ljudi in okolje.

Primerjava grelnikov po toplotni prevodnosti

Ekspandirani polistiren (pena)

Plošče iz ekspandiranega polistirena (polistirena)

Je najbolj priljubljen toplotnoizolacijski material v Rusiji zaradi nizke toplotne prevodnosti, nizkih stroškov in enostavnosti namestitve. Polifoam je izdelan v ploščah debeline od 20 do 150 mm s penjenjem polistirena in je sestavljen iz 99% zraka. Material ima različne gostote, nizko toplotno prevodnost in odpornost proti vlagi.

Zaradi nizkih stroškov je ekspandirani polistiren zelo povpraševan med podjetji in zasebnimi razvijalci za izolacijo različnih prostorov. Toda material je precej krhek in se hitro vname, pri gorenju pa sprosti strupene snovi. Zaradi tega je boljše uporabiti polistiren v nestanovanjskih prostorih in za toplotno izolacijo neobremenjenih konstrukcij - izolacija fasade pod ometom, stene kleti itd.

Ekstrudirana polistirenska pena

Penoplex (ekstrudirana polistirenska pena)

Na iztiskanje (tehnoplex, penoplex itd.) Vlaga in razpadanje ne vpliva. Je zelo trpežen in enostaven za uporabo material, ki ga lahko enostavno režemo z nožem na zahtevano velikost. Nizka absorpcija vode zagotavlja minimalno spremembo lastnosti pri visoki vlažnosti, plošče imajo visoko gostoto in odpornost na stiskanje. Ekstrudirana polistirenska pena je ognjevarna, trpežna in enostavna za uporabo.

Vse te značilnosti, skupaj z nizko toplotno prevodnostjo v primerjavi z drugimi grelniki, naredijo plošče Technoplex, URSA XPS ali Penoplex idealen material za izolacijo tračnih temeljev hiš in slepih površin. Po zagotovilih proizvajalcev ekstruzijska plošča debeline 50 milimetrov po toplotni prevodnosti nadomešča 60 mm penasti blok, medtem ko material ne dopušča prehajanja vlage in lahko brez dodatne hidroizolacije.

Mineralna volna

Plošče iz mineralne volne Isover v embalaži

Minvata (na primer Isover, URSA, Technoruf itd.) Je narejena iz naravnih materialov - žlindre, kamnin in dolomita po posebni tehnologiji. Mineralna volna ima nizko toplotno prevodnost in je popolnoma ognjevarna. Material se proizvaja v ploščah in zvitkih različne trdote. Za vodoravne ravnine se uporabljajo manj goste preproge; za navpične konstrukcije pa trde in poltoge plošče.

Vendar pa je ena od pomembnih pomanjkljivosti te izolacije, kot je bazaltna volna, nizka odpornost na vlago, ki zahteva dodatno vlago in parno pregrado med vgradnjo mineralne volne. Strokovnjaki ne priporočajo uporabe mineralne volne za izolacijo mokrih prostorov - kleti hiš in kleti, za toplotno izolacijo parne sobe od znotraj v kopališčih in garderobah. Toda tudi tukaj se lahko uporablja z ustrezno hidroizolacijo.

Bazaltna volna

Plošče iz bazaltne volne Rockwool v pakiranju

Ta material se proizvaja s taljenjem bazaltnih kamnin in s pihanjem staljene mase z dodatkom različnih komponent, da dobimo vlaknasto strukturo z vodoodbojnimi lastnostmi. Material je nevnetljiv, varen za zdravje ljudi, dobro deluje pri toplotni in zvočni izolaciji prostorov. Uporablja se za notranjo in zunanjo toplotno izolacijo.

Pri nameščanju bazaltne vate je treba uporabiti zaščitno opremo (rokavice, respirator in očala) za zaščito sluznice pred mikro delci vate. Najbolj znana blagovna znamka bazaltne volne v Rusiji so materiali pod blagovno znamko Rockwool. Med delovanjem se toplotnoizolacijske plošče ne stisnejo ali strdijo, kar pomeni, da odlične lastnosti nizke toplotne prevodnosti bazaltne volne s časom ostanejo nespremenjene.

Penofol, izolon (penast polietilen)

Penofol in Izolon sta valjasta izolacija debeline 2 do 10 mm, sestavljena iz penastega polietilena. Material je na voljo tudi s folijsko plastjo na eni strani, da ustvari odsevni učinek. Debelina izolacije je nekajkrat tanjša od predhodno predstavljene izolacije, hkrati pa zadrži in odseva do 97% toplotne energije. Penast polietilen ima dolgo življenjsko dobo in je okolju prijazen.

Izolon in s folijo obložen penofol sta lahka, tanka in zelo enostavna za toplotno izolacijo. Izolacija v zvitkih se uporablja za izolacijo vlažnih prostorov, na primer pri izolaciji balkonov in lož v stanovanjih. Prav tako vam bo uporaba te izolacije pomagala prihraniti uporaben prostor v sobi, hkrati pa ga izolirati v notranjosti. Več o teh materialih preberite v poglavju "Organska toplotna izolacija".

Posebnosti izolacije OZO

Specifikacije

Toplotna izolacija iz penastega polietilena je izdelek z zaprtocelično strukturo, mehak in elastičen, z obliko, ki ustreza njegovemu namenu. Imajo številne lastnosti, ki so značilne za polimere, polnjene s plinom:

• Gostota od 20 do 80 kg / m3,
• Območje delovne temperature od -60 do +100 0C,
• Odlična odpornost na vlago, pri kateri absorpcija vlage ne presega 2 volumskih% in skoraj absolutna odpornost na pare,
• Visoka stopnja absorpcije zvoka tudi pri debelini, večji ali enaki 5 mm,
• Odpornost na večino kemično aktivnih snovi,
• Pomanjkanje gnitja in glivične okužbe,
• Zelo dolga življenjska doba, v nekaterih primerih tudi več kot 80 let,
• Nestrupen in okolju prijazen.

Toda najpomembnejša značilnost materialov iz polietilenske pene je zelo nizka toplotna prevodnost, zaradi česar se lahko uporabljajo za toplotno izolacijo. Kot veste, zrak najbolje zadržuje toploto in tega je v tem materialu veliko.

Koeficient toplotnega prenosa izolacije iz penastega polietilena je le 0,036 W / m2 * 0C (za primerjavo, toplotna prevodnost armiranega betona je približno 1,69, suhi zidovi - 0,15, les - 0,09, mineralna volna - 0,07 W / m2 * 0C) .

ZANIMIVO! Toplotna izolacija iz penastega polietilena s plastjo debeline 10 mm lahko nadomesti debelino opeke 150 mm.

Področje uporabe

Izolacija iz penastega polietilena se pogosto uporablja pri novih in rekonstrukcijskih gradnjah stanovanjskih in industrijskih objektov, pa tudi pri izdelavi avtomobilov in instrumentov:

• Da bi zmanjšali prenos toplote s konvekcijo in toplotnim sevanjem sten, tal in streh,
• Kot odbojna izolacija za povečanje prenosa toplote ogrevalnih sistemov
• Za zaščito cevnih sistemov in cevovodov za različne namene,
• V obliki izolacijskega tesnila za različne razpoke in odprtine,
• Za izolacijo prezračevalnih in klimatskih sistemov.

Poleg tega se polietilenska pena uporablja kot embalažni material za prevoz izdelkov, ki zahtevajo toplotno in mehansko zaščito.

Je polietilenska pena škodljiva?

Zagovorniki uporabe naravnih materialov v gradbeništvu lahko govorijo o škodljivosti kemično sintetiziranih snovi. Pri segrevanju nad 120 ° C se penasti polietilen spremeni v tekočo maso, ki je lahko strupena. Toda v običajnih življenjskih pogojih je popolnoma neškodljiva. Poleg tega so izolacijski materiali iz polietilenske pene v večini parametrov boljši od lesa, železa in kamna. Gradbene konstrukcije z njihovo uporabo imajo lahkotnost, toploto in poceni.

Toplotna prevodnost polistirenske pene v primerjavi

Če peno primerjate s številnimi drugimi gradbenimi materiali, lahko naredite ogromne zaključke.

Toplotna prevodnost pene je med 0,028 in 0,034 vata na meter / Kelvin. Če se gostota poveča, se toplotne izolacijske lastnosti ekstrudirane polistirenske pene brez grafitnih dodatkov zmanjšajo.

2 cm plast ekstrudirane pene lahko zadrži toploto, kot 3,8 cm plast mineralne volne, kot običajna penasta plastika, v 3 cm plasti ali kot lesena plošča, debela 20 cm. sposobnosti ustrezajo debelini stene 37 cm. Za penasti beton - 27 cm.

Kazalniki za različne znamke ekspandiranega polistirena

Iz zgornje poenostavljene formule lahko sklepamo, da tanjša je izolacijska folija, manj učinkovita je. Toda poleg običajnih geometrijskih parametrov na končni rezultat vpliva tudi gostota pene, čeprav neznatno - le znotraj 1-5 tisočakov. Za primerjavo vzemimo dve plošči podobne znamke:

• PSB-S 25 prevaja 0,039 W / m · ° С.
• PSB-S 35 pri višji gostoti - 0,037 W / m · ° С.

Toda s spremembo debeline postane razlika veliko bolj opazna. Na primer, za najtanjše pločevine 40 mm z gostoto 25 kg / m 3 je lahko indeks toplotne prevodnosti 0,136 W / m ° C, 100 mm istega ekspandiranega polistirena pa preide le 0,035 W / m

Primerjava z drugimi materiali

Povprečna toplotna prevodnost PSB je v območju 0,037-0,043 W / m · ° С, mi pa se bomo osredotočili na to. Tu se zdi, da penasta plastika v primerjavi z mineralno volno iz bazaltnih vlaken nepomembno zmaga - ima približno enako zmogljivost. Res je, z dvakratno debelino (95-100 mm v primerjavi s 50 mm za polistiren). Prav tako je običajno primerjati prevodnost izolacije z različnimi gradbenimi materiali, potrebnimi za gradnjo sten. Čeprav to ni zelo pravilno, je zelo jasno:

1. Rdeča keramična opeka ima koeficient prenosa toplote 0,7 W / m · ° C (16-19 krat več kot pena). Preprosto povedano, če želite zamenjati 50 mm izolacije, boste potrebovali zid z debelino približno 80-85 cm. Silikat in ne potrebujete manj kot meter.

2. Trden les je v tem pogledu boljši v primerjavi z opeko - tu je le 0,12 W / m · ° С, to je trikrat več kot v ekspandiranem polistirenu. Glede na kakovost gozda in način postavljanja sten lahko hišica do 23 cm širine brunaric postane enakovredna 5 cm debelemu PSB

Veliko bolj logično je, da stirene primerjamo ne z mineralno volno, opeko ali lesom, temveč razmislimo o tesnejših materialih - polistirenu in Penoplexu. Oba spadata v ekspandirani polistiren in sta celo narejena iz istih granul. Toda razlika v tehnologiji njihovega "lepljenja" daje nepričakovane rezultate. Razlog je v tem, da se stirenske kroglice za proizvodnjo Penoplexa z uvedbo penilcev hkrati obdelujejo s tlakom in visoko temperaturo. Posledično plastična masa pridobi večjo homogenost in trdnost, zračni mehurčki pa se enakomerno porazdelijo v telo plošče. Po drugi strani pa se stiropor preprosto kopa s paro v obliki, kot so kokice, zato so vezi med ekspandiranimi granulami šibkejše.

Posledično se opazno izboljša tudi toplotna prevodnost Penoplexa - ekstrudiranega "sorodnika" PSB. Ustreza indikatorjem 0,028-0,034 W / m · ° С, to pomeni, da 30 mm zadostuje za zamenjavo 40 mm pene. Vendar zapletenost proizvodnje povečuje tudi stroške EPS, zato ne bi smeli računati na prihranek. Mimogrede, tu je en nenavaden odtenek: običajno ekstrudirana polistirenska pena z naraščajočo gostoto nekoliko izgubi na učinkovitosti. Toda ko grafit vnesemo v Penoplex, ta odvisnost praktično izgine.

Cene za polistirenske plošče 1000x1000 mm (rublje):

Kaj morate vedeti o toplotni prevodnosti pene

Sposobnost materiala za prenos toplote, vodenje ali zadrževanje toplotnih tokov se običajno oceni s koeficientom toplotne prevodnosti. Če pogledate njegovo dimenzijo - Š / m ∙ C o, postane jasno, da gre za določeno vrednost, to je določeno za naslednje pogoje:

• Odsotnost vlage na površini plošče, to je koeficient toplotne prevodnosti pene iz referenčne knjige, je vrednost, določena v idealno suhih razmerah, ki v naravi praktično ne obstajajo, razen morda v puščavi ali v Antarktika;
• Vrednost koeficienta toplotne prevodnosti se zmanjša na debelino penaste plastike 1 meter, kar je zelo priročno za teorijo, vendar nekako ni impresivno za praktične izračune;
• Rezultati meritev toplotne prevodnosti in prenosa toplote so bili narejeni za običajne pogoje pri temperaturi 20 ° C.

V skladu s poenostavljeno tehniko je treba pri izračunu toplotne odpornosti sloja pene izolacije debelino materiala pomnožiti s koeficientom toplotne prevodnosti, nato pa pomnožiti ali deliti z več koeficienti, uporabljenimi za upoštevanje dejanski obratovalni pogoji toplotne izolacije. Na primer močno poplavljanje materiala ali prisotnost hladnih mostov ali način namestitve na stene stavbe.

Koliko se toplotna prevodnost pene razlikuje od drugih materialov, je razvidno iz spodnje primerjalne tabele.

Pravzaprav ni vse tako preprosto. Če želite določiti vrednost toplotne prevodnosti, jo lahko naredite sami ali uporabite pripravljen program za izračun parametrov izolacije. Za majhen predmet se to običajno naredi. Zasebnega trgovca ali samograditelja toplotna prevodnost sten sploh ne zanima, ampak položite izolacijo iz penastega materiala z robom 50 mm, kar bo povsem dovolj za najhujše zime.

Velika gradbena podjetja, ki izolirajo stene na površini več deset tisoč kvadratov, raje delujejo bolj pragmatično. Z opravljenim izračunom debeline izolacije se sestavi ocena, realne vrednosti toplotne prevodnosti pa se dobijo na objektu v celotnem merilu. Da bi to naredili, je na stenski del prilepljenih več polistirenskih plošč različnih debelin in izmerjena je dejanska toplotna upornost izolacije. Posledično je mogoče izračunati optimalno debelino pene z natančnostjo nekaj milimetrov, namesto približno 100 mm izolacije lahko postavite natančno vrednost 80 mm in prihranite precejšnjo količino denarja.

Kako donosna je uporaba pene v primerjavi s tipičnimi materiali, lahko ocenimo iz spodnjega diagrama.

Uporaba vrednosti toplotne prevodnosti v praksi

Gradbeni materiali so lahko konstrukcijski in toplotno izolacijski.

Obstaja ogromno materialov s toplotno izolacijskimi lastnostmi.

Največja vrednost toplotne prevodnosti je v strukturnih materialih, ki se uporabljajo pri gradnji tal, sten in stropov. Če ne uporabljate surovin s toplotnoizolacijskimi lastnostmi, boste za ohranitev toplote morali namestiti debelo plast izolacije za gradnjo sten.

Za izolacijo stavb se pogosto uporabljajo preprostejši materiali.

Zato je pri gradnji stavbe vredno uporabiti dodatne materiale. V tem primeru je pomembna toplotna prevodnost gradbenih materialov, tabela prikazuje vse vrednosti.

V nekaterih primerih se izolacija zunaj šteje za učinkovitejšo.

Kakšna je toplotna prevodnost pene Lastnosti in značilnosti

Toplotna prevodnost je vrednost, ki označuje količino toplote (energije), ki preide skozi 1 m katerega koli telesa v eni uri pri določeni temperaturni razliki z ene strani na drugo. Izmeri se in izračuna za več referenčnih pogojev obratovanja:

• Pri 25 ± 5 ° C je to standardni indikator, zapisan v GOST in SNiP.
• "A" - to je oznaka za suho in normalno vlažnost v zaprtih prostorih.
• "B" - ta kategorija vključuje vse druge pogoje.

Dejanska toplotna prevodnost zrnc pene, stisnjenih v lahko ploščo, sama po sebi ni tako pomembna kot v povezavi z debelino izolacije. Navsezadnje je glavni cilj doseči optimalno raven odpornosti vseh slojev stene v skladu z zahtevami za določeno regijo. Za pridobitev začetnih številk bo dovolj, da uporabimo najpreprostejšo formulo: R \u003d p ÷ k.

• Odpornost na prenos toplote R lahko najdete v posebnih tabelah SNiP 23-02-2003, na primer za Moskvo vzamejo 3,16 m ° C / W. In če glavna stena v svojih značilnostih ne doseže te vrednosti, je treba razliko pokriti z izolacijo (mineralna volna ali ista pena).
• Kazalnik p - označuje želeno debelino izolacijskega sloja, izraženo v metrih.
• Koeficient k - samo daje predstavo o prevodnosti teles, po kateri se vodimo pri izbiri.

Toplotna prevodnost samega materiala se preveri s segrevanjem ene strani pločevine in merjenjem količine energije, prenesene s prevodnostjo na nasprotno površino v enoti časa.

Značilnosti proizvodnje bazaltne volne in ekspandiranega polistirena

Proizvodnja bazaltne volne temelji na stopljenih kamninah gabro-bazaltne skupine. Taljenje poteka v pečeh pri temperaturah nad 1500 stopinj. Nastala talina se pretvori v tanka vlakna, iz katerih nastane preproga iz mineralne volne. Nato preprogo iz mineralne volne obdelamo z vezivi in \u200b\u200btoplotno obdelamo v polimerizacijski komori, pri čemer dobimo končne izdelke - preproge in plošče.

Razširjeni polistiren je lahek material, polnjen s plinom, na osnovi polistirena, za katerega je značilna enakomerna struktura, sestavljena iz majhnih (0,1-0,2 mm) popolnoma zaprtih celic. Danes gradbeni trg ponuja dve vrsti tega materiala: navadna in ekstrudirana polistirenska pena. Glavna razlika med tema dvema vrstama polistirenske pene je tehnologija proizvodnje in posledično lastnosti končnega izdelka.

Navadna polistirenska pena nastane s sintranjem granul pri visokih temperaturah.

Ekstrudirana polistirenska pena nastane z nabrekanjem in varjenjem zrnc pod vplivom vroče pare ali vode (temperatura 80-100 stopinj) in nadaljnjim iztiskanjem skozi ekstruder.

Glavna razlika med ekstrudirano polistirensko peno in običajno peno je večja togost in manjša absorpcija vode. Druga razlika je posledica proizvodne tehnologije - omejitev debeline plošč (največ 100 mm), izdelanih iz ekstrudirane polistirenske pene.

Toplotna prevodnost pene

Glavna značilnost, zaradi katere je ekspandirani polistiren dobil široko prepoznavnost kot material za izolacijo št. 1, je izredno nizka toplotna prevodnost pene. Sorazmerno nizko trdnost materiala več kot izravnajo prednosti, kot so odpornost na najbolj agresivne spojine, majhna teža, nestrupenost in varnost med delom. Dobre toplotnoizolacijske lastnosti pene omogočajo opremljanje hiše z izolacijo po razmeroma nizki ceni, medtem ko je trajnost takšne izolacije zasnovana za obdobje vsaj 25 let delovne dobe.

Glavne vrste izolacije, ki se uporabljajo za zmanjšanje toplotnih izgub

Za izvajanje kakršnih koli toplotnih izolacijskih ukrepov se uporabljajo naslednje vrste izolatorjev:

• ekstrudirana polistirenska pena (XPS) se nanaša na polistirenske derivate (zastopajo jih različna proizvodna podjetja, ima veliko blagovnih znamk);
• polistiren, njegova proizvodnja vključuje tudi predelavo polistirena, vendar z drugačno tehnologijo (ima zadostno število proizvajalcev, razčlenitev po blagovnih znamkah ni jasna, pozicionirana je kot "pena").
• mineralna ali bazaltna volna, ki se bistveno razlikuje od polistirenskih izdelkov in je glavni konkurent penjenemu polistirenu (na trgu izolacijskih izdelkov ga zastopa veliko število proizvajalcev).

Število domačih in tujih proizvodnih podjetij se meri na desetine. Pri izbiri izdelka se morate zanašati na fizikalne lastnosti vsakega posameznega izdelka.

Styrex ali penoplex

Styrex je ekstruzivna polistirenska pena, kot penoplex. V bistvu je uporabnost Styrexa upravičena tam, kjer je uporabnost Penoplexa, to pomeni, da ni odločilnih razlik. Prednost je mogoče dati enemu materialu, le če je primerno odrezati določeno dimenzijo plošč, zmanjšati količino odpadkov in v primeru povečanih zahtev glede trdnosti, saj ima styrex boljšo upogibno trdnost.

Fizične lastnosti Styrexa:

• gostota - 0,35-0,38 kg / m3;
• toplotna prevodnost - 0,027 W / m * K;
• absorpcija vlage, ne več - 0,2%;
• tlačna trdnost - 0,25MPa;
• upogibna trdnost - 0,4-0,7;
• paroprepustnost - 0,019-0,020mg / uro * m * Pa.

Pri velikih deltah zunanjih in notranjih temperatur je zaradi nekoliko nižje toplotne prevodnosti stireksa ta material donosnejši, vendar bo s povprečno razliko 0,003 W / m * K to komaj opazno.
Proizvodnja grelnikov blagovne znamke Styrex se nahaja v Ukrajini.

V zadnjih letih se pri gradnji hiše ali njeni obnovi veliko pozornosti namenja energetski učinkovitosti. Pri že obstoječih cenah goriva je to zelo pomembno. Poleg tega se zdi, da bodo nadaljnji prihranki vedno bolj pomembni. Za pravilno izbiro sestave in debeline materialov v piti zaprtih konstrukcij (stene, tla, strop, streha) je treba poznati toplotno prevodnost gradbenih materialov. Ta lastnost je navedena na embalaži z materiali in je potrebna že v fazi načrtovanja. Navsezadnje se je treba odločiti, iz katerega materiala bomo zgradili stene, kako jih izolirati, kako debela mora biti vsaka plast.

Kaj je toplotna prevodnost in toplotna upornost

Pri izbiri gradbenih materialov za gradnjo morate biti pozorni na značilnosti materialov. Eden ključnih položajev je toplotna prevodnost. Prikazuje se s koeficientom toplotne prevodnosti. To je količina toplote, ki jo material lahko prevede v enoti časa. To pomeni, da nižji kot je ta koeficient, slabše material prevaja toploto. Nasprotno, večje je število, boljše je odvajanje toplote.

Materiali z nizko toplotno prevodnostjo se uporabljajo za izolacijo, z visoko - za prenos ali odvajanje toplote. Na primer, radiatorji so izdelani iz aluminija, bakra ali jekla, saj dobro prenašajo toploto, to pomeni, da imajo visok koeficient toplotne prevodnosti. Za izolacijo se uporabljajo materiali z nizkim koeficientom toplotne prevodnosti - bolje zadržujejo toploto. Če je predmet sestavljen iz več plasti materiala, se njegova toplotna prevodnost določi kot vsota koeficientov vseh materialov. Pri izračunih se izračuna toplotna prevodnost vsake od komponent "pite", najdene vrednosti se seštejejo. Na splošno dobimo toplotnoizolacijsko sposobnost zaporne konstrukcije (stene, tla, strop).

Obstaja tudi takšna stvar, kot je toplotna odpornost. Prikazuje sposobnost materiala, da prepreči prehod toplote skozi njega. To pomeni, da je vzajemna toplotna prevodnost. Če vidite material z visoko toplotno odpornostjo, ga lahko uporabite za toplotno izolacijo. Primer toplotnoizolacijskih materialov je lahko priljubljena mineralna ali bazaltna volna, pena itd. Materiali z nizko toplotno odpornostjo so potrebni za odvajanje ali prenos toplote. Na primer za ogrevanje se uporabljajo aluminijasti ali jekleni radiatorji, ki dobro oddajajo toploto.

Tabela toplotne prevodnosti toplotnoizolacijskih materialov

Da bo hiša pozimi lažje toplo in poleti hladna, mora biti toplotna prevodnost sten, tal in strehe vsaj določena številka, ki se izračuna za vsako regijo. Sestava "pita" sten, tal in stropa, debelina materialov se vzamejo tako, da skupna številka ni manjša (ali boljša - vsaj malo več), priporočena za vašo regijo.

Pri izbiri materialov je treba upoštevati, da nekateri (ne vsi) v pogojih visoke vlažnosti toploto prevajajo veliko bolje. Če se med delovanjem takšna situacija lahko pojavi dlje časa, izračuni za to stanje uporabljajo toplotno prevodnost. Koeficienti toplotne prevodnosti glavnih materialov, ki se uporabljajo za izolacijo, so prikazani v tabeli.

Del informacij je povzet iz standardov, ki predpisujejo značilnosti določenih materialov (SNiP 23-02-2003, SP 50.13330.2012, SNiP II-3-79 * (Dodatek 2)). Tisti materiali, ki v standardih niso navedeni, so na spletnih straneh proizvajalcev. Ker standardov ni, se lahko od proizvajalca do proizvajalca bistveno razlikujejo, zato bodite pri nakupu pozorni na značilnosti vsakega materiala, ki ga kupite.

Tabela toplotne prevodnosti gradbenih materialov

Stene, stropi, tla so lahko izdelani iz različnih materialov, vendar se je zgodilo, da se toplotna prevodnost gradbenih materialov običajno primerja z opeko. Vsi poznajo to snov, lažje jo je povezati. Najbolj priljubljeni so diagrami, ki jasno prikazujejo razliko med različnimi materiali. V prejšnjem odstavku je ena taka slika, druga - primerjava opečne stene in stene hlodov - je podana spodaj. Zato so za stene iz opeke in druge materiale z visoko toplotno prevodnostjo izbrani toplotnoizolacijski materiali. Za lažjo izbiro je tabelarična toplotna prevodnost glavnih gradbenih materialov.

Les je eden izmed gradbenih materialov z razmeroma nizko toplotno prevodnostjo. Tabela vsebuje okvirne podatke za različne pasme. Pri nakupu si oglejte koeficient gostote in toplotne prevodnosti. Niso vsi enaki, kot je predpisano v regulativnih dokumentih.

Kovine zelo dobro prevajajo toploto. Pogosto so hladni most v strukturi. To je treba tudi upoštevati, da se izključi neposreden stik s toplotno izolacijskimi plastmi in tesnili, ki se imenujejo toplotna ruptura. Toplotna prevodnost kovin je povzeta v drugi tabeli.

Kako izračunati debelino stene

Da bi bila hiša pozimi topla in poleti hladna, morajo imeti ograjene konstrukcije (stene, tla, strop / streha) določeno toplotno odpornost. Ta vrednost se za vsako regijo razlikuje. Odvisno od povprečnih temperatur in vlažnosti na določenem območju.

Toplotna odpornost ograd
strukture za regije Rusije

Da računi za ogrevanje ne bi bili preveliki, je treba gradbene materiale in njihovo debelino izbrati tako, da njihova skupna toplotna upornost ni manjša od tiste, ki je navedena v tabeli.

Izračun debeline stene, debeline izolacije, zaključnih slojev

Za sodobno gradnjo je značilna situacija, ko ima stena več plasti. Poleg nosilne konstrukcije je izolacija, zaključni materiali. Vsaka od plasti ima svojo debelino. Kako določiti debelino izolacije? Izračun je preprost. Na podlagi formule:

R je toplotna odpornost;

p je debelina sloja v metrih;

k - koeficient toplotne prevodnosti.

Najprej se morate odločiti za materiale, ki jih boste uporabljali med gradnjo. Poleg tega morate natančno vedeti, kakšen material za stene, izolacijo, dekoracijo itd. Navsezadnje vsak od njih prispeva k toplotni izolaciji, toplotna prevodnost gradbenih materialov pa se upošteva pri izračunu.

Najprej se upošteva toplotna odpornost konstrukcijskega materiala (iz katerega bo zgrajena stena, tla itd.), Nato se debelina izbrane izolacije izbere "po preostalem" principu. Upoštevate lahko tudi lastnosti toplotne izolacije zaključnih materialov, ki pa so običajno "plus" glavnim. Tako se položi določena zaloga "za vsak slučaj". Ta rezerva vam omogoča prihranek pri ogrevanju, kar posledično pozitivno vpliva na proračun.

Primer izračuna debeline izolacije

Vzemimo primer. Zgradili bomo opečno steno - eno in pol opeko, izolirali jo bomo z mineralno volno. V skladu s tabelo mora biti toplotna odpornost sten v regiji najmanj 3,5. Izračun za to situacijo je prikazan spodaj.

Če je proračun omejen, lahko vzamete 10 cm mineralne volne, manjkajoča pa bo prekrita z zaključnimi materiali. Bodo znotraj in zunaj. Če pa želite, da so računi za ogrevanje minimalni, je bolje, da začnete z zaključkom z "plus" k izračunani vrednosti. To je vaša rezerva za čas najnižjih temperatur, saj se norme toplotne odpornosti za ograjene konstrukcije izračunajo na podlagi povprečne temperature v nekaj letih, zime pa so neobičajno hladne. Zato se toplotna prevodnost gradbenih materialov, ki se uporabljajo za dekoracijo, preprosto ne upošteva.