Материал теплоизоляционный: Страница не найдена | Строительные материалы

Содержание

Теплоизоляционные материалы: виды и свойства

Среди разнообразия материалов для утепления жилища выбрать нужный вариант бывает совсем непросто. Каждый из них зачастую разделяется несколько видов с присущими ему уникальными характеристиками. Сравнительный анализ может занять продолжительное время, поэтому представление об общих свойствах того или иного утеплителя поможет если не окончательно определиться с выбором, то хотя бы подскажет, в каком направлении следует двигаться. В статье речь пойдет о строительных теплоизоляционных материалах.

Содержание:

  1. Теплоизоляционные материалы виды и свойства

 

Теплоизоляционные материалы виды и свойства

Пенопласт

Один из наиболее популярных теплоизоляционных материалов для стен – это пенопласт. Он относится к категории недорогих утеплителей и прочно занимает в ней лидирующие позиции. Надо сказать, что это полностью оправдано. Его эффективность подтверждена достаточным количеством строений как жилого, так и промышленного назначения.

Итак, среди его положительных характеристик особо выделяется:

  • цена. Затраты на производство минимальны. Расход материала (в сравнении с популярной минватой) в полтора раза меньше;
  • простота монтажа. Пенопласт не потребует сооружения обрешеток и направляющих. На стену он монтируется посредством приклеивания;
  • универсальность. Правильно подобранный вид утеплителя позволит создать надежный теплозащитный барьер пола, фасада, стен, перекрытий между этажами, кровли, потолка.

Он эффективно справляется с защитой от холода жильцов каркасных домов, закладывается внутрь полых кирпичных стен.

Показатели в зависимости от классификации удобнее всего рассмотреть в таблице. Разделение основано на таком показателе, как плотность.

Характеристики Марки пенопласта Примечания
ПСБ С 50 ПСБ С 35 ПСБ С 25 ПСБ С 15
Плотность (кг/м³) 35 25 15 8 Повышенной плотностью обладают виды ПС – 4, ПС – 1 
Стойкость на излом (МПа) 0,30 0,25 0,018 0,06  
Стойкость к сжатию (МПа) 0,16 0,16 0,08 0,04  
Способность впитывать влагу (%) 1 2 3 4 При полном погружении на срок 24 часа
Теплопроводность (Вт/мк) 0,041 0,037 0,039 0,043  
Время самозатухания (сек.) / класс горючести 3

 

 

Г 3

1

 

 

Г 3

1

 

 

Г 3

4

 

 

Г 3

При условии отсутствия прямого контакта с открытым пламенем

Нормально горючие

Коэффициент паропроницаемости (мг) 0,05 0,05 0,05 0,05  

Все описанные виды допустимо эксплуатировать при температуре от – 60 до + 80°C.

Материал класса ПС производится с применением прессования, что придает ему повышенную плотность (от 100 до 600 кг/м³). Он с успехом применяется как утеплитель цементных полов и там, где на основание предполагаются значительные нагрузки. Остальные технические характеристики в целом совпадают с вышеприведенными данными по другим видам пенопласта.

Конечно, по некоторым цифрам и коэффициентам у пенопласта имеются расхождения, например, с более современным вспененным полистиролом или пенофолом, но разница настолько незначительна, что будет абсолютно не ощутима жильцам дома.

Поэтому сильными сторонами пенопласта по праву считаются:

  • небольшой коэффициент теплопроводнрости, позволяющий сохранять тепло в строениях из любого вида материала от кирпича до газосиликатных блоков;

  • структура ячеек у пенопласта – закрытая, поэтому он крайне плохо впитывает в себя жидкость. Для утеплителя это крайне важный показатель, ведь при наборе воды он теряет свои теплосберегающие свойства. Подвалы, цокольные этажи, имеющие прямой контакт (или угрозу такового) с грунтовыми водами с успехом утепляются при помощи пенопласта;
  • шумоизоляция идет как приятное дополнение к функции уменьшения теплопотерь. Воздух, скрытый в запечатанных ячейках материала успешно гасит даже самые интенсивные звуковые волны, передаваемые в пространстве. Для того чтобы создать барьер для ударного шума, одним пенопластом обойтись не получится;
  • стойкость  к воздействию спиртов, щелочных и солевых растворов, водоэмульсионных красок у этого материала «развита» на высоком уровне. Помимо этого его не выбирают в качестве достойной среды обитания грибки и плесень. Стоит отметить, что грызуны наоборот, очень любят пенопласт и часто предпочитают в нем поселиться. Борьба с ними любыми доступными средствами не позволит непрошеным соседям портить утеплитель;
  • экологическая безопасность. Никаких вредных веществ пенопласт из себя не выделяет. Современный стандарт этого утеплителя – полное соответствие санитарным нормам;
  • в качестве дополнительной защиты от горения, на стадии производства к основным ингредиентам добавляют антипирены, призванные увеличивать огнеупорность пенопласта. А если прямой контакт с огнем отсутствует, то он сам затухает за небольшой промежуток времени. Но, справедливости ради, стоит отметить, что он все-таки считается горючим материалом;
  • потери вышеперечисленных свойств не случится, даже если будет кратковременный контакт с источником тепла до 110°, а вот длительное воздействие более 80° C повлечет деформацию и утрату характеристик.

Описанные температурные режимы относятся к разряду аномалий, и не встречаются с регулярной частотой, так что делать их основным мотивом для отказа от использования пенопласта нецелесообразно.

Плиты пеноплекс

Вспененный полистирол, пенополистирол, экструзионный полистирол – все это название одного и того же материала, продающегося в строительных магазинах как утеплитель пеноплекс.  Он приходится «родственником» привычному для всех пенопласту, считаясь при этом материалом, стоящим на ступеньку выше.

Основное отличие начинается уже на стадии производства, где применяются экструзионные установки. Как результат, мелкоячеистая структура материала обладает большей прочностью, чем его «собрат» пенопласт. Его отличают также прекрасные гидрофобные показатели. В аленьких ячейках надежно запечатан воздух, не позволяющий теплому воздуху покидать помещение, а холодному, наоборот, проникать внутрь.

Основные свойства теплоизоляционного материала:

  • прочность. Она достигается за счет уникальной однородной структуры. При больших нагрузках плита не деформируется, качественно распределяя вес, но при этом легко разрезается строительным ножом на куски нужного размера;
  • экологичность материала доказана многократными исследованиями, он стоек к образованию грибка и плесени, его не любят грызуны. Некоторые виды органических растворителей способны размягчить пеноплекс и нарушить форму и структуру плиты. Поэтому при работе с этим утеплителем рекомендуется избегать контакта с подобными жидкостями;
  • низкая паропроницаемость предполагает четкое соблюдение технологии монтажа и рекомендации по применению, чтобы не создавать парникового эффекта в помещении;

  • срок эксплуатации у плит пеноплекса составляет минимум 50 лет. Это гарантированный отрезок времени, на протяжении которого материал будет обладать своими изначальными характеристиками;
  • коэффициент теплопроводности – главный показатель, по которому вспененный полистирол считается хорошим утеплителем. Низкие значения данного показателя говорят о том, что дом будет надежно защищен от потерь тепла.
  • Типы теплоизоляционного материала пеноплекс и направления их использования достаточно разнообразны (в скобках приведены использовавшиеся раньше и современные названия материала).
  • Утепление фасадов (ПЕНОПЛЕКС 31 или «Стена»).
    Он изготавливается с добавлением антипиренов. Хорошо применим для цоколей, внутренних и внешних стен, перегородок, фасадов. Его плотность 25-32 кг/м ³, прочность на сжатие – 0,20 МПа.
  • Фундамент (ПЕНОПЛЕКС 35 без добавок для огнестойкости или «фундамент). Помимо вытекающего из названия варианта применения, этот вид широко используется при обустройстве подвалов, отмосток и цоколей. Плотность выражается в показателях 29-33 кг/м ³, а прочность на сжатие 0,27 МПа.
  • Крыши. (ПЕНОПЛЕКС 35 или «Кровля»). Скатная или плоская кровля любого типа может быть утеплена с помощью этого вида пенополистирола. Он достаточно плотный (28 – 33 кг/м ³), чтобы создать эксплуатируемую крышу.
  • Загородные коттеджи, сауны, дома. (ПЕНОПЛЕКС 31 С или «Комфорт»). Универсальный утеплитель. Дома, кровля, стены и цоколи в небольших частных строениях – вот сфера его применения. Показатели плотности – 25-35 кг/м³, прочность – 0,20 МПа.

Вспененный полистирол занимает достойные позиции по популярности благодаря хорошим эксплуатационным показателям.

Теплоизоляционный материал стекловата

Известный не одному поколению строителей утеплитель сегодня претерпел некоторые видоизменения. Но, по сути, остался тем же материалом из расплавленной стекломассы. Песок и вторсырье стеклянного происхождения при температуре свыше 1400 °C  вытягиваются в тонкие волокна, которые формируются в небольшие пучки (при участии связующих компонентов), а затем нагреваются и прессуются в изделие, напоминающее войлок. К потребителю стекловата попадает в матах или рулонах и предназначается для утепления как горизонтальных, так и вертикальных поверхностей.

Она относится к категории минеральных материалов и по-прежнему выпускается в больших объемах, а это свидетельствует о востребованности и наличии значительного числа положительных характеристик, с которыми стоит познакомиться чуть ближе.

  • Хрупкость относится скорее к значительным недостаткам. Чтобы стекловата не разлеталась на составные части при работе, маты и полотна прошивают. Но от мелких разлетающихся во все стороны частиц никое армирование не спасет. Поэтому экипировка у работающего со стекловатой человека должна быть серьезной: хорошо закрывающая тело одежда, маска-респиратор, очки и перчатки.
  • Теплопроводность у материала низкая, но по сравнению с другими материалами аналогичного назначения, она считается высокой.
  • Стоимость стекловаты оставляет ее конкурентоспособной. За счет доступности она востребована, тем более что потери тепла она действительно снижает.
  • Удобство транспортировки и применения. Весят рулоны и маты с материалом мало и упаковки достаточно компактны, чтобы привезти весь объем для утепления дома одним разом. Настилать ее тоже несложно. Единственный нюанс – при утеплении вертикальных оснований она может выпадать из каркаса, потому что достаточно гибкая и малоупругая. Проблема решается сооружением направляющих с меньшим расстоянием, чем ширина мата. Резать по размеру материал легко.
  • Безопасность. Определенные неудобства и вред здоровью стекловата способна причинить только на этапе монтажа. Но при правильной организации труда неприятностей не случится. А после того, как материал заложен в основание и закрыт гипсокартоном, листами ДСП или другими отделочными материалами, никакого вреда человеку он не принесет.
  • Отсутствие грызунов. В силу специфики материала мыши и крысы не облюбуют этот утеплитель для создания в нем уютных нор.
  • Стекловата относится к негорючим материалам.
  • Звукоизоляция при ее применении тоже обеспечивается.

Таким образом, пользоваться стекловатой удобнее всего для утепления пола и перекрытий. Можно проявить сноровку и при отделке стен. Главным недостатком остается вредная пыль, неизбежная при нарезке и раскатке, но для некоторых потребителей небольшая стоимость с лихвой перекрывает этот минус.

Шлаковата

Продолжая разговор о минеральных утеплителях, стоит упомянуть и о шлаковате. Производят ее из доменного шлака. Так как это своего рода отход производства (при выплавке чугуна в доменных печах остается стекловидная масса), то затраты на ее изготовление невелики, а следовательно и цена на готовый утеплитель является вполне доступной.

Шлаковата способна хорошо блокировать тепло в помещениях, но недостатков и ограничений по использованию у нее достаточно, чтобы свести на нет небольшую стоимость и хорошую теплоизоляцию.

  • Итак, шлаковата боится влаги. Применять ее в ванных комнатах или на фасадах неоправданно. При этом она способна окислять различные металлические детали и конструкции, с которыми вступает в непосредственный и длительный контакт.
  • В довершение ко всему этому, она колется и требует применения специальной защиты во время работы. На ее фоне стекловата выглядит гораздо привлекательнее, поэтому шлаковата в современном строительстве применяется крайне редко.
Минеральный теплоизоляционный материал

Базальтовая, каменная, минеральная вата, роквул – под этими названиями чаще всего скрывается один и тот же материал.

  • Его волокна по размеру не уступают шлаковате, но они не доставляют дискомфорта при монтаже. Безопасность в применении – это одно из первых отличительных свойств этого утеплителя из разряда минеральных.

  • Коэффициент теплопроводности этого материала исчисляется от 0,077 до 0,12 Вт/метр-кельвин. Базальтовую вату называют самой лучшей по всем параметрам. Она не содержит дополнительных вредных для здоровья примесей, может выдерживать длительное воздействие крайне высоких и низких температур, удобна в применении.
  • И обычная каменная и базальтовая вата не поддаются горению. Волокна будут только плавиться, спекаться между собой, но не допустят дальнейшего распространения огня.
  • Утеплять каменной ватой можно любые здания, как при постройке с нуля, так и уже достаточно долго находящиеся в эксплуатации. Базальтовый утеплитель не нарушает микроциркуляцию воздуха, а значит, может применяться в тех строениях, где приточная вентиляция не функционирует должным образом.
  • Определенные неудобства для некоторых строителей могут возникнуть с необходимостью возведения фальшстены. Без нее выполнить укладку утеплителя не получится. Но на самом деле технология строительства очень проста, пространства «съедается» не так уж и много.
  • Материал экологически чистый, хорошо подходит и для утепления деревянных домов. Намокать ему категорически запрещается, поэтому гидроизоляционный слой должен быть выполнен по всем требованиям.
  • Рекомендуемая толщина теплоизоляционного материала для средней полосы составляет 15-20 см, в южных регионах достаточно 10 см слоя.

  • Каменная вата хорошо поглощает звук. Это достигается за счет того, что ее волокна располагаются хаотично, а между ними в большом количестве скапливается воздух. Такая структура прекрасно гасит звуки.
  • Описываемый утеплитель химически пассивен. Даже если он будет плотно соприкасаться с металлической поверхностью, то следов коррозии на ней не появится. Гниение и заражение грибками или плесенью каменной вате тоже не свойственно. Грызунов и других вредителей материал не привлекает.
  • Единственным действительно отрицательным моментом ее применения служит достаточно большая стоимость.

Характеристики теплоизоляционных материалов

Эковата

Эковата – это утеплитель, произведенный из макулатуры и различных остатков от изготовления бумаги и картона. Помимо этих компонентов добавляются в состав антисептики и довольно мощный антипирен. Он крайне необходим, ведь судя по тому, что 80% от материала составляет легковоспламеняющаяся целлюлоза, уровень горючести у такого теплоизоляционного изделия достаточно высок.

Эковата не лишена недостатков.

  • Один из них – это ее естественное уменьшение в объеме. Она способна оседать, теряя до 20% от первоначального уровня закладки. Чтобы этого не допустить, эковату используют с избытком. Создание «запаса» восполнит уменьшающийся во время эксплуатации объем.
  • Утеплитель довольно хорошо вбирает в себя влагу. Это напрямую влияет на способность сохранять тепло. Материалу  нужна  возможность отдавать влагу во внешнюю среду, поэтому теплоизоляционный слой должен быть вентилируемым.
  • Для того чтобы осуществить монтаж, потребуется специальное оборудование. Оно представляет собой устройство, которое с равномерной плотностью закачивает утеплитель, исключая его дальнейшую усадку. В связи с этим потребуется помощь наемных специалистов с опытом работы именно с этим видом утеплителя. Влажный способ нанесения, который предполагает такие сложности, открывает еще и перспективу перерыва в строительных работах, пока будет сохнуть эковата (от двух до трех суток).

Существует, конечно, методика сухого утепления, но более качественный результат все-таки у вышеописанного варианта монтажа. Если горизонтальные поверхности можно утеплить, не применяя специального оборудования, то создавая слой теплоизоляции на стенах, без него будет сложно обойтись. Появляется риск неравномерной усадки материала и создание неутепленных полостей.

  • Особенности самого материала не предполагают его самостоятельного (бескаркасного) использования, когда утепление осуществляется при помощи стяжки. В отличие от плит пенополистирола, эковата не обладает для этого достаточной прочностью.
  • Потребуется соблюдать значительные меры предосторожности при ее монтаже:
    • проводить работы вдали от открытого огня;
    • исключить соприкосновение материала с любым источником тепла, который может привести к тлению. То есть при утеплении поверхности рядом с каминной трубой или дымоходом, их потребуется отделить от утеплителя базальтовыми матами с покрытием из фольги или заграждениями из асбестоцемента.

Казалось бы, на фоне таких сложностей, можно сразу отказаться от применения эковаты, но ее положительные стороны для кого-то могут стать мощным стимулом к ее использованию.

  • Материал (даже при учете прибавки на усадку) довольно экономичен.
  • Такой утеплитель экологичен и безопасен для здоровья. Исключение может составлять материал, где в качестве антипирена применялась борная кислота или сульфаты аммония. В этом случае эковату будет отличать резкий и неприятный запах.
  • Она является бесшовным утеплителем, не имеющим мостиков холода. А это значит, что теплопотери в зимний период сократятся до минимума.
  • Материал стоит недорого, позволяя при этом получить хорошую теплоизоляцию.

В качестве звукоизолирующего материала эковата может посоревноваться со многими описанными выше материалами.

Пенополиуретан (ППУ)

Полиэфир с добавлением воды, эмульгаторов и активных реагентов, при воздействии катализатора, образуют вещество со всеми признаками и показателями хорошего теплоизолирующего материала.

Пенополиуретан обладает следующими характеристиками:

  • низкий коэффициент теплопроводности: 0,019 – 0,028 ВТ/метр-кельвин;
  • наносится методом распыления, создавая сплошное покрытие без мостиков холода;
  • легкий вес застывшей пены не оказывает давления на конструкцию;
  • простота применения без каких-либо крепежей дает возможность провести утепление поверхности с любой конфигурацией;
  • долгий срок службы, включающий в себя стойкость к морозам и жаре, любым атмосферным осадкам, гниению;
  • безопасность для человека и окружающей среды;
  • не разрушает металлические элементы конструкции, а напротив, создает для них антикоррозийную защиту.

Стены, пол и потолок – его применение доступно везде. ППУ будет держаться на стекле, дереве, бетоне, кирпиче, металле и даже на окрашенной поверхности. Единственное, от чего стоит защищать пенополиуретан – это от воздействия прямых лучей света.

Виды теплоизоляционных материалов

Рефлекторные теплоизоляционные материалы

Есть группа теплосберегающих материалов, работающих по принципу отражателей. Они функционируют довольно просто: сначала поглощают, а затем отдают назад полученное тепло.

  • Поверхность таких утеплителей в состоянии отразить более 97% дошедшего до их поверхности тепла. Это доступно за чет одного или пары слоев полированного алюминия.
  • Он не содержит примесей, а наносится на слой вспененного полиэтилена для удобства применения.

  • Тонкий на вид материал способен удивлять своими возможностями. Один или двухсантиметровый слой отражающего утеплителя создает эффект, сравнимый с использованием волокнистого изолятора тепла от 10 до 27 см толщиной. Среди наиболее популярных материалов в этой категории можно назвать Экофол, Пенофол, Пориплекс, Армофол.
  • Помимо тепло- и звукоизоляции такие утеплители создают пароизоляционную защиту (и часто применяются в этом качестве).

Вывод достаточно прост: идеального утеплителя не существует. В зависимости от средств, преследуемых целей и личных предпочтений (включая удобство в работе), каждый сможет выбрать для себя оптимальный материал для создания теплого и по-настоящему уютного дома. Но надо помнить, что при использовании на кровле каждого из вышеописанного утеплителя, требуется обязательная гидроизоляция теплоизоляционного материала.

Теплоизоляционные материалы: виды и свойства

Среди разнообразия материалов для утепления жилища выбрать нужный вариант бывает совсем непросто. Каждый из них зачастую разделяется несколько видов с присущими ему уникальными характеристиками. Сравнительный анализ может занять продолжительное время, поэтому представление об общих свойствах того или иного утеплителя поможет если не окончательно определиться с выбором, то хотя бы подскажет, в каком направлении следует двигаться. В статье речь пойдет о строительных теплоизоляционных материалах.

Содержание:

  1. Теплоизоляционные материалы виды и свойства

 

Теплоизоляционные материалы виды и свойства

Пенопласт

Один из наиболее популярных теплоизоляционных материалов для стен – это пенопласт. Он относится к категории недорогих утеплителей и прочно занимает в ней лидирующие позиции. Надо сказать, что это полностью оправдано. Его эффективность подтверждена достаточным количеством строений как жилого, так и промышленного назначения.

Итак, среди его положительных характеристик особо выделяется:

  • цена. Затраты на производство минимальны. Расход материала (в сравнении с популярной минватой) в полтора раза меньше;
  • простота монтажа. Пенопласт не потребует сооружения обрешеток и направляющих. На стену он монтируется посредством приклеивания;
  • универсальность. Правильно подобранный вид утеплителя позволит создать надежный теплозащитный барьер пола, фасада, стен, перекрытий между этажами, кровли, потолка.

Он эффективно справляется с защитой от холода жильцов каркасных домов, закладывается внутрь полых кирпичных стен.

Показатели в зависимости от классификации удобнее всего рассмотреть в таблице. Разделение основано на таком показателе, как плотность.

Характеристики Марки пенопласта Примечания
ПСБ С 50 ПСБ С 35 ПСБ С 25 ПСБ С 15
Плотность (кг/м³) 35 25 15 8 Повышенной плотностью обладают виды ПС – 4, ПС – 1 
Стойкость на излом (МПа) 0,30 0,25 0,018 0,06  
Стойкость к сжатию (МПа) 0,16 0,16 0,08 0,04  
Способность впитывать влагу (%) 1 2 3 4 При полном погружении на срок 24 часа
Теплопроводность (Вт/мк) 0,041 0,037 0,039 0,043  
Время самозатухания (сек.) / класс горючести 3

 

 

Г 3

1

 

 

Г 3

1

 

 

Г 3

4

 

 

Г 3

При условии отсутствия прямого контакта с открытым пламенем

Нормально горючие

Коэффициент паропроницаемости (мг) 0,05 0,05 0,05 0,05  

Все описанные виды допустимо эксплуатировать при температуре от – 60 до + 80°C.

Материал класса ПС производится с применением прессования, что придает ему повышенную плотность (от 100 до 600 кг/м³). Он с успехом применяется как утеплитель цементных полов и там, где на основание предполагаются значительные нагрузки. Остальные технические характеристики в целом совпадают с вышеприведенными данными по другим видам пенопласта.

Конечно, по некоторым цифрам и коэффициентам у пенопласта имеются расхождения, например, с более современным вспененным полистиролом или пенофолом, но разница настолько незначительна, что будет абсолютно не ощутима жильцам дома.

Поэтому сильными сторонами пенопласта по праву считаются:

  • небольшой коэффициент теплопроводнрости, позволяющий сохранять тепло в строениях из любого вида материала от кирпича до газосиликатных блоков;

  • структура ячеек у пенопласта – закрытая, поэтому он крайне плохо впитывает в себя жидкость. Для утеплителя это крайне важный показатель, ведь при наборе воды он теряет свои теплосберегающие свойства. Подвалы, цокольные этажи, имеющие прямой контакт (или угрозу такового) с грунтовыми водами с успехом утепляются при помощи пенопласта;
  • шумоизоляция идет как приятное дополнение к функции уменьшения теплопотерь. Воздух, скрытый в запечатанных ячейках материала успешно гасит даже самые интенсивные звуковые волны, передаваемые в пространстве. Для того чтобы создать барьер для ударного шума, одним пенопластом обойтись не получится;
  • стойкость  к воздействию спиртов, щелочных и солевых растворов, водоэмульсионных красок у этого материала «развита» на высоком уровне. Помимо этого его не выбирают в качестве достойной среды обитания грибки и плесень. Стоит отметить, что грызуны наоборот, очень любят пенопласт и часто предпочитают в нем поселиться. Борьба с ними любыми доступными средствами не позволит непрошеным соседям портить утеплитель;
  • экологическая безопасность. Никаких вредных веществ пенопласт из себя не выделяет. Современный стандарт этого утеплителя – полное соответствие санитарным нормам;
  • в качестве дополнительной защиты от горения, на стадии производства к основным ингредиентам добавляют антипирены, призванные увеличивать огнеупорность пенопласта. А если прямой контакт с огнем отсутствует, то он сам затухает за небольшой промежуток времени. Но, справедливости ради, стоит отметить, что он все-таки считается горючим материалом;
  • потери вышеперечисленных свойств не случится, даже если будет кратковременный контакт с источником тепла до 110°, а вот длительное воздействие более 80° C повлечет деформацию и утрату характеристик.

Описанные температурные режимы относятся к разряду аномалий, и не встречаются с регулярной частотой, так что делать их основным мотивом для отказа от использования пенопласта нецелесообразно.

Плиты пеноплекс

Вспененный полистирол, пенополистирол, экструзионный полистирол – все это название одного и того же материала, продающегося в строительных магазинах как утеплитель пеноплекс.  Он приходится «родственником» привычному для всех пенопласту, считаясь при этом материалом, стоящим на ступеньку выше.

Основное отличие начинается уже на стадии производства, где применяются экструзионные установки. Как результат, мелкоячеистая структура материала обладает большей прочностью, чем его «собрат» пенопласт. Его отличают также прекрасные гидрофобные показатели. В аленьких ячейках надежно запечатан воздух, не позволяющий теплому воздуху покидать помещение, а холодному, наоборот, проникать внутрь.

Основные свойства теплоизоляционного материала:

  • прочность. Она достигается за счет уникальной однородной структуры. При больших нагрузках плита не деформируется, качественно распределяя вес, но при этом легко разрезается строительным ножом на куски нужного размера;
  • экологичность материала доказана многократными исследованиями, он стоек к образованию грибка и плесени, его не любят грызуны. Некоторые виды органических растворителей способны размягчить пеноплекс и нарушить форму и структуру плиты. Поэтому при работе с этим утеплителем рекомендуется избегать контакта с подобными жидкостями;
  • низкая паропроницаемость предполагает четкое соблюдение технологии монтажа и рекомендации по применению, чтобы не создавать парникового эффекта в помещении;

  • срок эксплуатации у плит пеноплекса составляет минимум 50 лет. Это гарантированный отрезок времени, на протяжении которого материал будет обладать своими изначальными характеристиками;
  • коэффициент теплопроводности – главный показатель, по которому вспененный полистирол считается хорошим утеплителем. Низкие значения данного показателя говорят о том, что дом будет надежно защищен от потерь тепла.
  • Типы теплоизоляционного материала пеноплекс и направления их использования достаточно разнообразны (в скобках приведены использовавшиеся раньше и современные названия материала).
  • Утепление фасадов (ПЕНОПЛЕКС 31 или «Стена»). Он изготавливается с добавлением антипиренов. Хорошо применим для цоколей, внутренних и внешних стен, перегородок, фасадов. Его плотность 25-32 кг/м ³, прочность на сжатие – 0,20 МПа.
  • Фундамент (ПЕНОПЛЕКС 35 без добавок для огнестойкости или «фундамент). Помимо вытекающего из названия варианта применения, этот вид широко используется при обустройстве подвалов, отмосток и цоколей. Плотность выражается в показателях 29-33 кг/м ³, а прочность на сжатие 0,27 МПа.
  • Крыши. (ПЕНОПЛЕКС 35 или «Кровля»). Скатная или плоская кровля любого типа может быть утеплена с помощью этого вида пенополистирола. Он достаточно плотный (28 – 33 кг/м ³), чтобы создать эксплуатируемую крышу.
  • Загородные коттеджи, сауны, дома. (ПЕНОПЛЕКС 31 С или «Комфорт»). Универсальный утеплитель. Дома, кровля, стены и цоколи в небольших частных строениях – вот сфера его применения. Показатели плотности – 25-35 кг/м³, прочность – 0,20 МПа.

Вспененный полистирол занимает достойные позиции по популярности благодаря хорошим эксплуатационным показателям.

Теплоизоляционный материал стекловата

Известный не одному поколению строителей утеплитель сегодня претерпел некоторые видоизменения. Но, по сути, остался тем же материалом из расплавленной стекломассы. Песок и вторсырье стеклянного происхождения при температуре свыше 1400 °C  вытягиваются в тонкие волокна, которые формируются в небольшие пучки (при участии связующих компонентов), а затем нагреваются и прессуются в изделие, напоминающее войлок. К потребителю стекловата попадает в матах или рулонах и предназначается для утепления как горизонтальных, так и вертикальных поверхностей.

Она относится к категории минеральных материалов и по-прежнему выпускается в больших объемах, а это свидетельствует о востребованности и наличии значительного числа положительных характеристик, с которыми стоит познакомиться чуть ближе.

  • Хрупкость относится скорее к значительным недостаткам. Чтобы стекловата не разлеталась на составные части при работе, маты и полотна прошивают. Но от мелких разлетающихся во все стороны частиц никое армирование не спасет. Поэтому экипировка у работающего со стекловатой человека должна быть серьезной: хорошо закрывающая тело одежда, маска-респиратор, очки и перчатки.
  • Теплопроводность у материала низкая, но по сравнению с другими материалами аналогичного назначения, она считается высокой.
  • Стоимость стекловаты оставляет ее конкурентоспособной. За счет доступности она востребована, тем более что потери тепла она действительно снижает.
  • Удобство транспортировки и применения. Весят рулоны и маты с материалом мало и упаковки достаточно компактны, чтобы привезти весь объем для утепления дома одним разом. Настилать ее тоже несложно. Единственный нюанс – при утеплении вертикальных оснований она может выпадать из каркаса, потому что достаточно гибкая и малоупругая. Проблема решается сооружением направляющих с меньшим расстоянием, чем ширина мата. Резать по размеру материал легко.
  • Безопасность. Определенные неудобства и вред здоровью стекловата способна причинить только на этапе монтажа. Но при правильной организации труда неприятностей не случится. А после того, как материал заложен в основание и закрыт гипсокартоном, листами ДСП или другими отделочными материалами, никакого вреда человеку он не принесет.
  • Отсутствие грызунов. В силу специфики материала мыши и крысы не облюбуют этот утеплитель для создания в нем уютных нор.
  • Стекловата относится к негорючим материалам.
  • Звукоизоляция при ее применении тоже обеспечивается.

Таким образом, пользоваться стекловатой удобнее всего для утепления пола и перекрытий. Можно проявить сноровку и при отделке стен. Главным недостатком остается вредная пыль, неизбежная при нарезке и раскатке, но для некоторых потребителей небольшая стоимость с лихвой перекрывает этот минус.

Шлаковата

Продолжая разговор о минеральных утеплителях, стоит упомянуть и о шлаковате. Производят ее из доменного шлака. Так как это своего рода отход производства (при выплавке чугуна в доменных печах остается стекловидная масса), то затраты на ее изготовление невелики, а следовательно и цена на готовый утеплитель является вполне доступной.

Шлаковата способна хорошо блокировать тепло в помещениях, но недостатков и ограничений по использованию у нее достаточно, чтобы свести на нет небольшую стоимость и хорошую теплоизоляцию.

  • Итак, шлаковата боится влаги. Применять ее в ванных комнатах или на фасадах неоправданно. При этом она способна окислять различные металлические детали и конструкции, с которыми вступает в непосредственный и длительный контакт.
  • В довершение ко всему этому, она колется и требует применения специальной защиты во время работы. На ее фоне стекловата выглядит гораздо привлекательнее, поэтому шлаковата в современном строительстве применяется крайне редко.
Минеральный теплоизоляционный материал

Базальтовая, каменная, минеральная вата, роквул – под этими названиями чаще всего скрывается один и тот же материал.

  • Его волокна по размеру не уступают шлаковате, но они не доставляют дискомфорта при монтаже. Безопасность в применении – это одно из первых отличительных свойств этого утеплителя из разряда минеральных.

  • Коэффициент теплопроводности этого материала исчисляется от 0,077 до 0,12 Вт/метр-кельвин. Базальтовую вату называют самой лучшей по всем параметрам. Она не содержит дополнительных вредных для здоровья примесей, может выдерживать длительное воздействие крайне высоких и низких температур, удобна в применении.
  • И обычная каменная и базальтовая вата не поддаются горению. Волокна будут только плавиться, спекаться между собой, но не допустят дальнейшего распространения огня.
  • Утеплять каменной ватой можно любые здания, как при постройке с нуля, так и уже достаточно долго находящиеся в эксплуатации. Базальтовый утеплитель не нарушает микроциркуляцию воздуха, а значит, может применяться в тех строениях, где приточная вентиляция не функционирует должным образом.
  • Определенные неудобства для некоторых строителей могут возникнуть с необходимостью возведения фальшстены. Без нее выполнить укладку утеплителя не получится. Но на самом деле технология строительства очень проста, пространства «съедается» не так уж и много.
  • Материал экологически чистый, хорошо подходит и для утепления деревянных домов. Намокать ему категорически запрещается, поэтому гидроизоляционный слой должен быть выполнен по всем требованиям.
  • Рекомендуемая толщина теплоизоляционного материала для средней полосы составляет 15-20 см, в южных регионах достаточно 10 см слоя.

  • Каменная вата хорошо поглощает звук. Это достигается за счет того, что ее волокна располагаются хаотично, а между ними в большом количестве скапливается воздух. Такая структура прекрасно гасит звуки.
  • Описываемый утеплитель химически пассивен. Даже если он будет плотно соприкасаться с металлической поверхностью, то следов коррозии на ней не появится. Гниение и заражение грибками или плесенью каменной вате тоже не свойственно. Грызунов и других вредителей материал не привлекает.
  • Единственным действительно отрицательным моментом ее применения служит достаточно большая стоимость.

Характеристики теплоизоляционных материалов

Эковата

Эковата – это утеплитель, произведенный из макулатуры и различных остатков от изготовления бумаги и картона. Помимо этих компонентов добавляются в состав антисептики и довольно мощный антипирен. Он крайне необходим, ведь судя по тому, что 80% от материала составляет легковоспламеняющаяся целлюлоза, уровень горючести у такого теплоизоляционного изделия достаточно высок.

Эковата не лишена недостатков.

  • Один из них – это ее естественное уменьшение в объеме. Она способна оседать, теряя до 20% от первоначального уровня закладки. Чтобы этого не допустить, эковату используют с избытком. Создание «запаса» восполнит уменьшающийся во время эксплуатации объем.
  • Утеплитель довольно хорошо вбирает в себя влагу. Это напрямую влияет на способность сохранять тепло. Материалу  нужна  возможность отдавать влагу во внешнюю среду, поэтому теплоизоляционный слой должен быть вентилируемым.
  • Для того чтобы осуществить монтаж, потребуется специальное оборудование. Оно представляет собой устройство, которое с равномерной плотностью закачивает утеплитель, исключая его дальнейшую усадку. В связи с этим потребуется помощь наемных специалистов с опытом работы именно с этим видом утеплителя. Влажный способ нанесения, который предполагает такие сложности, открывает еще и перспективу перерыва в строительных работах, пока будет сохнуть эковата (от двух до трех суток).

Существует, конечно, методика сухого утепления, но более качественный результат все-таки у вышеописанного варианта монтажа. Если горизонтальные поверхности можно утеплить, не применяя специального оборудования, то создавая слой теплоизоляции на стенах, без него будет сложно обойтись. Появляется риск неравномерной усадки материала и создание неутепленных полостей.

  • Особенности самого материала не предполагают его самостоятельного (бескаркасного) использования, когда утепление осуществляется при помощи стяжки. В отличие от плит пенополистирола, эковата не обладает для этого достаточной прочностью.
  • Потребуется соблюдать значительные меры предосторожности при ее монтаже:
    • проводить работы вдали от открытого огня;
    • исключить соприкосновение материала с любым источником тепла, который может привести к тлению. То есть при утеплении поверхности рядом с каминной трубой или дымоходом, их потребуется отделить от утеплителя базальтовыми матами с покрытием из фольги или заграждениями из асбестоцемента.

Казалось бы, на фоне таких сложностей, можно сразу отказаться от применения эковаты, но ее положительные стороны для кого-то могут стать мощным стимулом к ее использованию.

  • Материал (даже при учете прибавки на усадку) довольно экономичен.
  • Такой утеплитель экологичен и безопасен для здоровья. Исключение может составлять материал, где в качестве антипирена применялась борная кислота или сульфаты аммония. В этом случае эковату будет отличать резкий и неприятный запах.
  • Она является бесшовным утеплителем, не имеющим мостиков холода. А это значит, что теплопотери в зимний период сократятся до минимума.
  • Материал стоит недорого, позволяя при этом получить хорошую теплоизоляцию.

В качестве звукоизолирующего материала эковата может посоревноваться со многими описанными выше материалами.

Пенополиуретан (ППУ)

Полиэфир с добавлением воды, эмульгаторов и активных реагентов, при воздействии катализатора, образуют вещество со всеми признаками и показателями хорошего теплоизолирующего материала.

Пенополиуретан обладает следующими характеристиками:

  • низкий коэффициент теплопроводности: 0,019 – 0,028 ВТ/метр-кельвин;
  • наносится методом распыления, создавая сплошное покрытие без мостиков холода;
  • легкий вес застывшей пены не оказывает давления на конструкцию;
  • простота применения без каких-либо крепежей дает возможность провести утепление поверхности с любой конфигурацией;
  • долгий срок службы, включающий в себя стойкость к морозам и жаре, любым атмосферным осадкам, гниению;
  • безопасность для человека и окружающей среды;
  • не разрушает металлические элементы конструкции, а напротив, создает для них антикоррозийную защиту.

Стены, пол и потолок – его применение доступно везде. ППУ будет держаться на стекле, дереве, бетоне, кирпиче, металле и даже на окрашенной поверхности. Единственное, от чего стоит защищать пенополиуретан – это от воздействия прямых лучей света.

Виды теплоизоляционных материалов

Рефлекторные теплоизоляционные материалы

Есть группа теплосберегающих материалов, работающих по принципу отражателей. Они функционируют довольно просто: сначала поглощают, а затем отдают назад полученное тепло.

  • Поверхность таких утеплителей в состоянии отразить более 97% дошедшего до их поверхности тепла. Это доступно за чет одного или пары слоев полированного алюминия.
  • Он не содержит примесей, а наносится на слой вспененного полиэтилена для удобства применения.

  • Тонкий на вид материал способен удивлять своими возможностями. Один или двухсантиметровый слой отражающего утеплителя создает эффект, сравнимый с использованием волокнистого изолятора тепла от 10 до 27 см толщиной. Среди наиболее популярных материалов в этой категории можно назвать Экофол, Пенофол, Пориплекс, Армофол.
  • Помимо тепло- и звукоизоляции такие утеплители создают пароизоляционную защиту (и часто применяются в этом качестве).

Вывод достаточно прост: идеального утеплителя не существует. В зависимости от средств, преследуемых целей и личных предпочтений (включая удобство в работе), каждый сможет выбрать для себя оптимальный материал для создания теплого и по-настоящему уютного дома. Но надо помнить, что при использовании на кровле каждого из вышеописанного утеплителя, требуется обязательная гидроизоляция теплоизоляционного материала.

Теплоизоляционные материалы. Основные понятия — Доктор Лом

На сегодняшний день известны 3 способа передачи тепла:

1. Конвекция

это передача тепла за счет перемещения материи, например воздуха или воды. Таким образом тепло передается в жидких и газообразных средах. Зимой воздух в наших помещениях нагревается более менее равномерно благодаря естественной конвекции, ну и когда вода течет по трубам отопления — это тоже конвекция, чаще принудительная.

2. Теплопроводность

передача тепла внутри материи, подобная передаче электрического тока в проводниках. Все пользуются электричеством, но четкой теории, объясняющей, как передается ток в проводниках, пока нет. Тоже самое можно сказать и про теплопередачу. И еще, хорошие проводники электрического тока являются хорошими проводниками тепла и, соответственно, плохими теплоизоляторами. И наоборот, чем выше электрическое сопротивление материала, тем лучше его теплоизоляционные свойства. Чтобы отопительные батареи лучше отдавали тепло их делают из металлов, а чтобы батареи выглядели лучше, их красят белой краской и тем самым ухудшают их теплопроводность, впрочем это отдельная тема.

3. Радиация

(инфракрасное излучение) — передача тепла за счет изменения формы материи из корпускулярной в волновую. Про радиацию знают все, а с объяснением природы радиации дело обстоит еще хуже, чем с природой теплопроводности или электричества. Излучать тепло могут все тела, и живые и неживые.

Возможно также, что существуют и другие способы передачи тепла, которые пока не то что не объяснены, но даже не открыты.

Для того, чтобы тепло передавалось любым из вышеперечисленных способов, нужна разница температур.

Температура 

физическая величина, которую знают даже дети, но никто просто объяснить не может. Определение температуры как «скалярной физической величины, характеризующей приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия» или «величины, обратной изменению энтропии системы при добавлении в систему единичного количества теплоты» мало что проясняет, хотя второе определение, на мой взгляд, более точно выражает физическую сущность температуры. Другими словами если бы не было разницы температур, о температуре никто никогда не узнал. Но так как разница температур все-таки есть и часто, по человеческим меркам, немалая, то возникает потребность в теплоизоляции. А чтобы определить свойства теплоизоляции используется:

Коэффициент теплопроводности

λ

это количество тепла, проходящего через вещество толщиной 1 м и площадью 1 м2 за 1 час при разнице температур на входе и на выходе в 10оC. Например, зимой поверхность стены в помещении — это вход, а поверхность стены на улице — это выход, летом — наоборот. Измеряется коэффициент теплопроводности в Вт/(м*К) или Вт/(м*С).

Толщина теплоизоляции

самый простой и самый понятный термин. Любой существующий строительный материал обладает теплоизоляцией, даже полнотелый кирпич и бетон, поэтому толщина несущих конструкций зданий рассчитывается не только с учетом нагрузок, но и с учетом теплопроводности. Раньше считалось, что кирпичная стена толщиной в 51 см не нуждается в дополнительной теплоизоляции, но теперь это мнение во многих странах СНГ пересмотрено.

Плотность теплоизоляционного материала

чем ниже плотность материала, тем выше его теплоизолирующие свойства. Любой материал с плотностью ниже 400 кг/м3 можно считать теплоизоляционным материалом, кроме того такой материал может выполнять некоторые конструктивные функции. Самые лучшие теплоизоляторы имеют плотность 10-50 кг/м3, но такие материалы использоваться как конструктивные элементы не могут.

Количество тепла, передающегося конвекцией, теплопроводностью или радиацией, зависит от различных факторов. Так, например, чем выше температура тела, и чем более тело является черным, тем больше тепла передается радиацией. Подробности изложены в законе Стефана — Больцмана. Количество тепла, передаваемого конвекцией и теплопроводностью, зависит от количества щелей в окнах и дверях, частоты открывания окон и дверей, силы ветра за окном, влажности воздуха и еще десятков факторов. Поэтому трудно точно определить, какое именно количество тепла передается каждым из способов из нашего с таким трудом обогретого жилья бездушной холодной улице. Ну а если приблизительно, то около 20-50% тепла уходит из наших квартир с радиацией, 60-20% при конвекции. Открывание дверей для входа или выхода в дом и наличие щелей в стенах потолках, полах, окнах и дверях тоже приводит к конвекции. Около 20-40% тепла уходит из наших квартир из-за теплопроводности. Максимально снизить конвекцию помогают современные окна и двери, при минимуме щелей около 40-50% тепла уходит с радиацией около 30-40% в результате теплопроводности и около 15-25% в результате конвекции. Большинство простых теплоизоляционных материалов рассчитаны на снижение теплопотерь при передаче тепла теплопроводностью. В гражданском строительстве теплоизоляция используется для стен, полов и потолков, то есть практически для всех элементов конструкций. Также теплоизоляция используется для трубопроводов, но это не наша тема.

На сегодняшний день человечеству известны следующие

Виды теплоизоляционных материалов — веществ:

1. Вакуум

Это самый лучший и надежный теплоизоляционный материал, точнее будет сказать, что полное отсутствие материала и даже материи гарантирует максимально возможную теплоизоляцию. Именно такая теплоизоляция часто применяется в термосах и иногда при изготовлении стеклопакетов. Тем не менее даже через вакуум тепло может передаваться. В вакууме нет материи и соответственно не возможна теплопроводность и конвекция, а вот излучение проходит даже через вакуум. С одной стороны это плохо, так как выходит, что идеальной теплоизоляции не существует, а с другой стороны хорошо, потому как солнце нас греет благодаря только этому способу теплопередачи. Главный недостаток вакуума — это цена, как ни парадоксально это звучит. Дело в том, что для получения вакуума требуется дорогостоящее оборудование.

2. Воздух

Самый лучший после вакуума теплоизолятор. Главные достоинства воздуха — самая низкая (после вакуума) теплопроводность, абсолютная доступность, абсолютная бесплатность и абсолютная простота использования. Именно поэтому воздух входит в состав всех ныне используемых теплоизоляционных материалов и чем воздуха в материале больше, тем материал лучше. Поэтому, когда Вы покупаете теплоизоляционный материал, то платите в-основном за воздух, как ни обидно это осознавать. Но ничего странного в этом нет, дело в том что у воздуха, как у теплоизолятора, есть несколько больших недостатков — слишком ненадежный элемент, нагрелся — поднялся, остыл — опустился, или говоря по-научному — конвекция. Кроме того, теплопроводность воздуха очень сильно зависит от влажности. Чем выше процент влаги в воздухе, тем хуже его теплоизоляционные свойства, а при очень высокой влажности воздух из теплоизолятора превращается в теплоноситель. Борьбе с конвекцией и насыщением воздуха влагой и посвящены разработки теплоизоляционных материалов.

3. Металл

Как уже говорилось, металлы обладают самой высокой теплопроводностью, но при этом и самым высоким коэффициентом отражения тепловой радиации, поэтому металлы никогда не используются как самостоятельный теплоизолятор, а только в качестве вспомогательной теплоизоляции, в тех же термосах и в комбинированных теплоизоляционных материалах (чаще всего алюминий).

Все. Больше никаких теплоизоляционных материалов — веществ, известных человеку, нет, а вот теплоизоляционных материалов, содержащих в той или иной форме воздух, или комбинированных материалов — огромное множество и когда речь заходит о теплоизоляционных материалах, то имеются в виду материалы — контейнеры воздуха. Теплоизоляционные материалы — вещества придуманы довольно давно, теософы утверждают, что отцом, ученые, что матерью, но как бы то ни было, патента на изобретение или на использование ни у кого нет, а потому всеми этими материалами можно свободно пользоваться. Например, когда Вы заказываете окна со стеклопакетами, то обращать внимание нужно на толщину воздушной прослойки между стеклами, а не на количество и хитроумность камер в профиле. Казалось бы, очевидный факт — чем больше расстояние между стеклами, тем лучше общая теплоизоляция окна — но девочки, занимающиеся оформлением заказов, поверить в это не могут. Или еще пример, если Вы зашиваете старую стену гипсокартоном, пластиковыми панелями, панелями МДФ или любым другим материалом, то кроме преследуемых эстетических целей Вы абсолютно бесплатно получаете дополнительную теплоизоляцию. Правда, если на старой стене есть трещины и щели, пропускающие воздух, то их нужно предварительно заделать, иначе толку от такой теплоизоляции будет не много, конвекция и изменяющаяся влажность воздуха сведут на нет такое утепление. Впрочем и при использовании платных теплоизоляционных материалов дефекты стены заделывать все равно придется.

Виды теплоизоляционных материалов — контейнеров воздуха:

1. Теплоизоляция из минерального сырья.

Минеральная вата

называется так потому, что по структуре напоминает обычную целлюлозную вату. Видов минеральной ваты несколько: стекловата — производится из песка, каменная вата — производится из горных минералов (базальты, мергели, доломиты и др.), шлаковата — производится из расплавов доменного шлака. Главные достоинства таких утеплителей — высокая огнестойкость плюс относительно низкая цена (минералов в Земле много, а песка и подавно). Главные недостатки — возможная опасность для здоровья и низкая влагостойкость. При работе с такими утеплителями необходимо использовать перчатки, очки и даже респиратор. Тот, кто работал с советской стекловатой, знает, какая это гадость, и хотя современная стекловата не такая «колючая», но пользы для здоровья от нее по-прежнему не много, в Германии, например, минеральная вата уже не используется. При использовании таких утеплителей следует дополнительно защищать их поверхность полиэтиленовой пленкой для пароизоляции.

Пеностекло

также изготавливается из песка, но по структуре ближе к пенопласту. Главные достоинства — прочность, высокая огнестойкость, высокая влагостойкость (паронепроницаемость), высокая экологичность. Главный недостаток высокая цена.

Газонаполненные бетоны (пенобетон, газобетон, ячеистый бетон) и бетоны с легкими наполнителями

(шлакобетон, керамзитобетон, перлитобетон и др.). Главные достоинства таких материалов — высокая огнестойкость и то, что они могут использоваться как конструктивные материалы для стен. Главный недостаток — низкая водостойкость.

Для утепления полов часто используется насыпная теплоизоляция из керамзита, получаемого обжигом легкоплавкой глины, вспученного перлита, вспученного вермикулита и др., а также газонаполненные шлаки, остающиеся после выплавки металлов. Главное достоинство таких материалов — низкая цена. Главные недостатки — низкая водостойкость и возможность усадки.

2. Теплоизоляция из полимеров

Производятся такие материалы в-основном из газа или нефти. Наиболее известные представители таких теплоизоляционных материалов — пенопласт, экструдированный пенополистирол (более плотный пенопласт), пенополиэтилен, и пенополиуретан (большинство потребителей знают этот материал, как монтажную пену, или как поролон, который, действительно, является одним из видов пенополиуретана, но в качестве строительной теплоизоляции не используется из-за короткого срока службы). Главное достоинство таких теплоизоляционных материалов — высокая влагостойкость.

3. Теплоизоляция из натуральных растительных материалов

Самый древний, самый экологически чистый и на сегодняшний день самый дорогой вид теплоизоляции. Деревянные стены, полы, потолки, пробковое или бамбуковое покрытие и даже обычная вата, которую бабушки засовывают на зиму между оконными рамами — основные представители теплоизоляции из натуральных растительных материалов. Главные недостатки — подверженность горению и гниению, а также низкая влагостойкость. Чтобы повысить влагостойкость, такие материалы подвергаются обработке водостойкими пропитками или финишной обработке лаками или красками. А еще выпускают пробковую подложку под ламинат и паркетную доску, пропитанную битумом или прорезиненную.

4. Теплоизоляция с использованием натуральных растительных материалов

Древесно-волокнистные и древесно-стружечные плиты низкой плотности используются в-основном как теплоизоляционные материалы. Недостатки у плит такие же как и у теплоизоляции из натуральных растительных материалов плюс сомнительная экологичность (при изготовлении плит используются клеи и смолы). Для повышения влагостойкости такие материалы также подвергаются обработке водостойкими пропитками.

А чтобы было еще веселее, производители выпускают теплоизоляционные материалы под своими торговыми марками, описать которые практически невозможно, упомяну наиболее популярные.

Таблица 1. Виды теплоизоляции.

Тепло- изоляция

Виды

Торговые марки

Применение

Ориентиро- вочная цена, $/м2

Огне стойкость

Водопогло-щение, % от объема

Плотность, кг/м3

Тепло- проводность, Вт/м·К

1. Из минераль-ного сырья

Стекловата

Isover
Ursa
Knauf
Утеплит

Внутренняя теплоизоляция
стен, потолков,
кровли, вентилируемых фасадов, возможно использование
для утепления
полов по лагам

1.2 — 1.5
1.2 — 1.5
1.2 — 1.5
0.9 — 1.2

НГ

20-30

11
11
11
10 и 12
0.038 — 0.047

Базальтовая вата

Rockwool
Izobox Light
Izovol
Термобазальт 

Внутренняя теплоизоляция
стен, потолков,
кровли, полов, вентилируемых фасадов

2.5 — 10
2.0 — 2.3
2.3 — 2.6
2.3 — 8

НГ

30 — 20
30
25
30 — 12

20 — 60
25
35
30 — 180

0.038 — 0.05

Пеностекло

Foamglass
Нео Тим
и др.

Теплоизоляция
стен, потолков
кровли

27-33

НГ

2

180-200

0.037 — 0.044

2. Из полимеров

Пенопласт

ПСБ-15
ПСБ -25
ПСБ-35
ПСБ-50
Пеноплекс 

Теплоизоляция
стен, потолков,
кровли, возможно использование
для утепления
полов по лагам

0.9 — 1.1
1.4 — 1.7
2.1 — 2.3
2.7 — 3
2.1 — 2.3

Г1-Г2

3
2
2
2
2

10-11
20-25
30-35
45-50
30-35
~0.042
~0.039
~0.037
~0.035
~0.037

Пенополи-этилен

Изолон, Izoflex, Izopor, Verdani и др.

В качестве подложки под ламинат и паркетную доску

0.5 — 3

Г1-Г2

<1

25 — 200

0.038 — 0.045

Пенополи-уретан (ППУ)

Промышлен-ный

бытовой (баллончики)

Наносится напылением на любые поверхности

15-30

Г1-Г2

1-3

до 30

25-80

15-25

0.027-0.035

3. Из расти-тельных материалов

пробка

Parkolag
Kraiburg
Maestro и др.   
Внутренняя теплоизоляция
стен, потолков, кровли, полов

3-11

Г3-Г4

<1

110-320 0.035-0.045

3. С использо-ванием расти-тельных материалов

целлюлозная вата

Эковата

Теплоизоляция стен выдуванием или вручную

~0.5$ /кг

Г1-Г2

до 50

35-65 0.032-0.041

Мягкие ДВП

М-1, М-2, М-3, М-4, М-12, М-20 и др. Теплоизоляция
стен, потолков, кровли, полов

2-5

Г3-Г4

до 50

100-400 0.06 — 0.08

Примечания:

1. Теплоизоляционные материалы выпускаются разной толщины. Необходимая толщина теплоизоляции определяется теплотехническим расчетом. 

2. Теплоизоляционные материалы, которые чаще используются как конструктивные элементы, в таблице не даны. Для таких материалов первостепенным является расчет на нагрузки.

3. Для основных теплоизоляционных материалов Цена за 1 м2 дана для толщины 50 мм.

4. Большинство теплоизоляционных материалов могут выпускаться как в простом виде, так и в комбинированном — с алюминиевой пленкой. 

Как выбрать утеплитель для дома (теплоизоляционный материал)?

В настоящее время на рынке представлено большое количество теплоизоляционных материалов от различных производителей и с различными свойствами. С одной стороны это связано с многообразием новых конструкций и систем, которые требуют различных исполнений теплоизоляции. Каждый производитель старается предложить, а порой и навязать свою систему утепления, демонстрируя, как может показаться, ее неоспоримые преимущества. Как в такой ситуации выбрать оптимальную систему и соответствующий теплоизоляционный материал? Только прислушавшись к советам независимых специалистов. Итак, специалисты в настоящее время отмечают следующее:

 Чтобы обеспечить необходимый домашний комфорт и энергосбережение системы утепления, теплоизоляционные материалы можно оценивать по следующим критериям: эффективность, технологичность, стоимость и долговечность.

С точки зрения эффективности, выбор теплоизоляции должен производиться, исходя из минимальной величины приведенного коэффициента теплопередачи. Однако, сам по себе коэффициент не обеспечивает выбор, за исключением толщины утеплителя, которая может быть ограничена конструкцией. Почти все утеплители (стекло — и минвата, пенополистирол и пенополиуретан и т.д.) имеют приблизительно одинаковую расчетную (не рекламную) величину коэффициента теплопроводности. Более важным при выборе теплоизоляции является его долговечность и отсутствие деградации (»старения ») его тепловых свойств, т. е. постоянство величины коэффициента теплопроводности.

Технологичность. Каким бы эффективным ни был материал, без качественного исполнения системы утепления, его эффективность не может быть достигнута. Строить надо профессионально.

Стоимость – очень часто главный и решающий критерий – чем дешевле теплоизоляционный материал и система в целом, тем охотнее она выбирается. Стоимость становится величиной необходимой и достаточной.

Долговечность.

Полимерные материалы, а также и другие твердые тела разрушаются не мгновенно, а постепенно. При длительном хранении они растрескиваются и теряют свои свойства. Процесс разрушения проходит во времени, и чем больше приложенное напряжение, тем быстрее происходит процесс разрушения. Аналогичный эффект достигается колебанием температуры.

В большинстве случаев теплоизоляционные материалы устанавливаются на предположении, что их теплопроводность не будет изменяться на протяжении срока службы здания, т. е. 50 – 100 лет. Однако, это предположение не выполняется и оно должно быть сделано на допущении »старения» или фактора риска деградации материалов. Это является очень важным моментом особенно при использовании волокнистых утеплителей и предписывающего подхода в установлении стандартов на теплоизоляцию зданий. Известно, например, что долговечность обычных теплоизоляционных материалов (стекло- и минваты и вспученного полистирола (ЕPS)) не более 10 – 20 лет в зависимости от региона. Именно по истечении этого срока придется производить замену утеплителя, в то время как основа, на которую устанавливается утеплитель ( бетон, камень, кирпич) имеет долговечность около 100 лет. Создать утеплители, сравнимые по долговечности с основой не просто. Поэтому мы должны быть готовы к тому, что через определенное количество лет необходим будет или ремонт или замена утеплителя полностью. При этом при каждой замене расходы на утепление возрастают.

Присутствие влаги в изоляции приводит к значительному росту теплопроводности, особенно, в волокнистой изоляции. При этом гидрофибизация изоляции не предотвращает увлажнения материала, вследствие термической конденсации в конструкции, а вентилирование паропроницаемой конструкции потенциально позволяет просушить его, но теплопотери здания будут существенно большими. Кроме того, замерзание влаги приводит к разрушению теплоизоляционных материалов. В любом случае увлажнение конструкции является одним из факторов риска. Другим фактором риска для волокнистых теплоизоляционных материалов является воздухопроницаемость и атака грызунов и насекомых.

Таким образом, определив величину коэффициента теплопередачи, который может быть достигнут толщиной любого теплоизоляционного материала, наиболее важными факторами становятся долговечность материала и его конструктивное исполнение. Долговечность теплоизоляционного материала является менее изученным вопросом, чем долговечность самого здания. Наиболее практичным путем решения этого вопроса является возможность замены теплоизоляции, что легче реализуется, например, при внешнем утеплении здания. И каким бы ни был материал, всегда важным является качество работ и самой конструкции. В то же время и заказчик, и риэлтор, и инвестор, а тем более подрядчик в отличие от покупателя жилья стараются на долговечности не акцентировать внимание. Испытаний по оценке долговечности проводится мало, да и методики испытаний на долговечность систем утепления у нас в стране еще не стандартизированы.

Старение ячеистых пенопластов в первые годы происходит путем процессов обменной диффузии вспенивающего газа и окружающего воздуха. Это должно приниматься в расчет производителями, которые должны декларировать, согласно стандарта, величину теплопроводности, которую материал будет иметь через несколько лет. Если теплоизоляцию облицевать, например, алюминиевой фольгой, то долговременная величина теплопроводности будет достигаться в отсутствие диффузии и, следовательно, за более длительный период.

Таким образом, величина коэффициента теплопроводности не дает указаний о структуре материала, влажностных его свойств и воздухопроницаемости. Коэффициент теплопроводности увеличивается при повышении влажности теплоизоляции (особенно волокнистых материалов), а также »старения». Некоторые обнаруживают усадку под действием влаги или собственным весом. Многие аспекты долговечности теплоизоляционных материалов еще не поняты и требуют дальнейших исследований. Однако определенно можно сказать, что одной из причин деградации величины коэффициента теплопроводности теплоизоляции является влага. Поэтому при использовании теплоизоляционных материалов должны быть высокие требования при их установке в конструкции. Животные и растительные волокнистые материалы также более уязвимы к гниению и нападению насекомых, если антисептики не используются или они выщелочены.

Таким образом, выбор теплоизоляционных материалов является достаточно сложной задачей, которая может быть успешно решена с привлечением квалифицированных экспертов. Никакое рекламное сравнение материалов по функциональной эквивалентности отдельных показателей (например, термическому сопротивлению) не гарантирует вам правильный выбор.

 

Как правильно выбрать теплоизоляционный материал для вашего дома

Известно, что правильное утепление дома помогает сохранить необходимую температуру и снизить затраты на отопление. Чаще всего домовладельцы сталкиваются с вопросами утепления всего несколько раз в жизни, не имея достаточно опыта и знаний о теплоизоляционных материалах. Чтобы сделать правильный выбор теплоизоляции, лучше всего обратиться к экспертам. Так мы и сделали, побеседовав с руководителем направления отдела продаж ИЖС Россия ООО «Кнауф Инсулейшн» Екатериной ДЫХТА.

— Екатерина, каков ваш прогноз перспектив рынка индивидуального жилищного строительства?

— На российском рынке индивидуального жилищного строительства вводится порядка 33 млн кв. м жилья в год. Впрочем, в кризисном 2015 году мы прогнозируем нулевой показатель роста, возможна и отрицательная динамика. Будет достраиваться в основном то, что находится на уровне готовности от 70%. Новое же строительство возможно только после тщательного анализа его целесообразности.

 

— На какого потребителя рассчитана минераловатная теплоизоляция?

— Сфера применения минераловатной теплоизоляции довольно велика — от индивидуального до промышленного и гражданского строительства. Значительная часть теплоизоляционных материалов на основе минеральных волокон ориентирована на малоэтажное строительство — дачное или коттеджное. Такой продукт может применяться как при возведении небольшого дачного домика, так и для роскошного загородного дома с мансардами. И самое важное — сделать правильный выбор продукта, исходя из сферы его применения и технических характеристик.

 

— Какие преимущества имеют ваши теплоизоляционные материалы?

— Потребители сравнивают наш теплоизоляционный материал с шерстью овечки: настолько он приятен на ощупь. Материал на самом деле очень гибкий и упругий, поэтому с любой поверхностью утепления, даже со сложной геометрией, он справляется без затруднений.

Материал производится как в рулонах, так и в плитах, при этом вся продукция поставляется в герметичной вакуумной упаковке, что позволяет значительно уменьшить его объем. А это дает ощутимые плюсы при транспортировке утеплителя. После того как продукт распакован, он увеличивается в объемах в 10 раз.

И, наверное, самое важное — все утеплители KNAUF Insulation изготовлены из безопасных материалов, которые производятся по инновационной технологии без применения продуктов нефтехимии, а именно — без фенолформальдегидных и акриловых смол. Помимо этого, все наши утеплители являются негорючими и устойчивы к насекомым и грызунам.

 

— Расскажите чуть подробнее о продуктах и сферах их применения.

— Не все знают, что самые большие потери тепла мы получаем через недостаточно утепленную крышу. Именно поэтому значительная доля в сегменте ИЖС приходится именно на рынок утепления скатных кровель. А поскольку большинство застройщиков хотят по максимуму использовать дополнительные площади для комфортного проживания, обустройство жилой мансарды сегодня — в числе основных трендов. Именно поэтому в нашей линейке для частного домостроителя доминирующим направлением является утепление скатной кровли.

Для решения этой задачи у нас есть оптимальный продукт «ТеплоKNAUF Дом». Этот утеплитель создан по популярной и зарекомендовавшей себя технологии «3D-упругость»: он плотно прилегает к элементам конструкции, нейтрализуя «мостики холода».

Еще один материал — «ТеплоKNAUF Коттедж», который также применяется для подобных задач. Это более дорогой вариант, который обеспечивает самое теплое и инновационное решение для домов, где хозяин привык выбирать лучшие технологии, но при этом не переплачивать лишнего. Этот негорючий и упругий утеплитель, созданный по технологии «3-в-1», отлично подходит для полноценной защиты дома от холода и шума. Более того, он обладает превосходными водоотталкивающими характеристиками.

 

— То есть вашим утеплителям не страшна влага?

— Да. Например, в продукте «ТеплоKNAUF Коттедж» мы применяем гидрофобную водоотталкивающую пропитку Aquastatik, которая не дает впитываться влаге. Соответственно, материал не подвержен гниению и образованию грибка в течение всего срока эксплуатации.

 

— А возможно ли один и тот же материал применять для разных задач — в целях экономии и оптимизации процесса?

— Абсолютно. Материал для утепления домов со скатной кровлей может применяться как для самой кровли, так и для фасадов. Но, конечно, все зависит от конструктивных особенностей возводимого строения. Если используется навесной фасад, например из керамогранита или кирпича, то на этот случай есть материал «ТеплоKNAUF Премиум». Он идеально подходит для домов из кирпича. Это премиальный продукт с расширенной сферой применения, и он рекомендован для утепления кровли, перегородок, стен под сайдинг и слоистой кладки.

Вообще, под каждую конструкцию дома (из кирпича, деревянного бруса, каркасного дома) у нас есть свое, наиболее подходящее решение. Например, продукт «Дача» используется для утепления перекрытий пола и потолка — то есть для всех горизонтальных ненагружаемых конструкций. Для продуктов «Дом», «Дом Мини» и «Коттедж» сфера применения универсальна. Эти материалы предназначены для утепления скатных кровель и фасадов. А вариант «Мини» предлагается в небольших упаковках, что позволяет заказчику не покупать лишнего материала.

 

— С теплоизоляцией понятно. Но зачастую домовладельца, помимо вопросов тепла, беспокоят еще вопросы звукоизоляции. Как быть с этим?

— Вообще говоря, все теплоизолирующие материалы KNAUF Insulation обладают звукоизолирующими свойствами. У нас также есть специализированный продукт «АкустиKNAUF», который хорош для устройства акустических перегородок внутри дома. В зависимости от выбранной конструкции этот материал обеспечивает шумозащиту не менее 46 децибел, что соответствует стандартам по шумоизоляции для жилых помещений. Это достигается за счет длины самого волокна, из которого изготовлен материал.

 

— В последние годы потребитель хочет получать не только хороший тепло- и звукоизоляционный материал. Его волнует и «зеленая» составляющая этого продукта.

— Все заводы KNAUF Insulation работают по самым передовым технологиям, что, безусловно, обеспечивает экологичность производства. При изготовлении теплоизоляционных материалов мы используем связующее на основе натуральных компонентов. Именно поэтому KNAUF Insulation отличаются естественным бурым цветом, схожим с цветом запеченных в духовке продуктов питания.

 

— Насколько долговечна такая продукция?

— Как любой уважающий себя производитель, мы заботимся о долговечности нашей продукции. Срок службы всех производимых нами утеплителей соотносится со сроком службы самого дома, а это не менее 50 лет — естественно, без потери своих теплоизоляционных свойств.

 

— Меняется ли ваша ценовая политика в нынешней сложной экономической ситуации?

— Наше ценовое позиционирование не изменилось даже с учетом кризиса. Невзирая на то, что этот и ближайшие годы могут оказаться в целом очень и очень непростыми, мы не склонны менять свое ценовое позиционирование: цена нашего товара сопоставима с его качеством. Теплоизоляционные материалы, выпускаемые на наших предприятиях, занимают лидирующие позиции, а оборудование, на котором они изготавливаются, отвечает самым современным требованиям.

 

— И самое главное — где можно купить такой качественный минераловатный утеплитель?

— Со своей продукцией мы добрались до самых отдаленных уголков страны и теперь широко представлены на всей территории России, а также в отдельных странах СНГ. А с постройкой и запуском в 2014 году нового завода в Тюмени мы теперь получили возможность быть ближе к потребителю и на Дальнем Востоке.

Беседу вел Владимир МОCКВИН

Применение гибких теплоизоляционных материалов и быстросъемных теплоизоляционных конструкций на его основе — Нефтехимия и газохимия

Традиционно тепловая изоляция высокотемпературного оборудования и паропроводов производится минеральной ватой. Однако следует отметить, что подавляющее большинство минераловатных изделий изготавливаются с применением фенолформальдегидных органических соединений, выполняющих функции связующего.

Традиционно тепловая изоляция высокотемпературного оборудования и паропроводов производится минеральной ватой. Однако следует отметить, что подавляющее большинство минераловатных изделий изготавливаются с применением фенолформальдегидных органических соединений, выполняющих функции связующего.

На температурах выше 150o С происходит выгорание связующего, а с увеличением температуры охрупчивание и выгорание тончайших нитей (фибр), из которых собственно и состоит минеральная вата. В результате минераловатные изделия теряют геометрическую форму, что приводит к потере их теплотехнических свойств, и как следствие к тепловым потерям. При этом следует учитывать, что кроме прямых потерь, выраженных в гигакалориях тепла, ушедших в атмосферу, могут быть и гораздо более ощутимые косвенные, к примеру, потеря качества готового продукта вследствие нарушения температурного режима технологического процесса.

Использование высокоплотных марок минеральной ваты на минеральном связующем увеличивает срок службы утеплителя, однако не решает проблему выгорания фибр и ее разрушения под действием влаги.

На рисунке 1 видно обычное для наших предприятий явление — потерявшая свои свойства минеральная вата на технологическом оборудовании. Промышленные предприятия постоянно сталкиваются с необходимостью замены потерявшей теплотехнические и физические свойства минераловатной изоляции. Периодичность проведения замены определяется сроком потерь минеральной ватой ее свойств, и в среднем составляет 2-5 лет.

Следует отметить, что зачастую существует необходимость получения регулярного доступа к запорно — регулирующей арматуре, фланцевым соединениям и иному оборудования с целью проведения регламентных или иных работ. При этом тепловая изоляция с оборудования демонтируется с последующей заменой на новую, что занимает определенное время и приводит к дополнительным затратам, либо не изолируется вовсе, что чревато дополнительными теплопотерями и не выполнением требований норм промышленной безопасности.

На многих предприятиях, при проведении монтажных работ специалистам ООО «Проминком» выражались пожелания о возможности применения эффективной тепловой изоляции с длительным сроком эксплуатации в качестве альтернативы минеральной вате, а также о возможности применения съемных теплоизоляционных конструкций, обеспечивающих быстрый доступ к запорной арматуре, фланцевым соединениям клапанам и другим агрегатам.

Решение было найдено — им стал гибкий теплоизоляционный материал Pyrogel® XT производства компании Aspen Aerogels Inc., недавно появившийся на Российском рынке.

Pyrogel® XT — гибкий теплоизоляционный материал промышленного назначения, предназначенный для применения в условиях высоких рабочих температур изолируемого оборудования. Изготавливается на основе аэрогеля аморфного диоксида кремния, интегрированного в нетканые стекловолокнистые холсты.

Форма выпуска — рулоны шириной 1,5 м. толщиной 5 и 10 мм.

Материал легко монтируемый, безопасный для окружающей среды, долговечный и удобный в эксплуатации. Применяется для тепловой изоляции промышленного оборудования и трубопроводов любой конфигурации и размеров.

Уникальным свойством Pyrogel® ХТ является теплопроводность, его коэффициент теплопроводности в 2-3 раза меньше по сравнению с любым традиционно применяемым материалом, соответственно и эффективность во столько же раз выше. Обусловлено это свойствами аэрогеля, или как его еще называют «твердого воздуха».

Аэрогели — гелеобразные вещества, в которых жидкость замещается на воздух. В результате получаются твердые тела на 98-99% состоящие из воздуха, заключенного в мельчайшие поры. Размер пор сравним с размером молекулы воздуха, благодаря чему кондуктивная теплопроводность материала значительно снижается. Однако в чистом виде применение аэрогеля затруднено из-за его хрупкости.

Pyrogel® XT относится к категории негорючих материалов, при нагревании не выделяет токсичных веществ и дыма, не содержит органических связывающих, выгорающих при высоких температурах, а также не способствует распространению огня и может обеспечивать защиту оборудования от воздействия открытого огня в течение расчётного времени.

Материал гидрофобный, и может эксплуатироваться под открытым небом без защитно — покровного слоя (рисунок 4), не трескается, не разрушается и не провисает, а также не снижает своих теплотехнических характеристик в процессе эксплуатации.

Геометрические размеры теплоизоляционной конструкции с применением Pyrogel® XT в 2-3 раза меньше по сравнению с аналогичными по тепловой эффективности конструкциями с применением традиционных теплоизоляционных материалов (рисунок 5), что позволяет эффективно применять его в труднодоступных местах и при необходимости ограничения толщины теплоизоляционного слоя, сократить строительный объём технологических помещений за счёт более эффективного использования пространства.

Гарантированный производителем срок службы материала составляет 20 лет, что значительно сокращает затраты на проведение ремонтов тепловой изоляции.

Свойства Pyrogel® XT позволяют применять его практически во всех отраслях промышленности. По совокупности физических и теплотехнических свойств его применение возможно даже в тех случаях, когда иные теплоизоляционные системы не в состоянии обеспечить необходимые параметры эксплуатации изолируемых объектов по критериям энергоэффективности, эксплуатационной надёжности, промышленной и пожарной безопасности.

Гидрофобность Pyrogel® XT обусловлена тем, что в структуре волокон присутствует мельчайшие частицы аэрогеля в виде порошка, который имеет плотность около 1 кг/м3, поэтому вода попадая на поверхность изолированного трубопровода собирается в капли подобно тому как это происходит на перьях водоплавающих птиц.

Примером применения Pyrogel® XT при изоляции промышленного оборудования являются паропроводы. Технологические условия эксплуатации паропроводов требуют постоянного контроля и обслуживания фланцевых соединений, запорной арматуры, регулирующей и измерительной аппаратуры.

Для изоляции этих элементов были разработаны быстросъемные теплоизоляционные чехлы. Легкость обслуживания различных технологических узлов достигнута благодаря гибкости и одновременно с этим прочности Pyrogel® XT, а небольшие габариты этих конструкций определила низкая теплопроводность Pyrogel® XT. Изготовление быстросъемных чехлов производится из негорючих материалов: кремнеземной ткани, Pyrogel® XT и специальных ремней. Применение быстросъемных чехлов позволило обеспечить быстрый доступ к запорной арматуре, фланцевым соединениям и другим агрегатам.

Проведенный специалистами Проминком анализ эффективности применения Pyrogel® XT при изоляции паропроводов подтвердил его высокую эффективность по сравнению с традиционно применяемыми материалами.

Теплоизоляционные материалы — виды и свойства

Утепление любого помещения при строительстве нового здания или во время проведения ремонтных работ – это неотложный пункт, от которого впоследствии зависит дальнейший комфорт пребывания в данном помещении. Теплоизоляционные материалы, виды и свойства их – это основа, от которой будет зависеть уют и комфорт в жилище, создание оптимального микроклимата и поддержание необходимой температуры.

Именно от свойств утеплителей зависит, будет ли сохраняться тепло в здании, поэтому к подбору данных показателей необходимо подходить очень ответственно.

Основные показатели и свойства утеплителей

Задача любого утеплителя обеспечивать самые оптимальные показатели теплоизоляции. Что такое теплоизоляция? Это максимально возможное снижение потерь тепла. Теплоизоляционные материалы (виды и свойства) не обходятся без технологий теплосбережения, которые предусматривают рациональное использование энергетических ресурсов.

Теплоизоляцию классифицируют в зависимости от способа передачи тепла:

  • отражающего типа;
  • предотвращающего типа.

Среди основных свойств теплоизоляционных материалов стоит выделить:

  1. Низкий уровень теплопроводности.

Благодаря данному свойству можно существенно сократить или даже полностью оградить помещение от потерь тепла. У разных утеплителей данный показатель разнится. Чем тоньше утеплитель по толщине, тем ниже у него коэффициент теплопроводности.

  1. Паропроницаемость.

Все теплоизоляционные материалы должны помогать выводить влажный воздух из помещения. При подборе утеплителя, необходимо поинтересоваться уровнем паропроницаемости материала, из которого возводились стены здания. Необходимо подбирать утеплитель с более низким показателем паропроницаемости, нежели у стенового материала.

  1. Влагостойкость.

Утеплитель не должен пропускать или впитывать влагу.

  1. Долговечность.

Выбирать необходимо такой утеплитель, срок эксплуатации которого не ниже аналогичного показателя самого здания.

  1. Негорючесть.

Данное свойство не позволяет возгораться материалу, но одновременно помогает переносить воздействие высоких температур (благодаря данному свойству утеплители отвечают нормам пожарной безопасности).

  1. Экологичность.

Важно, чтобы при производстве утеплителя использовались только натуральные компоненты. Это будет обеспечивать безопасность и для человека, и для окружающей среды в целом.

  1. Постоянность.

Утеплитель не должен давать просадку, его физические и механические свойства не должны изменяться со временем.

Виды утеплителей и их область применения

Благодаря тому, что теплоизоляционные материалы, виды и свойства их разнообразны, подобрать наиболее подходящий материал для утепления можно без особых проблем. Среди самых популярных и востребованных утеплителей следует отметить:

  • Стекловолокно (стекловата)

Материал имеет волокна, которые образуются путём втягивания. Благодаря такой структуре стекловолокно очень прочное, упругое, хорошо справляется с вибрациями, имеет высокий уровень шумоизоляции и прекрасно выполняет задачу сохранения тепла.

Материал вообще не впитывает влагу. Его широко применяют для защиты фасада, утепления деревянных домов, кровли, пола, для облицовки неровных поверхностей.

  • Пенополиуретан

Как правило, данный вид утеплителя наносится на поверхность в виде пены, благодаря чему им можно утеплять труднодоступные места (изгибы, щели). Материал обладает низким показателем теплопроводности, устойчив к химическим веществам, применяется для защиты стен, кровли и трубопроводов.

  • Минеральная вата

Утеплитель образуется из базальта, волокно которого способно выдерживать высокий температурный режим. Минеральная вата не воспламеняется, безопасна для человеческого организма, не меняет свои свойства под воздействием химически агрессивной среды.

Минеральную вату используют для утепления перекрытий, стен, в конструкциях вентилируемых фасадов и т. п.

  • Пенополистирол (пенопласт)

Данное синтетическое изделие принадлежит к классу пластмасс, и состоит из множества пустот, которые заполнены воздухом. Благодаря тому, что материал имеет большой процент содержания воздуха, он обладает высокими теплоизоляционными показателями. Он применяется для утепления перекрытий, полов, стен, крыш и т. п.

Пенопласт выдерживает большие нагрузки при сжатии и не поддаётся воздействию кислот и щелочей.

Материал отличается высоким уровнем паропроницаемости и пожаростойкости, тепло- и шумоязоляции. Материал толщиной всего 10 мм по своим показателям по параметрам схож со сплошной стеной кирпичной кладки в 2,5 м.

Благодаря тому, что теплоизоляционные материалы (виды и свойства) снижают затраты на отопление дома, во время их приобретения следует обращать внимание на три основных показателя:

  • дата изготовления;
  • теплопроводность;
  • противопожарные свойства.


5 Наиболее распространенные теплоизоляционные материалы

Сегодня на рынке доступно множество дешевых и распространенных изоляционных материалов. Многие из них существуют уже довольно давно. У каждого из этих изоляционных материалов есть свои плюсы и минусы. В результате, решая, какой изоляционный материал вам следует использовать, вы должны знать, какой материал лучше всего подойдет в вашей ситуации. Мы рассмотрели такие различия, как R-ценность, цена, воздействие на окружающую среду, воспламеняемость, звукоизоляция и другие факторы, указанные ниже.Вот 5 наиболее распространенных типов изоляционных материалов:

Изоляционный материал Цена / кв. Ft. R-Value / дюйм Экологичность? Легковоспламеняющийся? Примечания
Стекловолокно $ R-3.1 Да Нет Не впитывает воду
Минеральная вата $$ R-3.1 Да Не плавится и не поддерживает горение
Целлюлоза $$ R-3.7 Да Да Содержит наибольшее количество переработанных материалов
Пенополиуретан $$$ R-6.3 Нет Да Превосходный звукоизолятор
Полистирол (EPS) $ R-4 Нет Да Трудно использовать вокруг дефектов

1. Стекловолокно

Стекловолокно изоляция.

Стекловолокно — это наиболее распространенная изоляция, используемая в наше время. Стекловолокно способно минимизировать теплопередачу благодаря тому, как оно изготовлено, эффективно вплетая тонкие пряди стекла в изоляционный материал. Главный недостаток стекловолокна — опасность обращения с ним. Поскольку стекловолокно состоит из тонко сплетенного кремния, образуется стеклянный порошок и крошечные осколки стекла. Это может привести к повреждению глаз, легких и даже кожи, если не надето надлежащее защитное снаряжение. Тем не менее, при использовании надлежащего защитного оборудования установка стекловолокна может быть выполнена без происшествий.

Стекловолокно — отличный негорючий изоляционный материал со значением R от R-2,9 до R-3,8 на дюйм. Если вы ищете дешевую изоляцию, это определенно лучший вариант, хотя ее установка требует мер предосторожности. Обязательно используйте защитные очки, маски и перчатки при работе с этим продуктом.

2. Минеральная вата

Минеральная вата.

Минеральная вата фактически относится к нескольким различным типам изоляции. Во-первых, это может относиться к стекловате, которая представляет собой стекловолокно, произведенное из переработанного стекла.Во-вторых, это может относиться к минеральной вате, которая является типом утеплителя из базальта. Наконец, это может относиться к шлаковой вате, которая производится из шлака сталелитейных заводов. Большая часть минеральной ваты в Соединенных Штатах на самом деле является шлаковой ватой.

Минеральную вату можно купить в войлоках или в виде сыпучего материала. Большая часть минеральной ваты не имеет добавок, которые делают ее огнестойкой, что делает ее непригодной для использования в условиях сильной жары. Однако он не горюч. При использовании в сочетании с другими, более огнестойкими формами изоляции, минеральная вата определенно может быть эффективным способом изоляции больших площадей.Минеральная вата имеет R-ценность от R-2,8 до R-3,5.

3. Целлюлоза

Целлюлозный изоляционный материал.

Целлюлозный утеплитель, пожалуй, один из самых экологически чистых видов утеплителя. Целлюлоза производится из переработанного картона, бумаги и других подобных материалов и поставляется в сыпучем виде. Целлюлоза имеет значение R от R-3,1 до R-3,7. Некоторые недавние исследования целлюлозы показали, что это может быть отличный продукт для минимизации ущерба от огня. Из-за компактности материала целлюлоза практически не содержит кислорода.Отсутствие кислорода в материале помогает свести к минимуму ущерб, который может вызвать пожар.

Таким образом, целлюлоза является не только одним из наиболее экологичных видов изоляции, но и одним из наиболее огнестойких видов изоляции. Однако у этого материала есть и недостатки, например, аллергия на газетную пыль. Кроме того, найти специалистов, умеющих использовать этот тип изоляции, относительно сложно по сравнению, скажем, со стекловолокном.3). Они имеют R-значение приблизительно R-6,3 на дюйм толщины. Существуют также пены низкой плотности, которые можно распылять на участки, не имеющие теплоизоляции. Эти типы полиуретановой изоляции обычно имеют рейтинг R-3,6 на дюйм толщины. Еще одно преимущество утеплителя этого типа — его огнестойкость.

5. Полистирол

Полистирол (пенополистирол).

Полистирол — это водостойкий термопластичный пенопласт, который является отличным звуко- и температурным изоляционным материалом.Он бывает двух типов: вспененный (EPS) и экструдированный (XEPS), также известный как пенополистирол. Эти два типа различаются по производительности и стоимости. Более дорогой XEPS имеет R-значение R-5,5, а EPS — R-4. Изоляция из полистирола имеет уникально гладкую поверхность, которой нет ни у одного другого типа изоляции.

Обычно пену создают или разрезают на блоки, идеально подходящие для утепления стен. Пена легковоспламеняющаяся, и ее необходимо покрыть огнестойким химическим веществом под названием гексабромциклододекан (ГБЦД). ГБЦД недавно подвергся критике из-за рисков для здоровья и окружающей среды, связанных с его использованием.

Другие распространенные изоляционные материалы

Хотя перечисленные выше элементы являются наиболее распространенными изоляционными материалами, они используются не только. В последнее время стали доступны и доступны такие материалы, как аэрогель (используемый НАСА для строительства термостойких плиток, способных выдерживать нагрев до примерно 2000 градусов по Фаренгейту с небольшой теплопередачей или без нее). В частности, это Pyrogel XT. Пирогель — одна из самых эффективных промышленных изоляционных материалов в мире.Его необходимая толщина на 50% — 80% меньше, чем у других изоляционных материалов. Хотя пирогель немного дороже, чем некоторые другие изоляционные материалы, он все чаще используется для конкретных целей.

Асбест.

Другими не упомянутыми изоляционными материалами являются натуральные волокна, такие как конопля, овечья шерсть, хлопок и солома. Полиизоцианурат, как и полиуретан, представляет собой термореактивный пластик с закрытыми ячейками с высоким значением R, что делает его также популярным в качестве изолятора.Некоторые опасные для здоровья материалы, которые использовались в прошлом в качестве изоляции, а теперь запрещены, недоступны или используются редко, — это вермикулит, перлит и карбамидоформальдегид. Эти материалы имеют репутацию содержащих формальдегид или асбест, что существенно исключило их из списка обычно используемых изоляционных материалов. .

Доступно множество форм изоляции, каждая со своими собственными свойствами. Только тщательно изучив каждый вид, вы сможете определить, какой из них подходит именно вам.Вкратце:

  • Аэрогель более дорогой, но определенно лучший тип изоляции.
  • Стекловолокно дешевое, но требует осторожного обращения.
  • Минеральная вата эффективна, но не огнестойка.
  • Целлюлоза огнестойкая, экологически чистая и эффективная, но ее трудно применять.
  • Полиуретан — это хороший изоляционный продукт, хотя и не особенно экологичный.
  • Полистирол — это разнообразный изоляционный материал, но его безопасность остается предметом споров.

Связанные сообщения:

Разница между горячими и холодными изоляционными материалами

Рейтинги изоляции: расчет R-фактора, K-фактора и C-фактора

Как теплоизоляция удерживает тепло?

Как теплоизоляция задерживает тепло? — Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 14 августа 2020 г.

Если тебя нет дома и зимой и вам холодно, скорее всего, вы наденете шляпу или еще один слой одежды.Если вы сидите дома, смотрите телевизор и та же самая мысль поражает вас, вы с большей вероятностью включите свой обогрев. Что, если мы изменим логику? Что если вы съели больше еды, когда вам стало холодно и вы наклеили шерстяную шапку на свой дом каждую зиму? Первое не имеет большого значения: еда поставляет энергию, в которой нуждается ваше тело, но не обязательно согреют тут же. Но надеть «одежду» ваш дом — путем его утепления — на самом деле очень хорошая идея: тем более у вас есть теплоизоляция, чем меньше энергии уходит, тем меньше ваши счета за топливо, и тем больше вы помогаете планете в борьбе с глобальным потеплением.Давайте посмотрим внимательнее!

Фото: Аэрогель — один из самых захватывающих в мире изоляционные материалы. Поместите кусок аэрогеля между газовым пламенем и восковыми мелками. и мелки не тают: аэрогель практически не пропускает тепло. Однажды мы могли бы сделать все наши окна из аэрогеля, но ученым нужно придумать, как сначала сделайте его прозрачным! Фото любезно предоставлено Лабораторией реактивного движения НАСА.

Зачем нужна изоляция?

Проще говоря: нам нужна изоляция, потому что топливо дорогое и горючее топливо так или иначе наносит вред окружающей среде.Некоторые виды топлива дороже других; одни более вредны, чем другие; некоторые из них более эффективны, чем другие. Но даже эффективное топливо стоит денег, поэтому чем меньше его вы сжигаете, тем лучше.

По сравнению с использованием устаревших технологий, таких как открытый угольный камин, большинство современных отопительных приборов на самом деле довольно эффективно; посмотрите на красные столбцы в таблице ниже, и вы увидите, что для каждого джоуля ( стандартная современная единица измерения энергии) топлива вам попадая в них, вы обычно получаете обратно около 70 процентов тепла (на практике термины, вот что означает процент эффективности использования топлива).

Насколько эффективно вы можете обогреть свой дом (и сколько это будет стоить), в значительной степени зависит от используемого вами топлива, которое не всегда можно легко изменить. Как показано на этой диаграмме, виды топлива для отопления домов сильно различаются по стоимости (электричество является самым дорогим, а уголь и природный газ — самыми дешевыми), хотя большинство из них имеют КПД около 70 процентов или выше. Древесина — наименее эффективное топливо, но, учитывая ее низкую стоимость, доступность и экологичность, это не всегда беспокоит людей.Несмотря на то, что уголь является одним из самых дешевых видов топлива, его грязь и другие экологические недостатки сделали его менее популярным в последние десятилетия. Своей популярностью природный газ обязан своей невысокой стоимости и высокой эффективности.

Диаграмма: Сравнение стоимости и эффективности различных видов топлива. Синие столбцы на этой диаграмме показывают стоимость в долларах за миллион британских тепловых единиц девяти обычных видов топлива для жилых домов (см. Вертикальную ось слева). Красные полоски рядом показывают эффективность каждого вида топлива в процентах (прочтите вертикальную ось справа).На основе данных за 2020 год из различных источников рынка, включая Управление энергетики США. Данные по эффективности практически не меняются из года в год.)

Держитесь за тепло

Настоящая проблема с домашним отоплением — это сохранение тепла, которое вы производите: в зимой, воздух, окружающий ваш дом, и почва или камень, на котором он стоит всегда при гораздо более низкой температуре, чем здание Итак, независимо от того, насколько эффективно ваше отопление, ваш дом все равно будет рано или поздно теряет тепло.Ответ, конечно же, создать своего рода буферной зоны между вашим теплым домом и холодом на улице. Этот это основная идея теплоизоляции, которая мы слишком мало думаем. По данным Министерства энергетики США, только пятая часть домов, построенных до 1980 года, имеет надлежащую изоляцию; Итак, как вы можете видеть из приведенной ниже таблицы, большинство из нас считает, что наша недвижимость лучше изолирована, чем есть на самом деле. (Хорошая новость заключается в том, что стандарты повышаются. Более четверти новых домов теперь соответствуют требованиям ENERGY STAR®, согласно данным Управления энергетической информации США, это означает, что они потребляют на 15 процентов меньше энергии, чем построенные в соответствии с строительными нормами 2009 года.)

Диаграмма

: Более 95 процентов домов, построенных в 1990-х годах и позже, хорошо или надлежащим образом изолированы, по мнению их владельцев, до 1950 года их было построено всего 68 процентов. (На самом деле, многие дома имеют гораздо более плохую изоляцию, чем думают их владельцы.) Составлено с использованием данных из [PDF] Восприятие домовладельцами адекватности изоляции и сквозняков в доме в 2001 г. Бехджат Ходжати, Управление энергетической информации США, 2004 г.

Как тепло уходит из вашего дома?

Работа: Куда уходит тепло в типичном доме? Он варьируется от здания к зданию, но это приблизительные типичные оценки.Стены дают наибольшие потери тепла, за ними следуют двери и окна, крыша и пол.

Почему из вашего дома уходит тепло? Чтобы понять это, нужно знать немного о науке о тепле. Как вы, вероятно, знаете, тепло распространяется тремя разными способами за счет процессов, называемых теплопроводностью, конвекцией и излучением. (Если вы не уверены в разнице, взгляните на нашу основную статью о тепле для краткого обзора.) Зная об этих трех типах теплового потока, легко увидеть множество причин, по которым ваш уютный теплый дом протекает. тепло к ледяному холодному миру вокруг него:

  1. Ваш дом стоя на холодной почве или скале, чтобы тепло стекало прямо в Земля по проводимости.
  2. Тепло распространяется по теплопроводность через сплошные стены и крышу вашего дома. На снаружи наружные стены и черепица горячее, чем атмосфера вокруг них, поэтому холодный воздух рядом с ними нагревается и утекает конвекцией.
  3. Ваш дом может показаться большим сложным пространством, внутри которого много чего происходит, но со стороны с точки зрения физики, это точно так же, как костер посреди бескрайних холодных окрестностей: это постоянно излучает тепло в атмосферу.

Чем больше тепла уходит из вашего дома, тем холоднее становится внутри, поэтому тем больше вам нужно используйте свое отопление, и тем больше оно вам будет стоить. Чем больше вы используете отопления, тем больше топлива нужно где-то сжигать (либо в собственном дома или на электростанции в исправном состоянии), тем больше углекислого газа производятся, и тем сильнее становится глобальное потепление. Это далеко лучше утеплить дом и снизить теплопотери. Туда, вам нужно будет гораздо меньше использовать отопление. Самое замечательное в доме изоляция заключается в том, что она обычно довольно быстро окупается при более низких счета за топливо.Вскоре это даже приносит вам деньги! И это тоже помогает планете.

Дома с хорошей теплоизоляцией, сохраняющие тепло зимой, как правило, лучше удерживают тепло летом, поэтому любой улучшения, которые вы вносите в свою изоляцию, также должны помочь сохранить счета за кондиционер. Это важно, потому что «кондиционер» в настоящее время является самым быстрорастущим потребителем энергии в зданиях. (как в жилых, так и в коммерческих зданиях), по данным Управления энергетической информации США.

Как работает теплоизоляция

Предположим, вы только что налили себе чашку горячего кофе.Фундаментальный правило физики называется второй закон термодинамики говорит, что так никогда не останется: очень скоро это будет вместо этого чашка холодного кофе. Что вы можете сделать, чтобы отложить неизбежный? Каким-то образом вам нужно остановить тепло, уходящее за счет теплопроводности, конвекция и излучение.

Первое, что можно было сделать, это закрыть крышку на. Остановив подъем и опускание горячего воздуха над чашкой, вы будете сокращение тепловых потерь за счет конвекции. Также будет немного тепла исчезая через дно горячей чашки на холодном столе он стоит.Что, если бы вы могли окружить чашку слоем воздуха? Тогда может иметь место очень небольшая проводимость. Так что, может быть, выпей вторую чашку вне первого с воздушным зазором (а еще лучше вакуумом) в между. Вот конвекция и проводимость почти закончились, но что? насчет радиации? Если бы вы обернули алюминиевую фольгу вокруг чашке, большая часть инфракрасного излучения, испускаемого горячим кофе, будет отражаться обратно внутрь нее, так что это должно решить и эту проблему. Примените все три решения: крышку, воздушный зазор и металлическое покрытие — и получается, по сути, термос: действительно эффективный способ сохранить горячие напитки горячими.(Это также хорошо держать холодные напитки холодными, потому что это останавливает поступление тепла так же эффективно, как и отвод тепла). Кстати, стоит отметить, что в большинстве магазинов на вынос предлагают горячие напитки. в таре из полистирола неприятного вкуса. Вы когда-нибудь задумывались, почему? Ответ прост: полистирол (и особенно пенополистирол, наполненный воздухом — крошечный вид, который вы получаете в упаковочных материалах) — превосходный теплоизолятор (посмотрите таблицу ниже, и вы увидите, что он лучше, чем двойное и тройное остекление).

Фото: вверху: Пылесосы с металлическим покрытием — одни из лучших изоляторов, но они не всегда подходят для повседневного использования. В конце 1980-х два ученых, работающих в Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, Дэвид Бенсон и Томас Поттер, разработали более практичный способ использования этой технологии, названный компактная вакуумная изоляция (КВИ). Наружные металлические пластины, разделенные керамическими прокладками, герметизируют изолирующий вакуум внутри. Фото Уоррена Гретца любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Фото: Ниже: аналогичная идея работает в таких продуктах, как Superfoil, доступный изоляционный материал, который (если его разобрать) очень похож на пузырчатую пленку, только он зажат между тонкими слоями алюминиевой фольги вместо бумаги. По словам производителей, базовая версия имеет R-значение около 0,97–2,33 (в зависимости от того, где вы ее используете), хотя более толстые версии справляются несколько лучше.

Лучший способ утеплить дом

Сейчас, к сожалению, мы не можем строить наши дома в точности как термос.Мы должны иметь воздух для дыхания, поэтому о вакууме не может быть и речи. Большинству людей нравится окна тоже, так что жить в запечатанном боксе, облицованном металлической фольгой, не это тоже практично. Но основной принцип вырубки тепла потери от теплопроводности, конвекции и излучения, тем не менее, применяются.

Если вы хотите улучшить свою изоляцию, вам необходимо применять очень систематический подход, учитывая все возможные пути попадания холодного воздуха в ваш дом и тепло может уйти. Вам нужно обойти все здание смотрит на каждую дверь, стену, окно, крышу и т. д. потенциальный источник тепловых потерь в свою очередь.Сколько делают утеплитель чердака у вас есть, и не могли бы вы сделать еще? Подходит ли ваш дом для изоляция пустотелых стен и продумали ли вы вероятную экономию и Период окупаемости? Сколько энергии вы теряете из-за этих сквозняков старые оконные створки? Вы не думали об инвестировании в конопатку, вторичное остекление, тяжелые шторы, пластик с магнитным креплением простыни или другие средства защиты от холода?

Стены

Фото: Сократите потери энергии из вашего дома, заполнив стены пенопластом.Этот Эко-дом утепляется пластиковым изоляционным материалом Айсинен, аналогичным тому, который используется в подушках и матрасах. Фото Пола Нортона любезно предоставлено Министерством энергетики США / Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Многие дома имеют так называемые полые стены из двух слоев кирпича. или блоки между внутренними комнатами и внешним миром и воздухом щель между стенами. Воздушный зазор снижает потери тепла от стен за счет теплопроводности и конвекции: теплопроводность, потому что тепло не может проводить через газы; конвекция, потому что есть относительно мало воздуха между стенами и он заперт, поэтому конвекция токи не могут циркулировать.

Сам по себе воздух не самый лучший изоляционный материал между стенами. Это на самом деле далеко более эффективно заполнить пустоты в стенах вспенивающаяся пена или другой действительно хороший изоляционный материал, который останавливает отвод тепла. Утепление стенок полости, как это известно, требует только часов на установку и относительно невысокая стоимость. Стены полости часто наполнены неплотно упакованными, наполненными воздухом материалами, такими как вермикулит, измельченная переработанная бумага или стекловолокно (специально обработаны, чтобы сделать их пожаробезопасными).Эти материалы работают точно так же, как и ваша одежда: дополнительные слои одежда согревает, задерживая воздух — и это воздух, как (или больше, чем) сама одежда, что предотвращает отвод тепла.

Какие изоляционные материалы для дома самые лучшие?

Некоторые виды изоляции лучше других, но как их сравнить? В Лучше всего следить за измерениями, называемыми R-значениями и U-значениями.

R-значения

R-ценность материала — это его термическое сопротивление: насколько эффективно он сопротивляется тепло, протекающее через него.Чем больше значение, тем больше сопротивление, и чем более эффективен материал, чем тепло изолятор.

  • Одиночное стекло: 0,9.
  • Воздух: 1 (воздушный зазор 0,5-4 дюйма).
  • Двойное остекление: 2,0 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
  • Вермикулит: 2,5 на дюйм.
  • Стекловолокно: 3 на дюйм.
  • Тройное остекление: 3,2 (с воздушным зазором 0,5 дюйма).
  • Пенополистирол: 4 на дюйм.
  • Полиуретан: 6-7 на дюйм
  • Полиизоцианурат (покрытый фольгой): 7 на дюйм.
  • Аэрогель: Изоляционный материал космической эры: 10

Фото: Вы можете уменьшить теплопотери через пол, построив дом на таком толстом изоляционном материале, который имеет значение R 30. Фото Пола Нортона любезно предоставлено США Министерство энергетики / Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (DOE / NREL).

Показатели U

Другое распространенное измерение, которое вы увидите, называется U-значением, которое представляет собой общее количество тепла, теряемого через изоляционный материал определенной толщины.Чем ниже значение U, тем меньше тепловой поток и тем лучше материал выполняет роль изолятора (это противоположно значению R, где более высокие значения лучше). U-значения и R-значения, очевидно, являются взаимосвязанными понятиями, но U-значения более точны. Если значения R учитывают только потери проводимости, значения U учитывают потери из-за проводимости, излучения и конвекции. Потери проводимости являются обратной величиной R-значения (которое делится на R-значение), затем вы добавляете потери на излучение и конвекцию, чтобы получить общее значение U.

Как правило, нас интересует только , сравнивающих различных материалов, так что все вы действительно нужно помнить, что высокие значения R и низкие значения U — это хорошо.

Крыша

Поскольку теплый воздух поднимается вверх, много тепла уходит через крышу вашего дома (так же, как много тепла уходит от вашего тела через голову, если вы не носите шляпу). У большинства людей также есть изоляция внутри крыши (чердак площадь) своих домов, но на самом деле нет такого понятия, как слишком много изоляция.Утеплитель чердака обычно выполняется из тех же материалов. в качестве заполнителей пустотных стенок — например, минеральной ваты и стекловолокна.

Радиационные потери

Фото: Двойное остекление: воздушный зазор между двумя стеклами обеспечивает теплоизоляцию, а также звукоизоляцию.

Изоляция стен и кровли снижает потери тепла за счет конвекции и теплопроводности, но как насчет радиации? В вакуумной колбе эта проблема решается иметь светоотражающую металлическую подкладку — и та же идея может быть использована в дома тоже.Некоторые домовладельцы устанавливают тонкие листы светоотражающего металла. алюминий в стенах, полах или потолках, чтобы уменьшить излучение убытки. Хорошие продукты такого типа могут снизить радиационные потери до аж 97 процентов. Вы можете узнать больше, выполнив поиск по запросу «отражающий изоляция »или« лучистый барьер »в одном из полей поиска на эта страница.

Тем не менее, окна остаются основным источником потерь тепла, но есть способы решить и эту проблему. Стеклопакеты состоят из двух оконных стекол, разделенных герметичной воздушной прослойкой.Воздух останавливает потери тепла на проводимость и конвекция, в то время как дополнительное стекло отражает больше света и тепла возвращается в ваш дом и снижает тепло потери тоже. Вы можете обработать свои окна очень тонкое светоотражающее металлическое покрытие или из специального термостекла (например, Pilkington-K, который улавливает тепло, как теплица) что еще больше снижает тепловые потери. (Подробнее читайте в нашем основная статья о теплоотражающих окнах.)

Как правило, чем больше у вас изоляции, тем вам будет теплее.Но необходимое количество зависит от того, где вы живете и насколько холодно.

Таблица

: Переход с одинарного на двойное или даже тройное остекление может иметь большое значение (темно-синий), особенно если вы используете теплоотражающее стекло с низким энергопотреблением (светло-синее). Показанные числа являются значениями R с воздушным зазором 0,5 дюйма.

Шторы и жалюзи

Если по какой-либо причине вы не можете утеплить окна, шторы и жалюзи могут иметь значение. Помните, что занавески предназначены не только для того, чтобы обеспечить вам уединение: хорошо шторы должны задерживать значительный объем воздуха между тканью и окно и остановите его движение; это воздух, который дает вам изоляция, а не (как правило) ткань штор самих себя.Итак, вам нужны занавески, которые закрываются по бокам и плотно дотянитесь до пола (или коснитесь подоконника). Чем больше воздуха вы застряли между тканью и окном, тем лучше ваши шторы будут как утеплители. Вы можете предпочесть удобство жалюзи, но они почти никогда не так эффективны, как шторы, отчасти потому, что в большинстве жалюзи есть воздушные зазоры (поэтому они не создают никаких воздушных уплотнений), а также потому, что жалюзи имеют тенденцию должны быть установлены ближе к стеклу, чтобы объем воздуха, который они задерживают, был значительно уменьшается.

Изолируйте себя

Если ваши счета за отопление действительно начинают доходить до вас, или если ваш дом такой старый и сквозняк, что в нем просто не удержишь тепло на любой срок, почему бы не отвлечься от обогревает здание, чтобы согреться собственное тело? Используйте умеренный количество отопления каждый день, чтобы поддерживать ваш дом в хорошем состоянии и избегайте таких проблем, как сырость и конденсат, но не держите нагрев на столько, сколько обычно. Вместо этого купите себе термобелье (особенно шерсть мериноса хороший — и часто продается как одежда «базового слоя» на открытом воздухе. магазины) и наденьте еще несколько слоев одежды сверху.Другой вариант — оставить в доме одну-две комнаты. комфортно согревают и нагревают других только изредка, по очереди, когда вы чувствуете, что они становятся слишком холодными.

Изоляция против вентиляции

Чем лучше изолирован ваш дом, тем хуже он будет вентилироваться. Хотя это не похоже на проблему, это, безусловно, может быть: воздух в доме необходимо достаточно часто менять, чтобы избежать таких проблем, как конденсация и сырость, и потенциально опасное загрязнение помещений (от таких вещей, как приготовление пищи и отопление).Частота освежения воздуха зависит от размера помещения, количества людей в нем и того, чем они занимаются (например, для ванной или кухни требуется больше вентиляции, чем для жилого помещения). . Однако изоляция и вентиляция не должны быть врагами; есть технические решения проблемы, в частности системы вентиляции с рекуперацией тепла (HRV), которые используйте теплообменники, чтобы уловить теплый несвежий воздух, выходящий из здания, и повторно нагреть прохладный свежий воздух, поступающий в обратном направлении.

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На этом сайте

  • Тепло: более детальное изучение науки о тепловой энергии.
  • Вентиляция с рекуперацией тепла: исследует способы вентиляции дома без потери тепла, запертого внутри.
  • Пассивное солнечное излучение: предотвращение утечки тепла — это хорошо, но впуск солнечного тепла позволяет сократить ваши счета за электроэнергию.Это основная идея пассивных солнечных зданий.

На других сайтах

Книги

Статьи

  • EIA прогнозирует, что использование энергии для кондиционирования воздуха будет расти быстрее, чем любое другое использование в зданиях, Today in Energy, 13 марта 2020 г. Сохранение прохлады в зданиях летом так же важно, как и сохранение тепла зимой.
  • Отопление вашего дома помогает согреть планету Вацлав Смил. IEEE Spectrum, 19 мая 2016 г. Почему лучшая изоляция будет иметь большее значение, если мы уделяем больше внимания борьбе с изменением климата.
  • 90% домов в США не изолированы, результаты исследований: элементы зеленого строительства, 2 октября 2015 г. Исследование, проведенное Североамериканской ассоциацией производителей изоляционных материалов (NAIMA), показывает, что в Соединенных Штатах есть большие возможности для улучшения.
  • Могут ли норвежские методы утепления домов спасти жизни в других местах: BBC News, 31 декабря 2013 г. В более холодных странах, таких как Норвегия, уровень смертности зимой ниже, потому что их дома лучше изолированы.
  • Изоляция вашего дома? Попробуйте переработанные материалы от штор до ковров от Джоан О’Коннелл.Хранитель. 24 апреля 2014 года. Из отходов текстильной промышленности можно сделать идеальную изоляцию, убив двух экологических зайцев одним выстрелом.
  • На
  • домов ENERGY STAR пришлось 26% нового строительства в 2011 году, Today in Energy, 16 октября 2012 года. Все больше зданий строятся в соответствии с более высокими стандартами энергоэффективности.
  • Home Green Home: изоляционные материалы Том Зеллер-младший. The New York Times, 15 октября 2009 г. Сравнение наиболее распространенных изоляционных материалов.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2020) Теплоизоляция. Получено с https://www.explainthatstuff.com/heatinsulation.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Пенополиуретан — лучший утеплитель дома

2017-09-25

Пенополиуретан широко используется в строительной индустрии. В этом нет ничего странного, ведь они обеспечивают идеальную теплоизоляцию.Узнайте 10 преимуществ этого теплоизоляционного материала, до сих пор недооцененных в нашей стране.

Пенополиуретан — что это такое и для чего можно использовать?

Утеплить дом непросто. При выборе материала следует учитывать несколько различных факторов. Конечно, теплоизоляционный материал должен как можно лучше защищать от чрезмерных потерь тепла и в то же время поглощать звук.Он также должен легко и быстро устанавливаться, и иметь легкий вес.

Минеральная вата долгие годы считалась в Польше самым популярным строительным теплоизоляционным материалом. Пенополиуретан с открытыми порами получил мировое распространение всего 15 лет. На нашем рынке она появилась всего 6 лет назад — и сразу стала привлекательной альтернативой минеральной вате.

Пенополиуретан можно использовать в качестве пен, панелей или утеплителей для различных установок. Но самые узнаваемые изделия из полиуретана — монтажные и уплотнительные пены.

Пенополиуретан находит различное применение. Применяются для склеивания и утепления стеновых панелей, профнастила или кровли. Их можно использовать для соединения деревянных элементов в каркасных конструкциях. Также они позволяют звукоизолировать и герметизировать перегородки.

Пенополиуретан по-прежнему остается малоизвестным теплоизоляционным материалом в Польше. Как жаль. Хотя пенополиуретан стоит дороже, чем минеральная вата, вложения более рентабельны в более длительный период.

А как это применяется? Пена, распыляемая аппаратами высокого давления, сразу же расширяется и затвердевает, плотно прилегая к поверхности и заполняя все щели.И этого не чувствовал.

Преимущества пенополиуретана

Пена, распыляемая изнутри, становится все более интересной для инвесторов. Ниже вы можете найти 10 преимуществ теплоизоляции зданий PUR.

  • 1.Обеспечивает идеальную теплоизоляцию Пенополиуретан

    окупается через ок. 8 лет. Однако благодаря повышенной теплоизоляции позволяет сэкономить от 30% до 50% затрат на тепло. После многих лет эксплуатации здания это будет очень рентабельное вложение.

  • 2. Безопасность для здоровья и окружающей среды Пенополиуретан

    абсолютно безопасен — как для здоровья, так и для окружающей среды. Не пылится, не крошится, не окисляется и сохраняет свои свойства в течение всего периода эксплуатации здания.Он также устойчив к плесени и грибку. Не нравятся грызуны и насекомые.

  • 3. Прочный

    Это большое преимущество данного материала. Несмотря на время, механические и изоляционные параметры пены не меняются. Обеспечивает 100-процентную герметичность и гарантию долговечности на долгие годы. И он не разлагается микроорганизмами.

  • 4. Пропитка

    Защищает древесину от плесени, а металл — от коррозии.

  • 5. Паропроницаемость

    Пена полностью герметична, но паропроницаема. Поэтому он превратит ваш дом в пресловутую «фляжку».

  • 6. Обеспечивает более высокое качество воздуха внутри здания.

    В помещениях с пенополиэтиленом качество воздуха повышается, так как внутри меньше пыли и аллергенов.

  • 7. Быстрая установка

    2 человека способны покрыть пеной PUR 250 м 2 площади за 8 часов.Для сравнения: 2 человека могут установить 50–100 м 2 утеплителя из минеральной ваты за 8 рабочих часов.

  • 8. Облегченный Пенополиуретан

    легче минеральной ваты, поэтому он меньше нагружает конструкцию здания.

  • 9. Хорошая адгезия к поверхности

    Естественные физические свойства поролона позволяют ему отлично прилегать к поверхности и заполнять любые зазоры. Идеально сцепляется с деревом, паропроницаемой пленкой, плитами OSB, кирпичом или даже бетоном.

  • 10. Простота обработки и установки

    В отличие от минеральной ваты, для укладки пенополиуретана не требуются дополнительные инструменты, такие как гвозди или веревки. Пена прилипает к любой поверхности.

Каковы преимущества натуральных изоляционных материалов? — Энергид

Натуральные изоляционные материалы бережно относятся к окружающей среде и вашему здоровью и становятся все более популярными.Еще одна причина их популярности заключается в том, что их эффективность сопоставима с промышленными материалами.

Виды натурального утеплителя

Натуральный утеплитель бывает трех видов:

  1. Изоляторы на основе животных : овечья шерсть, перья и др.
  2. Завод — изоляторы на основе: конопли, хлопка, целлюлозы, древесного волокна, пробки и др.
  3. Минеральные изоляторы на основе : глина, перлит и вермикулит.

Все это полезно для нашего здоровья и окружающей среды

Поскольку они не содержат раздражающих волокон, натуральные материалы обычно не вредны для здоровья. Их также легко установить , так как не требуется никаких особых мер предосторожности.

Воздействие на окружающую среду, которое они производят, также намного меньше, чем у синтетического утеплителя, хотя его нельзя полностью исключить. Действительно:

  • необходимо принять во внимание потребление энергии, необходимое для производства и транспортировки и им.
  • Вам также необходимо проявлять бдительность в отношении возможных синтетических продуктов (например, лаков и средств от насекомых), которые могут быть использованы при их обработке.

Бонус 10 евро / м

2 на энергетические гранты в Брюсселе

Если вы живете в Брюсселе и используете натуральные изоляционные материалы из растительных и животных волокон, вы имеете право на премию в размере 10 евро / м 2 в 2019 году.

Есть одно условие: более 85% слоя (слоев) изоляции должно быть выполнено из возобновляемых материалов, а коэффициент теплопроводности материала должен быть равен 0.055 Вт / мК или ниже.

Более подробную информацию о бонусных грантах 2019 года в Брюсселе можно найти здесь.

Каждый материал имеет свои преимущества

Помимо преимуществ, присущих всем натуральным утеплителям, каждый натуральный материал может похвастаться своими достоинствами. Некоторые из них более гибкие и могут идеально вписаться в пространства необычной формы, в то время как другие имеют жесткую форму, что делает их идеальными для изоляции вертикальных поверхностей.

Конопля (от 10 до 25 евро / м

2 )

Конопля продается в виде блоков, рулонов, а также гранул и является полезным материалом по ряду причин:

  • Производится в Европе
  • Это отличный акустический изолятор
  • Как материал, регулирующий влажность, предотвращает риск возникновения плесени и грибка
  • Огнестойкий: конопля не загорается и не выделяет токсичных паров
  • Поддон из конопли улавливает примерно 100 кг CO 2 в атмосфере

Овечья шерсть (от 10 до 15 евро / м

2 )

Овечью шерсть чаще всего покупают мытой и обрабатываемой от клещей.Однако вы также можете купить его в необработанном виде напрямую у фермеров. Упакован в рулоны разной толщины.

  • Обладает пониженной горючестью
  • Поскольку это влагорегулирующий материал, он может поглощать до 30% своего веса без потери своих изоляционных свойств
  • Поскольку он гибкий, он может вписываться в строительные конструкции сложной формы

Пробка (от 20 до 40 евро / м

2 )

Пробка изготавливается из коры дерева (пробкового дуба), которая измельчается в гранулы, затем нагревается и агломерируется.Он продается в виде плитки или гранул. Избегайте использования плит, армированных синтетическим клеем, выделяющим токсичные вещества!

  • Пробка очень легкая
  • Он устойчив к гниению и водонепроницаем
  • Огнестойкий и термитостойкий

Целлюлозная вата (от 10 до 25 евро / м

2 )

Целлюлозная вата производится из переработанной бумаги и продается отдельно (что дешевле) или в виде плит.

  • Он имеет такой же коэффициент изоляции, как и стекловата
  • .
  • Это очень хороший акустический изолятор
  • Легко установить

Кокосовая вата (от 25 до 30 евро / м

2 )

Кокосовая вата происходит из волокон, окружающих кокосы. Продается в виде гибких рулонов, полужестких досок, а также насыпных.

  • Это отличный шумоизолятор (шум от ударов снижен на 25–35 дБ)
  • Обладает очень хорошей паропроницаемостью (μ = 1-2)
  • Не наносит вреда окружающей среде при переработке

Теплоизоляционные материалы | Пена от Polymer Technologies

Наши теплоизоляционные решения созданы из высококачественных полимеров, которые помогают снизить теплопроводность, конвекцию и излучение.Если вам нужны теплоизоляторы для контроля температуры, мы поможем вам подобрать подходящую теплоизоляционную пену для регулирования теплового потока. В наш ассортимент теплоизоляционных материалов входят полиимидная пена, меламиновая пена, пена с закрытыми порами и легкие композиты. Ниже приведены примеры продуктов, которые можно использовать в различных областях, где чрезмерная жара и холод вызывают опасения. Теплоизоляционная пена также может быть усилена добавлением наших теплозащитных экранов.

]]>

Пожалуйста, заполните следующую форму для просмотра технических паспортов:

POLYDAMP

® Меламиновая пена (PMF)

POLYDAMP ® Меламиновая пена (PMF) — это чрезвычайно легкий изоляционный материал, который демонстрирует исключительную устойчивость к нагреванию, низкому распространению пламени и дыму.Обладает отличными теплоизоляционными и звукоизоляционными свойствами.

Вернуться наверх
  • Плотность 0,56 фунт / фут³
  • Диапазон температур: от -300 ° F до + 356 ° F; прерывистый до + 492 ° F
  • Воспламеняемость: UL94 V-0, FAR 25.856, BSS 7365
  • Коэффициент К 0,25 при 68 ° F
  • Соответствует всем стандартам по борьбе с пламенем, дымом и токсичностью для самолетов, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и транспорта (железнодорожный транспорт)

Доступен с различными пленочными покрытиями и подложками PSA.

POLYDAMP

® Гидрофобная пена меламина (PHM)

POLYDAMP ® Гидрофобная меламиновая пена (PHM) — это улучшенная версия PMF, предлагающая исключительные водостойкие свойства, ранее недостижимые для стандартной меламиновой пены, при сохранении всех других ключевых характеристик.

Вернуться наверх
  • Плотность 0,56 фунт / фут³
  • Диапазон температур: от -300 ° F до + 356 ° F; прерывистый до + 492 ° F
  • Воспламеняемость: UL94 V-0, FAR 25.856,8557365
  • Коэффициент К 0,25 при 68 ° F
  • Плавает в воде неограниченно долго; струи воды поднимаются на поверхность и скатываются
  • Соответствует всем воздушным судам (FAA, BSS и т. Д.), HVAC и транспортным (железнодорожным) стандартам пламени, дыма и токсичности

Доступен с различными пленочными покрытиями и подложками PSA.

POLYDAMP

® Пена с низким коэффициентом излучения (PLE)

POLYDAMP ® Пена с низким коэффициентом излучения (PLE) — это легкий композитный изоляционный материал, предназначенный для решения всех трех тепловых проблем: проводимости, конвекции и излучения.Это идеальный изоляционный материал из-за его композитной конструкции из армированной алюминиевой фольги по обе стороны от теплоизоляции с закрытыми порами низкой плотности.

Вернуться наверх
  • Вес 0,75 унций / фут² при толщине 0,25 дюйма
  • Диапазон температур: от -60 ° F до + 180 ° F
  • Воспламеняемость: FMVSS302; Соответствует всем стандартам HVAC и транспортировке (железнодорожным транспортом) по пламени, дыму и токсичности
  • R-значение 7.От 55 до 10,74, в зависимости от установки
  • Коэффициент излучения 0,032
  • Полированная поверхность из фольги отражает 98% теплового излучения
  • Превосходный барьер для конденсации / пара с рейтингом проницаемости 0,008
  • Доступны толщиной 0,125 дюйма, 0,1875 дюйма, 0,25 дюйма и 0,50 дюйма (трехслойная фольга)

Применения включают оборудование, в котором операторы или компоненты должны находиться при очень стабильных температурах, включая стены, воздуховоды HVAC и т. Д.

POLYDAMP

® Пенополиимид (PPF)

POLYDAMP ® Полиимидная пена (PPF) — это чрезвычайно легкий изоляционный материал, который демонстрирует исключительную устойчивость к нагреванию, низкому распространению пламени и дыму.

Вернуться наверх
  • Плотность 0,60 фунт / фут³
  • Диапазон температур от -238 ° F до + 400 ° F
  • Воспламеняемость: внесен в список UL94 V-0.Соответствует всем стандартам
  • для самолетов, береговой охраны, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и транспорта (железнодорожный транспорт), касающихся пламени, дыма и токсичности.
  • Коэффициент К 0,29 при 68 ° F

Область применения простирается от воздуховодов HVAC и ECS до изоляции стен и фюзеляжа в различных отраслях промышленности, но в основном используется в аэрокосмической и судовой промышленности.

POLYDAMP

® Пена для слабого пламени и дыма

POLYDAMP ® Low-FS Closed Cell Foam — это запатентованный эластомерный состав, разработанный для использования в качестве теплоизоляционного и прокладочного материала там, где требуются характеристики низкого распространения пламени и дыма.

Вернуться наверх
  • Плотность: 3,5 фунта / фут³
  • Диапазон температур: от -297 ° F до + 220 ° F
  • Водопоглощение: <0,20% по объему
  • Характеристики горения на поверхности Пламя и дым: <25 и 50

Новый материал одновременно является теплоизоляционным и теплопроводным — ScienceDaily

Пенополистирол или медь — оба материала имеют очень разные свойства в том, что касается их способности проводить тепло.Ученые из Института исследования полимеров Макса Планка (MPI-P) в Майнце и Университета Байройта теперь совместно разработали и охарактеризовали новый, чрезвычайно тонкий и прозрачный материал, который имеет различные свойства теплопроводности в зависимости от направления. Хотя он может очень хорошо проводить тепло в одном направлении, он показывает хорошую теплоизоляцию в другом направлении.

Теплоизоляция и теплопроводность играют решающую роль в нашей повседневной жизни — от компьютерных процессоров, где важно отводить тепло как можно быстрее, до домов, где хорошая изоляция необходима для снижения затрат на электроэнергию.Часто для изоляции используются чрезвычайно легкие пористые материалы, такие как полистирол, а для отвода тепла используются тяжелые материалы, такие как металлы. Недавно разработанный материал, который ученые MPI-P разработали и охарактеризовали совместно с Университетом Байройта, теперь может сочетать оба свойства.

Материал состоит из чередующихся слоев тонких стеклянных пластин, между которыми вставлены отдельные полимерные цепи. «В принципе, наш материал, изготовленный таким образом, соответствует принципу двойного остекления», — говорит Маркус Ретч, профессор Университета Байройта.«Разница лишь в том, что у нас не только два слоя, но и сотни».

Хорошая теплоизоляция наблюдается перпендикулярно слоям. С микроскопической точки зрения тепло — это движение или колебание отдельных молекул в материале, которые передаются соседним молекулам. За счет наложения множества слоев друг на друга этот перенос уменьшается: каждый новый пограничный слой блокирует часть теплопередачи. Напротив, тепло внутри слоя может хорошо проводиться — нет границ раздела, которые могли бы блокировать тепловой поток.В целом теплопередача внутри слоя в 40 раз выше, чем перпендикулярно к нему.

Теплопроводность по слоям сравнима с теплопроводностью термопасты, которая, помимо прочего, используется для нанесения радиаторов на процессоры компьютеров. Для электроизоляционных материалов на основе полимера / стекла этот показатель исключительно высок — он в шесть раз превышает аналогичный показатель для имеющихся в продаже пластмасс.

Чтобы материал работал эффективно, а также был прозрачным, слои должны были быть изготовлены с очень высокой точностью — любая неоднородность нарушила бы прозрачность, как царапина на куске оргстекла.Высота каждого слоя составляет всего одну миллионную миллиметра, то есть один нанометр. Чтобы исследовать однородность последовательности слоев, материал был охарактеризован группой Йозефа Бреу, профессора неорганической химии Университета Байройта.

«Мы используем рентгеновские лучи для освещения материала», — говорит Бреу. «Наложив эти лучи, которые отражаются отдельными слоями, мы смогли показать, что слои могут быть получены очень точно».

Проф. Фитас, член проф.Подразделение Ханса-Юргена Бутта смогло ответить на вопрос, почему эта слоистая структура имеет такие необычайно разные свойства вдоль или перпендикулярно отдельным стеклянным пластинам. Используя специальное лазерное измерение, его группа смогла охарактеризовать распространение звуковых волн, которые, как тепло, также связаны с движением молекул материала. «Этот структурированный, но прозрачный материал отлично подходит для понимания того, как звук распространяется в разных направлениях», — говорит Фитас.Различные скорости звука позволяют сделать прямые выводы о механических свойствах, зависящих от направления, которые недоступны с помощью других методов.

В своей дальнейшей работе исследователи надеются лучше понять, как на распространение звука и тепла может влиять структура стеклянной пластины и полимерный состав. Исследователи видят возможное применение в области высокоэффективных светодиодов, в которых слой стеклополимера служит, с одной стороны, как прозрачная оболочка, а с другой стороны, может рассеивать выделяемое тепло вбок.

История Источник:

Материалы предоставлены Universität Bayreuth . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.

Теплоизоляция пластмасс: технические свойства

Почему пластик — хороший изолятор?


Пластмассы плохо проводят тепло, потому что в них практически нет свободных электронов, доступных для механизмов проводимости, таких как металлы.

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

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

Теплоизоляция полимера (термопласты , пена или термореактивный материал ) необходима для:
  1. понимания переработки материала в конечный продукт
  2. Установить подходящие области применения материала e.грамм. пенополимерные для изоляции

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:

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

Как измерить теплопроводность полимеров


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

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

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

Следовательно, теплопроводность k рассчитывается по формуле:


где
  • Q — количество тепла, проходящего через основание образца [Вт]
  • Площадь основания 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 пластиках и эластомерах увеличивает теплопроводность, поскольку ван-дерваальсовые 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
ABS огнестойкий 0,173 0,175
ABS для высоких температур 0.200 0,400
АБС ударопрочный 0.200 0,400
Смесь АБС / ПК, 20% стекловолокна 0.140 0,150
ASA — Акрилонитрилстиролакрилат 0,170 0,170
Смесь ASA / PC — Смесь акрилонитрил-стиролакрилата / поликарбоната 0,170 0,170
ASA / PC огнестойкий 0,170 0,700
CA — Ацетат целлюлозы 0,250 0,250
CAB — бутират ацетата целлюлозы 0.250 0,250
CP — пропионат целлюлозы 0,190 0,190
ХПВХ — хлорированный поливинилхлорид 0,160 0,160
ECTFE 0,150 0,150
EVOH — Этиленвиниловый спирт 0,340 0,360
FEP — фторированный этиленпропилен 0,250 0.250
HDPE — полиэтилен высокой плотности 0,450 0,500
HIPS — ударопрочный полистирол 0,110 0,140
HIPS огнестойкий V0 0,120 0,120
Иономер (сополимер этилена и метилакрилата) 0,230 0,250
LCP армированный стекловолокном 0,270 0.320
LDPE — полиэтилен низкой плотности 0,320 0,350
ЛПЭНП — 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
ПА 46 0,300 0,300
PA 6 — Полиамид 6 0.240 0,240
PA 6-10 — Полиамид 6-10 0,210 0,210
PA 66 — Полиамид 6-6 0,250 0,250
PA 66, 30% стекловолокно 0,280 0,280
PA 66, 30% Минеральное наполнение 0,380 0,380
PA 66, ударно-модифицированная, 15-30% стекловолокна 0,300 0.300
PA 66, с модифицированным ударным воздействием 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% стекловолокна 0,240 0,240
ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно 0,220 0,220
ПК (поликарбонат) 20-40% стекловолокно огнестойкое 0,210 0,390
PC — Поликарбонат, жаростойкий 0.210 0,210
PE — Полиэтилен 30% стекловолокно 0,300 0,390
PEEK — Полиэфирэфиркетон 0,250 0,250
PEEK, армированный 30% углеродным волокном 0,900 0,950
PEEK, армированный стекловолокном, 30% 0,430 0,430
PEI — Полиэфиримид 0,220 0.250
PEI, армированный стекловолокном на 30% 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, армированный стекловолокном на 30% 0.330 0,330
ПЭТГ — 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
PMMA (акрил), жаропрочный 0,120 0,210
ПММА (акрил) с модифицированным ударным воздействием 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% армированного стекловолокном 0,300 0,300
Сополимер PP (полипропилен) 0,150 0,210
PP (полипропилен) гомополимер 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, огнестойкие 0,160 0,220
PPS — полифениленсульфид 0,290 0,320
PPS, армированный стекловолокном на 20-30% 0,300 0.

Добавить комментарий